第四篇 有机污染物的测定讲解
环境有机污染物检测技术及应用分析
环境有机污染物检测技术及应用分析
环境有机污染物是指在自然环境中存在的、由人类活动而引起的含有碳并具有毒性的
有机化合物。
这些有机污染物对于人类和生态环境的危害是非常严重的，因此需要进行检
测和控制。
环境有机污染物的检测技术主要包括色谱法、质谱法、光谱法等多种技术。
其中，色
谱法是最常用的检测技术之一。
色谱法可以将混合物分离成单一成分，可实现对有机物的
准确测定。
色谱法可分为气相色谱法和液相色谱法。
气相色谱法适用于检测挥发性有机
化合物，如苯、甲苯等。
而液相色谱法主要用于检测难挥发或不挥发的有机化合物，如苯酚、苯并芘等。
质谱法是一种针对单一化学物质进行的定量分析方法，可以准确地确定有机化合物的
分子结构和质量。
光谱法主要用于检测有机物中的官能团，如紫外光谱、红外光谱、荧光
光谱等。
这些检测技术在环境中有机污染物的检测中起到了重要的作用。
它们可以给予一些重
要的信息，比如有机化合物的种类、含量、来源和迁移路径，会发现固体、液体和气体的
分布情况，
尽管这些技术是非常有效的，但是有机污染物的检测也存在一些难点和挑战，比如持
久性有机污染物的废弃物检测、化学污染风险的判定等问题需要被进一步研究和探讨。
同时，检测过程中的未知污染物也需要被发现和识别。
总之，环境有机污染物的检测技术是非常重要的，这些技术可以为环境保护提供参考。
它们不仅可以用于发现问题，但也可以用于优化和管理，确保环境卫生与人类健康。
环境有机污染物检测技术及应用分析
环境有机污染物检测技术及应用分析环境有机污染物是指由生活和工业活动排放到大气、水体和土壤中的各种化学物质。
这些有机污染物对环境和人类健康都具有一定的危害性。
对环境中的有机污染物进行检测和分析显得极为重要。
而随着科技的不断发展，环境有机污染物检测技术也在不断更新和改进。
有机污染物检测技术主要包括物理化学分析方法和生物分析方法两大类。
物理化学分析方法主要包括色谱法、质谱法、光谱法、电化学分析法等，生物分析方法主要包括生物传感技术、微生物检测技术等。
各种检测技术各有特点，可以根据不同的污染物和环境条件选择合适的方法进行检测。
色谱法是一种常用的物理化学分析方法，它可以对环境中的有机污染物进行定性和定量分析。
色谱法的原理是利用固相或液相色谱柱将混合的有机污染物分离，再通过检测器对各种有机污染物进行定性和定量分析。
色谱法可以检测的有机污染物种类非常丰富，包括挥发性有机物、聚氯联苯、多环芳烃等。
色谱法还可以与质谱法结合使用，提高对有机污染物的鉴定能力。
质谱法是一种高灵敏度、高分辨率的检测方法，可以对环境中微量的有机污染物进行分析。
质谱法的原理是通过电离技术将样品中的有机分子转化为离子，然后通过质谱仪对这些离子进行质量分析。
质谱法可以对有机污染物的分子结构进行鉴定，对于复杂的有机污染物混合物也可以进行定性和定量分析。
光谱法是一种非破坏性的检测方法，可以对环境中的有机污染物进行远程监测和实时检测。
光谱法的原理是利用样品对特定波长的光进行吸收或散射，然后通过光学仪器对光谱进行分析，从而获得有机污染物的信息。
光谱法适用于对大气、水体和土壤中的有机污染物进行监测，具有快速、准确和实时的优点。
电化学分析法是一种对有机污染物进行电化学反应和测定的方法，具有灵敏度高、操作简便、成本低的特点。
电化学分析法主要包括循环伏安法、计时安培法、电化学阻抗法等。
这些方法可以用于对环境中有机污染物进行定量分析和监测。
生物传感技术是一种利用生物体特异性识别和信号转导机制进行环境有机污染物监测的方法。
有机污染物的识别与监测方法
