溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。水中溶解氧的含量与大气压力、水温及含盐量等因素有关。清洁地表水溶解氧接近饱和。当有大量藻类繁殖时,溶解氧可能过饱和。当水体受到有机物质、无机还原物质污染时,会使溶解氧含量降低,甚至趋于0,此时厌氧细菌繁殖活跃,水质恶化。1.碘量法2.氧电极法2.7.3氟化物的测定氟是人体必需的微量元素之一,缺氟易患龋齿病。饮用水中含氟的适宜浓度为0.5-1.0mg/L,当长期饮用含氟量高于1.5mg/L的水时,则易患斑齿病,如果水中含氟量高于4mg/L时,则可导致氟骨病。氟化物厂泛存在手天然水体中。测定氟化物的方法有:氟离子选择电极法、氟试剂分光光度法、茜素磺酸锆自视比色法、离子色谱法和硝酸针滴定法。以前两种应用广泛。对于污染严重的生活污水和工业废水,以及含氟硼酸盐的水均要进行预蒸留。清洁的地面水、地下水可直接取样测定。1氟试剂分光光度法氟试剂即茜素络合剂(ALC)在pH4.1的醋酸缓冲介质中,与氟离子和硝酸镧反应生成兰色络合物颜色的深度与氟离子浓度成正比,在620nm波长处比色定量。此法适用于地面水、地下水和工业废水中氟化物的测定:最低检测浓度0.05mg/L:测定上限1.80mg/L。2氟离子选择电极法测定简便、快速、灵敏,灵敏度好,可测定浑浊、有色水样。最低检测浓度为0.05mg/L;测定上限可达1900mg/L。2.7.4氰化物的测定鼠化物包括简单氰化物、络合氰化物和有机氰化物。简单氰化物易溶于水、毒性大;络合氰化物在水体中受pH值、水温和光照影响离解为毒性强的简单氰化物。氰化物进入人体后,主要与高铁细胞色素氧化酶结合,生成氰化高铁细胞色素氧化酶而失去传递氧的作用,引起组织缺氧室息。主要污染源是电镀、焦化、造气、选矿、洗印、石油化工、有机玻璃制造农药等工业废水。测定水体中氰化物的方法有容量滴定法、分光光度法和离子选择电极法。测定之前,通常先将水样在酸性介质中进行蒸馏,把能形成氰化氢的氰化物(全部简单氰化物和部分络合氰化物)蒸出,使之与干扰组分分离。常用的蒸馏方法有以下两种:(1)酒石酸-硝酸锌预蒸馏法:pH=4,蒸出的HCN用氢氧化钠溶液吸收。取此蒸馏液测得的氰化物为易释放的氰化物。(2)磷酸-EDTA预蒸馏法:pH<2,可将全部简单氰化物和除钴氰络合物外的绝大部分络合氰化物以氰化氢的形式蒸馏出来,用氢氧化钠溶液吸收。取该蒸馏液测得的结果为总氰化物。1容量滴定法取一定量预蒸馏溶液,pH调为11以上,以试银灵作指示剂,用硝酸银(AgNO3)标准溶液滴定,则氰离子与银离子生产银氰络合物,稍过量的银离子与试银灵反应,使溶液由黄色变橙红色,即为终点。根据消耗硝酸银的量可计算出水中氰化物的浓度。计算公式:氰化物=(Va-Vb)×C×52.04×Vz×1000/V,×V32分光光度法(1)异烟酸-吡唑酮分光光度法取一定量预蒸馏溶液,调节pH至中性,加入氯胺T溶液,则氰离子被氯胺T氧化生成氯化氰(CNCI):再加入异烟酸-吡唑啉酮溶液,氯化氰与异烟酸作用,经水解生成戊烯二醛,与吡唑啉酮进行缩合反应生成兰色染料,在638nm波长下,进行吸光度测定,用标准曲线法定量。此法适用于饮用水、地面水、生活污水和工业废水,其最低检测浓度为0.004mg/L,测定上限为0.25mg/L。21
21 溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。水中溶解氧的含量与大气压力、 水温及含盐量等因素有关。 清洁地表水溶解氧接近饱和。当有大量藻 类繁殖时,溶解氧可能过饱和。当水体受到有机物质、无机 还原物质 污染时,会使溶解氧含量降低,甚至趋于 0,此时厌氧细菌繁殖活跃,水质恶化。 1.碘量法 2.氧电极法 2.7.3 氟化物的测定 氟是人体必需的微量元素之一,缺氟易患龋齿病。饮用水中含氟的适宜浓度为 0.5-1.0mg/L,当长 期饮用含氟量高于 1.5mg/L 的水时,则易患斑齿病,如果水中含氟量高于 4mg/L 时,则可导致氟骨病。 氟化物广泛存在于天然水体中。 测定氟化物的方法有:氟离子选择电极法、氟试剂分光光度法、茜素 磺酸锆目视比色法、离子色 谱法和硝酸钍滴定法。 以前两种应用广泛。对于污染严重的生活污水和工业废水,以及含氟硼酸盐的水均要进行预蒸馏。 清洁的地面水、地下水可直接取样测定。 