环境监测习题解答.pptx
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1、制定环保标准的原则是什么?是否标准越严越好?制定环保标准的原则是什么?是否标准越严越好?原则:原则:要有充分的科学依据要有充分的科学依据即要技术先进即要技术先进,又要经济合理又要经济合理与有关标准、规范、制度协调配套与有关标准、规范、制度协调配套积极采用或等效采用国际标准积极采用或等效采用国际标准并非越严越好,制定环保标准要综合考虑各方面并非越严越好,制定环保标准要综合考虑各方面因素,例如社会、经济、技术等因素。因素,例如社会、经济、技术等因素。第1页/共42页怎样制定地面水体水质的监测方案?以河流怎样制定地面水体水质的监测方案?以河流为例,说明如何设置监测断面和采样点?为例,说明如何设置监测
2、断面和采样点?一、基础资料的收集一、基础资料的收集一、基础资料的收集一、基础资料的收集二、监测断面和采样点的设置二、监测断面和采样点的设置二、监测断面和采样点的设置二、监测断面和采样点的设置三、采样时间和采样频率的确定三、采样时间和采样频率的确定三、采样时间和采样频率的确定三、采样时间和采样频率的确定四、采样及监测技术的选择四、采样及监测技术的选择四、采样及监测技术的选择四、采样及监测技术的选择五、结果表达、质量保证及实施计划五、结果表达、质量保证及实施计划五、结果表达、质量保证及实施计划五、结果表达、质量保证及实施计划监测断面和采样点的设置(参见课件)监测断面和采样点的设置(参见课件)监测断
3、面和采样点的设置(参见课件)监测断面和采样点的设置(参见课件)第2页/共42页u冷藏或冷冻法:冷藏或冷冻法:抑制微生物活动,减缓物理挥发和化学反抑制微生物活动,减缓物理挥发和化学反应速度。应速度。u加入化学药剂保存法:加入化学药剂保存法:如加入生物抑制剂、调节如加入生物抑制剂、调节pHpH值、加入氧化值、加入氧化剂或还原剂剂或还原剂水样有哪几种保存方法?试举几个实例说明怎水样有哪几种保存方法?试举几个实例说明怎样根据被测物质的性质选用不同的保存方法。样根据被测物质的性质选用不同的保存方法。第3页/共42页水样在分析之前,为什么进行预处理?预处水样在分析之前,为什么进行预处理?预处理包括哪些内容
4、?理包括哪些内容?环境水样所含组分复杂,并且多数污染组分含量环境水样所含组分复杂,并且多数污染组分含量环境水样所含组分复杂,并且多数污染组分含量环境水样所含组分复杂,并且多数污染组分含量低,存在形态各异,所以在分析测定之前,往往低,存在形态各异,所以在分析测定之前,往往低,存在形态各异,所以在分析测定之前,往往低,存在形态各异,所以在分析测定之前,往往需要进行预处理,以得到欲测组分适合测定方法需要进行预处理,以得到欲测组分适合测定方法需要进行预处理,以得到欲测组分适合测定方法需要进行预处理,以得到欲测组分适合测定方法要求的形态、浓度和消除共存组分干扰的试样体要求的形态、浓度和消除共存组分干扰的
5、试样体要求的形态、浓度和消除共存组分干扰的试样体要求的形态、浓度和消除共存组分干扰的试样体系。系。系。系。水样预处理包括消解和分离与富集水样预处理包括消解和分离与富集水样预处理包括消解和分离与富集水样预处理包括消解和分离与富集第4页/共42页 25 25时,时,BrBr2 2在在CClCCl4 4和水中的分配比为和水中的分配比为29.029.0,试问:,试问:(1)(1)水溶液中的水溶液中的BrBr2 2用等体积的用等体积的CClCCl4 4萃取;萃取;(2)(2)水溶液中的水溶液中的BrBr2 2用用1 12 2体积体积CClCCl4 4萃取;萃取;其萃取率各为多少其萃取率各为多少?(1)9
