《环境监测实验》讲义第1页共29页
第 1 页 共 29 页 《环境监测实验》 讲 义
一、实验总体目标环境监测是通过对影响环境质量因素代表值的测定，从而确定环境质量或污染程度及其变化趋势。在环境科学专业教学计划中，它是主要的专业基础课程之一。本课程在教学内容方面着重环境监测基本原理、基本方法的学习，并力求反映国内外在该领域的发展趋势。在培养实践技能方面着重水、气、土壤等方面基本监测能力的训练与培养，该课程开设8个教学实验。二、适用专业年级环境科学，环境工程三、先修课程有机化学、分析化学、无机化学基础等。四、实验项目及课时分配实验项目实验要求实验类型每组人数实验学时实验一必做验证型4废水悬浮固体和浊度的测定必做4实验二颜色和pH值的测定验证型实验三必做4水中铬的测定验证型4实验四化学需氧量的测定必做验证型4实验五选做验证型生化需氧量的测定(一)选做2实验六生化需氧量的测定(二)验证型校区空气质量现状监测与评5实验七选做验证型价(一)校区空气质量现状监测与评实验八选做验证型5价(二)五、实验总体要求本课程每个实验都要求学生动手进行实际操作。要求学生掌握基础的环境监测实验技术提高学生在环境监测技术方面的动手能力，为专业课程的学习及参加科研实践打下基础。六、本课程实验的重点、难点及教学方法建议本课程实验重点：环境监测基本操作。本课程实验难点：水样的加热回流，气体样品的采集，分光光度计的使用。教学方法建议：教师详细讲解实验原理和仪器、设备的用法。第2页共29页
第 2 页 共 29 页 一、实验总体目标 环境监测是通过对影响环境质量因素代表值的测定，从而确定环境质量或污染程度及其 变化趋势。在环境科学专业教学计划中，它是主要的专业基础课程之一。本课程在教学内容 方面着重环境监测基本原理、基本方法的学习，并力求反映国内外在该领域的发展趋势。在 培养实践技能方面着重水、气、土壤等方面基本监测能力的训练与培养，该课程开设 8 个教 学实验。 二、适用专业年级 环境科学，环境工程 三、先修课程 有机化学、分析化学、无机化学基础等。 四、实验项目及课时分配 实验项目 实验要求 实验类型 每组人数 实验学时 实验一 废水悬浮固体和浊度的测定 必做 验证型 4 实验二 颜色和 pH 值的测定 必做 验证型 4 实验三 水中铬的测定 必做 验证型 4 实验四 化学需氧量的测定 必做 验证型 4 实验五 生化需氧量的测定(一) 选做 验证型 4 实验六 生化需氧量的测定(二) 选做 验证型 2 实验七 校区空气质量现状监测与评 价(一) 选做 验证型 5 实验八 校区空气质量现状监测与评 价(二) 选做 验证型 5 五、实验总体要求 本课程每个实验都要求学生动手进行实际操作。要求学生掌握基础的环境监测实验技术， 提高学生在环境监测技术方面的动手能力，为专业课程的学习及参加科研实践打下基础。 六、本课程实验的重点、难点及教学方法建议 本课程实验重点：环境监测基本操作。 本课程实验难点：水样的加热回流，气体样品的采集，分光光度计的使用。 教学方法建议：教师详细讲解实验原理和仪器、设备的用法
实验一废水悬浮固体和浊度的测定一、实验目的（1）掌握不可虑悬浮固体的测定方法。（2）掌握目视比浊法测定废水浊度。二、实验内容（一）悬浮物的测定1.原理悬浮固体系指剩留在滤料上并于103～105℃烘至恒重的固体。测定的方法是将水样通过滤料后，烘干固体残留物及滤料，将所称得重量减去滤料重量，即为悬浮物（不可过滤残渣）质量。2.仪器①烘箱。②分析天平。③干燥器。④孔径为0.45um滤膜及相应的滤器或中速定量滤纸。③玻璃漏斗。内径为30~50mm称量瓶。3.测定步骤①将滤膜放在称量瓶中，打开瓶盖，在103105℃烘箱内烘干0.5h，取出，在干燥器内冷却后盖好瓶盖称重，直至恒重（两次称量相差不超过0.0002g）。②量取适量混合均匀的水样（使悬浮物量在500～100mg），使其全部通过上面称至恒重的滤膜：用蒸馏水洗涤残渣3~5次。③小心取下滤膜，放入原称量瓶内，在103～105℃烘箱中，打开瓶盖烘1h，移入干燥器中冷却后盖好称重。反复烘干、冷却、称重，直至两次称重差≤0.4mg为止。4.数据记录及处理悬浮物(mg/L)=(4-B)×1000×1000V第3页共29页