有机污染物的识别与监测方法一、有机污染物的概述有机污染物是指含有C/H化学键的化合物，常见的如石油中的多环芳烃、挥发性有机物、氯代烃、酚类、农药等，广泛存在于环境中，对环境和人类健康构成威胁。
二、有机污染物的来源1. 工业企业的排放工业生产过程中产生的废气、废水、废渣中往往含有大量的有机污染物。
2. 农业生产的污染农村面源污染物来自人畜粪便、农药、化肥和饲料等。
3. 市区生活污染城市居民下水排放和垃圾填埋等也加剧了有机污染物的危害程度。
三、有机污染物的识别方法1. 现场监测法现场监测法是在实际现场进行操作，进行初步判断。
运用人的嗅觉来对环境中存在的有机化合物进行检测。
（2）气象站观测法通过站台上的风向风速等数据来判断污染源的可能方位。
2. 采样分析法采样分析法则利用采样仪器对空气、土壤、水质等样本进行采样，然后送进实验室进行分析。
（1）气相色谱法被广泛应用于分析挥发性有机物，具有分辨率高、灵敏度高、检出限低等优点。
（2）液相色谱法适用于分析水中的有机污染物，特别是处理具有高持久性和生物蓄积能力的有机污染物时。
4. 显微镜法通过显微镜观察样本的形态、组织结构、病原生物等，来初步判断是否含有有机污染物。
四、有机污染物的监测方法1. 空气中有机污染物的监测方法时常被用于分析挥发性有机污染物，如甲苯、二甲苯、苯等。
（2）袋子采样法该方法比较简单，可以轻松采集空气中的VOCs供实验室分析。
2. 土壤中有机污染物的监测方法（1）GC/MS检测法该方法具有高灵敏度、高检测精度和质量定量分析优势；（2）高效液相色谱法可以对多种有机污染物进行定量分析，且对于样品预处理能力较强。
3. 水质中有机污染物的监测方法（1）液质质谱法是利用表征化合物质谱图谱研究物质成分或结构的方法，具有快速、高选择性、高分辨率等优点。
（2）萃取-气质联用法该方法利用质谱仪和气相色谱联用，可采用理论预测和特征离子探测等方式对水样中的各种有机污染物进行监测。
有机污染指标的测定教案
有机污染指标的测定教案一、教学目标1. 让学生了解有机污染的概念及其对环境的影响。
2. 掌握有机污染指标的测定方法。
3. 能够运用所学知识对环境中的有机污染进行评估和处理。
二、教学内容1. 有机污染的概念及来源。
2. 有机污染指标的含义及重要性。
3. 有机污染指标的测定方法。
三、教学重点与难点1. 教学重点：有机污染的概念、来源、指标的含义及测定方法。
2. 教学难点：有机污染指标的测定方法及应用。
四、教学方法1. 采用讲授法，讲解有机污染的概念、来源、指标的含义及测定方法。
2. 采用案例分析法，分析实际案例，让学生更好地理解有机污染指标的测定及处理方法。
3. 采用小组讨论法，培养学生团队合作精神，提高学生分析问题和解决问题的能力。
五、教学过程1. 导入：通过展示一些有机污染的图片，引发学生对有机污染的关注，激发学生的学习兴趣。
2. 新课导入：讲解有机污染的概念、来源、指标的含义及测定方法。
3. 案例分析：分析一些实际的有机污染案例，让学生更好地理解有机污染指标的测定及处理方法。
4. 小组讨论：学生分组讨论，针对给定的案例，提出测定有机污染指标的方法和处理措施。
5. 总结与反馈：对所学内容进行总结，解答学生提出的问题，收集学生的反馈意见。
教学评价：通过课堂讲授、案例分析和小组讨论，评价学生对有机污染指标的测定方法的掌握程度，以及运用所学知识分析和解决实际问题的能力。
六、教学准备1. 教学PPT：制作有机污染指标测定相关的PPT，包括文字、图片、案例等。
2. 案例材料：准备一些有关有机污染的实际案例，用于课堂分析和讨论。
