第五章无机污染指标PPT讲稿.ppt

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1、第五章无机污染指标第1页，共86页，编辑于2022年，星期三第八节第八节 金属金属n一、金属污染的特点和测定方法一、金属污染的特点和测定方法n金属污染的特点金属污染的特点n局部污染较严重。局部污染较严重。n无法消失，只能在迁移中发生环境和形无法消失，只能在迁移中发生环境和形态的改变。态的改变。n不能被生物降解，反而易被生物富集不能被生物降解，反而易被生物富集(见见表表51)，并具有食物链作用。，并具有食物链作用。n污染发生后不易被人们发觉，无害大。污染发生后不易被人们发觉，无害大。第2页，共86页，编辑于2022年，星期三一、金属污染的特点和测定方一、金属污染的特点和测定方法法n金属污染的来源

2、金属污染的来源n风化和溶出风化和溶出n矿山的开采和冶炼矿山的开采和冶炼n金属及其制品的生产和使用金属及其制品的生产和使用n矿物燃料的燃烧矿物燃料的燃烧n常见的金属污染物有：铅、汞、锰、镉常见的金属污染物有：铅、汞、锰、镉铬、铜、锌等。铬、铜、锌等。第3页，共86页，编辑于2022年，星期三一、金属污染的特点和测定方一、金属污染的特点和测定方法法n测定方法测定方法n1.原子吸收光谱法原子吸收光谱法n常用，可测常用，可测35种金属种金属n浓度高时用火焰法浓度高时用火焰法n浓度低时用石墨炉法浓度低时用石墨炉法n砷、铅、铋、锗、硒、锡、碲、锑可用砷、铅、铋、锗、硒、锡、碲、锑可用氢化物发生原子吸收法氢

3、化物发生原子吸收法第4页，共86页，编辑于2022年，星期三一、金属污染的特点和测定方一、金属污染的特点和测定方法法n2.分光光度法分光光度法n3.极谱法极谱法n4.等离子发射光谱法等离子发射光谱法n5.离子色谱法离子色谱法第5页，共86页，编辑于2022年，星期三二、铁二、铁n概述概述n1.污染源：地壳含量污染源：地壳含量5；有关铁的采矿、；有关铁的采矿、冶炼、铁制品的生产和使用等工业废水。冶炼、铁制品的生产和使用等工业废水。n2.存在形态：存在形态：n地下水中为地下水中为Fe2+；n地面水中地面水中pH3.5时为时为Fe3+；pH5时时为棕色沉淀；或被吸附于悬浮颗粒中。为棕色沉淀；或被吸附

4、于悬浮颗粒中。第6页，共86页，编辑于2022年，星期三二、铁二、铁n3.含量水平：淡水含量水平：淡水0.67mg/L；海水；海水160nMg/L。n4.作用及危害作用及危害n参与血红蛋白的组成，具有携氧功能；参与血红蛋白的组成，具有携氧功能；n是肌蛋白、催化酶、细胞色素酶、过氧化物酶的是肌蛋白、催化酶、细胞色素酶、过氧化物酶的必需成分；必需成分；n缺铁可引起贫血；缺铁可引起贫血；n铁过量有害健康，氧化铁粉尘是辅助致癌物铁过量有害健康，氧化铁粉尘是辅助致癌物。第7页，共86页，编辑于2022年，星期三二、铁二、铁n铁的测定方法铁的测定方法n常用光度法和原子吸收光谱法常用光度法和原子吸收光谱法n

5、1.二氮杂菲光度法二氮杂菲光度法n原理：在原理：在pH=2.93.5的溶液中，二的溶液中，二氮杂菲与氮杂菲与Fe2+生成稳定的橙红色配合物。生成稳定的橙红色配合物。其其K稳稳=21.3，配合物的摩尔吸光系数，配合物的摩尔吸光系数为为1.1104，最大吸收峰，最大吸收峰510nm。第8页，共86页，编辑于2022年，星期三二、铁二、铁n反应如下：反应如下：n2NH2OH.HCl+4FeCl3=4FeCl2+N2O+6HCl+H2O第9页，共86页，编辑于2022年，星期三二、铁二、铁n说明说明n只有二价铁显色，三价铁不显色。只有二价铁显色，三价铁不显色。n方法灵敏，最小检出限方法灵敏，最小检出限

6、2.5ug。n选择性较高，共存金属离子含量高时才产生干扰。选择性较高，共存金属离子含量高时才产生干扰。n测定亚铁时，应现场测定测定亚铁时，应现场测定或现场显色后带回实验或现场显色后带回实验室测定。室测定。npH2.93.5，10nim才能显色完全才能显色完全。n乙酸铵加入量要一致，因其中含有少量的铁。乙酸铵加入量要一致，因其中含有少量的铁。第10页，共86页，编辑于2022年，星期三二、铁二、铁n测总铁时样品需还原测总铁时样品需还原 方法：加盐酸和盐酸羟胺煮沸几分钟。方法：加盐酸和盐酸羟胺煮沸几分钟。加盐酸的作用：是难溶的铁溶解。加盐酸的作用：是难溶的铁溶解。盐酸羟胺：还原剂，使高价铁还原为盐

