有机污染物指标的测定[专业类别]
第十二章有机污染物的测定资料
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
第二节 化学需氧量
一.概述
高锰酸盐指数（IMn）是反应水中有机及无机可氧化 物质污染的常用指标。中国« 水质高锰酸钾指数测定 法» （GB11892-89）其定义为：在一定条件下，高锰 酸钾氧化水样中某些有机物和无机还原性物质，用 消耗的高锰酸钾量计算相当的氧量，结果以O2mg/L表 示。 各种水样CODCr浓度的差异涉及测定方法的选择。 如：清洁水2-3mg/L；污染源水10mg/L左右；生活污水 30-90mg/L.
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
在试样中加入已知量的重铬酸钾溶液，在强酸性介 质中，以硫酸银作催化剂，经高温消解后，用分光 光度法测定COD。当试样COD在100mg/L至1000mg/L时， 在600 ±20nm波长处测定三价铬的吸光度，此吸光度 与COD值成正比，将三价铬的吸光度值通过校准曲线 换算成试样COD值。试样COD在15mg/L至250mg/L时，在 440 ±20nm波长处测定六价铬和三价铬的总吸光度， 试样中COD值与六价铬的吸光度值减少成正比，与三 价铬的吸光度增加成正比，与总吸光度减少值成正 比，用总吸光度值通过校准曲线换算成试样COD值。
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。
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。
有机污染物综合指标和类别指标生化需氧量
有机污染物综合指标和类别指标生化需氧量有机污染物综合指标和类别指标中的生化需氧量（BOD）是用来评估水体、废水和污染物的生物降解能力的重要指标之一、BOD指标可以反映水体中可生物降解有机物的含量和污染程度，对于评价水质污染程度、水体富营养化程度以及废水处理效果具有重要作用。
生化需氧量是指在一定温度条件下，生物在氧气的供给下，对可生物降解有机物进行消耗氧气的需求量。
通常情况下，生化需氧量是在水样中放置一定时间（通常为5天）后，通过测定水样中剩余的溶解氧的消耗量来进行评估。
生化需氧量的单位通常为毫克氧气/升（mg/L）。
BOD指标在环境监测、废水处理、环境保护和水资源管理等领域中得到广泛应用。
BOD的高值通常与有机物的污染程度和降解能力较低相关。
水中有机物的增加将导致BOD值的升高，进而对水生生物产生不利影响。
一些常见的有机污染物如污水、废水、农药残留，工业废水和农业废水等都会导致BOD值的增加。
根据BOD指标的测定结果，可以将水中的有机物分类为以下几类：1. 容易降解类有机物：这类有机物的BOD值较低，一般在3 mg/L以下。
这些有机物容易被水中的微生物分解降解，对水体的污染程度相对较低。
2. 可降解类有机物：这类有机物的BOD值一般在10-20 mg/L之间。
这些有机物相对容易被水中的微生物降解，但是降解速度较慢，对水体的污染程度较高。
3. 不易降解类有机物：这类有机物的BOD值较高，一般在50 mg/L 以上。
这些有机物不容易被水中的微生物分解降解，对水体的污染程度最高。
生化需氧量BOD的测定结果能够为水体污染源和污染物的监测、评价和治理提供重要的依据。
通过监测BOD指标，可以了解水体的污染程度，为环境保护和水资源管理提供科学依据，并且为制定废水处理方案和监测水体富营养化程度提供重要信息。
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
有机污染物指标的测定
D1
D2
X
1样 /1000 (B1
B2
)
950 1000
X
(D1
D2 )
(B1
B2
)
950 1000
V样 /1000
BOD (D1 D2 ) (B1 B2 ) f P
f:表示稀释水在1000ml混合液中所占的比例
P：水样在1000ml混合液中所占比例 计算BOD的平均值
第二十八页，课件共有97页
（一）钠氏比色法
1.原理：生产的黄色配合物可温度15～30′ 目视或420nm处比色定量。
NH3＋2K2HgI4＋3KOH
Hg O Hg NH2 I
＋KI ＋2H2O
第三十八页，课件共有97页
第五节 氨氮
2.注意 ⑴采样时应装满、密封。 ⑵样品保存时加入硫酸（0.8ml/L），使
pH至1.5～4，低温保存。 ⑶水样中余氯会与氨反应使结果偏低，加
二、其它方法 重铬酸钾法 库仑测定仪法 密封管法 光度法 氧化还原电位滴定法
第十九页，课件共有97页
第三节 化学需氧量 （biological oxygen demand，BOD）
一、概述 1.定义：略
2.微生物分解有机物的氧化反应：
C6H12O6 6O2 6CO2 H 2O
色氨酸 6O2 吲哚 丙氨酸盐 NH3 不完全氧化
V水样
第十六页，课件共有97页
二、测定方法
4.严格规定的条件：
0.45mol/L
[H+] 过大 KMnO4易分解
酸度
[H+] 过小 反应速度小，结果
只能用H2SO4来维持
HCl
Cl2
HNO3 ？
[KMnO4] 0.002M
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精制课件
18
一、概述