3. 实验器材：准备有机污染指标测定的实验器材，如采样器、分析仪器等。
4. 实验试剂：准备有机污染指标测定的实验试剂，如标准溶液、指示剂等。
七、教学步骤1. 针对每个案例，引导学生分析有机污染的来源和影响。
2. 讲解有机污染指标的测定方法，包括采样、实验操作和数据处理。
3. 分组进行实验，让学生动手操作，测定给定样品中的有机污染指标。
有机污染物的测定
有机污染物的测定有机污染物是指在环境中含有有机物的空气、水和土壤，其影响了环境的质量，并带来许多危害。
为此，有机污染物的测定工作显得尤为重要。
目前，有机污染物的测定主要通过化学分析方法进行，包括原子吸收测定法、薄层色谱法、比色滴定法、气相色谱-质谱联用法、气体-液体萃取-气相色谱法等。
1. 原子吸收测定法。
原子吸收测定法是利用原子吸收光谱仪测定污染物的总量或某一组分的含量。
该方法只适用于质量浓度较高的有机污染物，如芳烃类物质等，可以直接测定一些有机污染物的单组分含量，也可以测定多组分的总含量。
2. 薄层色谱法。
薄层色谱法是利用不同有机污染物在溶剂中运动情况不同而在薄层上形成不同分带现象，然后进行斑点比色，以确定其中各成分的种类及含量。
该方法适用于测定微量的有机污染物，其优点是快速、方便、简便、重复精密度高。
3. 比色滴定法。
比色滴定法是利用某一物质与指示剂在酸碱环境中的发生反应而产生颜色变化，并以此来测定污染物的含量。
该方法可以测定一些有机污染物的总量，也可以测定某一元素的含量。
4. 气相色谱-质谱联用法。
气相色谱-质谱联用法是一种在空气、水和土壤中测定有机污染物的精确方法，可以进行有机污染物的基本结构和组分的分析，确定部分有机污染物的结构。
5. 气体-液体萃取-气相色谱法。
气体-液体萃取-气相色谱法是以沸点或化学性质相似的有机污染物萃取到气体萃取剂中，然后在气相色谱仪上进行测定的。
它可以解决有机污染物的浓度低而质量多种的问题，是一种精确测定有机污染物的分析方法。
以上是有机污染物的测定的主要方法，由于不同的有机污染物对于用于检测它们的仪器和技术有所不同，因此，在测定有机污染物时，应根据测定对象的类型、特性及其他条件确定合适的测定手段，以确保测定的准确性和可靠性。
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。
有机污染物的测定
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。
有机污染指标的测定教案
有机污染指标的测定教案一、教学目标1. 知识与技能：了解有机污染指标的概念及其重要性。
掌握有机污染指标的测定方法。
学会分析测定结果，评估水体有机污染程度。
2. 过程与方法：通过实验操作，培养学生的实验技能和动手能力。
学会运用科学的方法和仪器进行分析测定。
3. 情感态度价值观：增强学生对环境保护的认识，提高环保意识。
培养学生的团队合作精神，养成严谨的科学态度。
二、教学内容1. 有机污染指标的概念及重要性。
2. 有机污染指标的测定方法。
3. 实验操作步骤及注意事项。
4. 数据分析与评估。
三、教学重点与难点1. 教学重点：有机污染指标的概念及其重要性。
有机污染指标的测定方法。
实验操作步骤及注意事项。
2. 教学难点：有机污染指标的测定方法的选择与应用。
数据分析与评估的方法及技巧。
四、教学准备1. 实验器材：采样设备：采样瓶、采样子管等。
分析仪器：光谱仪、色谱仪等。
实验室常用仪器：烧杯、试管、滴定管等。
2. 实验试剂：标准溶液：有机污染物标准溶液。
试剂：稀释剂、掩蔽剂、显色剂等。
五、教学过程1. 导入新课：通过展示水体污染的图片，引导学生关注水体污染问题。