第 3 页 共 29 页 实验一 废水悬浮固体和浊度的测定 一、实验目的 （1）掌握不可虑悬浮固体的测定方法。 （2）掌握目视比浊法测定废水浊度。 二、实验内容 （一）悬浮物的测定 1. 原理 悬浮固体系指剩留在滤料上并于 103～105℃烘至恒重的固体。测定的方法是 将水样通过滤料后，烘干固体残留物及滤料，将所称得重量减去滤料重量，即为 悬浮物（不可过滤残渣）质量。 2. 仪器 ①烘箱。 ②分析天平。 ③干燥器。 ④孔径为 0.45 µm 滤膜及相应的滤器或中速定量滤纸。 ⑤玻璃漏斗。 ⑥内径为 30～50 mm 称量瓶。 3. 测定步骤 ①将滤膜放在称量瓶中，打开瓶盖，在 103～105℃烘箱内烘干 0.5 h，取出， 在干燥器内冷却后盖好瓶盖称重，直至恒重（两次称量相差不超过 0.0002 g）。 ②量取适量混合均匀的水样（使悬浮物量在 500～100 mg），使其全部通过上 面称至恒重的滤膜；用蒸馏水洗涤残渣 3～5 次。 ③小心取下滤膜，放入原称量瓶内，在 103～105℃烘箱中，打开瓶盖烘 1 h， 移入干燥器中冷却后盖好称重。反复烘干、冷却、称重，直至两次称重差≤ 0.4 mg 为止。 4. 数据记录及处理 A B 1000 1000 mg L V 悬浮物
231项目B一滤膜及称量瓶质量（g）A-悬浮物+滤膜及称量瓶质量（g）V一试样体积（mL）不可滤残渣(mg/L)平均值(mg/L)标准偏差（统计分析STDEV值）（二）浊度1.原理浊度是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。水中含有泥土、粉砂、微细有机物、无机物、浮游动物和其他微生物等悬浮物和胶体物都可使水呈现浊度。水的浊度大小不仅和水中存在颗粒物含量有关，而且和其粒径大小、形状、颗粒表面对光散射特性有密切关系。将水样和硅藻土（或白陶土）配制的浊度标准液进行比较确定水样浊度。相当于1mg一定粒度的硅藻土（白陶土）在1000mL水中所产生的浊度，称为1度。2.仪器①100mL具塞比色管。②250mL、1L容量瓶。③250mL具塞无色玻璃瓶，玻璃质量和直径均需一致。④IL量筒。3.试剂浊度标准液①称取10g通过0.1mm筛孔（150目）的硅藻土，于研钵中加入少许蒸馏水调成糊状并研细，移至1000mL量筒中，加水至刻度。充分搅拌，静置24h，用虹吸法仔细将上层800mL悬浮液移至第二个1000mL量筒内。向第二个量筒加水至1000mL，充分搅拌后再静置24h。虹吸出上层含较细颗粒的800mL悬浮液，弃去。下部沉积物加水稀释至1000mL。充分搅拌后贮于具塞玻璃瓶中，作为浑浊度原液。其中含硅藻土颗粒直径大约为400um左右。取上述悬浊液50mL置于已恒重的蒸发皿中，在水浴上蒸干。于105℃烘箱内烘2h，置于干燥器中冷却30min，称重。重复以上操作，即烘1h，冷却，称第4页共29页
第 4 页 共 29 页 项 目 1 2 3 B－滤膜及称量瓶质量（g） A-悬浮物+滤膜及称量瓶质量（g） V—试样体积（mL） 不可滤残渣(mg/L) 平均值(mg/L) 标准偏差（统计分析 STDEV 值） （二）浊度 1. 原理 浊度是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。水中含有泥土、粉 砂、微细有机物、无机物、浮游动物和其他微生物等悬浮物和胶体物都可使水呈 现浊度。水的浊度大小不仅和水中存在颗粒物含量有关，而且和其粒径大小、形 状、颗粒表面对光散射特性有密切关系。 将水样和硅藻土（或白陶土）配制的浊度标准液进行比较确定水样浊度。相 当于 1 mg 一定粒度的硅藻土（白陶土）在 1000 mL 水中所产生的浊度，称为 1 度。 2. 仪器 ①100 mL 具塞比色管。 ②250 mL、1L 容量瓶。 ③250 mL 具塞无色玻璃瓶，玻璃质量和直径均需一致。 ④1L 量筒。 3. 试剂—浊度标准液 ①称取 10 g 通过 0.1 mm 筛孔（150 目）的硅藻土，于研钵中加入少许蒸馏 水调成糊状并研细，移至 1000 mL 量筒中，加水至刻度。充分搅拌，静置 24 h， 用虹吸法仔细将上层 800 mL 悬浮液移至第二个 1000 mL 量筒内。向第二个量筒 加水至 1000 mL，充分搅拌后再静置 24 h。 虹吸出上层含较细颗粒的 800 mL 悬浮液，弃去。下部沉积物加水稀释至 1000mL。充分搅拌后贮于具塞玻璃瓶中，作为浑浊度原液。其中含硅藻土颗粒 直径大约为 400 µm 左右。 取上述悬浊液 50 mL 置于已恒重的蒸发皿中，在水浴上蒸干。于 105℃烘箱 内烘 2 h，置于干燥器中冷却 30 min，称重。重复以上操作，即烘 1 h，冷却，称
