校园水环境质量监测方案

第一部分校园水环境质量监测方案

一、污染源的调查

1、校园水污染源主要包括食堂水、实验室废水、生活污水等。

2、食堂水包括洗碗水、洗菜水以及其它污水,洗碗水主要含有N、P等营养物质和

油脂,洗菜水含有的沙粒等较少的污染物,其它污水含有较多有机污染物。主要排入下水道和校园内小水沟。

3、实验室废水主要排入下水道,排水量不大。生活污水的排水量占主要部分。

二、校园区域划分

校园功能分区按宿舍区、教学楼区、行政区、生活区进行划分,校园空气质量执行GB3838-88三类区标准。水样采样连续两天,对于校园内小沟直接在沟中心采样,取两个采样点(食堂小水沟,俊秀小水沟),每天每个采样点采集1次样。

三、监测项目及方法

(一)氨氮的测定(纳氏试剂比色法)

一、原理

碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡黄棕色胶态化合物,其色度与氨氮含量成正比,通常可在波长410—425nm范围内测其吸光度,计算其含量。本法最低检出浓度为L(光度法),测定上限为2mg/L。

二、仪器

1、具20mm比色皿。

2.50mL具塞比色管。(7个)

3.分光光度计。

4.氨氮蒸馏装置:由500mL凯式烧瓶、氮球、直形冷凝管和导管组成,冷凝管末端可连接一段适当长度的滴管,使出口尖端浸入吸收液液面下。。

三、试剂

配制试剂用水均应为无氨水。

1.无氨水:可用一般纯水通过强酸性阳离子交换树脂或加硫酸和高锰酸钾后,重蒸馏得到。

2.25%氢氧化钠溶液和10%硫酸锌溶液。

3.纳氏试剂:称取16g氢氧化钠,溶于50mL水中,充分冷却至室温。

另称取7g碘化钾和碘化汞(HgI2)溶于水,然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中。用水稀释至100mL,贮于聚乙烯瓶中,密塞保存。

4.酒石酸钾钠溶液:称取50g酒石酸钾钠(KNaC4H4O6·4H2O)溶于100mL水中,加热煮沸以除去氨,放冷,定容至100mL。

5.铵标准贮备溶液:称取经100℃干燥过的氯化铵(NH4Cl)溶于水中,移入1000mL容量瓶中,稀释至标线。此溶液每毫升含氨氮。

6.铵标准使用溶液:移取铵标准贮备液于500mL容量瓶中,用水稀释至标线。此溶液每毫升含氨氮。

四、测定步骤

1.水样预处理:无色澄清的水样可直接测定;色度、浑浊度较高和含干扰物质较多的水样,需经过蒸馏或混凝沉淀等预处理步骤。

2.标准曲线的绘制:吸取 0 、、、、、和铵标准使用液于50mL比色管中,加水至标线,加酒石酸钾钠溶液,混匀。加纳氏试剂,混匀。放置10min后,在波长420nm处,用光程1 0mm比色皿,以水为参比,测定吸光度。

由测得的吸光度,减去零浓度空白管的吸光度后,得到校正吸光度,绘制以氨氮含量(mg)对校正吸光度的标准曲线。

3.水样的测定:分取适量的水样(使氨氮含量不超过),加入50mL比色管中,稀释至标线,加酒石酸钾钠溶液(经蒸馏预处理过的水样,水样及标准管中均不加此试剂),混匀,加的纳氏试剂,混匀,放置10min。

4.空白试验:以无氨水代替水样,作全程序空白测定。

五、计算

由水样测得的吸光度减去空白实验的吸光度后,从标准曲线上查得氨氮含量(mg)。

氨氮(N,mg/L)=m×1000/V

式中:m——由校准曲线查得样品管的氨氮含量(mg);

V——水样体积(mL)。

注意事项

1、纳氏试剂中碘化汞与碘化钾的比例,对显色反应的灵敏度有较大影响。静置后生成的沉淀应除去。

2、滤纸中常含痕量铵盐,使用时注意用无氨水洗涤。所用玻璃器皿应避免实验室空气中氨的沾污。

(二)化学需氧量的测定

重铬酸钾法(CODcr)

原理:在强酸性溶液中,准确加入过量的重铬酸钾标准溶液,加热回流,将水样中还原性物质(主要是有机物)氧化,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液回滴,根据所消耗的重铬酸钾标准溶液量计算水样化学需氧量。