提问：如何评估水体有机污染程度？引出有机污染指标的概念。
2. 知识讲解：讲解有机污染指标的概念及其重要性。
介绍有机污染指标的测定方法，如光谱法、色谱法等。
3. 实验操作：分组进行实验，每组选择一种有机污染指标进行测定。
引导学生按照实验操作步骤进行实验，并注意实验安全。
4. 数据分析与评估：引导学生运用实验数据进行分析，得出测定结果。
培养学生运用科学的方法和仪器进行测定和评估的能力。
5. 总结与反思：总结本节课所学内容，强调有机污染指标的测定方法及重要性。
引导学生思考实验过程中的不足之处，提出改进措施。
六、教学评价1. 形成性评价：在实验过程中，教师应随时关注学生的操作是否规范，及时给予指导和纠正。
通过提问，检查学生对实验原理、操作步骤和数据分析的理解程度。
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一、溶解氧 二、化学需氧量 三、高锰酸盐指数 四、生物化学需氧量 五、总有机碳 六、总需氧量 七、含氮化合物 八、磷
一、水质溶解氧（DO）的测定
1、溶解氧的定义
DO：指溶解于水体中的分子态（自由态）的氧，以 氧的mg/L来表示。溶解氧是水体污染程度的综合指标。
滴
2Na2S2O3 ＋ I2 → Na2S4O6 ＋ 2NaI
定
碘
碘量法测DO的化学反应式
测定溶解氧的操作步骤
1）填装水样
把采集后的水样小心移入溶解氧瓶中，小心盖上瓶盖， 切不可留有空气泡。
溶 解 氧 瓶
2）溶解氧的固定
在采样现场固定，用吸管插入液面下加入饱和硫酸锰和 碱性碘化钾（足量），盖上瓶盖（无空气泡），颠倒混合均 匀，静置待所有沉淀下沉底部。
当水样中含有氧化性物质、还原性物质及有机物时， 会干扰测定。
氧
的
固 定
MnSO4 ＋ 2NaOH → Na2SO4 ＋ Mn(OH)2↓
白色沉淀
2Mn(OH)2 ＋ O2 → 2MnO(OH)2↓
棕色沉淀
碘 的 MnO(OH)2 ＋ 2H2SO4 → Mn(SO4)2 ＋ 3H2O
析 出
Mn(SO4)2 ＋ 2KI → MnSO4 ＋ K2SO4 ＋ I2
2）移取25.00mL上述溶液于一锥形瓶中，加6mol • LHCl溶液5mL和KI固体2g，混匀后盖上小表面皿，在暗处 放置3~5min。然后加50mL纯水，立即用待标定的Na2S2O3 溶液滴定到呈浅黄色。
3）加入1mL新鲜淀粉溶液，继续滴定到溶液由蓝色变 为亮绿色，既为终点。平行测定三次。
滴定过程的“色变”
0.025 mol/L(1/6K2Cr2O7 )10mL 数粒小玻璃珠或沸石
混匀，接上回流装置
加入30mL硫酸-硫酸银溶液（催化剂）
回流加热2h，冷却
自冷凝管上口加入90mL水冲洗冷凝管壁
取下锥形瓶
加试铁灵指示剂3滴
用0.1mol/L(NH4)2Fe(SO4)2 标液滴定， 溶液颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。
4）计算Na2S2O3准溶液的准确浓度。
修正的碘量法
叠氮化钠修正法：排除NO2-干扰； 高锰酸钾修正法：排除Fe2＋干扰； 明矾絮凝修正法：消除颜色、藻类及悬浮物等的干扰； 硫酸铜-氨基磺酸絮凝修正法：排除活性污泥等悬浮物干扰。
水体溶解氧测定：氧电极法
实验原理: 当两极间加上0.5~0.8V固定极化电压时，则水样中溶解氧透过
3）加酸溶解
加入足量的H2SO4（ 1:5）至沉淀完全溶解，盖上瓶 盖，颠倒混合均匀，放于暗处，静置5分钟 。
5min
4）滴定