7、酸羟胺：还原剂，使高价铁还原为 亚铁；同时将共存的氧化剂除去。亚铁；同时将共存的氧化剂除去。第11页，共86页，编辑于2022年，星期三二、铁二、铁n2.PAR光度法光度法n原理：原理：PAR与亚铁形成红色水溶性配合与亚铁形成红色水溶性配合物，比色定量。物，比色定量。n配合比为配合比为3:1，n500nm500nm，n为为5.0104，第12页，共86页，编辑于2022年，星期三二、铁二、铁n说明：说明：n该法灵敏，选择性好。该法灵敏，选择性好。nPAR：4-2-吡啶偶氮间苯二酚。吡啶偶氮间苯二酚。n加氰化钾和加氰化钾和EDTA作掩蔽剂。作掩蔽剂。n用季铵盐酸盐萃取红色配合物可大大提用季铵盐酸

8、盐萃取红色配合物可大大提高灵敏度。高灵敏度。第13页，共86页，编辑于2022年，星期三二、铁二、铁n3.火焰原子吸收光谱法火焰原子吸收光谱法n原理原理n条件选择：原子化器、灯及灯电流、宽条件选择：原子化器、灯及灯电流、宽带、波长、负高压、载气、燃气与助燃带、波长、负高压、载气、燃气与助燃气等。气等。n特点：灵敏、简单、仪器不太贵。特点：灵敏、简单、仪器不太贵。n注意：磷酸盐及硅酸盐对测铁有干扰，注意：磷酸盐及硅酸盐对测铁有干扰，可加钙剂作为抑制剂。可加钙剂作为抑制剂。第14页，共86页，编辑于2022年，星期三n应用n测锌：波长213.9nm，检出限0.013mg/L为首选方法，但应注意防实

9、验室锌的污染。n测铁：波长248.3nm，检出限0.1mg/L，磷酸盐及磷酸盐及硅酸盐对测铁有干扰，可加钙剂作为抑制剂。硅酸盐对测铁有干扰，可加钙剂作为抑制剂。n测锰：波长测锰：波长279.5nm，检出限，检出限0.05mg/L，磷酸，磷酸盐及硅酸盐有干扰消除方法同上。共存大量的铁盐及硅酸盐有干扰消除方法同上。共存大量的铁时有干扰时有干扰第15页，共86页，编辑于2022年，星期三n测锰：波长测锰：波长279.5nm，检出限，检出限0.05mg/L，磷酸盐及硅酸盐有干扰消，磷酸盐及硅酸盐有干扰消除方法同上。共存大量的铁时有干扰，除方法同上。共存大量的铁时有干扰，消除方法是：用消除方法是：用PA

10、N（1-吡啶偶氮吡啶偶氮-萘酚萘酚）石油醚萃取，再用）石油醚萃取，再用0.1mol/L盐酸反萃取分离铁盐酸反萃取分离铁n测铜：波长测铜：波长324.7nm，检出限，检出限0.1mg/L常用常用APDC-MIBK萃取富集后才能测定。萃取富集后才能测定。第16页，共86页，编辑于2022年，星期三三、锰三、锰n概述概述n1.锰为人体必须微量元素，但过高有毒。锰为人体必须微量元素，但过高有毒。可能与癌症及心血管疾病有关。可能与癌症及心血管疾病有关。n2.形态：水合离子、无机配离子、有机形态：水合离子、无机配离子、有机配离子、高价氧化物及其水合物。配离子、高价氧化物及其水合物。n3.含量：一般含量：一

11、般0.1mg/L，地下水中含，地下水中含量较高。量较高。n4.标准：饮用水标准：饮用水0.1mg/L第17页，共86页，编辑于2022年，星期三三、锰三、锰n二、过硫酸铵光度法n1.原理第18页，共86页，编辑于2022年，星期三三、锰三、锰n2.注意注意n样品应当天测定，样品应当天测定，Mn2易被氧化生成易被氧化生成胶体，与铁一起沉淀，结果偏低。胶体，与铁一起沉淀，结果偏低。n硝酸银作催化剂，但硝酸银作催化剂，但Cl-可与银离子生可与银离子生成沉淀，抑制催化作用，故样品中的成沉淀，抑制催化作用，故样品中的Cl-应先用汞盐除去。应先用汞盐除去。n催化剂中加磷酸的作用：抑制铁等元催化剂中加磷酸的

