水环境监测方案

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1、水果湖水质监测环境监测实习水果湖水质监测设计方案 指导老师：梁合诚 李民敬 曹李靖 实习时间：2009.1.62009.1.17地 点：武昌水果湖（采样地点）水工楼实验室（实验地点）学 号：20061002203班 号：04206116姓 名：毛 官 辉 目录一：水果湖概况简介.3二、监测目的及意义4三、具体的监测方案.51、水果湖周围环境示意图及描述52.布点示意图63、采样当天具体情况74、具体实施方案7四、监测项目及使用的检测方法.8（一）、常规指标的监测91、水质色度、透明度的测定92、水质PH值的测定103、水质水温的测定114、电导率的测定115、水质浊度的测定11（二）：化学指标

2、的监测111：水中溶解氧（DO）的测定112：水中COD的测定143：离子色谱法测定阴离子175、水中总磷的测定206、硝酸盐氮23（三）生物指标的测定25五、原始数据与数据处理.27六、水环境质量的环境指数评价和模糊综合评价361、确定评价指标362、 建立评价集363 、单因子指数374、建立模糊关系矩阵 R 395、确定评价因素的模糊权向量436 、确定评价指标：总体综合评价467、 评价结果与讨论47七、体会与总结48八、附件：地表水环境质量标准（GB 38382002）.49九、参考文献.53一：水果湖概况简介 东湖山明水秀，自然环境优美。水果湖只是它西南端一个很小的湖汊，面积仅01

3、4平方公里。从下图我们可以看到水果湖周围密布着各种建筑。大学、娱乐场所、商业街道等云集。无可避免的水果湖从以前的一颗小小明珠变成了现在污泥淤积的死水湖。以前“湖水清冽、水鸟云集”的美丽景色也只能存在在人们的记忆之中了。为了挽救美丽的城中之湖，2003年武汉政府对水果湖进行清淤，整个过程持续一个多月。当时清出的全是些生活垃圾，还有烂布、瓶子、木头、砖瓦土石、塑料等物。在2004年水果湖沿岸仍有三大排污口武重宿舍一个，中南医院两个。仅按“八五”期间这三个排污口的排污量，整个水果湖的水18天便可完全被换水一次。我国城市的排水设施有一个最大的通病“雨污同流”（雨水和排污共同一根排水管道），再我们今天实

4、地勘察时也发现了这个问题。正是因此，虽然这三个排污口都已连通至沙湖污水处理厂，但一到暴雨季节，为解决水果湖路面的渍水，有关部门总会被迫开启排污口，部分污水便会杂在雨水中流入水果湖。广州的鼎湖就是例子，这个曾完成清淤的湖泊因污水的继续涌入而前功尽弃，恢复了原来的老样子。昆明滇池之所以清淤后的效果不太明显，也与至今没有完全截污有关系。而在当年，武汉政府就提出让污水不再入湖的方案。熟悉水生态及水流系统的人们都知道清淤并不能解决湖泊的污染问题，只要污染源没有被堵住，被清好的湖泊不久就会重新陷入被污染的困境中，重新从美丽的碧波变成一个死水潭。清淤只是个治标不治本的方法。而早从2004年，按武汉市城市排水

5、监测站今年元月的一份化验报告，从水果湖湖心和双湖桥两侧采集的水样已属严重污染，其总氮、总磷已严重超标，水质已染上相当严重的“富贵病”。一位专家说：“这根本不是水” 这位专家说，经过近30年特别是最近10年的污染，东湖西南端的这片水域污染已接近极限，远远超过了湖泊的自净能力。东湖是全国最大的“城中湖”，水果湖只是它西南端一个很小的湖汊，面积仅014平方公里，此次在此开工清淤，对整个东湖而言，仅仅具备一定的探索意义。但这种试探已毫无疑问地表明，武汉开始向东湖“还债”了，虽然代价也是非常巨大的。我们监测水果湖可以知道如今那些工程对于现在的水果湖有多少效果，水质又好了或者索性又恶化了多少。被污染后的湖

6、泊的污染过程有多快，而治理又多难。而作为武汉最大的城中湖的东湖，清理工作会有多艰巨？那么，病入膏肓的东湖还有救吗？如果有，我们要为此付出多大的代价，又需要多长的时间？鸟瞰图二、监测目的及意义 湖泊生态环境的改变在自然状况下是缓慢而长期的，逐渐由量变到质变，最后之至消亡，人类的活动加速了这个量变过程，从而丧失了极其可贵的湖泊资源，破坏了湖泊的环境，也使湖泊失去了它原本的使用价值。水果湖作为城市风景区现在已经受到政府和市民的高度重视，所以对其水质污染状况和修复情况调查很有必要，同时可以根据检测结果了解周围环境对水果湖水质的影响，从而可以加强防治措施，有效的减少或阻止污水的排放。我们想通过监测水果湖