仪器

(1)250mL全玻璃回流装置。如取水样在30mL以上,用500mL全玻璃回流装置。

加热装置(电炉)。

25mL或50mL酸式滴定管、锥形瓶、移液管、容量瓶等。

试剂

重铬酸钾标准溶液(c 1/6K2Cr2O7=L):称取预先在120℃烘干2h的基准或优质纯重铬酸钾溶于水中,移入1000mL容量瓶内,稀释至标线,摇匀。

试亚铁灵指示剂:称取邻菲罗啉(C12H8N2·H2O)、硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)溶于水中,稀释至50mL,贮于棕色瓶内。

硫酸亚铁铵标准溶液[c(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O≈L]:称取硫酸亚铁铵溶于水中,边搅拌边缓慢加入20mL浓硫酸,摇匀。临用前,用重铬酸钾标准溶液标定。

①标定方法:准确吸取重铬酸钾标准溶液于500mL锥形瓶中,加水稀释至110mL左右,缓慢加入30mL浓硫酸,混匀。冷却后,加入3滴试亚铁灵指示液(约),用硫酸亚铁铵溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。

②按下式计算硫酸亚铁铵溶液浓度:

c=*/(V)

式中:c——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度,mol/L;

V——硫酸亚铁铵标准溶液的用量,mL。

硫酸-硫酸银溶液:于500mL浓硫酸中加入5g硫酸银。放置1~2d,不时摇动使其溶解。

硫酸汞:结晶或粉末。

测定步骤

取混合均匀的水样(或适量水样稀释至)置于250mL磨口的回流锥形瓶中,准确加入重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸石,连接磨口回流冷凝管,接通水后再加热。从冷凝管上口慢慢加入30mL硫酸-硫酸银溶液,轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀,加热回流2h(自开始沸腾时计时)。

对于化学需氧量高的废水样,可先取上述操作所需体积1/10的废水样和试剂于15*15 0mm硬质玻璃试管中,摇匀,加热后观察是否变成绿色。如溶液显绿色,再适当减少废水取样量,直至溶液不变绿色为止,从而确定废水样分析时应取用的体积。稀释时,所取废水样量不得少于5mL,如果化学需氧量很高,则废水样应多次稀释。废水中氯离子含量超过30mg /L时,应先把硫酸汞加入回流锥形瓶中,再加废水(或适量废水稀释至),摇匀。

冷却后,用90mL水冲洗冷凝管壁,取下锥形瓶。溶液总体积不得少于140mL,否则因酸度太大,滴定终点不明显。

溶液再度冷却后,加3滴试亚铁灵指示液,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点,记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。

测定水样的同时,取重蒸馏水,按同样操作步骤作空白试验。记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。

计算:CODcr(O2,mg/L)=((V0-V1)·c*8*1000)/(V)

式中:c——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度,mol/L;

V0——滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液用量,mL;

V1——滴定水样时用硫酸亚铁铵标准溶液的用量,mL;

V——水样的体积,mL;

8——氧(1/2 O)摩尔质量,g/mol。

注意事项

使用硫酸汞络合氯离子的最高量可达40mg,如取用水样,即最高络合2000mg/L氯离子浓度的水样。若氯离子的浓度较低,也可少加硫酸汞,使保持硫酸汞:氯离子=10:1(W/W)。若出现少量氯化汞沉淀,并不影响测定。

水样取用体积可在~范围内,但试剂用量及浓度需按下表进行相应调整,也可得到满意的结果。

水样取样量和试剂用量表

校园水环境质量监测方案

校园水环境质量监测方案

对于化学需氧量小于50mg/L的水样,应改用L重铬酸钾标准溶液。回滴时用L硫酸亚铁铵标准溶液。

水样加热回流后,溶液中重铬酸钾剩余量应为加入量的1/5~4/5为宜。

用领苯二甲酸氢钾标准溶液检查试剂的质量和操作技术时,由于每克领苯二甲酸氢钾的理论CODcr值为,所以溶解领苯二甲酸氢钾(HOOCC6H4COOK)于重蒸馏水中,转入1000mL容量瓶,用重蒸馏水稀释至标线,使之成为500mg/L的CODcr标准溶液。用时新配。

CODcr的测定结果应保留三位有效数字。

每次实验时,应对硫酸亚铁铵滴定溶液进行标定,室温较高时尤其应注意其浓度的变化。

(三)碘量法测定溶解氧

一、原理

水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰,生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。加酸后,氢氧化物沉淀溶解,并与碘离子反应而释放出游离碘。以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的碘,据滴定溶液消耗量计算溶解氧含量。

