金属离子时,均应设法消除并进行预蒸馏。预蒸馏馅作用有二,一是分离出挥发酚,二是消除颜色、浑浊和金属离子等的干扰。澳化容量法测定原理:在含过量溴(由溴酸钾和KBr产生)的溶液中,酚与溴反应生成三溴酚,进一步生成溴代三溴酚。剩余的溴与KI作用放出游离碘,与此同时,溴代三溴酚也与KI反应生成游离碘,用硫代硫酸钠标准溶液滴定释出的游离碘,并根据其耗量,计算出以苯酚计的挥发酚含量。计算公式:挥发酚(以苯酚计,mg/L)=(V1-V2)×C×15.68×1000/V2.8.6矿物油的测定水中的矿物油来自工业废水和生活污水。矿物油漂浮于水体表面,影响空气与水面的氧交换:分散于水中的油被微生物氧化分解,消耗水中的溶解氧,使水质恶化矿物油中还含有毒性大的芳烃类。测定的方法有重量法、非色散红外法、紫外分光光度法、荧光法、比浊法等。重量法:是常用方法,不受油品种的限制,但操作繁琐,灵敏度低,只适用于测定10mgL以上的含油水样。测定原理:以硫酸酸化水样,用石油醚萃取矿物油,然后蒸发除去石油醚,称量残渣量,计算矿物油含量。此法所测为水中可被石油醚萃取的物质总量,可能含有较重的石油成分不能被萃取。蒸发除去溶剂时,也会造成轻质油的损失。非色散红外法:是利用石油类物质的甲基、亚甲基在近红外区(3.4μm)有特征吸收,作为测定水样中油含量的基础。测定时,先用硫酸酸化水样,加Nacl破乳化,再用三氯三氟乙烷萃取,萃取液经无水硫酸钠层过滤、定容,注入红外分析仪测其含量。标准油可采用受污染地点水中石油醚萃取物或混合石油烃。紫外分光光度法:石油及其产品在紫外光区有特征吸收,如一般原油的两个吸收峰波长为225nm和254nm,轻质油及炼油厂的油品吸收波长位225nm,故可采用紫外分光光度法测定。水样先用硫酸酸化,加Nacl破乳化,然后用石油醚萃取,脱水,定容后测定。标准油可采用受污染地点水样的石油醚萃取物。2.9底质监测底质是沉积在水体底部的堆积物质的统称,是矿物、岩石、土壤的自然侵蚀产物,是生物活动及降解有机质等过程的产物。一般不包括工厂废水沉积物及废水处理厂污泥。底质是水体的主要组成部分。2.9.1底质监测的意义及采样方法2.9.2二底质样品的制备和分解2.9.2.1制备1、脱水:对不同类型污染物,可分别采用阴凉、通风处自然风干:离心分离:真空冷冻干燥:无水硫酸钠脱水等方法脱水。2、筛分:脱水干燥后的样品置于硬质白纸板上,用玻璃棒压散,剔除砾石及动植物残体,过20目筛,四分法缩量至所需量,玛瑙研钵或碎样机研磨至全部样品过80-200目筛,装入棕色广口瓶中,贴上标签,冷冻保存备用。注意:测金属元素试样,用尼龙材质网筛;测有机物试样,用铜材质网筛。2.9.2.2分解1、硝酸(或王水)一氢氟酸一高氯酸分解法:也称全量分解法,适用于测定底质中元素含量水平及随时间变化和空间分布的样品分解。2,硝酸分解法:可溶解出由于水解和悬浮物吸附而沉淀的大部分重金属,适用于了解受污染的状况。3、水浸取法:适用于了解底质中重金属向水体释放情况的样品分解。4、有机溶剂提取法:适用于处理测定有机污染组分的底质样品。26