7、可以知道如今那些武汉市的截污工程对于现在的水果湖有多少效果，我们也可以通过我们这次做的结果与上期学长做的结果做一个对比，看下水质又好了或者索性又恶化了多少。最重要的，掌握常见的环境监测项目的分析，监测原理，方法与技术；对水果湖水质进行检测,找出其中的污染因子,以掌握其水质现状及其变化趋势；并在此基础上，对环境污染作出预测、预报和预防。通过此次监测实习可以增强我们对环境监测这门课程的认识和学习，让我们能把书上的知识利用起来，并对除课本上的理论知识以外的调查和动手实验能力有很大的提高，同时也能加深我们团队队员之间的团结及协作意识。尤其是让我们自己深入接触学习水环境监测方面的基本方法和监测点位的选择

8、设计。三、具体的监测方案1、水果湖周围环境示意图及描述简述：水果湖面积0.14平方公里，东部直接与东湖相通，为东湖的一个小的分叉。四面有三面为商业居民区，旁边环有医院、住宅区、办公大赛，以及风景区等。在南面有一个污水处理泵站。据资料显示，水果湖可以看做是东湖的一个排污口。2.布点示意图具体布点描述：我们准备在水果湖周围布置12个取样点位，分布及取点原因如下：1：明显的排污口处（5号、9号和11号点位）。其中：5号为医院附近的排污口，我们怀疑污水直接来自医院，想通过监测确定其中污染物状况。9号是西面的居民区附近的排污口，那片的地面积水也在此点位附近排入。11号为它临近的东湖中的排污口，据观测，污

9、水呈黑灰色且有油污，我想测其中的具体污染物成分。2：与东湖连通的湖口两侧（4号和12号点位）。这两个点位分别是双湖桥两侧的水质监测点，在于判断两侧的水体石佛有明显区别，同时11号点位最终也会参与两侧的对比。3：七个随机均匀布设的点位（1、2、3、6、7、8、10号点位）。这些点中没有明显的排污口存在，但是它们为随机取点，更能代表湖中水质的一般情况，故作为本次监测实验本底值。（具体点位分布见上图。）3、采样当天具体情况2009年1月9号 ：实地考察，了解周边环境。具体时间及天气状况：9点至14点 晴天 风力23级 考察人员：毛官辉 周浩 胡忠霞 梁天凤现场拍的排污口等的照片：见尾页采样时间：待定

10、采样频次：一次采样4、具体实施方案采样方法及水样类型（瞬时水样）和仪器的准备：A：采样方法： 采样器采样；主要沿湖的周边各明显可见排污口及两湖连通的两侧取样，另设几个随机取样点。具体采样点数目现场可能变动。B：水样类型： 瞬时水样C：水样采集量：每份在2升以上.D：所需器材：采水样器一个 水样贮存在矿泉水瓶及水壶（我们用6个水壶和18个小瓶的矿泉水瓶）（氧化还原电位计一个、PH计一个、电导仪一个、标签纸若干及记录笔、本各一个）E：具体水样采集方案：方案参考规则如下： 1、取样位置上取样点的布设： （1） 大、中型湖泊与水库：平均水深小于10m时，取样点设在水面下0.5m处，但距湖库底不应小于0

11、.5m。平均水深大于等于10m时，首先应找到斜温层。在水面下0.5m及斜温层以下，距湖库底0.5m以上处各取一个水样。 （2） 小型湖泊与水库：平均水深小于10m时，水面下0.5m，并距湖库底不小于0.5m处设一取样点。平均水深大于等于10m时，水面下0.5m处和水深10m，并距底不小于0.5m处各设一取样点。 2、取样方法： （1） 小型湖泊与水库：如水深小于10m时，每个取样位置取一个水样；如水深大于等于10m时，则一般只取一个混合样，在上下层水质差距较大时，可不进行混合。 （2） 大、中型湖泊与水库：各取样位置上不同深度的水样均不混合水样采集方案：1：根据以下采样规则，我们所监测的水果湖