6、6.7(2)93.5第5页/共42页多次少量萃取与少次多量萃取的萃取率哪个多次少量萃取与少次多量萃取的萃取率哪个高?为什么?高?为什么?第6页/共42页(1 1)有机物质的萃取:分散在水相中的有机物质)有机物质的萃取:分散在水相中的有机物质易被有机溶剂萃取,利用此原理可以富集分散在水易被有机溶剂萃取,利用此原理可以富集分散在水样中的有机污染物质样中的有机污染物质(2 2)无机物的萃取:由于有机溶剂只能萃取水相)无机物的萃取:由于有机溶剂只能萃取水相中以非离子状态存在的物质(主要是有机物质),中以非离子状态存在的物质(主要是有机物质),而多数无机物质在水相中均以水合离子状态存在,而多数无机物质在
7、水相中均以水合离子状态存在,故无法用有机溶剂直接萃取。为实现用有机溶剂萃故无法用有机溶剂直接萃取。为实现用有机溶剂萃取,需先加入一种试剂,使其与水相中的离子态组取,需先加入一种试剂,使其与水相中的离子态组分相结合,生成一种不带电、易溶于有机溶剂的物分相结合,生成一种不带电、易溶于有机溶剂的物质。该试剂与有机相、水相共同构成萃取体系。质。该试剂与有机相、水相共同构成萃取体系。怎样用萃取法从水样中分离富集欲测有机怎样用萃取法从水样中分离富集欲测有机污染物质和无机污染物质?各举一实例。污染物质和无机污染物质?各举一实例。第7页/共42页 原理:相同之处都是将水样中的汞离子还原为基原理:相同之处都是将
8、水样中的汞离子还原为基态汞原子蒸气,根据在一定测量条件下光强度与汞浓态汞原子蒸气,根据在一定测量条件下光强度与汞浓度成正比进行定量;不同之处是冷原子吸收法是测定度成正比进行定量;不同之处是冷原子吸收法是测定253.7nm253.7nm的特征紫外光在吸收池中被汞蒸汽吸收后的透的特征紫外光在吸收池中被汞蒸汽吸收后的透射光强,而冷原子测汞仪是测定吸收池中的汞原子蒸射光强,而冷原子测汞仪是测定吸收池中的汞原子蒸汽吸收特征紫外光后被激发后所发射的特征荧光强度。汽吸收特征紫外光后被激发后所发射的特征荧光强度。仪器:两种方法的仪器结构基本类似,冷原子吸仪器:两种方法的仪器结构基本类似,冷原子吸收法无激发池,
9、光电倍增管与吸收池在一条直线上,收法无激发池,光电倍增管与吸收池在一条直线上,而冷原子荧光法测定仪其光电倍增管必须放在与吸收而冷原子荧光法测定仪其光电倍增管必须放在与吸收池相垂直的方向上。池相垂直的方向上。冷原子吸收法和冷原子荧光法测定水样中汞,在原理、冷原子吸收法和冷原子荧光法测定水样中汞,在原理、测定流程和仪器方面有何主要相同和不同之处?测定流程和仪器方面有何主要相同和不同之处?第8页/共42页说明用原子吸收分光光度法测定金属化合物说明用原子吸收分光光度法测定金属化合物的原理。用方块图示意其测定流程的原理。用方块图示意其测定流程 当含待测元素的溶液通过原子化系统喷成细雾,随载气进当含待测元
10、素的溶液通过原子化系统喷成细雾,随载气进当含待测元素的溶液通过原子化系统喷成细雾,随载气进当含待测元素的溶液通过原子化系统喷成细雾,随载气进入火焰,并在火焰中解离成基态原子。当空心阴极灯辐射出入火焰,并在火焰中解离成基态原子。当空心阴极灯辐射出入火焰,并在火焰中解离成基态原子。当空心阴极灯辐射出入火焰,并在火焰中解离成基态原子。当空心阴极灯辐射出待测元素的特征波长光通过火焰时,因被火焰中待测元素的待测元素的特征波长光通过火焰时,因被火焰中待测元素的待测元素的特征波长光通过火焰时,因被火焰中待测元素的待测元素的特征波长光通过火焰时,因被火焰中待测元素的基态原子吸收而减弱。在一定实验条件下,特征波