12、作用：抑制铁等元素的干扰；可使氧化反应稳定进行。素的干扰；可使氧化反应稳定进行。第19页，共86页，编辑于2022年，星期三三、锰三、锰n过硫酸铵应过量，以保持过硫酸铵应过量，以保持溶液的氧化性，因其容易分溶液的氧化性，因其容易分解而失效，故要有新配制的。解而失效，故要有新配制的。第20页，共86页，编辑于2022年，星期三四、铜四、铜n铜为人体必须微量元素，对血铜为人体必须微量元素，对血红蛋白的合成、结缔组织代谢红蛋白的合成、结缔组织代谢及酶的活性有关。缺铜会引起及酶的活性有关。缺铜会引起贫血和味觉减退。贫血和味觉减退。n卫生标准：卫生标准：1.0mg/L。第21页，共86页，编辑于2022

13、年，星期三四、铜四、铜nNaDDC光度法光度法n1.原理：原理：第22页，共86页，编辑于2022年，星期三四、铜四、铜n2.注意注意n本法最低检出量本法最低检出量2gn用四用四氯氯化碳提取后可提高灵化碳提取后可提高灵敏度敏度nPH值值：911第23页，共86页，编辑于2022年，星期三四、铜四、铜n干干扰扰及消除及消除n铁铁：加掩蔽：加掩蔽剂柠剂柠檬酸檬酸铵铵消除消除n钴钴、镍镍：加：加EDTA消除消除n锰锰：加：加盐盐酸酸羟羟胺消除胺消除n水水样样有色：氧化破坏后有色：氧化破坏后显显色色第24页，共86页，编辑于2022年，星期三五、锌五、锌n锌为人体的必须微量元素，是构成碳酸锌为人体的必

14、须微量元素，是构成碳酸酐酶的主要成分，具有重要的生理功能。酐酶的主要成分，具有重要的生理功能。n来源广泛来源广泛n卫生标准卫生标准1mg/Ln测定方法：首选火焰原子吸收光谱法测定方法：首选火焰原子吸收光谱法第25页，共86页，编辑于2022年，星期三第十三节节第十三节节 形态分析简介形态分析简介n一、形态一、形态n1.定义：指元素在特定环境中实际可能存在的各定义：指元素在特定环境中实际可能存在的各种形式。种形式。n2.例碘在水中的可能形态有：例碘在水中的可能形态有：n溶解态：溶解态：I2、I、I3、HIO、IO2、IO3n颗粒态：颗粒态：CuIn离子对：碘化四甲基铵离子对：碘化四甲基铵n配合物

15、：碘化氧汞铵配合物：碘化氧汞铵n有机碘：碘仿有机碘：碘仿第26页，共86页，编辑于2022年，星期三第二节第二节 形态分析简介形态分析简介n二、形态的种类二、形态的种类n价态价态n化合态化合态n溶解态溶解态n结构态结构态第27页，共86页，编辑于2022年，星期三第二节第二节 形态分析简介形态分析简介n三、形态分析三、形态分析n1.定义：定义：n用分析化学手段来分离、鉴定和测定元用分析化学手段来分离、鉴定和测定元素的各种形态。素的各种形态。n2.任务：任务：n分离各种形态分离各种形态n测出各种形态的浓度测出各种形态的浓度第28页，共86页，编辑于2022年，星期三第二节第二节 形态分析简介形态

16、分析简介n四、形态分析存在的困难四、形态分析存在的困难n1.因素形态的全分析非常困难，几乎不可能，也因素形态的全分析非常困难，几乎不可能，也无必要。只能按相似性质分组组合，然后再分离无必要。只能按相似性质分组组合，然后再分离测定。测定。n2.形态的划分无统一的标准形态的划分无统一的标准n3.形态分析五形态分析五 统一的程序统一的程序n4.分离和测定技术和方法要求很高分离和测定技术和方法要求很高n5.极低含量的各种形态在分离测定的过程中极易受各极低含量的各种形态在分离测定的过程中极易受各种因素的影响，从而是其数量分布发生大的改变。种因素的影响，从而是其数量分布发生大的改变。第29页，共86页，编

17、辑于2022年，星期三第二节第二节 形态分析简介形态分析简介n五、形态分析的方法五、形态分析的方法n实验测定和模式计算实验测定和模式计算n实验测定：实验测定：n包括分离和测定二个步骤。包括分离和测定二个步骤。第30页，共86页，编辑于2022年，星期三第二节第二节 形态分析简介形态分析简介n1.分离技术分离技术n离心：离心：n过滤：常用过滤：常用0.45m滤纸滤纸、乙酸、乙酸纤维滤纤维滤膜、膜、玻玻纤滤纤滤膜、膜、银滤银滤膜等，关膜等，关键键是如何是如何维维持持孔径的孔径的稳稳定性。定性。n超超滤滤：利用加：利用加压压或抽或抽滤滤的方式的方式过滤过滤。超。超滤滤膜的孔径膜的孔径1.214nm，