12、属小型湖泊，水深多应不超过10米，故我们多数采样点采随机瞬时水样。2：对观测时发现的双湖桥处于水果湖与东湖交汇地段，水深较深，所以对4号和12号我们采取不同深度的水样。3：对可能污染较为严重的点（5、9、11号）我们也采用分层取样，每个点个取不同深度的水样，了解不同层位的污染状况。(实际采样过程中，由于我们没有船只仅在岸边取样，且部分水位相当的浅，导致以上三点不能分层取样，我们仅对它们取了一个随机深度的水样)4：对随机选取的除上诉点以外的7个点仅采用取一个深度的水样，具体深度现场确定。采样时间与采样频率的确定采样频率确定的一般原则：1 ：力求以最低的采样频率或取得最有代表性的样品2 ：充分考虑

13、水体功能、影响范围以及有关的水文要素3 ：既要充分反应水体状况的需要又实际可行我们对每个监测点采取瞬时水样一次。确定在10号上午10点多取样。四、监测项目及使用的检测方法监测项目的选择：1:常规的测定项目（必测）：（1）:水质色度：通过色度粗略评价水质。（2)：水质PH值：分析水的酸碱度，使其与天然水质PH约6-9相比看污染状况。（3）：水质水温：水温是主要的水质理化指标，为必测项目。（4）：电导率：测水的导电能力，看水中的离子浓度大小，看无机污染程度。（5）：水质浊度：我们没有测水中具体悬浮物的量，通过浊度能给予一定的反映。2：选测指标：（1）：水中溶解氧（DO）。（2）：水中COD。由以上

14、两指标可以反映水中有机物的污染状况，特别是监测水中还原性物质的污染状况。（3）：阴离子：（硫酸根离子、氯离子、碳酸根离子及碳酸氢根离子）（4）：水的总硬：（钙、镁）以上两指标阴阳离子与水的酸碱度等指标密切相关，通过这些反映无机污染状况。（5）：总磷（6）：硝酸盐氮和氨氮（7）五日生物化学需氧量经观察，水果湖的富营养化比较严重，监测氮磷及生物化学需氧量是我们必选的。具体各项指标的测定方法：（一）、常规指标的监测1、水质色度、透明度的测定（主要测定人员：毛官辉）对于色度的测定，由于试验条件的限制，我们没有在实验室测定，仅对其进行了现场观测描述。具体描述方法：根据现场取样时水体的颜色、透明度、水中悬

15、浮物、水中垃圾状况等对水质的总的色度进行定性的描述。在实验室的测定方法：（因为这种方法较为复杂且不易观察，所以我们没有按这种方法做）原理：将样品用光学纯水稀释至用目视比较与光学纯水相比刚好看不见颜色时的稀释倍数作为表达颜色的强度，单位为倍。同时用目视观察样品，检验颜色性质：颜色的深浅(无色，浅色或深色)，色调(红、橙、黄、绿、蓝和紫等)，如果可能包括样品的透明度(透明、混浊或不透明)。用文字予以描述。结果以稀释倍数值和文字描述相结合表达。试剂：光学纯水。仪器：实验室常用仪器及具塞比色管、pH计。采样和样品:按上面具体水样采集方案实施，每个样品均测色度。测定： 分别取试料和光学纯水于具塞比色管中

16、，充至标线，将具塞比色管放在白色表面上，具塞比色管与该表面应呈合适的角度，使光线被反射自具塞比色管底部向上通过液柱。垂直向下观察液柱，比较样品和光学纯水，描述样品呈现的色度和色凋，如果可能包括透明度。将试料用光学纯水逐级稀释成不同倍数，分别置于具塞比色管井充至标线。将具塞比色管放在白色表面上，用上述相同的方法与光学纯水进行比较。将试料稀释至刚好与光学纯水无法区别为止，记下此时的稀释倍数值。稀释方法：试料的色度在50倍以上时，用移液管计量吸取试料于容量瓶中，用光学纯水稀至标线，每次取大的稀释比，使稀释后色度在50倍之内。试料的色度在50倍以下时，在具塞比色管中取试料25mL，用光学纯水稀至标线，

17、每次稀释倍数为2。试料或试料经稀释至色度很低时，应自具塞比色管倒至量筒适量试料并计量，然后用光学纯水稀至标线，每次稀释倍数小于2。记下各次稀释倍数值。结果的表示:将逐级稀释的各次倍数相乘，所得之积取整数值，以此表达样品的色度。同时用文字描述样品的颜色深浅、色调，如果可能，包括透明度。 2、水质PH值的测定（主要测定人员：胡忠霞 梁添凤）原理:pH值由测量电池的电动势而得。该电池通常由饱和甘汞电极为参比电极，玻璃电极为指示电极所组成。在25，溶液中每变化1个pH单位，电位差改变为59.16毫伏，据此在仪器上直接以pH的读数表示。温度差异在仪器上有补偿装置仪器: 酸度计或离子浓度计。常规检验使用的