26 金属离子时,均应设法消除并进行预蒸馏。预蒸馏作用有二,一是分离出挥发酚,二是消除颜色、浑浊 和金属离子等的干扰。 溴化容量法 测定原理:在含过量溴(由溴酸钾和 KBr 产生)的溶液中,酚与溴反应生成三溴酚,进一步生成 溴代三溴酚。剩余的溴与 KI 作用放出游离碘,与此同时,溴代三溴酚也与 KI 反应生成游离碘,用硫 代硫酸钠标准溶液滴定释出的游离碘,并根据其耗量,计算出以苯酚计的挥发酚含量。 计算公式: 挥发酚(以苯酚计,mg/L)=(V1-V2)×C × 15.68 × 1000/V 2.8.6 矿物油的测定 水中的矿物油来自工业废水和生活污水。矿物油漂浮于水体表面,影响空气与水面的氧交换;分散 于水中的油被微生物氧化分解,消耗水中的溶解氧,使水质恶化矿物油中还含有毒性大的芳烃类。 测定的方法有重量法、非色散红外法、紫外分光光度法、荧光法、比浊法等。 重量法:是常用方法,不受油品种的限制,但操作繁琐,灵敏度低,只适用于测定 10mg/L 以上的含油 水样。 测定原理:以硫酸酸化水样,用石油醚萃取矿物油,然后蒸发除去石油醚,称量残渣量,计算矿物油含 量。 此法所测为水中可被石油醚萃取的物质总量,可能含有较重的石油成分不能被萃取。蒸发除去溶剂时, 也会造成轻质油的损失。 非色散红外法:是利用石油类物质的甲基、亚甲基在近红外区(3.4μm)有特征吸收,作为测定水样 中油含量的基础。测定时,先用硫酸酸化水样,加 Nacl 破乳化,再用三氯三氟乙烷萃取,萃取液经无 水硫酸钠层过滤、定容,注入红外分析仪测其含量。标准油可采用受污染地点水中石油醚萃取物或混合 石油烃。 紫外分光光度法:石油及其产品在紫外光区有特征吸收,如一般原油的两个吸收峰波长为 225nm 和 254nm,轻质油及炼油厂的油品吸收波长位 225nm,故可采用紫外分光光度法测定。水样先用硫酸酸化, 加 Nacl 破乳化,然后用石油醚萃取,脱水,定容后测定。标准油可采用受污染地点水样的石油醚萃取 物。 2.9 底质监测 底质是沉积在水体底部的堆积物质的统称,是矿物、岩石、土壤的自然侵蚀产物,是生物活动及降 解有机质等过程的产物。一般不包括工厂废水沉积物及废水处理厂污泥。底质是水体的主要组成部分。 2.9.1 底质监测的意义及采样方法 2.9.2 二底质样品的制备和分解 2.9.2.1 制备 1、脱水:对不同类型污染物,可分别采用阴凉、通风处自然风干;离心分离;真空冷冻干燥;无水硫 酸钠脱水等方法脱水。 2、筛分:脱水干燥后的样品置于硬质白纸板上,用玻璃棒压散,剔除砾石及动植物残体,过 20 目筛, 四分法缩量至所需量,玛瑙研钵或碎样机研磨至全部样品过 80-200 目筛,装入棕色广口瓶中,贴上标 签,冷冻保存备用。 注意:测金属元素试样,用尼龙材质网筛;测有机物试样,用铜材质网筛。 2.9.2.2 分解 1、 硝酸(或王水)-氢氟酸-高氯酸分解法:也称全量分解法,适用于测定底质中元素含量水平及随 时间变化和空间分布的样品分解。 2 、硝酸分解法:可溶解出由于水解和悬浮物吸附而沉淀的大部分重金属,适用于了解受污染的状况。 3、 水浸取法:适用于了解底质中重金属向水体释放情况的样品分解。 4、有机溶剂提取法:适用于处理测定有机污染组分的底质样品
2.9.3污染物质的测定底质中需测定的污染物质视水体污染源而定。一般测定总汞、有机汞、铜、铅、锌、铬、镍、镉、砷化物、硫化物、有机氯农药、有机质等。测定方法与水体中的污染物测定方法相似。Chapter3空气和废气监测教学目的理解大气、空气、空气污染的基本知识;②掌握空气污染监测方案的制定、污染源监测方案的制定;③掌握空气样品的采集方法和采样仪器的使用方法:掌握气态和蒸汽态物质的测定原理和方法:③颗粒物的测定:③大空气降水监测:污染源监测;③空气污染生物监测方法:③标准气的配置;教学重点①掌握空气污染监测方案的制定、污染源监测方案的制定:②掌握空气样品的采集方法和采样仪器的使用方法;③掌握SO2、NOx、CO气态物质的测定原理和方法;④颗粒物的测定;③污染源监测;③标准气的配置方法;教学方法课内安排6个学时,习题课与讨论1个学时。必读教材和参考书页码:多媒体课件:教材:150-178:192-202;204-228;27