3.意义：自然条件下，微生物分解有机物速度
很慢。20℃培养，需要100天才能全部分解。 所以测定时：测定一定时间内的耗氧量， 以此来衡量有机物污染的 程度。
4.测定方法：见书92面。
精制课件
19
二、测定方法
1.标准稀释法: 采样同DO。
步原理骤：：1、BO倍数D的估D计1 D5
一、概述
1.定义：溶解于水中的单质氧，称为溶解氧以氧的
mg/L表示。
2.影合响作因用素）：、水暴温气、状P况、、PO有2、机藻污类染植、物水（中光 溶解的盐类（浓度、种类）；深度。
精制课件
3
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。
一、概述 1.定义：还原性物质，在规定条件下，被
强氧化剂氧化时所消耗的氧化剂的量换 算成相当于氧的量
有机的：碳水、蛋白、油脂、腐殖质
还原性物质
无机的： Fe2+、S2 、NO2
精制课件
10
一、概述
2.意义：间接评价有机污染状况 估计稀释倍数
KMnO4法 3.方法简介： K2Cr2O7法
其它方法
精制课件
3）滴定碘：I2+2Na2S2O3
2NaI+Na2S4O6
精制课件
7
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=
0.0250
2、操作
精制课件
13
二、测定方法
3、计算
1. KMnO4的准确浓度：
10
2
M = ×0.005000 ×
2.与有机物反应所消耗的KMnO4的量V：2
5
( ) 10 2
2
10 +V 1
3.换算成O2的量即COD：
× V2
× ×0.005 5
10 ×0.05 × 5
COD
10
V1
10 V2
2 5
0.005 10 0.05
冷耗量 Cl->300ml/L，? KMnO4，结果
5）样本保存：pH<2，Hg2+，2周
精制课件
16
第三节 化学需氧量 （biological oxygen demand，BOD）
一、概述 1.定义：略 2.微生物分解有机物的氧化反应：
C 6H 12O6 + 6O2 → 6CO2 ↑+H 2O
色氨酸+
11
二、测定方法
一）酸性KMnO4滴定法 1、原理及步骤
①氧化有机物
4KMnO4 + 5[C ] + 6H 2SO 4
→ 2K 2SO 4 + 4MnSO4 + 5CO2 ↑+4H 2O
精制课件
12
二、测定方法
②滴定（ KMnO4滴定过剩的草酸）
2KMnO 4 + 5H 2C 2O4 + 3H 2SO 4 → K 2SO 4 + 2MnSO4 + 10CO2 ↑+8H 2O
精制课件
4
3.水中溶解氧的大体情况： 4.卫生标准：表面水≥4mg/L 5.测定意义： 1）间接了解水体受有机污染的状况 2）估计水体的自净能力
精制课件
5
一、概述
6.水样的采集与保存：
原则：避免产生气泡，防止空气混入 大
方法：
特点 小
地面水：溶解性气体采样装置
冲洗
自来水：
Байду номын сангаас作用
符合原则
保存：固定. MnSO4 + 碱性KI
[c]<2 mg/L ，不稀释。
>2 mg/L，应稀释。
方法：
凭经验。 依COD计算 ， COD/n ,
n=1~2
预实验
稀释程度：D1 D2 100% 40 ~ 70% D
之间即可
精制课件
20
2 5
5 4
100 1
1000
(前为稀释水样)
10
V1
10 V2
10 0.005161000
精制 课件 100
O2mg
/
L
14
二、测定方法
4.严格规定的条件：
0.45mol/L
[H+]
酸度
[H+]
只能用H2SO4来维持
过大 KMnO4易分解
过小 反应速度小，结果 HCl Cl2 HNO3 ？
4-8小时
精制课件
6
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
6O 2
→
吲哚+
丙 氨 酸 盐+
NH
(不 完 全 氧 化)
3
6C 6H 12O6 + 6O2 + NH 3 → 4C 5H 7O2N + 16CO2 + 28H 2O
精制课件 （细菌细胞）
17
一、概述
特点：吸氧放出CO2，自然条件下反应速度很
慢。
意义：根据耗氧量计算BOD
根据放出CO2量来检测BOD
[KMnO4] 0.002M 过大、过小都影响结果，应提前一周配制，并在 用时校正
加热方式与时间
温度
水样应适当稀释
反应后剩余KMnO4体积约4-6ml(为原体积1/2)
精制课件
15
二、测定方法
注意的问题: 1）趁热滴定.自身氧化还原反应. 氧化过程保持红
色不褪
2）KMnO4的问题
3）报结果
4）干扰：
V标
1 4
32
1000
100
=2V(mg/L)
精制课件
8
二：测定方法
4.注意： 试剂的加入方式
淀粉的加入时机
干扰及消除
NO
2
氧化性：I
还原性：耗 O2
NaN 3
Fe3 NaF FeF6 3
Fe2 KMnO4后加NaF 悬浮物 吸附I2 明矾沉淀法
精制课件
9
第二节 化学耗氧量 （chemical oxygen demand，COD）
第五章 有机污染物指标的测定
精制课件
1
有机污染的特点：种类繁多，数量大 污染源分布广泛 易被氧化分解而彻底消失 污染严重时，也能使水质变坏 全分析困难
有机污染指标：综合指标：“三氧”、“三氮”… 单一类别指示：挥发性酚、阴离子
表面活性剂等。
精制课件
2
第一节 溶解氧（dissolved oxygen， DO）