1 氟试剂分光光度法 氟试剂即茜素络合剂(ALC)在 pH4.1 的醋酸缓冲介质中,与氟离子和硝酸镧反应生成兰色络合物, 颜色的深度与氟离子浓度成正比,在 620nm 波长处比色定量。 此法适用于地面水、地下水和工业废水中氟化物的测定;最低检测浓度 0.05mg/L;测定上限 1.80mg/L。 2 氟离子选择电极法 测定简便、快速、灵敏,灵敏度好,可测定浑浊、有色水样。最低检测浓度为 0.05mg/L;测定上 限可达 1900mg/L。 2.7.4 氰化物的测定 氰化物包括简单氰化物、络合氰化物和有机氰化物。 简单氰化物易溶于水、毒性大;络合氰化物在水体中受 pH 值、水温和光照影响离解为毒性强的简 单氰化物。氰化物进入人体后,主要与高铁细胞色素氧化酶结合,生成氰化高铁细胞色素氧化酶而失去 传递氧的作用,引起组织缺氧窒息。 主要污染源是电镀、焦化、造气、选矿、洗印、石油化工、有机玻璃 制造农药等工业废水。 测定水体中氰化物的方法有容量滴定法、分光光度法和离子选择电极法。 测定之前,通常先将水 样在酸性介质中进行蒸馏,把能形成氰化氢的氰 化物(全部简单氰化物和部分络合氰化物)蒸出,使 之与干扰组分分离。 常用的蒸馏方法有以下两种: (1)酒石酸-硝酸锌预蒸馏法:pH = 4,蒸出的 HCN 用氢氧化钠溶液吸 收。取此蒸馏液测得的氰化物 为易释放的氰化物。 (2)磷酸-EDTA 预蒸馏法:pH<2,可将全部简单氰化物和除钴氰络合 物外的绝大部分络合氰化物以 氰化氢的形式蒸馏出来,用氢氧化钠溶液 吸收。取该蒸馏液测得的结果为总氰化物。 1 容量滴定法 取一定量预蒸馏溶液,pH 调为 11 以上,以试银灵作指示剂,用硝酸银(AgNO3)标准溶液滴定, 则氰离子与银离子生产银氰络合物,稍过量的银离子与试银灵反应,使溶液由黄色变橙红色,即为终点。 根据消耗硝酸银的量可计算出水中氰化物的浓度。 计算公式:氰化物 = (Va-Vb)×C×52.04×V2×1000/V1×V3 2 分光光度法 (1)异烟酸-吡唑啉酮分光光度法 取一定量预蒸馏溶液,调节pH至中性,加入氯胺T溶液,则氰离子被氯胺T氧化生成氯化氰(CNCl); 再加入异烟酸-吡唑啉酮溶液,氯化氰与异烟酸作用,经水解生成戊烯二醛,与吡唑啉酮进行缩合反应, 生成兰色染料,在 638nm 波长下,进行吸光度测定,用标准曲线法定量。 此法适用于饮用水、地面水、生活污水和工业废水,其最低检测浓度 为 0.004mg/L,测定上限为 0.25mg/L
(2)吡啶一巴比妥酸分光光度法取一定量预蒸馏溶液,调节pH为中性,氰离子被氯胺T氧化生成氯化氰,氯化氰与吡反应生成戊烯二醛,戊烯二醛再与巴比妥酸发生缩合反应,生成红色染料,于580nm波长处比色定量。本方法最低检测浓度伪0.002mg/L;检测上限为0.45mg/L。2.7.5含氮化合物的测定含氮化合物包括氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、有机氮和总氮。(一)氨氮水中的氨氮是指以游离氨(也称非离子氨)和离子氨形式存在的氮。对地面水,常要求测定非离子氨。水中氨氮主要来源于生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物,焦化、合成氨等工业废水,以及农田排水等。氨氮含量较高时,对鱼类呈现毒害作用,对人体也有不同程度的危害。测定水中氨氮的方法有:纳氏试剂分光光度法、水杨酸一次氯酸盐分光光度法,电极法和容量法。水样有色或浑浊及含其他干扰物质影响测定,需进行预处理。对较清洁的水,可采用絮凝沉淀法消除干扰;对污染严重的水或废水应采用蒸馏法。1纳氏试剂分光光度法在水样中加入碘化汞和碘化钾的强碱溶液(纳氏试剂),则与氨反应生成黄棕色胶态化合物,此颜色在较宽的波长范围内具有强烈吸收,通常使用410-425nm范围波长光比色定量。本法最低检出浓度0.025mg/L;测定上限为2mg/L。2电极法采用氨气敏复合电极用pH计测水的电动势,从而推出水样中氨氮的浓度。(二)亚硝酸盐氮可采用N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法和离子色谱法测定。