18、主要阻留球形分，主要阻留球形分子。子。第31页，共86页，编辑于2022年，星期三第二节第二节 形态分析简介形态分析简介n渗析：用渗透膜，孔径渗析：用渗透膜，孔径15nm，分离小，分离小分子颗粒。分子颗粒。n凝胶色谱：可确定连续变化的颗粒系列，凝胶色谱：可确定连续变化的颗粒系列，主要用于有机金属配合物的分离。但需主要用于有机金属配合物的分离。但需要用洗脱剂洗脱。故稀释倍数大，空白要用洗脱剂洗脱。故稀释倍数大，空白值高。值高。n电泳：分离带不同电荷、不同大小的形电泳：分离带不同电荷、不同大小的形态。态。第32页，共86页，编辑于2022年，星期三n萃取：分离有机态和无机态。萃取：分离有机态和无机

19、态。n共沉淀：共沉淀无机态，以分析不同价态。共沉淀：共沉淀无机态，以分析不同价态。n螯合树脂：分离可交换和不可交换的形态。如胶螯合树脂：分离可交换和不可交换的形态。如胶态与非胶态的分离。态与非胶态的分离。n大网树脂：分离有疏水基团的金属有机配合物。大网树脂：分离有疏水基团的金属有机配合物。n紫外光照射：利用紫外光破坏有机物，可分离有机态紫外光照射：利用紫外光破坏有机物，可分离有机态和无机态。和无机态。n2.测定：测定：第33页，共86页，编辑于2022年，星期三第二节第二节 形态分析简介形态分析简介n（二）模式计算二）模式计算n1.概念：根据电解质溶液理论，利用已概念：根据电解质溶液理论，利用

20、已知的热力学常数，对所研究水样作出平知的热力学常数，对所研究水样作出平衡数学模式，以计算机为工具，计算出衡数学模式，以计算机为工具，计算出样品中元素的各种形态。样品中元素的各种形态。第34页，共86页，编辑于2022年，星期三第二节第二节 形态分析简介形态分析简介n2.条件：条件：n假定所研究的水体以达热力学平衡；假定所研究的水体以达热力学平衡；n所有组分的总浓度；所有组分的总浓度；n各组分之间发生全部化学反应的平衡常各组分之间发生全部化学反应的平衡常数。数。n通过解这些平衡常数表达式所组成的方通过解这些平衡常数表达式所组成的方程组来计算组分各形态的含量。程组来计算组分各形态的含量。第35页，

21、共86页，编辑于2022年，星期三第二节第二节 形态分析简介形态分析简介n3.局限性局限性n假设难以与实际相符合；假设难以与实际相符合；n水体中普遍存在的吸附现象不能在计算水体中普遍存在的吸附现象不能在计算模式中体现出来；模式中体现出来；n计算时选用不同的平衡常数会得出不同计算时选用不同的平衡常数会得出不同的结果。的结果。第36页，共86页，编辑于2022年，星期三第二节第二节 形态分析简介形态分析简介n六、形态分析的应用六、形态分析的应用n金属对水生生物的毒性作用只考虑毒性金属对水生生物的毒性作用只考虑毒性形态即可，而不是总量。形态即可，而不是总量。n制定卫生标准时应以毒性形态为准。制定卫生

22、标准时应以毒性形态为准。n污水和废水处理时，除去有毒形态即可污水和废水处理时，除去有毒形态即可n注意的是：金属形态可互相转换。注意的是：金属形态可互相转换。第37页，共86页，编辑于2022年，星期三第二节第二节 形态分析简介形态分析简介n七、形态分析实例七、形态分析实例n1.水中氰化物的测定水中氰化物的测定n2.水中磷和磷酸盐的测定水中磷和磷酸盐的测定第38页，共86页，编辑于2022年，星期三第二节第二节 形态分析简介形态分析简介第39页，共86页，编辑于2022年，星期三第三节第三节 硫化物硫化物n一、概述一、概述n1.定义：除硫酸和硫酸盐以外的定义：除硫酸和硫酸盐以外的所有含硫化合物。

23、即所有含硫化合物。即H2S、HS-、金属硫化物及其配合物、含硫金属硫化物及其配合物、含硫有机物。有机物。第40页，共86页，编辑于2022年，星期三第三节第三节 硫化物硫化物n2.水中存在形态水中存在形态n主要形态：硫化氢易溶于水，可挥发，主要形态：硫化氢易溶于水，可挥发，腐鸡蛋臭，有剧毒。腐鸡蛋臭，有剧毒。npH5时，为时，为H2S。npH高时，主要为高时，主要为S2-或金属硫化物。或金属硫化物。第41页，共86页，编辑于2022年，星期三第三节第三节 硫化物硫化物n3.金属硫化物分类金属硫化物分类n按溶解性分为按溶解性分为 颗粒性硫化物：颗粒性硫化物：ZnS、CdS、CuS、HgS、Ag2