18、仪器，至少应当精确到0.1pH单位，pH范围从0至14。如有特殊需要，应使用精度更高的仪器。玻璃电极与廿汞电极。样品保存:最好现场测定。否则，应在采样后把样品保持在04，并在采样后6小时之内进行测定。注意测定前先进行仪器校准：操作程序按仪器使用说明书进行。先将水样与标准溶液调到同一温度，记录测定温度，并将仪器温渡补偿旋纽调至该温度上。用标准溶液校正仪器，该标准溶液与水样pH相差不超过2个pH单位。从标准溶液中取出电极，彻底冲洗并用滤纸吸干。再将电极浸入第二个标准溶液中，其pH大约与第一个标准溶液相差3个pH单位，如果仪器响应的示值与第二个标准溶液的pH（S）值之差大于0.1pH单位，就要检查仪

19、器、电极或标准溶液是否存在问题。当三者均正常时，方可用于测定样品。样品测定:测定样品时，先用蒸馏水认真冲洗电极，再用水样冲洗，然后将电极浸入样品中，小心摇动或进行搅拌使其均匀，静置，待读数稳定时记下pH值。 3、水质水温的测定 （主要测定人员：胡忠霞 梁添凤）从pH计上直接读出。4、电导率的测定：（主要测定人员：胡忠霞 梁添凤 黄冠恩）本应该在现场用仪器测定并记录数据。（我们组在取样时没有仪器，所以此指标为实验室测定）5、水质浊度的测定：（主要测定人员：胡忠霞 ）仪器品牌：我们准备将水样带回实验室用水质浊度仪测定，直接读出数（二）：化学指标的监测：1：水中溶解氧（DO）的测定：（主要测定人员：

20、胡忠霞 梁添凤 ）考虑到方便快捷的原因，我们对溶解氧采用便携式溶解氧测定仪直接测量。也可以用下述化学方法测定：水溶解氧（DO）的测定碘量法测定（1）：原理测定水中溶解氧常用碘量法及其修正法和膜电极法。清洁水可直接采用碘量法测定。其原理是：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，释出游离碘。以淀粉作为指示剂，用硫代硫酸钠滴定释出的碘，却可计算出溶解氧的含量。反应式如下：MnSO4+2NaOH=Mn(OH)2+Na2SO4（白色）2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2( 棕色，即H2MnO3亚锰酸)Mn

21、O(OH)2+2KI+2H2SO4=I2+MnSO4+K2SO4+3H2OI2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6（连四硫酸钠）（2）：仪器1 250ml溶解氧瓶或具塞试剂瓶2个。2 50ml滴定管2支。3 1ml移液管3支，25ml、100ml移液管各1支。4 10ml、100ml量筒各1个。5 250ml碘量瓶2个。（3）： 试剂3.1 硫酸锰溶液将MnSO44H2O 480g或MnSO42H2O 400g溶于蒸馏水中，过滤后稀释成1000ml。 (此溶液中不能含有高价锰，试验方法是取少量此溶液加入碘化钾及稀硫酸后溶液不能变成黄色，如变成黄色表示有少量碘析出，即表示溶液中含有高价锰

22、)。 Mn0+2I-+6H+=I2+Mn2+3H203.2碱性碘化钾溶液溶解350g氢氧化钠于300400ml蒸馏水中，冷至室温。另外溶解300g碘化钾于200ml蒸馏水中，慢慢加入已冷却的氢氧化钠溶液，摇匀后用蒸馏水稀释至1000ml（为强碱性溶液，腐蚀性很大，使用时注意勿溅在皮肤或衣服上)，如有沉淀，则放过夜后，倾出上清液贮藏于塑料瓶或棕色瓶中。3.3 浓硫酸比重1.84，强酸腐蚀性很大，使用注意勿溅在皮肤或衣服上。3.4 1淀粉指示液称取2g可溶性淀粉，溶于少量蒸馏水中，用玻璃棒调成糊状：慢慢加入(边加边搅拌)刚煮沸的200mL蒸馏水中，冷却后加入0.25g水杨酸或0.8g氯化锌ZnCl

