有机污染物指标的测定共96页文档
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第十二章有机污染物的测定资料
氯苯类化合物主要来源于染料、制药、农药、油漆 和有机合成等工业废水。
采用气相色谱法可对水样中各种氯苯化合物分别进 行定性和定量分析。 1.氯苯的测定 2.氯苯类化合物的测定
（四）挥发性有机污染物
凡在标准状态（273K，101.325kPa）下，蒸气压 大于0.13 kPa的有机物（不包括有机金属化合物 和有机酸类）为挥发性有机化合物。
酚的主要分析方法
4-氨基安替吡林分光光度法 溴化滴定法
（六）硝基苯类
常见的硝基苯类化合物有硝基苯、二硝基苯、二硝 基甲苯、三硝基甲苯、二硝基氯苯等。它们难溶于 水。
废水中一硝基和二硝基苯类化合物常采用还原-偶 氮分光光度法。
三硝基苯类化合物采用氯代十六烷基吡啶分光光度 法。
气相色谱法原理和仪器 检测器： 热导检测器(TCD)和火焰离子化检测器(FID) 电子捕获检测器(ECD)和火焰光度检测器(FPD)
顶空气相色谱法
（二）挥发性卤代烃
挥发性卤代烃主要指三卤代烃、四氯化碳 等。各种卤代烃均有特殊气味和毒性，可 通过皮肤接触、呼吸或饮水进入人体。
测定水样中卤代烃的方法
（三）生化需氧量(BOD)
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。
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。
测定方法 五天培养法 微生物电极法 其他方法
（七）石油类
石油类化合物漂浮在水体表面，影响空气与水体界 面间的氧交换；分散于水中的油可被微生物氧化分 解，消耗水中的溶解氧，使水质恶化。
测定水中石油类物质的方法
采用气相色谱法可对水样中各种氯苯化合物分别进 行定性和定量分析。 1.氯苯的测定 2.氯苯类化合物的测定
（四）挥发性有机污染物
凡在标准状态（273K，101.325kPa）下，蒸气压 大于0.13 kPa的有机物（不包括有机金属化合物 和有机酸类）为挥发性有机化合物。
酚的主要分析方法
4-氨基安替吡林分光光度法 溴化滴定法
（六）硝基苯类
常见的硝基苯类化合物有硝基苯、二硝基苯、二硝 基甲苯、三硝基甲苯、二硝基氯苯等。它们难溶于 水。
废水中一硝基和二硝基苯类化合物常采用还原-偶 氮分光光度法。
三硝基苯类化合物采用氯代十六烷基吡啶分光光度 法。
气相色谱法原理和仪器 检测器： 热导检测器(TCD)和火焰离子化检测器(FID) 电子捕获检测器(ECD)和火焰光度检测器(FPD)
顶空气相色谱法
（二）挥发性卤代烃
挥发性卤代烃主要指三卤代烃、四氯化碳 等。各种卤代烃均有特殊气味和毒性，可 通过皮肤接触、呼吸或饮水进入人体。
测定水样中卤代烃的方法
（三）生化需氧量(BOD)
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。
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。
测定方法 五天培养法 微生物电极法 其他方法
（七）石油类
石油类化合物漂浮在水体表面，影响空气与水体界 面间的氧交换；分散于水中的油可被微生物氧化分 解，消耗水中的溶解氧，使水质恶化。
测定水中石油类物质的方法
第六章 有机污染综合指标的测定
第一节 溶解氧
一.概述
水中溶解氧的含量与有机污染有关。如果水体受到 易于氧化的有机污染，有机物分解消耗氧，可使水 中溶解氧逐渐减少，当氧化作用的耗氧速度超过水 体从空气中吸收氧的速度时，水中溶解氧不断减少， 甚至接近于零。此时，厌氧性微生物迅速生长繁殖， 有机物发生腐败作用，使水质恶化发臭。因此，测 定水中溶解氧，可间接反映水体受到有机物污染的 状况。同时，水中溶解氧含量越高，有机物越容易 被分解和破环，水体就越容易达到自净。所以，测 定水中溶解氧，又可反应水体自净能力和自净速度。 测定溶解氧水样的采样原则是避免产生气泡，防 止空气混入，因此要用溶解氧瓶或具塞磨口瓶采集。