N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法义叫重氮偶合比色法,其原理为:在pH为.8土0.3的酸性介质中,亚硝酸盐与对氨基苯磺酰胺生成重氮盐,再与N-(1-萘基)-乙二胺偶联生成红色染料,于540nm处进行比色测定。方法最低检出浓度:0.003mg/L;测定上限:0.20mg/L。(三)硝酸盐氮硝酸盐是在有氧环境中最稳定的含氮化合物,也是含氮有机化合物经无机化作用最终阶段的分解产物。清洁的地面水中硝酸盐氮含量较低,受污染水体和一些深层地下水中硝酸盐氮含量较高。水中硝酸盐的测定方法有:酚二磺酸分光光度法、镉柱还原法、戴氏合金还原法、离子色谱法、紫外分光光度法和离子选择电极法等。1、酚二磺酸分光光度法硝酸盐在无水存在情况下与酚二磺酸反应,生成硝基二磺酸酚,于碱性溶液中又生成黄色的化合物在410nm处测其吸光度。此法测量范围广,显色稳定,适用于测定饮用水、地下水、清洁地面水中的硝酸盐氮。最低检出浓度为0.02mg/L,测定上限为2.0mg/L。2、镉柱还原法在一定条件下,将水样通过还原柱,使硝酸盐还原为亚硝酸盐,然后用N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法测定。由测得的总亚硝酸盐氮减去不经还原水样所含亚硝酸盐氮即为硝酸盐氮含量。此法适用于测定硝酸盐氮含量较低的饮用水、清洁地面水和地下水。测定范围为0.01-0.4mg/L。3、戴氏合金法水样在热碱性介质中,硝酸盐被戴氏合金还原为氨,经蒸馏,馏出液以硼酸溶液吸收后,用纳氏试剂分光光度法测定,含量较高时,用酸碱滴定法测定。本法操作较繁琐,适用于测定硝酸盐氮大于2mg/L的水样。其最大优点是可以测定带深色的严重污染的水及含大量有机物或无机盐的废水中的硝酸盐氮。4、紫外分光光度法硝酸根离子对220nm波长光有特征吸收,与其标准溶液对该波长光的吸收程度比较定量。22
22 (2) 吡啶-巴比妥酸分光光度法 取一定量预蒸馏溶液,调节 pH 为中性,氰离子被氯胺 T 氧化生成氯化氰,氯化氰与吡反应生成戊 烯二醛,戊烯二醛再与巴比妥酸发生缩合反应,生成红色染料,于 580nm 波长处比色定量。 本方法最低检测浓度伪 0.002mg/L;检测上限为 0.45mg/L。 2.7.5 含氮化合物的测定 含氮化合物包括氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、有机氮和总氮。 (一)氨氮 水中的氨氮是指以游离氨(也称非离子氨)和离子氨形式存在的氮。对地面水,常要求测定非离子 氨。水中氨氮主要来源于生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物,焦化、合成氨等工业废水, 以及农田排水等。氨氮含量较高时,对鱼类呈现毒害作用,对人体也有不同程度的危害。 测定水中氨氮的方法有:纳氏试剂分光光度法、水杨酸-次氯酸盐分光光度法,电极法和容量法。 水样有色或浑浊及含其他干扰物质影响测定,需进行预处理。对较清洁的水,可采用絮凝沉淀法消除干 扰;对污染严重的水或废水应采用蒸馏法。 1 纳氏试剂分光光度法 在水样中加入碘化汞和碘化钾的强碱溶液(纳氏试剂),则与氨反应生成黄棕色胶态化合物,此颜 色在较宽的波长范围内具有强烈吸收,通常使用 410-425nm 范围波长光比色定量。 本法最低检出浓度 0.025mg/L;测定上限为 2mg/L。 2 电极法 采用氨气敏复合电极用 pH 计测水的电动势,从而推出水样中氨氮的浓度。 (二)亚硝酸盐氮 可采用 N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法和离子色谱法测定。N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法又叫重氮偶 合比色法,其原理为:在 pH 为.8±0.3 的酸性介质中,亚硝酸盐与对氨基苯磺酰胺生成重氮盐,再与 N-(1-萘基)-乙二胺偶联生成红色染料,于 540nm 处进行比色测定。 方法最低检出浓度:0.003mg/L;测定上限:0.20mg/L。 (三)硝酸盐氮 硝酸盐是在有氧环境中最稳定的含氮化合物,也是含氮有机化合物经无机化作用最终阶段的分解产 物。清洁的地面水中硝酸盐氮含量较低,受污染水体和一些深层地下水中硝酸盐氮含量较高。 