24、S 溶解性硫化物：溶解性硫化物：Na2S、K2S、(NH4)2Sn按能否被酸溶解按能否被酸溶解 酸溶性硫化物：酸溶性硫化物：ZnS、CdS。非酸溶性硫化物：非酸溶性硫化物：CuS、HgS、Ag2S第42页，共86页，编辑于2022年，星期三第三节第三节 硫化物硫化物n4.测定结果测定结果n总硫化物：包括各种形态的硫化物。总硫化物：包括各种形态的硫化物。n溶解性硫化物：通过混凝或沉淀除去悬溶解性硫化物：通过混凝或沉淀除去悬浮物后剩余的硫化物。浮物后剩余的硫化物。n非溶解性硫化物。非溶解性硫化物。第43页，共86页，编辑于2022年，星期三第三节第三节 硫化物硫化物n5.污染源污染源n生活污水：含

25、硫香皂及药物。生活污水：含硫香皂及药物。n工业废水：工业废水：n炼焦、煤气、石油。炼焦、煤气、石油。n硫酸工业硫酸工业n造纸、印染造纸、印染n含硫金属矿的开采及冶炼。含硫金属矿的开采及冶炼。n天然水含硫量低，但有些地下水矿泉水含量高天然水含硫量低，但有些地下水矿泉水含量高第44页，共86页，编辑于2022年，星期三第三节第三节 硫化物硫化物n6.危害危害n使水有臭味：使水有臭味：0.010.1g/L。n耗氧耗氧n有毒：有毒：2g/L可使水生生物死亡。可使水生生物死亡。n强强神神经经毒，使毒，使细细胞色素胞色素酶酶失活，失活，组织组织缺缺氧而致人死亡。氧而致人死亡。n2002年四川开年四川开县县

26、井井喷喷事件。有害物事件。有害物质为质为硫化硫化氢氢。第45页，共86页，编辑于2022年，星期三第三节第三节 硫化物硫化物n7.卫生标准：不得检出，如检出说明水卫生标准：不得检出，如检出说明水质以严重污染。质以严重污染。n8.采样与样品保存采样与样品保存n采样：单独采样，当场固定，全量分析，采样：单独采样，当场固定，全量分析，当天分析。当天分析。n注意：避免与空气接触；装满密封；固注意：避免与空气接触；装满密封；固定方法是加醋酸锌；未固定样品定方法是加醋酸锌；未固定样品3min内内测定；固定样品测定；固定样品24小时测定。小时测定。第46页，共86页，编辑于2022年，星期三第三节第三节 硫

27、化物硫化物n9.样本处理样本处理n目的：分离待测物，消除干扰。目的：分离待测物，消除干扰。n方法方法n沉淀法：加醋酸锌使硫化物沉淀，过滤，沉淀法：加醋酸锌使硫化物沉淀，过滤，滤渣用酸溶解，产生的硫化氢用氢氧化滤渣用酸溶解，产生的硫化氢用氢氧化钠接收。钠接收。第47页，共86页，编辑于2022年，星期三第三节第三节 硫化物硫化物n吹气法：吹气法：n在酸性条件下吹气，硫化物以硫化氢挥在酸性条件下吹气，硫化物以硫化氢挥出，用氢氧化钠接收。但亚硫酸盐也能出，用氢氧化钠接收。但亚硫酸盐也能挥出，产生干扰。挥出，产生干扰。第48页，共86页，编辑于2022年，星期三第三节第三节 硫化物硫化物n二测定方法二

28、测定方法n（一）碘量法（一）碘量法n1.原理原理n固定：醋酸锌使硫化物沉淀固定：醋酸锌使硫化物沉淀n过滤：过滤：n溶解：用酸溶解，氢氧化钠接收溶解：用酸溶解，氢氧化钠接收第49页，共86页，编辑于2022年，星期三第三节第三节 硫化物硫化物n碘化：加过量碘，碘化：加过量碘，H2S+I2 2HI+Sn滴定：用硫代硫酸钠滴定过量的碘。滴定：用硫代硫酸钠滴定过量的碘。n同时设计空白实验，加入与样本一样多的碘，同时设计空白实验，加入与样本一样多的碘，通过比较进行定量。通过比较进行定量。第50页，共86页，编辑于2022年，星期三第三节第三节 硫化物硫化物n2.注意注意n本法适用于本法适用于S2-1mg

29、/L的样品测定。的样品测定。n滴定采采用间接滴定法，因为碘和硫化氢都有挥滴定采采用间接滴定法，因为碘和硫化氢都有挥发性。发性。n反应生成的单质硫对反应生成的单质硫对I2有吸附作用，结果偏高。有吸附作用，结果偏高。n碱性介质中，碱性介质中，S2-易被氧化，在处理碱性吸收液时应易被氧化，在处理碱性吸收液时应尽量避免与空气接触。尽量避免与空气接触。n样品中其他还原性物质有干扰，加甲醛消除。样品中其他还原性物质有干扰，加甲醛消除。第51页，共86页，编辑于2022年，星期三n（二）亚甲蓝光度法（二）亚甲蓝光度法n1.原理原理第52页，共86页，编辑于2022年，星期三第三节第三节 硫化物硫化物n2.注