27 2.9.3 污染物质的测定 底质中需测定的污染物质视水体污染源而定。一般测定总汞、有机汞、铜、铅、锌、铬、镍、镉、 砷化物、硫化物、有机氯农药、有机质等。测定方法与水体中的污染物测定方法相似。 Chapter3 空气和废气监测 教学目的 ①理解大气、空气、空气污染的基本知识; ②掌握空气污染监测方案的制定、污染源监测方案的制定; ③掌握空气样品的采集方法和采样仪器的使用方法; ④掌握气态和蒸汽态物质的测定原理和方法; ⑤颗粒物的测定; ⑥大空气降水监测; ⑦污染源监测; ⑧空气污染生物监测方法; ⑨标准气的配置; 教学重点 ①掌握空气污染监测方案的制定、污染源监测方案的制定; ②掌握空气样品的采集方法和采样仪器的使用方法; ③掌握 SO2、NOX、CO 气态物质的测定原理和方法; ④颗粒物的测定; ⑤污染源监测; ⑥标准气的配置方法; 教学方法 课内安排 6 个学时,习题课与讨论 1 个学时。 必读教材和参考书页码 教材:150-178;192-202; 204-228; 多媒体课件:
讲授提纲3.1空气污染基本知识3.1.1大气、空气和空气污染大气圈的结构大气是由多种气体组成的混合物,其中除含有多种气体和化合物外,许多杂质。干洁空气:大气中除去水汽和杂质的空气称为干洁空气。氮、氧、氩占大气总体积的99%。水汽:主要来自海洋、江河、湖泊以及其他潮湿物体表面的蒸发和植物的蒸腾。固体杂质:悬浮于大气中的烟粒、尘埃、盐粒等。3.1.2空气污染的危害3.1.3空气污染源3.1.4空气中的污染物及其存在状态由于人类活动所产生的某些有害颗粒物和废气进入空(大)气层,给空(大)气增添了许多种外来组分,这些物质称为空(大)气污染物。3.1.4.1根据污染物存在状态分空气中的污染物质的存在状态是由其自身的理化性质及形成过程决定的,气象条件也起一定的作用。一般将它们分为分子状态污染物、粒子状态污染物两类。分子状态污染物指常温常压下以气体或蒸汽形式(苯、苯酚)分散在大气中的污染物质。根据化学形态,可将其分为五类:1)含硫化合物:S02、H2S;S03、硫酸、硫酸盐;2)含氮化合物:NONO2、NH3 ;硝酸、硝酸盐;3)碳氢化合物:C1-C5化合物:醛、酮、PAN;4)碳氧化合物:CO 、C02 ;5)卤素化合物:HF、HCI。粒子状态污染物即颗粒物(particle),是分散在大气中的微小固体和液体颗粒,粒径多在0.01-100μm之间,是一个复杂的非均匀体系。通常根据颗粒物在重力作用下的沉降特性将其分为降尘和飘尘。28
28 讲授提纲 3.1 空气污染基本知识 3.1.1 大气、空气和空气污染 大气圈的结构 大气是由多种气体组成的混合物,其中除含有多种气体和化合物外,许多杂质。 干洁空气:大气中除去水汽和杂质的空气称为干洁空气。氮、氧、氩占大气总体积的 99 %。 水汽:主要来自海洋、江河、湖泊以及其他潮湿物体表面的蒸发和植物的蒸腾。固体杂质:悬浮于大气 中的烟粒、尘埃、盐粒等。 3.1.2 空气污染的危害 3.1.3 空气污染源 3.1.4 空气中的污染物及其存在状态 由于人类活动所产生的某些有害颗粒物和废气进入空(大)气层,给空(大)气增添了许多种外来组 分,这些物质称为空(大)气污染物。 3.1.4 .1 根据污染物存在状态分 空气中的污染物质的存在状态是由其自身的理化性质及形成过程决定的,气象条件也起一定的作 用。 