水中硝酸盐的测定方法有:酚二磺酸分光光度法、镉柱还原法、戴氏合金还原法、离子色谱法、紫 外分光光度法和离子选择电极法等。 1、酚二磺酸分光光度法 硝酸盐在无水存在情况下与酚二磺酸反应,生成硝基二磺酸酚,于碱性溶液中又生成黄色的化合物, 在 410nm 处测其吸光度。此法测量范围广,显色稳定,适用于测定饮用水、地下水、清洁地面水中的 硝酸盐氮。 最低检出浓度为 0.02mg/L,测定上限为 2.0mg/L。 2、镉柱还原法 在一定条件下,将水样通过镉还原柱,使硝酸盐还原为亚硝酸盐,然后用 N-(1-萘基)-乙二胺分 光光度法测定。由测得的总亚硝酸盐氮减去不经还原水样所含亚硝酸盐氮即为硝酸盐氮含量。 此法适用于测定硝酸盐氮含量较低的饮用水、清洁地面水和地下水。测定范围为 0.01-0.4mg/L。 3、戴氏合金法 水样在热碱性介质中,硝酸盐被戴氏合金还原为氨,经蒸馏,馏出液以硼酸溶液吸收后,用纳氏试 剂分光光度法测定,含量较高时,用酸碱滴定法测定。 本法操作较繁琐,适用于测定硝酸盐氮大于 2mg/L 的水样。 其最大优点是可以测定带深色的严重污染的水及含大量有机物或无机盐的废水中的硝酸盐氮。 4、紫外分光光度法 硝酸根离子对 220nm 波长光有特征吸收,与其标准溶液对该波长光的吸收程度比较定量
本法适用于清洁地表水和未受明显污染的地下水中硝酸盐氮的测定,其最低检出浓度为0.08mg/L测定上限为4mg/L。方法简便快速,但对含有机物、表面活性剂、亚硝酸盐、六价铬、溴化物、碳酸氢盐和碳酸盐的水样,需进行预处理。(四)凯氏氮是指以基耶达(Kjeldahl)法测得的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。如蛋白质、氨基酸、肽、核酸、尿素等。凯氏氮的测定要点是取适量水样于凯氏烧瓶中,加入浓硫酸和催化剂(硫酸钾)加热消解,将有机氮转变为氨氮,然后在碱性介质中蒸馏出氨,用硼酸溶液吸收,以分光光度法或滴定法测定氨氮含量。(五)总氮总氮包括有机氮和无机氮化合物(氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮)。水体总氮含量是衡量水质的重要指标之一。测定方法有:1、加和法:分别测定有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的量,然后加和之。2、过硫酸钾氧化-紫外分光光度法:在水样中加入碱性过硫酸钾溶液,于过热水蒸气中将大部分有机氮化合物及氨氮、亚硝酸盐氮氧化成硝酸盐,再用紫外分光光度法测定硝酸盐氮含量,即为总氮含量。3、仪器测定法(燃烧法):在专门的总氮测定仪中进行,快速方便。2.7.6磷的测定磷在自然界中以正磷酸盐、缩合磷酸盐和有机结合的磷酸盐等形式存在于天然水和废水中。化肥、冶炼、合成洗涤剂等行业的工业废水及生活污水中常含有较大量的磷。(1)方法的选择(2)水样的消解水样的消解方法主要有过硫酸钾消解法、硝酸一硫酸消解法、硝酸一高氯酸消解法等。(3)钼锑抗分光光度法原理:在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑氧钾反应,生成磷钼杂多酸,被抗坏血酸还原,生成磷钼蓝,于700nm波长处进行比色分析。可适用于测定地表水、生活污水及某些工业废水的正磷酸盐分析。检出限为0.01mg/L-0.6mg/L。(4)氯化亚锡分光光度法原理:在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵反应,生成磷钼杂多酸,加入还原剂氯化亚锡后,转变成磷钼蓝,于700nm波长处进行比色分析。适用于测定地表水中正磷酸盐的测定。检出限为0.025mg/L-0.6mg/L。2.7.7硫化物的测定地下水及生活污水含有硫化物,一些工业废水中也含有硫化物。水中硫化物包括溶解性的硫化氢(H2S)、硫氢根离子(HS-)和硫离子(S2-),酸溶性的金属硫化物以及不溶性的硫化物。通常所测定的硫化物是指溶解性的及酸溶性的硫化物。硫化氢毒性很大,可危害细胞色素、氧化酶、造成细胞组织缺氧甚至危及生命,还腐蚀管道和设备,并可被微生物氧化成硫酸加剧腐蚀性。因此是水体污染的主要指标。测定水中硫化物的方法有对氨基二甲基苯胺分光光度法、碘量法、电位滴定法、离子色谱法、极谱法、库仑滴定法、比浊法等。以前三种方法应用较广泛。2.8有机化合物的测定有机污染物种类繁多,结构复杂,化学稳定性差,易被水中生物分解。在环境监测中,对有机耗氧污染物,一般是从各个不同侧面反映有机物的总量,如COD、OC、BOD、TOD、TOC等,前四种参数称为氧参数,TOC称为碳参数。对于单一化合物,可以通过化学反应方程进行计算,以求得其理论需氧量(ThOD)或理论有机碳量(ThOC)。各耗氧参数在数值上的关系有:ThOD>TOD>CODcr23