11、长光强的基态原子吸收而减弱。在一定实验条件下,特征波长光强的基态原子吸收而减弱。在一定实验条件下,特征波长光强的基态原子吸收而减弱。在一定实验条件下,特征波长光强的变化与火焰中待测元素基态原子的浓度有定量关系,从而与变化与火焰中待测元素基态原子的浓度有定量关系,从而与变化与火焰中待测元素基态原子的浓度有定量关系,从而与变化与火焰中待测元素基态原子的浓度有定量关系,从而与试样中待测元素的浓度(试样中待测元素的浓度(试样中待测元素的浓度(试样中待测元素的浓度(C C C C)有定量关系。)有定量关系。)有定量关系。)有定量关系。第9页/共42页用标准加入法测定某水样中的镉,取四份等量水样,分别加用
12、标准加入法测定某水样中的镉,取四份等量水样,分别加入不同量镉溶液(加入量见下表),稀释至入不同量镉溶液(加入量见下表),稀释至50mL50mL,依次用火,依次用火焰原子吸收法测定,测得吸光度列于下表,求该水样中镉的焰原子吸收法测定,测得吸光度列于下表,求该水样中镉的含量。含量。编号编号水样量水样量(mLmL)加入镉标准溶液加入镉标准溶液(10g/mL10g/mL)mLmL数数吸光度吸光度1 12 23 34 420202020202020200 01 12 24 40.0420.0420.0800.0800.1160.1160.1900.190第10页/共42页水样中镉含量:水样中镉含量:0.
13、575ug/mL0.575ug/mL50ml50ml溶液内:溶液内:第11页/共42页怎样用分光光度法测定水样中的六价铬和总铬?怎样用分光光度法测定水样中的六价铬和总铬?六价铬的测定六价铬的测定 在酸性介质中,六价铬与二苯碳酰二肼生成在酸性介质中,六价铬与二苯碳酰二肼生成紫红色络合物,在紫红色络合物,在540nm540nm处测定吸光度处测定吸光度总铬的测定总铬的测定 水样用水样用KMnOKMnO4 4氧化,铬以六价铬形式存在,过氧化,铬以六价铬形式存在,过量的氧化剂用量的氧化剂用NaNONaNO2 2分解,过量的分解,过量的NaNONaNO2 2用尿素消除,用尿素消除,加入二苯碳酰二肼显色,在
14、加入二苯碳酰二肼显色,在540nm540nm处测定吸光度。处测定吸光度。三价铬的测定三价铬的测定 三价铬的含量为总铬与六价铬之差。三价铬的含量为总铬与六价铬之差。第12页/共42页说明电极法和碘量法测定溶解氧的原理说明电极法和碘量法测定溶解氧的原理uu碘量法碘量法碘量法碘量法 在水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中的溶在水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中的溶在水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中的溶在水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中的溶解氧将二价锰氧化成四价锰,并生成氢氧化物沉解氧将二价锰氧化成四价锰,并生成氢氧化物沉解氧将二价锰氧化成四价锰,并生成氢氧化物沉解氧将二价锰氧化成四价锰,并生成氢氧
15、化物沉淀。加酸后,沉淀溶解,四价锰又可氧化碘离子淀。加酸后,沉淀溶解,四价锰又可氧化碘离子淀。加酸后,沉淀溶解,四价锰又可氧化碘离子淀。加酸后,沉淀溶解,四价锰又可氧化碘离子而释放出与溶解氧量相当的游离碘。以淀粉为指而释放出与溶解氧量相当的游离碘。以淀粉为指而释放出与溶解氧量相当的游离碘。以淀粉为指而释放出与溶解氧量相当的游离碘。以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的碘,示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的碘,示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的碘,示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的碘,可计算出溶解氧含量可计算出溶解氧含量可计算出溶解氧含量可计算出溶解氧含量.uu电极法电极法