第二节 化学需氧量
一.测定方法
3. 重铬酸钾快速消解分光光度法
COD（mg/L）=n ［k（A-A0）+a］ COD（mg/L）=n ［k（A0-A）+a］ 式中，n为水样稀释倍数；k为校准曲线灵敏度，单位为 （mg/L）/1；A为试样测定的吸光度值；A0为试样空 白测定的吸光度值；a为标准曲线截距，单位为mg/L。
若水样中的有机物含量较多， BOD5的质量浓度大 于6mg/L，且有足够的微生物时，水样需适当后测定。
第三节 生化需氧量
二. 测定方法
水样在稀释时要有合适的稀释倍数。稀释倍数的 估计方法，一是根据样品的总有机碳（TOC），高锰酸 盐指数（IMn）或化学需氧量（ CODCr ）的测定值。二是 根据水样的性质和工作经验估计，对严重污染水样可稀 释到0.1%-1.0%；生活污水稀释到1%-5%；经过氧化处理 的污水可稀释到5%-25%；较清洁的河水可稀释到25%100%。三是根据IMn来估计， IMn /n（n=1-3）即为稀释倍 数。无论采用哪种方法估计稀释倍数，每一水样都需同 时作多个稀释倍数的测定。 测定前还应制备好稀释水。稀释水的作用是为微生物分
有机污染物测定
有机污染物测定有机污染物是指对生物体有害且具有机化学特征的化合物，主要包括挥发性有机物、卤代有机化合物、多环芳烃和持久性有机污染物等。
这些有机污染物广泛存在于土壤、水体和大气中，对环境和人类健康造成了很大的威胁。
因此，有机污染物的测定成为环境监测的重要内容之一。
目前，有机污染物的测定方法主要包括仪器分析法和生物分析法两类。
仪器分析法采用物理和化学技术对样品中的有机污染物进行提取、分离和检测。
常用的仪器分析方法包括气相色谱-质谱联用技术、液相色谱、高效液相色谱等。
气相色谱-质谱联用技术（GC/MS）是目前最常用的有机污染物测定方法之一。
它通过将样品中的有机污染物分离并进入气相色谱柱，然后利用电子轰击源产生的电子轰击对有机污染物进行离子化，再通过质谱仪器进行离子检测和质谱分析，最终得到有机污染物的种类和含量信息。
液相色谱（HPLC）是另一种常用的有机污染物测定方法。
它与气相色谱不同，是将样品中的有机污染物通过液相色谱柱进行分离，然后使用紫外光谱或荧光检测器对有机污染物进行检测。
由于液相色谱对样品的要求比较宽松，因此在某些情况下，它比气相色谱-质谱联用技术更适合进行有机污染物的测定。
除了仪器分析法外，生物分析法也是一种常用的有机污染物测定方法。
生物分析法是利用生物体对有机污染物的敏感性和选择性，通过生物学反应和生物指示物来测定有机污染物的种类和含量。
常用的生物分析方法包括生物传感技术、生物标记物分析等。
生物传感技术是一种采用生物传感器对有机污染物进行监测和测定的方法。
生物传感器是一种将生物分子与传感器器件结合在一起，通过生物与化学和物理规律相互作用来感知有机污染物的存在并产生可测量的信号。
常用的生物传感器包括DNA 传感器、免疫传感器和酶传感器等。
生物标记物分析是一种通过测定生物体内的有机污染物代谢产物来确定有机污染物的存在和含量的方法。
常用的生物标记物包括代谢产物、DNA加合物和蛋白质加合物等。
通过测量这些生物标记物的含量，可以了解有机污染物对生物体的影响程度。
有机污染物测定
2− 4
− 3
+
+
且 总硬度>总碱度
（2）当水中出现负硬度时，应当没有非碳酸盐硬度 存在，此时，
2 [SO4 − + Cl − + NO3− ] < [K + + Na+ ]
且 总硬度<总碱度
（5）溶解固体与电导率的校核
DS ( mg / L ) = 0.55 ~ 0.70 s ( ms / cm )
4、挥发性有机污染物（VOCs）
• VOCs： 依WHO定义，凡在标准状态下，蒸气压 >0.13kPa的有机物（不包括金属有机物和 有机酸类）为VOCs 。 VOCs数量较多，大多具有毒性，广泛分 布于环境中。 • 测定方法： 吹脱捕集GC（FID）
VOCs的标准色谱图（I）
VOCs的标准色谱图（II）
第六节 有机污染物测定
一、有机污染物综合指标测定