23 本法适用于清洁地表水和未受明显污染的地下水中硝酸盐氮的测定,其最低检出浓度为 0.08mg/L, 测定上限为 4mg/L。 方法简便快速,但对含有机物、表面活性剂、亚硝酸盐、六价铬、溴化物、碳酸氢盐和碳酸盐的水 样,需进行预处理。 (四)凯氏氮 是指以基耶达(Kjeldahl)法测得的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐而被测定的有 机氮化合物。如蛋白质、氨基酸、肽、核酸、尿素等。 凯氏氮的测定要点是取适量水样于凯氏烧瓶中,加入浓硫酸和催化剂(硫酸钾)加热消解,将有机 氮转变为氨氮,然后在碱性介质中蒸馏出氨,用硼酸溶液吸收,以分光光度法或滴定法测定氨氮含量。 (五)总氮 总氮包括有机氮和无机氮化合物(氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮)。水体总氮含量是衡量水质的重 要指标之一。 测定方法有: 1、加和法:分别测定有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的量,然后加和之。 2、过硫酸钾氧化-紫外分光光度法:在水样中加入碱性过硫酸钾溶液,于过热水蒸气中将大部分有机氮 化合物及氨氮、亚硝酸盐氮氧化成硝酸盐,再用紫外分光光度法测定硝酸盐氮含量,即为总氮含量。 3、仪器测定法(燃烧法):在专门的总氮测定仪中进行,快速方便。 2.7.6 磷的测定 磷在自然界中以正磷酸盐、缩合磷酸盐和有机结合的磷酸盐等形式存在于天然水和废水中。 化肥、冶炼、合成洗涤剂等行业的工业废水及生活污水中常含有较大量的磷。 (1)方法的选择 (2)水样的消解 水样的消解方法主要有过硫酸钾消解法、硝酸-硫酸消解法、硝酸-高氯酸消解法等。 (3)钼锑抗分光光度法 原理:在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑氧钾反应,生成磷钼杂多酸,被抗坏血酸还原, 生成磷钼蓝,于 700nm 波长处进行比色分析。 可适用于测定地表水、生活污水及某些工业废水的正磷酸盐分析。检出限为 0.01mg/L-0.6mg/L。 (4)氯化亚锡分光光度法 原理:在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵反应,生成磷钼杂多酸,加入还原剂氯化亚锡后,转变成 磷钼蓝,于 700nm 波长处进行比色分析。 适用于测定地表水中正磷酸盐的测定。检出限为 0.025mg/L-0.6mg/L。 2.7.7 硫化物的测定 地下水及生活污水含有硫化物,一些工业废水中也含有硫化物。水中硫化物包括溶解性的硫化氢 (H2S)、硫氢根离子(HS-)和硫离子(S 2-),酸溶性的金属硫化物以及不溶性的硫化物。通常所测定的 硫化物是指溶解性的及酸溶性的硫化物。硫化氢毒性很大,可危害细胞色素、氧化酶、造成细胞组织缺 氧甚至危及生命,还腐蚀管道和设备,并可被微生物氧化成硫酸加剧腐蚀性。因此是水体污染的主要指 标。 测定水中硫化物的方法有对氨基二甲基苯胺分光光度法、碘量法、电位滴定法、离子色谱法、极谱 法、库仑滴定法、比浊法等。以前三种方法应用较广泛。 2.8 有机化合物的测定 有机污染物种类繁多,结构复杂,化学稳定性差,易被水中生物分解。在环境监测中,对有机耗氧 污染物,一般是从各个不同侧面反映有机物的总量,如 COD、OC、BOD、TOD、TOC 等,前四种参 数称为氧参数, TOC 称为碳参数。对于单一化合物,可以通过化学反应方程进行计算, 以求得其理 论需氧量(ThOD)或理论有机碳量(ThOC)。各耗氧参数在数值上的关系有:ThOD>TOD>CODcr