二、实验用品

1、仪器:溶解氧瓶(250ml)、锥形瓶(250ml)、酸式滴定管(25ml)、移液管(50ml)、吸耳球、1000ml容量瓶、100ml容量瓶、棕色容量瓶、电子天平

2、药品:硫酸锰、碘化钾、氢氧化钠、浓硫酸、淀粉、重铬酸钾、硫代硫酸钠

三、试剂的配置

1、硫酸锰溶液:称取48g分析纯硫酸锰(MnSO4?H2O)溶于蒸馏水,过滤后用水稀释至100mL于透明玻璃瓶中保存。此溶液加至酸化过的碘化钾溶液中,遇淀粉不得产生蓝色。

2、碱性碘化钾溶液:称取50g分析纯氢氧化钠溶解于30—40mL蒸馏水中;另称取15g 碘化钾溶于20mL蒸馏水中;待氢氧化钠溶液冷却后,将上述两溶液合并,混匀,加蒸馏水

稀释至100mL。如有沉淀(如氢氧化钠溶液表面吸收二氧化碳生成碳酸钠),则放置过夜后,倾出上层清液,贮于棕色瓶中,用橡皮塞塞紧,避光保存。此溶液酸化后,遇淀粉应不呈蓝色。

3、1+5硫酸溶液。

4、1%(m/V)淀粉溶液:称取1g可溶性淀粉,用少量水调成糊状,再用刚煮沸的水稀释至100mL。现用现配,或者冷却后加入水杨酸或氯化锌防腐。

5、L(1/6K2Cr2O7)重铬酸钾标准溶液:称取于105—110℃烘干2h,并冷却的分析纯重铬酸钾,溶于水,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。

6、硫代硫酸钠标准溶液:称取分析纯硫代硫酸钠(Na2S2O3?5H2O)溶于水中,移入1000mL 容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。贮于棕色瓶中,使用前用L重铬酸钾标准溶液标定。

7、硫酸,ρ=。(1+1硫酸)

8、标定硫代硫酸钠

(1)用L重铬酸钾标准溶液标定硫代硫酸钠溶液;

(2)在250ml锥形瓶中加入1g固体碘化钾及100ml蒸馏水;

(3)用滴定管加入L重铬酸钾标准溶液,再加入5ml的1+5硫酸溶液;

(4)在暗处静置5分钟后,由滴定管滴入硫代硫酸钠溶液至溶液呈浅黄色,加入1ml 淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚退去为止。记下硫代硫酸钠溶液的用量V;

四、测定步骤

1、水样的采集与固定

(1)用溶解氧瓶取水面下20—50cm的河水、池塘水、湖水或海水,使水样充满250ml 的磨口瓶中,用尖嘴塞慢慢盖上,不留气泡。带回实验室立即分析。

(2)用移液管吸取1ml硫酸锰溶液插入瓶内液面下,缓慢放出溶液于溶解氧瓶中。

(3)取另一只移液管,按上述操作往水样中加入2ml碱性碘化钾溶液,盖紧瓶塞,将瓶颠倒振摇使之充分摇匀,静置。待棕色絮凝沉淀降到一半时,再颠倒数次。此时,水样中的氧被固定生成锰酸锰(MnMnO3)棕色沉淀。一般在取样现场固定。

2、酸化

打开瓶塞,用吸管插入液面下加入硫酸。盖好瓶塞,颠倒混合摇匀,至沉淀物全部溶解,

将瓶放于暗处静置5min。

3、用标准Na2S2O3溶液滴定:

(1)用50ml移液管从瓶中取上述溶液于锥形瓶中;

(2)用标准Na2S2O3溶液滴定至浅黄色;

(3)向锥形瓶中加入1ml淀粉溶液;

(4)继续用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色刚好褪去为止;

(5)记下消耗Na2S2O3标准溶液的体积;

(6)按上述方法平行测定两次。

五、计算

溶解氧(mg/L)=C(Na2S2O3)* V(Na2S2O3)*8*1000/V水

式中:C——硫代硫酸钠标准溶液的浓度(L);

V——滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液体积(mL);

V水——滴定时水样的体积(mL)。

注意事项:

1、当水样中含有亚硝酸盐时会干扰测定,可加入叠氮化钠使水中的亚硝酸盐分解而消除干扰。其加入方法是预先将叠氮化钠加入碱性碘化钾溶液中。

2、如水样中含Fe3+达100—200mg/L时,可加入1mL40%氟化钾溶液消除干扰。

3、如水样中含氧化性物质(如游离氯等),应预先加入相当量的硫代硫酸钠去除。

第二部分校园空气环境质量监测方案

一、污染源的调查

1、校园内:食堂油烟排放:主要是四个餐厅的油烟排放,由于多采用天然气为燃料,所以其成分以CO2和油烟颗粒居多。而其排放方式都是未经处理直接排入空气中。汽车尾气:学校内老师小车及外来车辆,多以燃汽油为主,尾气有碳氧化物和氮氧化物,加之一些颗粒物,并且属于直接排入大气。校内公交车以电为动力,尾气污染忽略不计。

2、周边:固定源有新市政府建设施工区和后山居民区,由于施工前期以挖掘为主,所以粉尘污染严重。后山居民区,多为生活烟气排放,规模较大,并且长期不止。而且居民多用天然气和煤,烟气成分以CO2、SO2为主。移动源有过往车辆,因新市政府带来的经济发展,学校周边车辆呈增长趋势,尾气污染日趋严重。

3、气象资料:风速风向气温

二、校园区域划分

校园功能分区按宿舍区、教学楼区、行政区、生活区进行划分,校园空气质量执行GB3095-96二类区标准。对于污染物SO2取一小时平均值,采样时间为45min ,浓度限值为m3、NO2取一小时平均值,采样时间为45min ,浓度限值为m3、TSP则取日平均值,采样时间为2h,浓度限值为m3。SO2 和NO2采样两次,TSP采样一次。地点:B区12栋。

三、校园空气检测

1、空气中SO2的测定

(1)、实验原理:空气中的二氧化硫被四氯汞钾溶液吸收后,生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物,此络合物再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺发生反应,生成紫红色的络合物,据其颜色深浅,用分光光度法测定。

(2)、实验仪器:多孔玻板吸收管、空气采样器、分光光度计、具塞比色管9支10ml、移液管1、2、5、10ml、玻璃棒、烧杯若干、容量瓶1000ml 1个 200ml 100ml、

(3)、试剂:

1)、L的四氯汞钾吸收液:称取氯化汞(HgCl2)、氯化钾和乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA—Na2),溶解于水,稀释至1000mL 。此溶液在密闭容器中贮存,可稳定6个月。如发现有沉淀,不能再用。

2)、L的甲醛溶液:量取36—38%甲醛溶液,用水稀释至200mL ,临用现配。

3)、L的氨基磺酸铵溶液:称取氨基磺酸铵(H2NSO3NH4),溶解于100mL 水中,临用现配。4)、%的盐酸副玫瑰苯胺:称取经提纯的盐酸副玫瑰苯胺,溶解于l的盐酸溶液中。5)、%的盐酸副玫瑰苯胺使用液盐酸:吸取%盐酸副玫瑰苯胺贮备液于250ml容量瓶中,加入3mol/l磷酸溶液200ml,用水稀释至标线,至少放置24h方可使用。存于暗处,可稳定9个月。

6)、3mol/l的磷酸溶液:量取41ml85%的浓磷酸,用水稀释至200ml。

7)、亚硫酸钠标准溶液:称取亚硫酸钠及乙二胺四乙酸二钠,将其溶解于200ml新煮沸并已冷却的水中,轻轻摇匀(避免振荡,以防充氧)。放置2~3h后标定。此溶液每毫升相当于含320~400ug二氧化硫,用碘量法标定出其准确浓度。准确量取适量亚硫酸盐标准溶液,用四氯汞钾溶液稀释成每毫升含的标准使用溶液。

(4)、测定步骤:

1)、标准曲线的绘制:取8支10ml具塞比色管配置标准色列。在各比色管中加入L氨基磺酸铵溶液,摇匀。再加L甲醛溶液及%盐酸副玫瑰苯胺使用液,摇匀,显色。用1cm比色皿,于575nm波长处,以水为参比,测定吸光度,试剂吸光度不应大于吸光度。以吸光度(扣除试剂空白值)对二氧化硫含量绘制标准曲线,并计算各点的SO2含量与其吸光度的比值,取各点计算结果的平均值作为计算因子。

2)、采样:量取5mL四氯汞钾吸收液于多孔玻璃吸收管内(棕色),通过塑料管连接在采样器上,在各采样点以min流量采气10~20L。采样完毕,封闭进出口,带回实验室供测定。3)、样品测定:将采样后的吸收液放置20min后,转入10mL比色管中,用5ml水洗涤吸收管并转入比色管中,使其总体积为10mL,再加入 6g/L的氨基磺酸铵溶液,摇匀,放置10min,以消除氮氧化物的干扰。