1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 化学需氧量（COD） 生化需氧量（BOD） 总有机碳（TOC） 总需氧量（TOD） 挥发性卤代烃 氯苯类化合物 苯系物 挥发性有机污染物
二、特定有机污染物的测定
水中有机污染物测定
1、综合指标测定 - 物理性综合指标：水的外观、嗅阈值、
KMnO4法—CODMn，高锰酸盐指数 适用于：污染程度较轻的水样 特点：快速，直火加热0.5h 方法：酸性、碱性（Cl->300mg/L）高 锰酸钾法. 草酸钠， KMnO4回滴。
高锰酸盐指数测定过程
K2Cr2O7法—CODCr, COD
适用于：污水、污染严重的水样 方法： K2Cr2O7（氧化剂） Ag2SO4（催化剂） HgSO4（消除Cl-干扰） 加热回流2h Fe2+滴定, 试亚铁灵作指示剂 特点：对有机物氧化较为完全
有机污染物指标的测定
二：测定方法
2.操作：加入H2SO4游离碘，待沉淀完全 溶解后，吸取100ml样液用 0.0250mol/L Na2S2O3溶液滴定 3.指示：O2与Na2S2O3的摩尔系数之比 O2 ∽ 2I2 ∽ 4Na2S2O3 ∴DO= =2V(mg/L)
1 0.0250 V标 32 4 1000 100
2、操作
二、测定方法
3、计算
1. KMnO4的准确浓度：
10 2 M 0.005000 V2 5
10 2 2 10 V1 0.005 10 0.05 V2 5 5
2.与有机物反应所消耗的KMnO4的量：
3.换算成O2的量即COD： 10 2 2 5 10 V 0 . 005 10 0 . 05 1 4 V 5 5 2 COD 1 100 1000
mg/L表示。
2.影响因素：水温、P、PO2、藻类植物（光 合作用）、暴气状况、有机污染、水中 溶解的盐类（浓度、种类）；深度。
有机污染与溶解氧的关系 有机物分解消耗氧，可使水中溶解氧逐渐减少，当氧 化作用的耗氧速度超过水体从空气中吸收氧的速度时， 水溶解氧不断减少，甚至接近于零。此时，厌氧性微 生物迅速生长繁殖，有机物发生腐败作用，使水质恶 化发臭。因此，测定水中溶解氧，可间接反映水体受 有机物污染的状况。同时，水中溶解氧含量越高，有 机物越容易被分解和破坏，水体就越容易达到自净， 所以，测定水中溶解氧，又可反映水体自净能力和自 净速度。值得注意的是，有机污染不久的水体，其溶 解氧不会立即发生大的变化。
二：测定方法
1.碘量法（国标法）
1）固定溶解氧： MnSO4+2NaOH Mn(OH)2+Na2SO4 2Mn(OH)2+O2 2MnO(OH)2 MnO(OH)2+Mn(OH)2 MnMnO3+2H2O 2）游离碘：MnMnO3+2KI+2H2SO4 MnSO4+K2SO4+I2+3H2O 3）滴定碘：I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6
有机污染物的测定
测定方法
气相色谱法 气相色谱-质谱法（GC-MS）
COCs2混标的气相色谱图
VOCs总离子流色谱图
底质监测
一、底质监测的意义和目的
了解水环境污染现状，追溯水环境污染历史，研 究污染物的沉积、迁移转化规律和对水生生物， 特别是底栖生物的影响；
对评价水体质量，预测水质变化趋势和沉积污染 物对水体的潜在危险提供依据。
（四）总有机碳（TOC）
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 此能能 反将 映有 有机 机物 物全的部总氧量化。，它比BOD5或COD更 目前广泛应用的测定TOC的方法是燃烧氧化-
非色散红外吸收法。
TOC分析仪流程示意图
（五）挥发酚
根据酚类物质能否与水蒸气一起蒸出，分为挥发酚 与不挥发酚。通常认为沸点在230℃以下的为挥发 酚（属一元酚），而沸点在230℃以上的为不挥发 酚。
气相色谱法原理和仪器 检测器： 热导检测器(TCD)和火焰离子化检测器(FID) 电子捕获检测器(ECD)和火焰光度检测器(FPD)
顶空气相色谱法
（二）挥发性卤代烃