>OC>BOD5。2.8.1化学需氧量(COD)的测定化学需氧量是指水样在一定条件下,氧化1L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量,以氧的mg/L表示。2.8.1.1重铬酸钾法在强酸性溶液中,用重铬酸钾将水中的还原性物质(主要是有机物)氧化,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵溶液回滴,根据所消耗的重铬酸钾量算出水样中的化学需氧量,以氧的mg/L表示。反应过程:Cr20,2-+14H++6e2Cr3++7H206Fe3*+ 2Cr3++7H20Cr202-+14H++6Fe2+6Fe2++试亚铁灵红褐色测定结果按下式计算:CDD (O2,mg/L)= ((Vo-Vi)×MX8×1000) /V详见GB11914一89《水质化学需氧量的测定重铬酸钾法》。2.8.1.2库仑滴定法采用KzCr2O为氧化剂,在10.2mol/LH2SO4介质中回流15min消化水解,消化后,剩余的K2Cr20用电解产生的Fe2+作为库仑滴定剂进行滴定。测定结果按下式计算:CDD (O2,mg/L)=[(Qs-Qm)/96487)×(8×1000)/V该法应用范围比较广泛,可用于地表水和污水的测定。2.8.2高锰酸盐指数的滴定以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学耗氧量。我国新的环境水质标准中,已把该指标改称高锰酸盐指数,而仅将酸性重铬酸钾法测得的值称为化学需氧量。国际标准化组织(ISO)建议高锰酸钾法仅限于地表水、饮用水和生活污水。按测定溶液的介质不同,分为酸性高锰酸钾法和碱性高锰酸钾法。当CI-含量高于300mg/L时,应采用碱性高锰酸钾法;对于较清洁的地面水和被污染的水体中氯化物含量不高(CI-<300mg/L)的水样,常用酸性高锰酸钟法。当OC超过5mg/L时,应少取水样并经稀释后再测定。酸性高锰酸钾法:在酸性条件下的水样中加入过量高锰酸钾,在沸水浴上加热30分钟,利用高锰酸钾将水样中某些有机物及还原性物质氧化,反应后剩余的高锰酸钾用过量的草酸钠还原,再以高锰酸钾标准溶液回滴过量的草酸钠,通过计算求出水样中所含有机物及还原性物质所消耗的高锰酸钾的量。碱性高锰酸钾法:在碱性溶液中,加过量高锰酸钾加热30分钟,以氧化水样中的有机物和某些还原性无机物,然后用过量酸化的草酸钠溶液还原,再以高锰酸钾标准溶液氧化过量的草酸钠,滴定至微红色为终点。2.8.3生化需氧量(BOD)的测定生化需氧量是指在有溶解氧的条件下,好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。同时亦包括如硫化物、亚铁等还原性无机物质氧化所消耗的氧量,但这部分通常占很小比例。有机物在微生物作用下好氧分解大体上分为两个阶段。1含碳物质氧化阶段,主要是含碳有机物氧化为二氧化碳和水:2硝化阶段,主要是含氮有机化合物在硝化菌的作用下分解为亚硝酸盐和硝酸盐。约在5-7日后才显著进行。故目前常用的20℃五天培养法(BOD法)测定BOD值一般不包括硝化阶段。BOD是反映水体被有机物污染程度的综合指标,也是研究废水的可生化降解性和生化处理效果,以及生化处理废水工艺设计和动力学研究中的重要参数。24
24 >OC>BOD5。 2.8.1 化学需氧量(COD)的测定 化学需氧量是指水样在一定条件下,氧化 1L 水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量,以氧的 mg/L 表示。 2.8.1.1 重铬酸钾法 在强酸性溶液中,用重铬酸钾将水中的还原性物质(主 要是有机物)氧化,过量的重铬酸钾以试 亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵溶液回滴,根据所消耗的重铬酸钾量算出水样中的化学需氧量,以氧的 mg/L 表示。 反应过程: Cr2O7 2-+14H++6e 2Cr3++7H2O Cr2O7 2-+14H++6Fe2+ 6Fe3++ 2Cr3++7H2O 6Fe2++试亚铁灵 红褐色 测定结果按下式计算: CDD(O2,mg/L)=〔(V0-V1)×M×8×1000〕/V 详见 GB11914-89《水质 化学需氧量的测定 重铬酸钾法》。 