16、电极法电极法 膜电极由两个与支持电解质相接触的金属电极膜电极由两个与支持电解质相接触的金属电极膜电极由两个与支持电解质相接触的金属电极膜电极由两个与支持电解质相接触的金属电极及选择性薄膜电极组成。溶解氧透过薄膜渗透扩及选择性薄膜电极组成。溶解氧透过薄膜渗透扩及选择性薄膜电极组成。溶解氧透过薄膜渗透扩及选择性薄膜电极组成。溶解氧透过薄膜渗透扩散。透过膜的氧气在电极上还原,产生微弱的扩散。透过膜的氧气在电极上还原,产生微弱的扩散。透过膜的氧气在电极上还原,产生微弱的扩散。透过膜的氧气在电极上还原,产生微弱的扩散电流。在一定温度下其大小和水样中的溶解氧散电流。在一定温度下其大小和水样中的溶解氧散电流
17、。在一定温度下其大小和水样中的溶解氧散电流。在一定温度下其大小和水样中的溶解氧含量成正比。借以测定水中的溶解氧含量。含量成正比。借以测定水中的溶解氧含量。含量成正比。借以测定水中的溶解氧含量。含量成正比。借以测定水中的溶解氧含量。第13页/共42页(一)高锰酸钾法(一)高锰酸钾法 主主要要用用于于评评价价饮饮用用水水、原原水水及及地地面面水水的的质质量量。它它分分为为酸酸性性高高锰锰酸酸钾钾法法和和碱碱性性高高锰锰酸酸钾钾法法两两种种。当当氯氯离离子子浓浓度高于度高于300300毫克升时,应采用碱性法。毫克升时,应采用碱性法。水水中中存存在在有有FeFe2+2+、NONO2 2 或或H H2
18、2S S等等无无机机还还原原性性物物质质皆皆可可增加增加CODCODMnMn值。值。CODCODMnMn指指标标不不能能作作为为理理论论需需氧氧量量或或有有机机物物总总量量的的度度量量。因为在该实验条件下,许多氧化物仅有部分被氧化因为在该实验条件下,许多氧化物仅有部分被氧化 原原理理:用用高高锰锰酸酸钾钾将将水水样样中中的的还还原原性性物物质质(有有机机物物和和无无机机物物)氧氧化化,反反应应后后剩剩余余KMn0KMn04 4加加入入准准确确而而过过量量的的草草酸酸钠钠予予以以还还原原,过过量量草草酸酸钠钠再再以以KMn0KMn04 4标标准准镕镕液液回回滴滴,通过计算,求出所消耗氧化剂的量。
19、通过计算,求出所消耗氧化剂的量。高锰酸盐指数和化学需氧量在应用上和测定方法高锰酸盐指数和化学需氧量在应用上和测定方法上有何区别?二者在数量上有何关系?为什么?上有何区别?二者在数量上有何关系?为什么?第14页/共42页(二)(二)CODCODcrcr 在在强强酸酸溶溶液液中中,用用重重铬铬酸酸钾钾氧氧化化水水中中还还原原性性物物质质(主主要要是是有有机机物物),经经两两小小时时回回流流后后,过过量量的的重重铬铬酸酸钾钾,以以试试亚亚铁铁灵灵为为指指示示剂剂,用用硫硫酸酸亚亚铁铁铵铵回回滴滴,根根据据所所消消耗耗的的重重铬铬酸酸钾钾量量算算出出水水中中化化学学需需氧氧量量。反反应应中中以以硫硫酸
20、酸铝铝为为催催化化剂剂。对对氯离子的干扰可加入硫酸汞排除。氯离子的干扰可加入硫酸汞排除。重重铬铬酸酸钾钾回回流流法法氧氧化化能能力力较较强强,适适合合测测各各种种样样品品,而而且且操操作作容容易易,对对大大多多数数有有机机化化合合物物氧氧化化程程度度为为9595100100。吡吡啶啶不不被被氧氧化化,苯苯和和其其他他挥挥发发性性有有机机物物如如能能与与氧氧化化剂剂充充分分接接触触,可可以以被被氧氧化化含含氮氮有有机机物物中中含含碳碳的的这这一一部部分分可可被被氧氧化,氨在没有比较高浓度的氯化物时不会发生氧化作用的化,氨在没有比较高浓度的氯化物时不会发生氧化作用的 两两者者关关系系:高高锰锰酸酸