挥发性卤代烃主要指三卤代烃、四氯化碳 等。各种卤代烃均有特殊气味和毒性，可 通过皮肤接触、呼吸或饮水进入人体。
测定水样中卤代烃的方法
顶空气相色谱法（HS-GC） 吹脱捕集气相色谱法（P&T-GC） 顶空气相色谱-质谱法（HSGC-MS）
（三）氯苯类化合物
氯苯类化合物有12种异构体，其化学性质稳定， 在水中溶解度小，具有强烈气味,对人体的皮肤和 呼吸器官产生刺激，进入人体后，可在脂肪和某些 器官中蓄积，抑制神经中枢，损害肝脏和肾脏。
二、样品的采集
底质监测断面的位置应与水质监测断面重合，采样 点在水质采样点垂线的正下方。
气相色谱法 气相色谱-质谱法（GC-MS）
COCs2混标的气相色谱图
VOCs总离子流色谱图
底质监测
一、底质监测的意义和目的
了解水环境污染现状，追溯水环境污染历史，研 究污染物的沉积、迁移转化规律和对水生生物， 特别是底栖生物的影响；
对评价水体质量，预测水质变化趋势和沉积污染 物对水体的潜在危险提供依据。
（四）总有机碳（TOC）
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 此能能 反将 映有 有机 机物 物全的部总氧量化。，它比BOD5或COD更 目前广泛应用的测定TOC的方法是燃烧氧化-
非色散红外吸收法。
TOC分析仪流程示意图
（五）挥发酚
根据酚类物质能否与水蒸气一起蒸出，分为挥发酚 与不挥发酚。通常认为沸点在230℃以下的为挥发 酚（属一元酚），而沸点在230℃以上的为不挥发 酚。
气相色谱法原理和仪器 检测器： 热导检测器(TCD)和火焰离子化检测器(FID) 电子捕获检测器(ECD)和火焰光度检测器(FPD)
顶空气相色谱法
（二）挥发性卤代烃
挥发性卤代烃主要指三卤代烃、四氯化碳 等。各种卤代烃均有特殊气味和毒性，可 通过皮肤接触、呼吸或饮水进入人体。
测定水样中卤代烃的方法
顶空气相色谱法（HS-GC） 吹脱捕集气相色谱法（P&T-GC） 顶空气相色谱-质谱法（HSGC-MS）
（三）氯苯类化合物
氯苯类化合物有12种异构体，其化学性质稳定， 在水中溶解度小，具有强烈气味,对人体的皮肤和 呼吸器官产生刺激，进入人体后，可在脂肪和某些 器官中蓄积，抑制神经中枢，损害肝脏和肾脏。
二、样品的采集
底质监测断面的位置应与水质监测断面重合，采样 点在水质采样点垂线的正下方。
水质理化检验--有机污染指标的测定
组成，电极浸没在氯化钾饱和溶液中，传感器有
隔膜覆盖，隔膜将电极和电解质与被测溶液分开，
当电极浸入被测溶液时，氧会通过隔膜扩散，在 阴极上产生电极反应形成电流，电流的大小与被 测水样的氧分压成正比。
高精密溶解氧仪
sensION6便携式溶解氧测定仪 适用于不同环境下测量水中溶解氧
2. 测 定 步 骤
（二）影响水中溶解氧的因素
环境因素
氧分压、大气压、水温 藻类植物、接触面积、溶 水体理化性质
解的盐类物质
生物学特性
有机污染物、水生生物
溶解氧在不同水源中的分布 我国卫生标准规定，地面水的 溶解氧不得低于4mg/L，东北地区 鱼业水源不得低于5mg/L。
（三）水样的采集
地面水的采集 自来水和井水的采集
+DO
氢氧化钠
+过量的氢氧化锰
氢氧化锰
亚锰酸
H+
偏锰酸锰
+KI
I2
用硫代硫酸钠标准溶液滴定析出的碘而定量。
反应式如下：
MnSO4 + 2NaOH 2Mn(OH)2 + O2 = = Mn(OH)2↓ + Na2SO4 2MnO(OH)2↓ MnMnO3 + 2H2O 2MnSO4 + K2SO4 + I2 + 3H2O 2NaI + Na2S4O6
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节 第十一节
溶解氧 化学需氧量 “三氧” 生化需氧量 总有机碳 氨氮 亚硝酸盐氮 “三氮” 硝酸盐氮 挥发性酚类 阴离子表面活性剂 石油 农药
学习要求
了解水中有机污染物的来源、有机污染的危害和 通过有机污染指标测定对水质的判断； 熟悉溶解氧、化学需氧量、生化需氧量、总有机
隔膜覆盖，隔膜将电极和电解质与被测溶液分开，