吸取一定量的上述溶液于250mL锥形瓶中，用硫代硫 酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入1mL新鲜淀粉溶 液，继续滴定至蓝色刚好褪去，并记录下硫代硫酸钠溶液 用量。
5）计算
DO（mg/L）＝ C • V × 8 × 1000 / V水
C — Na2S2O3标准溶液浓度（mol/L） V — 消耗Na2S2O3标准溶液的体积（mL） V水 — 水样体积（mL） 8 — O2换算值（g）
硫代硫酸钠溶液的标定
1、基本原理 2、操作步骤：
1）准确称取K2Cr2O7基准物质约0.13~0.15g一份，置于 一烧杯中，加纯水溶解后，移入250mL容量瓶中定容。
便
携
式
溶
溶解氧电极结构
解 氧
1-黄金阴极；2-银丝阳极；
测
3-薄膜；4-KCl溶液；5-壳体
定 仪
二、化学需氧量（Chemical Oxygen Demand）
化学需氧量和高锰酸盐指数在一些国内外的文献、书刊中统称为 耗氧量或化学耗氧量。它的定义是：在一定条件下，水中的有机物质 被外加的强氧化剂作用时所消耗氧化剂的量。根据所用强氧化剂的不 同，它们分别称为重铬酸钾耗氧量（习惯上称为化学需氧量）、高锰 酸钾耗氧量（习惯上称为耗氧量，现又称为高锰酸盐指数）。
用0.25mol/L 的重铬酸钾溶液可测定大于50mg/L 的COD 值；用 0.025mol/L 重铬酸钾溶液可测定5-50mg/L 的COD 值，但准确度较差。
干扰的消除：
• 若水中含亚硝酸盐较多，可预先在重铬酸钾溶液 中加入氨基磺酸。
Hale Waihona Puke 重铬酸钾法 滴定过程滴定前
接近终点
终点
COD测定实验的结果：
滴定前 接近终点
终点
重铬酸钾氧化性很强，可将大部分有机物氧化，但吡啶不被 氧化，芳香族有机物不易被氧化；挥发性直链脂肪组化合物、苯 等存在于蒸气相，不能与氧化剂液体接触，氧化不明显。氯离子 能被重铬酸钾氧化，并与硫酸银作用生成沉淀，可加入适量硫酸 汞络合之。
薄膜在阴极上还原，产生的电流与氧浓度成正比。 聚四氟乙烯（或聚乙烯）薄膜只允许DO渗过。 根据电极类型的不同，可测定氧的浓度（mg/L），或氧的饱和
百分率（溶解氧），或者二者皆可测定。
氧电极法具有操作简便、快速和干扰少等优点，并可 实现现场监测和在线监测，应用十分广泛。
台 式 溶 解 氧 测 定 仪
3、溶解氧的测定方法
A：碘量法——清洁水 B：修正的碘量法 C：氧电极法——受污染的地面水和工业废水
水体溶解氧测定：碘量法
测定原理：水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中的溶解氧将二价
态锰氧化成四价态锰，生成氢氧化物棕色沉淀，加酸后，沉淀溶解， 四价态锰又可氧化碘离子而释放出与溶解氧量相当的游离碘。以淀粉 为指示剂，用硫代硫酸钠滴定释出碘，可计算出溶解氧含量。
2、影响因素
水中溶解氧的含量与大气压力、水温、含盐量、大气 交换作用以及化学、生物化学反应等。
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（如硫化物、亚硝酸根、 亚铁离子等）污染后，会使溶解氧含量降低，甚至趋于零。
一般规定水体中溶解氧至少在4mg/L以上。
化学需氧量（COD 或 COD Cr）是指水样在一定严格的条件下， 水中的有机物质在外加的强氧化剂重铬酸钾的作用下被氧化分解时所 消耗氧化剂的数量，以氧的mg/L 表示。化学需氧量反映了水中受还 原性物质污染的程度。
测定过程见图：
水样 20mL（原样或经稀释）于锥形瓶中
混匀
HgSO4 0.4g （消除 Cl-干扰）