一般将它们分为分子状态污染物、粒子状态污染物两类。 分子状态污染物 指常温常压下以气体或蒸汽形式(苯、苯酚)分散在 大气中的污染物质。根据化学 形态,可将其分为五类: 1) 含硫化合物: SO2 、 H2S ; SO3 、硫酸、硫酸盐; 2) 含氮化合物: NO 、 NO2 、 NH3 ; 硝酸、硝酸盐; 3) 碳氢化合物: C1-C5 化合物; 醛、酮、 PAN ; 4) 碳氧化合物: CO 、 CO2 ; 5) 卤素化合物: HF 、 HCl 。 粒子状态污染物 即颗粒物 (particle) ,是分散在大气中的微小固体和液体颗粒,粒径多在 0.01-100 μ m 之间,是 一个复杂的非均匀体系。通常根 据颗粒物在重力作用下的沉降特性将其分为降尘和飘尘
1、降尘:粒径大于10μm的颗粒,如水泥粉尘、金属粉尘、飞尘等一般颗粒大,比重也大,在重力作用下,易沉降,危害范围较小。2、飘尘:粒径小于10μm的粒子,粒径小,比重也小,可长期漂浮在大气中,具有胶体性质,又称气溶胶(aerosol)。易随呼吸进入人体,危害健康,因此也称可吸入颗粒物(IP或PM10)。通常所说的烟(Smoke)、雾(Fog)、灰尘(Dust)均是用来描述飘尘存在形式的。3.1.4.2根据污染物的形成过程分3.1.3空气污染源(1)按存在形式分固定污染源流动污染源(2)按空间分布分点源线源面源点源:燃烧化石燃料的发电厂和大城市的供暖锅炉线源:汽车、火车、飞机等在公路、铁路、跑道或航空线附近构成的大气污染:面源:石油化工区或居民住宅区的众多小炉灶构成的大气污染。(3)按排放时间状况分连续源间断源瞬时源(4)按人类活动功能分工业污染源能源污染源交通污染源生活污染源等3.1.5空气污染物的时空分布特点空气污染物的时空分布及其浓度与污染物排放源的分布、排放量及地形、地貌、气象等条件密切相关。同一污染源对同一地点在不同时间所造成的地面空气污染浓度往往相差数倍至数十倍;同一时间不同地点也相差甚大。3.1.5.1时间性一次污染物和二次污染物在大气中的浓度由于受气象条件的影响,它们在一天内的变化也不同。一次污染物因受逆温层、气温、气压等的限制,在清晨和黄昏时浓度较高,中午即降低:而二次污染物如光化学烟雾等由于是靠太阳光能形成的,故在中午时浓度增加,清晨和夜晚时降低。空气污染物的空间分布与污染源种类、分布情况和气象条件等因素有关。如:烟3.1.5.2空间性尘的排放市区比郊区多,郊区比农村多。因此除了注意选择适当时间外,还应选择合适的采样点,使结果更具代表性。29
29 1 、降尘:粒径大于 10 μ m 的颗粒,如水泥粉尘、金属粉尘、飞尘等一般颗粒大,比重也大,在重 力作用下,易沉降,危害范围较小。 2 、飘尘:粒径小于 10 μ m 的粒子,粒径小,比重也小,可长期漂浮在大气中,具有胶体性质,又 称气溶胶 (aerosol) 。易随呼吸进入人体,危害健 康,因此也称可吸入颗粒物( IP 或 PM10 )。通 常所说的烟 (Smoke) 、雾 (Fog) 、灰尘 (Dust) 均是用来描述飘尘存在形式的。 3.1.4 .2 根据污染物的形成过程分 3.1.3 空气污染源 ( 1 )按存在形式分 固定污染源 流动污染源 ( 2 )按空间分布分 点源 线源 面源 点源:燃烧化石燃料的发电厂和大城市的供暖锅炉; 线源:汽车、火车、飞机等在公路、铁路、跑道或航空线附近构成的大气污染; 面源:石油化工区或居民住宅区的众多小炉灶构成的大气污染。 ( 3 )按排放时间状况分 连续源 间断源 瞬时源 ( 4 )按人类活动功能分 工业污染源 能源污染源 交通污染源 生活污染源 等 3.1.5 空气污染物的时空分布特点 空气污染物的时空分布及其浓度与污染物排放源的分布、排放量及地形、地貌、气象等条件密切 相关。 同一污染源对同一地点在不同时间所造成的地面空气污染浓度往往相差数倍至数十倍;同一时 间不同地点也相差甚大。 3.1.5 .1 时间性 一次污染物和二次污染物在大气中的浓度由于受气象条件的影响,它们在一天内 的变化也不同。一次污染物因受逆温层、气温、气压等的限制,在清晨和黄昏时浓度较高,中午即降低; 而二次污染物如光化学烟雾等由于是靠太阳光能形成的,故在中午时浓度增加,清晨和夜晚时降低。 3.1.5 .2 空间性 空气污染物的空间分布与污染源种类、分布情况和气象条件等因素有关。如:烟 尘的排放市区比郊区多,郊区比农村多。因此除了注意选择适当时间外,还应选择合适的采样点,使结 果更具代表性
3.1.6空气污染物和和浓度表示方法。3.2空气污染监测方案的制订3.2.1监测目的空气污染监测工作一般可分为三类(1)污染源的监测(2)环境污染监测(3)特定目的的监测3.2.2调查及资料收集(1)污染源调查(2)主导风向调查(3)人群调查(4)已有监测资料调查和收集3.2.3监测项目3.2.4监测站(点)的布设3.2.2.1布设采样点的原则和要求(1)采样点应选择不同污染物及其同种污染物高、中、低不同浓度的地方。(2)按工业密集的程度,人口密集的程度,城市和郊区增设采样点或减少采样点。(3)采样点要选择开阔地带,要选则风向的上风口。(4)采样点的高度由监测目的而定,一般为离地面1.5-2m,常规监测采样口高度应据地面3一15m,或设置于屋顶。(5)采样点的设置条件要尽可能一致或标准化,使获得的监测数据具有可比性。3.2.2.2采样点的数目3.2.2.3采样点布点方法(1)功能区布点法多用于区域性常规监测。先将监测区域划分为工业区、商业区、居住区、工业和居住混合区、交通稠密区、清洁区等,再根据具体污染情况和人力、物力条件,在各功能区分别设置相应数量的采样点。主要用于多个污染源构成污染群,且大污染源比较集中的地区。30
30 3.1.6 空气污染物和和浓度表示方法。 3.2 空气污染监测方案的制订 3.2.1 监测目的 空气污染监测工作一般可分为三类 ( 1 )污染源的监测 ( 2 )环境污染监测 ( 3 )特定目的的监测 3.2.2 调查及资料收集 ( 1 )污染源调查 ( 2 )主导风向调查 ( 3 )人群调查 ( 4 )已有监测资料调查和收集 3.2.3 监测项目 3.2.4 监测站(点)的布设 3.2.2 .1 布设采样点的原则和要求 ( 1 )采样点应选择不同污染物及其同种污染物高、中、低不同浓度的地方。 ( 2 )按工业密集的程度,人口密集的程度,城市和郊区增设采样点或减少采样点。 ( 3 )采样点要选择开阔地带,要选则风向的上风口。 ( 4 )采样点的高度由监测目的而定,一般为离地面 1.5 -2m ,常规监测采样口高度应据地面 3 - 15m ,或设置于屋顶。 ( 5 )采样点的设置条件要尽可能一致或标准化,使获得的监测数据具有可比性。 3.2.2 .2 采样点的数目 3.2.2 .3 采样点布点方法 ( 1 )功能区布点法 多用于区域性常规监测。先将监测区域划分为工业区、商业区、居住区、工业和居住混合区、交通 稠密区、清洁区等,再根据具体污染情况和人力、物力条件,在各功能区分别设置相应数量的采样点。 主要用于多个污染源构成污染群,且大污染源比较集中的地区