2.8.1.2 库仑滴定法 采用 K2Cr2O7 为氧化剂,在 10.2mol/LH2SO4 介质中回流 15min 消化水解,消化后,剩余的 K2Cr2O7 用电解产生的 Fe2+作为库仑滴定剂进行滴定。 测定结果按下式计算: CDD(O2,mg/L)=[(Qs-Qm)/96487]×(8×1000)/V 该法应用范围比较广泛,可用于地表水和污水的测定。 2.8.2 高锰酸盐指数的滴定 以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学耗氧量。我国新的环境水质标准中,已把该指标改称高锰酸盐 指数,而仅将酸性重铬酸钾法测得的值称为化学需氧量。国际标准化组织(ISO)建议高锰酸钾法仅限 于地表水、饮用水和生活污水。 按测定溶液的介质不同,分为酸性高锰酸钾法和碱性高锰酸钾法。当 Cl-含量高于 300mg/L 时,应 采用碱性高锰酸钾法;对于较清洁的地面水和被污染的水体中氯化物含量不高(Cl-<300mg/L)的水样, 常用酸性高锰酸钾法。当 OC 超过 5mg/L 时,应少取水样并经稀释后再测定。 酸性高锰酸钾法:在酸性条件下的水样中加入过量高锰酸钾,在沸水浴上加热 30 分钟,利用高锰 酸钾将水样中某些有机物及还原性物质氧 化,反应后剩余的高锰酸钾用过量的草酸钠还原,再以高锰 酸钾标准溶液回滴过量的草酸钠,通过计算求出水样中所含有机物及还原性物 质所消耗的高锰酸钾的 量。 碱性高锰酸钾法:在碱性溶液中,加过量高锰酸钾加热 30 分钟,以氧化水样中的有机物和某些还 原性无机物,然后用过量酸化的草酸钠溶液还原,再以高锰酸钾标准溶液氧化过量的草酸钠,滴定至微 红色为终点。 2.8.3 生化需氧量(BOD)的测定 生化需氧量是指在有溶解氧的条件下,好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗 的溶解氧量。同时亦包括如硫化物、亚铁等还原性无机物质氧化所消耗的氧量,但这部分通常占很小比 例。 有机物在微生物作用下好氧分解大体上分为两个阶段。 1 含碳物质氧化阶段,主要是含碳有机物氧化为二氧化碳和水; 2 硝化阶段,主要是含氮有机化合物在硝化菌的作用下分解为亚硝酸盐和硝酸盐。约在 5-7 日后才显著 进行。故目前常用的 20℃五天培养法(BOD5 法)测定 BOD 值一般不包括硝化阶段。 BOD 是反映水体被有机物污染程度的综合指标,也是研究废水的可生化降解性和生化处理效果, 以及生化处理废水工艺设计和动力学研究中的重要参数
(一)五天培养法(20℃)(1)方法原理水样经稀释后,在20土1℃条件下培养5天,求出培养前后水样中溶解氧含量,二者的差值为BOD5。若水样五日生化需氧量未超过7mg/L,则不必进行稀释,可直接测定。(2)稀释水>稀释水一般用蒸馏水配制,先通入经活性炭吸附及水洗处理的空气,曝气2-8小时,使水中DO接近饱和,然后20℃下放置数小时。临用前加入少量氯化钙、氯化铁、硫酸镁等营养溶液及磷酸盐缓冲溶液,混匀备用。稀释水的pH值应为7.2,BOD5<0.2mg/L。(3)水样的稀释倍数1)根据OC(地面水)或CODcr(工业废水)值估计,分别乘上相应系数2)根据经验等估计。(4)测定结果计算1)对不经稀释直接培养的水样:BODs(mg/L)=D-Dz2)对稀释后培养的水样:BODs(mg/L)=[(Di-D2)-(Br-B2)fi]/f2(5)特殊水样的处理若废水中含有毒物质浓度极高,而有机物含量不高时,可在污水中加入有机质(葡萄糖),人为提高稀释倍数,在计算时再减去葡萄糖的BODs值。水样中如含少量氯,一般放置1一2h可自行消失。(二)其他方法利用BOD测定仪测定2.8.4总有机碳(TOC)的测定总有机碳是以碳的含量表示水体中有机物质总量的综合指标。由于TOC的测定采用燃烧法,因此能将有机物全部氧化,它比BOD5、COD更能反应有机物的总量。现在广泛应用的测定方法是燃烧氧化一非色散红外吸收法。测定原理:将一定量水样注入高温炉内的石英管,在900-950℃下,以铂和三氧化钴或三氧化二铬为催化剂,使有机物燃烧裂解转化为二氧化碳,然后用红外线气体分析仪测定CO2含量,从而确定水样中碳的含量。(此为总碳量,TC)要测TOC量,有两种方法:方法一,先将水样酸化,通入氮气曝气,驱除各种碳酸盐生成的CO2,然后再注入仪器内测定。