按下式计算空气中SO2浓度(c):

C(mg/m3)=(A-Ao)*Bs/Vn

式中:A----样品溶液的吸光度;

Ao---试剂空白溶液的吸光度;

Bs---计算因子

Vn---换算成标况下的采样体积,L

2、空气中NOx的测定

(1)、实验原理:测定时将NO氧化成NO2,用吸收液吸收后,首先生成亚硝酸和硝酸。其中,亚硝酸与对氨基苯磺酸发生重氮化反应,再与N-(1-奈基)乙二胺盐酸盐作用,生成紫红色偶氮染料,根据颜色深浅比色定量。因为NO2(气)不是全部转化为亚硝酸盐,故在计算结果时应除以转换系数。

(2)、实验仪器:三氧化铬-石英砂氧化管2个、多孔玻板吸收管(装10ml吸收液型)2个、 7支10mL具塞比色管、便携式空气采样器(流量范围0~1L/min)1个、分光光度计1个、容量瓶1000毫升2个、500毫升1个、100毫升1个、棕色瓶3个、电子天平1个、干燥器1个、烧杯若干、电炉

(3)、试剂:

1)、N-(1-奈基)乙二胺盐酸盐贮备液:称取 N-(1-奈基)乙二胺盐酸盐于500mL容量瓶中,用水稀释至刻度。

2)、显色液:称取对氨基苯磺酸溶解于200mL热水中,冷却室温后转移至1000mL容量瓶中,加入 N-(1-奈基)乙二胺盐酸盐贮备液和50mL冰乙酸,用水稀释至标线。若呈现淡红色,应弃之重配。

3)、吸收液:使用时将显色液和水按4+1(V/V)比例混合而成。

4)、亚硝酸钠标准贮备液:称取优级纯亚硝酸钠(预先在干燥器内放置24h)溶于水,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至标线。此标液为每毫升含250μg亚硝酸根离子,贮于棕色瓶中于暗处存放。

5)、亚硝酸钠标准使用溶液:吸取亚硝酸钠标准贮备液于100mL容量瓶中,用水稀释至标线。此溶液每毫升含μg亚硝酸根离子,在临用前配置。

(4)、测定步骤:

1)、标准曲线的绘制:取6支10mL具塞比色管配置标准溶液色列。将各管溶液混匀,于暗处放置20min,用1cm比色皿于波长540nm处以水为参比测量吸光度,扣除试剂空白溶液吸光度后,用最小二乘法计算标准曲线的回归方程。

2)、样品测定:采样后于暗处放置20min后,用水将吸收管中吸收液的体积补充至标线,混匀,按照绘制标准曲线的方法和条件测量试剂空白溶液和样品溶液的吸光度。

按公式计算NOx浓度:

c(NOx)=(A-Ao-a)*V/b*f*Vo

式中:c(NOx)---空气中NOx的浓度(以NO2计),mg/m3

A、Ao----分别为样品溶液和试剂空白溶液的吸光度

b、a---------分别为标准曲线的斜率和截距

V--------------采样用吸收体积,mL

Vo------------换算为标况下的采样体积,L

f---------------Saltzman实验系数,

3、空气中TSP的测定:

(1)、实验原理:以恒速抽取定量体积的空气,使之通过采样器中已恒重的滤膜,则TSP 被截留在滤膜上,根据采样前后滤膜重量之差及空采气体积计算TSP的浓度。

(2)、实验仪器:中流量采样器、分析天平、玻璃纤维滤膜、镊子、滤膜袋

(3)、测定步骤:

1)、将滤膜放入分析天平称重,记下滤膜重量,将其平放在滤膜袋。

2)、采样:取出称过的滤膜平放在采样器采样头内的滤膜支持网上(绒面向上),用滤膜夹夹紧。以100L/min流量采样45分钟,记录采样流量和现场的温度及大气压。用镊子轻轻取出滤膜,绒面向里对折,放入滤膜袋。

3)、称量和计算:将采样滤膜在与空白滤膜用分析天平称量(精确到),记下重量(增量不应小于10mg),按下式计算TSP含量:

TSP含量(ug/m3)=

式中:W1———采样后的滤膜重量,g;

W0———空白滤膜的重量,g;

Q————采样器平均采样流量,L/min;

T————采样时间,min。

相关文档