当电极浸入被测溶液时，氧会通过隔膜扩散，在 阴极上产生电极反应形成电流，电流的大小与被 测水样的氧分压成正比。
高精密溶解氧仪
sensION6便携式溶解氧测定仪 适用于不同环境下测量水中溶解氧
2. 测 定 步 骤
（二）影响水中溶解氧的因素
环境因素
氧分压、大气压、水温 藻类植物、接触面积、溶 水体理化性质
解的盐类物质
生物学特性
有机污染物、水生生物
溶解氧在不同水源中的分布 我国卫生标准规定，地面水的 溶解氧不得低于4mg/L，东北地区 鱼业水源不得低于5mg/L。
（三）水样的采集
地面水的采集 自来水和井水的采集
+DO
氢氧化钠
+过量的氢氧化锰
氢氧化锰
亚锰酸
H+
偏锰酸锰
+KI
I2
用硫代硫酸钠标准溶液滴定析出的碘而定量。
反应式如下：
MnSO4 + 2NaOH 2Mn(OH)2 + O2 = = Mn(OH)2↓ + Na2SO4 2MnO(OH)2↓ MnMnO3 + 2H2O 2MnSO4 + K2SO4 + I2 + 3H2O 2NaI + Na2S4O6
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节 第十一节
溶解氧 化学需氧量 “三氧” 生化需氧量 总有机碳 氨氮 亚硝酸盐氮 “三氮” 硝酸盐氮 挥发性酚类 阴离子表面活性剂 石油 农药
学习要求
了解水中有机污染物的来源、有机污染的危害和 通过有机污染指标测定对水质的判断； 熟悉溶解氧、化学需氧量、生化需氧量、总有机
有机污染物测定
CODCr标准溶液
• 每克邻苯二甲酸氢钾的理论CODCr为 1.176g, （指1克邻苯二甲酸氢钾耗氧 1.176g）所以溶解0.4251g邻苯二甲酸氢钾 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
(HOOCC6H4COOK，分子量为204.22，分子式 C8H5KO4)
大于2mg/L，而剩余溶解氧在1 mg/L以上。
稀释水
• 蒸馏水 • 活性炭吸附及水洗处理的空气曝气2~8h； • 在20℃下放置数小时 • 氯化钙、氯化铁、硫酸镁等营养盐溶液及
磷酸盐缓冲溶液，混匀备用。 • 稀释水的pH值应为7.2，BOD5应小于
0.2mg/L。
五天培养法
由高锰酸盐指数估算稀释倍数乘以的系数
根据测定原理
• 培养液5d内溶解氧质量的变化（mg）为
• m ⊿总 O2 （mg）=（c1—c2）* （V1 + V2
） • 这部分应该是由稀释水溶解氧质量变化（
m m ⊿1 O2 ）和水样溶解氧质量变化（ ⊿2 O2 ）
这两部分构成。
m = m m ⊿总 O2 （mg） ⊿1 O2 + ⊿2 O2
恒电流库仑滴定法
公式：
式中： W——电极反应物的质量； I——电解电流； t——电解时间； 96500——法拉第常数； M——电极反应物的摩尔质量； n——每摩尔电极反应物的电子转移数。
库仑滴定式COD测定仪工作原理示意图
氯气校正法
高锰酸盐指数
• 以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学需氧量，称高 锰酸盐指数，以氧的mg/L表示。
代入
m = m m ⊿总 O2 （mg） ⊿1 O2 + ⊿2 O2
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23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！Biblioteka 45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
有机污染物指标的测定
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！Biblioteka 45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
有机污染物指标的测定
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