重，直至恒重。求出每毫升悬浊液中含硅藻土的重量（mg）。②吸取含250mg硅藻土的悬浊液，置于1000mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。此溶液浊度为250度。③吸取浊度为250度的标准液100mL置于250mL容量瓶中，加入10mL甲醛溶液用水稀释至标线，次溶液浊度为100度的标准液。4.测定步骤a浊度低于10度的水样：①配置浊度标准系列：在100mL比色管中分别按下表加入100度标准液，加水稀释至标线。编号1234579101161.02.03.04.05.07.08.010.006.09.0100度标准液（mL）01.03.0浊度(度）2.04.05.06.07.08.09.010.0②取100mL摇匀水样置于100mL比色管中，与浊度标准液进行比较。可在黑色底板上，由上往下垂直观察。b.浊度为10度以上的水样：①配置浊度标准系列：在250mL容量瓶中分别按下表加入250标准液，加水稀释至标线。3编号14567891011250度标准液（mL）010203040506070809010001020307080浊度（度）40506090100②取250mL摇匀水样，置于成套的250mL具塞玻璃瓶中，瓶后放一有黑线的白纸作为判别标志，从瓶向后观察，根据目标清晰程度，选出与水样产生视觉效果相近的标准液，记下其浊度值。③水样浊度超过100度时，用水稀释后测定。5.数据记录及处理Ax(vg +vc)浊度(度)=A×稀释倍数=Vc式中：A一稀释后水样的浊度，（度）；VB一稀释水体积，mL；vc—原水样体积，mL。第5页共29页
第 5 页 共 29 页 重，直至恒重。求出每毫升悬浊液中含硅藻土的重量（mg）。 ②吸取含 250 mg 硅藻土的悬浊液，置于 1000 mL 容量瓶中，加水稀释至刻 度，摇匀。此溶液浊度为 250 度。 ③吸取浊度为 250 度的标准液 100 mL 置于 250 mL 容量瓶中，加入 10 mL 甲醛溶液用水稀释至标线，次溶液浊度为 100 度的标准液。 4. 测定步骤 a. 浊度低于 10 度的水样： ①配置浊度标准系列：在 100 mL 比色管中分别按下表加入 100 度标准液， 加水稀释至标线。 编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 100 度标准液（mL） 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 浊度（度） 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 ②取 100 mL 摇匀水样置于 100 mL 比色管中，与浊度标准液进行比较。可在 黑色底板上，由上往下垂直观察。 b. 浊度为 10 度以上的水样： ①配置浊度标准系列：在 250 mL 容量瓶中分别按下表加入 250 标准液，加 水稀释至标线。 编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 250 度标准液（mL） 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 浊度（度） 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ②取 250 mL 摇匀水样，置于成套的 250 mL 具塞玻璃瓶中，瓶后放一有黑线 的白纸作为判别标志，从瓶向后观察，根据目标清晰程度，选出与水样产生视觉 效果相近的标准液，记下其浊度值。 ③水样浊度超过 100 度时，用水稀释后测定。 5. 数据记录及处理 B C C A v v A = v 浊度 度 稀释倍数 式中：A—稀释后水样的浊度，（度）； vB—稀释水体积，mL； vC—原水样体积，mL