方法二,把等量水样分别注入高温炉和低温炉,则水样中有机碳和无机碳均转化为CO2,依次导入非色散红外气体分析仪,分别测得总碳(TC)和无机碳(IC),二者之差即为TOC。总需氧量是指水中能被氧化的物质,主要有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所需要的氧量,结果以氧的mg/L表示。用TOD测定仪测定TOD的原理是,将一定量水样注入装有铂催化剂的石英燃烧管,通入含已知氧浓度的载气(N2)作为原料气,则水样中的还原性物质在900℃下被瞬间燃烧氧化。测定燃烧前后原料气中氧浓度的减少量,便可求得水样的总需氧量值。2.8.5挥发酚的测定酚类为原生质毒物,属高毒类物质,在人体富集时出现头痛、贫血,水中酚浓度达5g/L时,水生生物中毒。酚类污染物主要来自炼油厂、洗煤厂和炼焦厂等。根据酚类能否与水蒸气一起蒸出,分为挥发酚(沸点在230度以下)与不挥发酚(沸点在230度以上)。挥发酚类的测定方法有容量法、分光光度法、色谱法等。尤以4-氨基安替比林分光光度法应用最广,对高浓度含酚废水可采用溴化容量法。无论哪种方法,当水样中存在氧化剂、还原剂、油类及某些25
25 (一)五天培养法(20℃) (1)方法原理 水样经稀释后,在 20±1℃条件下培养 5 天,求出培养前后水样中溶解氧 含量,二者的差值为 BOD5。若水样五日生化需氧量未超过 7mg/L,则不必进行稀释,可直接测定。 (2)稀释水 ➢稀释水一般用蒸馏水配制,先通入经活性炭吸附及水洗处理的空气,曝气 2-8 小时,使水中 DO 接近 饱和,然后 20℃下放置数小时。临用前加入少量氯化钙、氯化铁、硫酸镁等营养溶液及磷酸盐缓冲溶 液,混匀备用。稀释水的 pH 值应为 7.2,BOD5<0.2mg/L。 (3)水样的稀释倍数 1)根据 OC(地面水)或 CODcr(工业废水)值估计,分别乘上相应系数; 2)根据经验等估计。 (4)测定结果计算 1)对不经稀释直接培养的水样:BOD5(mg/L)= D1- D2 2)对稀释后培养的水样: BOD5(mg/L)=[(D1-D2)-(B1-B2)f1]/f2 (5)特殊水样的处理 若废水中含有毒物质浓度极高,而有机物含量不高时,可在污水中加入有机质(葡萄糖),人为提 高稀释倍数,在计算时再减去葡萄糖的 BOD5 值。 水样中如含少量氯,一般放置 1-2h 可自行消失。 (二)其他方法 利用 BOD 测定仪测定 2.8.4 总有机碳(TOC)的测定 总有机碳是以碳的含量表示水体中有机物质总量的综合指标。由于 TOC 的测定采用燃烧法,因此 能将有机物全部氧化,它比 BOD5、COD 更能反应有机物的总量。 现在广泛应用的测定方法是燃烧氧化-非色散红外吸收法。 测定原理:将一定量水样注入高温炉内的石英管,在 900-950℃下,以铂和三氧化钴或三氧化二铬为催 化剂,使有机物燃烧裂解转化为二氧化碳,然后用红外线气体分析仪测定 CO2 含量,从而确定水样中 碳的含量。 (此为总碳量,TC) 要测 TOC 量,有两种方法: 方法一,先将水样酸化,通入氮气曝气,驱除各种碳酸盐生成的 CO2,然后再注入仪器内测定。 方法二,把等量水样分别注入高温炉和低温炉,则水样中有机碳和无机碳均转化为 CO2,依次导入非 色散红外气体分析仪,分别测得总碳 (TC)和无机碳(IC),二者之差即为 TOC。 总需氧量是指水中能被氧化的物质,主要有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所需要的氧量,结 果以氧的 mg/L 表示。 用 TOD 测定仪测定 TOD 的原理是,将一定量水样注入装有铂催化剂的石英燃烧管,通入含已知 氧浓度的载气(N2)作为原料气,则水样中的还原性物质在 900℃下被瞬间燃烧氧化。测定燃烧前后原 料气中氧浓度的减少量,便可求得水样的总需氧量值。 2.8.5 挥发酚的测定 酚类为原生质毒物,属高毒类物质,在人体富集时出现头痛、贫血,水中酚浓度达 5g/L 时,水生 生物中毒。酚类污染物主要来自炼油厂、洗煤厂和炼焦厂等。 根据酚类能否与水蒸气一起蒸出,分为挥发酚(沸点在 230 度以下)与不挥发酚(沸点在 230 度以 上)。 挥发酚类的测定方法有容量法、分光光度法、色谱法等。尤以 4-氨基安替比林分光光度法应用最 广,对高浓度含酚废水可采用溴化容量法。无论哪种方法,当水样中存在氧化剂、还原剂、油类及某些