21、盐盐指指数数和和化化学学需需氧氧量量(CODCODcrcr)是是采采用用不不同同的的氧氧化化剂剂在在各各自自的的氧氧化化条条件件下下测测定定的的,其其氧氧化化率率不不同同,均均未未达达到到完完全全氧氧化化,两两者者并并无无明明显显的的相相关关关关系系,都都只只是相对参考数据。是相对参考数据。第15页/共42页若配制理论若配制理论CODCOD值为值为500mg/L500mg/L的葡萄糖溶液的葡萄糖溶液1 1升,须称取多少克葡萄糖?升,须称取多少克葡萄糖?C6H12O6+6O26CO2+6H2O180 192 X 500X500180/192468.75mg=0.46875g第16页/共42页对一
22、种水体,阐述对一种水体,阐述CODcrCODcr、BODBOD5 5、TODTOD和和TOCTOC之间之间在数量上和测定时对有机物的氧化率可能存在在数量上和测定时对有机物的氧化率可能存在的关系,以及这种关系在实际工作中的应用。的关系,以及这种关系在实际工作中的应用。(1)数量关系:)数量关系:TODCODcrBOD5、TODTOC(2)氧化率关系:)氧化率关系:TODCODcrBOD5、TOD测定氧化率测定氧化率接近接近100%,CODcr测定时重铬酸钾氧化率最多可达测定时重铬酸钾氧化率最多可达90%,BOD5测定时只有可生化部分有机物被氧化。测定时只有可生化部分有机物被氧化。(3)实际应用:
23、)实际应用:TOD、CODcr和和BOD5的关系可反映污水的可生化性,的关系可反映污水的可生化性,通常认为通常认为CODcr/BOD50.3时,污水可生化,但时,污水可生化,但BOD5/TOD在反映污水可生化性方面具有更高的可信度,一般认为在反映污水可生化性方面具有更高的可信度,一般认为BOD5/TOD0.4是易生化的。是易生化的。TOD/TOC趋于趋于2.67,水体主要是含碳有机物水体主要是含碳有机物 TOD/TOC4则水中含有较大量的则水中含有较大量的S、P有机物有机物 TOD/TOC2.6说明水中的说明水中的NO2-、NO3-含量较大。含量较大。第17页/共42页测定水样测定水样BODB
24、OD5 5时,如水样中存在有铜、铅、锌、时,如水样中存在有铜、铅、锌、镉、铬、砷、氰等有毒物质,对测定有无影响镉、铬、砷、氰等有毒物质,对测定有无影响?应如何消除?应如何消除?水样中存在有铜、铅、锌、镉、铬、砷、氰等有毒物水样中存在有铜、铅、锌、镉、铬、砷、氰等有毒物质时,对微生物活性有抑制,可使用经驯化微生物接种的质时,对微生物活性有抑制,可使用经驯化微生物接种的稀释水或提高稀释倍数,以减小毒物的影响。稀释水或提高稀释倍数,以减小毒物的影响。第18页/共42页 下表所列数据为某水样下表所列数据为某水样BODBOD5 5测定结果,试计算每种稀释倍数测定结果,试计算每种稀释倍数水样的水样的BOD
25、BOD5 5值。值。编号编号稀释稀释倍数倍数取水样取水样体积体积(mLmL)NaNa2 2S S2 2O O3 3标准溶标准溶液浓度液浓度(mol/Lmol/L)NaNa2 2S S2 2O O3 3标液用量标液用量(mLmL)当天当天五天五天A AB B空白空白505040400 01001001001001001000.01250.01250.01250.01250.01250.01259.169.169.129.129.259.254.334.333.103.108.768.76第19页/共42页以以A A水样为例:水样为例:同样水样同样水样B B 第20页/共42页污泥沉降比:污泥沉降
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