30、意注意n样品处理同碘量法样品处理同碘量法n测定波长有三个：测定波长有三个：600、667、670nm。常用常用670nm。n本法用于样本含量本法用于样本含量1mg/L的测定。的测定。n显色剂不能存放太久，否则空白值高。显色剂不能存放太久，否则空白值高。可加石油醚的苯溶液重结晶来纯化。可加石油醚的苯溶液重结晶来纯化。第53页，共86页，编辑于2022年，星期三第三节第三节 硫化物硫化物n反应条件严格一致。反应条件严格一致。n试剂加入顺序不能改变。试剂加入顺序不能改变。n（三）示波极谱法（三）示波极谱法nS2-在在NaOH-EDTA-FEA(三乙醇胺三乙醇胺)体系体系中产生灵敏的极谱峰，峰高与中产

31、生灵敏的极谱峰，峰高与S2-浓度成浓度成正比，峰电位正比，峰电位0.7V（定性）。检出限（定性）。检出限0.002mg/L，线性，线性0.0025mg/L。第54页，共86页，编辑于2022年，星期三第五节第五节 硬度硬度n一、概述一、概述n1.定义定义n是是水沉淀肥皂的能力水沉淀肥皂的能力。认为是金属离。认为是金属离子的总和。子的总和。n由于一般水体中阳离子主要是钙镁离由于一般水体中阳离子主要是钙镁离子，所以现在常用子，所以现在常用钙镁离子浓度总和钙镁离子浓度总和来来表示硬度。表示硬度。第55页，共86页，编辑于2022年，星期三第六节第六节 需氯量和余氯需氯量和余氯n一、概述一、概述n1.

32、需氯量（需氯量（X）：饮用水氯化消毒时，与微生物、有）：饮用水氯化消毒时，与微生物、有机物、还原性无机物反应实际需要的氯量。机物、还原性无机物反应实际需要的氯量。n2.余氯余氯(Y)：加入氯反应：加入氯反应30min后，水中所剩余的氯后，水中所剩余的氯量。量。n要求：自来水厂要求：自来水厂Y0.3mg/L；配水管网末梢；配水管网末梢0.05mg/L；紧急情况下；紧急情况下1mg/L。第56页，共86页，编辑于2022年，星期三第六节第六节 需氯量和余氯需氯量和余氯n3.余氯类型余氯类型n化合性余氯：氯胺。氧化能力弱，杀菌化合性余氯：氯胺。氧化能力弱，杀菌能力差。能力差。n游离性余氯：游离性余氯

33、：HOCl，Cl2。氧化能力强，。氧化能力强，杀菌能力强。杀菌能力强。n4.加氯量（加氯量（J）：为达到消毒效果，并保）：为达到消毒效果，并保证有一定的余氯，实际加入的氯量。很证有一定的余氯，实际加入的氯量。很显然显然J=X+Y第57页，共86页，编辑于2022年，星期三第六节第六节 需氯量和余氯需氯量和余氯n5.加氯量与余氯的关系加氯量与余氯的关系n若水样纯洁，则若水样纯洁，则X=0，J=Y，用，用OA表示。表示。n若若X0，JX，无余氯，无余氯，如如OO。n若若JX，有余氯，加入的，有余氯，加入的氯与水中的氨反应，生成氯氯与水中的氨反应，生成氯胺，氯胺的量随胺，氯胺的量随J的增加而的增加而

34、增加。为化合型。如增加。为化合型。如OC。第58页，共86页，编辑于2022年，星期三第六节第六节 需氯量和余氯需氯量和余氯nJ超过超过C点，水中的氨全部反应完毕，点，水中的氨全部反应完毕，此时加入的氯会使氯胺分解，余氯反此时加入的氯会使氯胺分解，余氯反而随加氯量的增加而下降，为化合型。而随加氯量的增加而下降，为化合型。如如CD段。段。第59页，共86页，编辑于2022年，星期三第六节第六节 需氯量和余氯需氯量和余氯n到到D点时，加入的氯刚好使水样中的氯点时，加入的氯刚好使水样中的氯胺全部反应完全，此时水中既无化合型胺全部反应完全，此时水中既无化合型余氯，也无游离型余氯，无进一步的消余氯，也无

35、游离型余氯，无进一步的消毒能力，叫毒能力，叫“拐点拐点”。应避免应避免。n超过超过D点，加入的氯全部以游离余氯的点，加入的氯全部以游离余氯的形式出现，余氯随形式出现，余氯随J的增加而增加。的增加而增加。第60页，共86页，编辑于2022年，星期三第六节第六节 需氯量和余氯需氯量和余氯n6.饮用水氯化消毒存在的问题饮用水氯化消毒存在的问题n可能生成氯酚或其他有机氯化合物，给可能生成氯酚或其他有机氯化合物，给健康带来危害。健康带来危害。n避免出现消毒的避免出现消毒的拐点拐点n最好的消毒方法是为最好的消毒方法是为O3消毒、双氧水消消毒、双氧水消毒。毒。第61页，共86页，编辑于2022年，星期三第六

36、节第六节 需氯量和余氯需氯量和余氯n二、余氯的测定方法二、余氯的测定方法n容量法：碘量法，容量法：碘量法，DPD硫酸亚铁氨法，硫酸亚铁氨法，余氯余氯1mg/L时用。时用。n比色或光度法：余氯比色或光度法：余氯1mg/L时用。并时用。并可测出总余氯、化合型余氯、游离型余可测出总余氯、化合型余氯、游离型余氯。氯。第62页，共86页，编辑于2022年，星期三第六节第六节 需氯量和余氯需氯量和余氯n（一）碘量法（一）碘量法n只能用醋酸维持酸度，控制只能用醋酸维持酸度，控制pH3.54.2，同时可减少无机氧化剂的干扰。，同时可减少无机氧化剂的干扰。n滴定时避免阳光直射，以免余氯分解。滴定时避免阳光直射，

37、以免余氯分解。第63页，共86页，编辑于2022年，星期三第六节第六节 需氯量和余氯需氯量和余氯n（二）DPD硫酸亚铁氨滴定法nDPD：N，N二乙基对苯二胺n1.原理第64页，共86页，编辑于2022年，星期三n2.注意注意n本法只能测游离型余氯本法只能测游离型余氯n硫酸亚铁氨临用时标定。硫酸亚铁氨临用时标定。n测定应在现场进行，因游离型余氯易分测定应在现场进行，因游离型余氯易分解。解。n显色剂易变质，变成浅红色即不能用，显色剂易变质，变成浅红色即不能用，重新配制。重新配制。n滴定避免高温，并在滴定避免高温，并在2分钟内完成。分钟内完成。第65页，共86页，编辑于2022年，星期三n（三）邻联

38、甲苯胺目视比色法（三）邻联甲苯胺目视比色法n1.原理原理第66页，共86页，编辑于2022年，星期三n由于化合型余氯与游离型余氯反应活由于化合型余氯与游离型余氯反应活性不同，所以性不同，所以立即比色结果为游离型立即比色结果为游离型余氯，余氯，10分钟后比色结果为总余氯。分钟后比色结果为总余氯。n实验中标准系列为替代品实验中标准系列为替代品，即即K2Cr2O7和和K2CrO4的混合溶液，其色泽为黄色。的混合溶液，其色泽为黄色。第67页，共86页，编辑于2022年，星期三n2.标准系列的配制标准系列的配制n准确称取准确称取0.1550gK2Cr2O7和和0.4650g K2CrO4，用用pH6.4

39、5的磷酸的磷酸盐缓冲液盐缓冲液溶解并稀释至溶解并稀释至1000ml。n此溶液为标准母液，其色度此溶液为标准母液，其色度1mg/L余氯余氯与显色剂反应产生的颜色色度。与显色剂反应产生的颜色色度。第68页，共86页，编辑于2022年，星期三n将母液用缓冲液稀释成将母液用缓冲液稀释成0.011.0mg/L的标准系列，密封，制成余氯比色计，的标准系列，密封，制成余氯比色计，可永久使用。可永久使用。n3.注意注意n样本显色反应样本显色反应pH1.3，太高会生成，太高会生成黄绿色。黄绿色。n反应温度反应温度1520，低于，低于15 可加可加温温。第69页，共86页，编辑于2022年，星期三n水样有色，可用

40、补偿法测定。水样有色，可用补偿法测定。第70页，共86页，编辑于2022年，星期三nDPD光度法光度法n1.原理原理第71页，共86页，编辑于2022年，星期三第六节第六节 需氯量和余氯需氯量和余氯n2.注意注意n测定结果为游离型余氯。测定结果为游离型余氯。n线性线性0.051.5mg/L。nDPD不稳定，配制时需加不稳定，配制时需加CYDTA作保护作保护剂，变红时需重新配制。剂，变红时需重新配制。n样本含量高时反而不显色（有色物又被样本含量高时反而不显色（有色物又被漂白），稀释后测定。漂白），稀释后测定。第72页，共86页，编辑于2022年，星期三第六节第六节 需氯量和余氯需氯量和余氯n三、

41、需氯量的测定三、需氯量的测定n（一）原理（一）原理n根据：根据：J=X+Y，则，则X=JY。n（二）方法（二）方法n1.加氯：在相同体积的水样中，各加递加氯：在相同体积的水样中，各加递增量的氯。要求：反应物多时，氯的浓增量的氯。要求：反应物多时，氯的浓度为度为1.0mg/L，反应物少时为，反应物少时为0.1mg/L。第73页，共86页，编辑于2022年，星期三第六节第六节 需氯量和余氯需氯量和余氯n2.反应：反应：n常温下（常温下（20），），pH 7，反应，反应30分钟。分钟。n3.测余氯：测余氯：n4.选择与计算：选择与计算：n选择余氯符合要求的水样（选择余氯符合要求的水样（0.30.5m

42、g/L）的加氯量和余氯来计算需氯）的加氯量和余氯来计算需氯量。量。第74页，共86页，编辑于2022年，星期三第七节第七节 磷和磷酸盐磷和磷酸盐n一、概述一、概述n1.污染源污染源n地壳：地壳：1.05g/Kgn农药及化肥农药及化肥n洗涤剂洗涤剂n磷肥磷肥n水处理：加某些缩合磷酸盐水处理：加某些缩合磷酸盐n清洗锅炉：用磷酸盐清洗锅炉：用磷酸盐第75页，共86页，编辑于2022年，星期三n2.分类分类n按有机无机分：按有机无机分：n有机磷有机磷n无机磷化合物无机磷化合物n按状态分：按状态分：n溶解态溶解态n颗粒态颗粒态第76页，共86页，编辑于2022年，星期三n根据样品处理和测定结果分根据样品

43、处理和测定结果分n总磷总磷n活性磷活性磷n酸可水解性磷酸盐酸可水解性磷酸盐n有机磷有机磷第77页，共86页，编辑于2022年，星期三n3.危害危害n使水质使水质富营养化：富营养化：藻类异常繁殖，水质恶化，甚藻类异常繁殖，水质恶化，甚至沼泽化。至沼泽化。n4.标准：标准：0.2mg/L。n5.采样：玻璃瓶装（塑料瓶可吸附），先用热盐采样：玻璃瓶装（塑料瓶可吸附），先用热盐酸洗，再用蒸馏水洗。酸洗，再用蒸馏水洗。n6.保存：若只测总磷，不必加防腐剂；否则加浓硫保存：若只测总磷，不必加防腐剂；否则加浓硫酸或汞盐，低温，棕色瓶保存。酸或汞盐，低温，棕色瓶保存。第78页，共86页，编辑于2022年，星期

44、三n7.样品处理样品处理n过滤：分颗粒态和溶解态。过滤：分颗粒态和溶解态。n水样直接显色：结果为活性磷，即正水样直接显色：结果为活性磷，即正磷酸盐。磷酸盐。n水样沸水下加酸水解：结果为活性磷水样沸水下加酸水解：结果为活性磷酸可水解性磷。酸可水解性磷。n水样经消化处理：结果为总磷。水样经消化处理：结果为总磷。第79页，共86页，编辑于2022年，星期三n二、可溶性磷酸盐的测定二、可溶性磷酸盐的测定n方法：钼蓝光度法方法：钼蓝光度法 第80页，共86页，编辑于2022年，星期三n2.操作：操作：n水样过滤：中速定量滤纸水样过滤：中速定量滤纸n显色：显色：50ml滤液钼酸铵氯化滤液钼酸铵氯化亚锡亚锡

45、n比色：比色：700nm，3cm比色杯，标比色杯，标准曲线法定量。准曲线法定量。第81页，共86页，编辑于2022年，星期三n3.注意注意n滤液有色：可不显色测定，结果中扣除。滤液有色：可不显色测定，结果中扣除。n操作条件：如操作条件：如pH、温度、试剂用量应严、温度、试剂用量应严格一致，注意平行操作。格一致，注意平行操作。n所有的玻璃器皿（包括比色杯）都用所有的玻璃器皿（包括比色杯）都用n15盐酸浸泡。盐酸浸泡。n配制钼酸铵时，应将钼酸铵水溶液徐徐配制钼酸铵时，应将钼酸铵水溶液徐徐加入硫酸溶液中，反之显色不充分。加入硫酸溶液中，反之显色不充分。第82页，共86页，编辑于2022年，星期三n也

46、可用抗坏血酸作还原剂，加锑盐，显也可用抗坏血酸作还原剂，加锑盐，显色更稳定。色更稳定。n本法检出限本法检出限0.025mg/L，测定上限，测定上限0.6mg/L。第83页，共86页，编辑于2022年，星期三n三、总磷测定三、总磷测定n1.原理原理n水样经消化后显色测定，结果为总磷。水样经消化后显色测定，结果为总磷。n滤液经消化后显色测定，结果为可溶性滤液经消化后显色测定，结果为可溶性总磷。总磷。n滤渣经消化后显色测定，结果为颗粒性滤渣经消化后显色测定，结果为颗粒性总磷。总磷。第84页，共86页，编辑于2022年，星期三n2.常用的消化方法常用的消化方法n硝酸高氯酸法：氧化力强，用于难消硝酸高氯酸法：氧化力强，用于难消化的样本的消化。化的样本的消化。n硝酸硫酸法硝酸硫酸法n过硫酸铵法：首选方法。过硫酸铵法：首选方法。第85页，共86页，编辑于2022年，星期三第86页，共86页，编辑于2022年，星期三