23、2防腐剂。此溶液遇碘应变为蓝色，如变成紫色表示已有部分变质，要重新配制。3.5 (1+1)硫酸溶液将浓硫酸(比重184)与水等体积混合。3.6 硫代硫酸钠溶液C(Na2S203)=0.025mol/L 称取6.2g硫代硫酸钠(Na2S2035H20)溶于煮沸放冷的蒸馏水中，加入0.2g碳酸钠，用水稀释至1000mL。贮于棕色瓶中，使用前用重铬酸钾，C(1/6K2Cr207)=0.0250mol/L标准溶液标定，标定方法如下。于250ml碘重瓶中，加入l00ml蒸馏水和1g碘化钾，加入10.00ml 0.0250 mo1/L重铬酸钾标准溶液，5mL 2 mol/L(1/2 H2S04)，硫酸溶液

24、，密塞，摇匀，于暗处静置5 min后，用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入1 ml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪尽为止，记录用量。标定反应：K2Cr207+6KI+7H2S04=Cr2(S04)3+3I2+4K2S04+7H20 (硫酸铬，绿色) I2+2Na2S203=2NaI+Na2S406 (连四硫酸钠，无色) C=10.000.0250V式中：C硫代硫酸钠溶液浓度(mol/L)V硫代硫酸钠溶液消耗量(ml)（5）： 实验步骤5.1 采样将取样管插入取样瓶（溶解氧瓶）底让水样慢慢溢出，装满后再溢出半瓶左右后，取出取样管，赶走瓶壁上可能存在的气泡，盖上瓶盖(盖下不能留有气泡)。

25、5.2 溶解氧的固定用移液管插入溶解氧瓶的液面下，加入lml硫酸锰溶液（4.1），2ml碱性碘化钾溶液（4.2），盖好瓶盖颠倒混合数次，静置。待棕色沉淀物降至半瓶时，再颠倒混合一次，待沉淀物降到瓶底。5.3 碘析出轻轻打开瓶塞，立即用移液管插入液面下加入1.5ml(1+1)硫酸（4.5），小心盖好瓶塞，颠倒混合摇匀，至沉淀物全部溶解为止，放置暗处5min。5.4 滴定取100.0ml上述溶液于250ml锥形瓶中，用硫代硫酸钠（4.6）滴定至溶液呈淡黄色，加lml淀粉溶液（4.4），继续滴定至蓝色刚好褪去为止，记录硫代硫酸钠用量。（6）： 计算溶解氧（O2mg/L）=CV281000/100ff

26、=V0/(V0-V1)式中：C硫代硫酸钠溶液浓度（mol/L）V2滴定时消耗硫代硫酸钠体积（ml）8氧（1/2，0）摩尔质量（g/mol）V0250（ml）V1加入MnSO4、碱性碘化钾的体积之和（ml）2：水中COD的测定（主要实验人员：毛官辉）微波消解法（1）、工作原理 采用硫酸一重铬酸钾消解体系，水样经微波加热消解后；过量的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵进行滴定，计算出CODcr值。 微波密封消解COD速测仪是用频率为2450MHz的电磁波(称为微波)能量来加热反应液的。在高频微波能的作用下，反应液分子会产生高速摩擦运动，使其温度迅速升高，另外还采用密封消解方式，使消解罐内部压

27、力迅速提高到约203kPa，加快分解速度，大大地缩短了消解时间，与此同时还可以抑制氯离子被重铬酸钾氧化成氯气。另外，在测定时加入适量的硫酸汞作为掩蔽剂，可以测定高氯水中的COD。（2）、分析操作技术1.试剂的配制本试验及配制试剂用水均为电导率小于2s/cm的纯水。(1)重铬酸钾标准溶液 C(1/6K2Cr2O7)=0.2000mol/L 将重铬酸钾预先在120烘箱内烘2h，冷却至室温，置于干燥器内备用。准确称取9.806g溶于500ml水中，边搅拌边缓慢加入浓硫酸250ml，冷却至室温(一般情况下放置12h以上，避免灰尘落人)后，移入1000ml容量瓶中。转移过程中，防止重铬酸钾溶液外溅，用水

28、冲洗2-3次，并完全转移至容量瓶中，慢慢摇动，使溶液充分混匀后稀释至995ml左右，再次冷却至室温后稀释至刻度，盖上瓶塞，摇匀。(2)试亚铁灵指示剂称取1.485g邻菲罗啉(C12H8N2H2O)放人烧杯中，加水30ml，温热至完全溶解，称取0.695g硫酸亚铁(FeSO47H2O)放入烧杯中加水溶解，移入邻菲罗啉溶液中混匀，用水稀释至100ml。(3)硫酸亚铁铵标准溶液C(NH4)2Fe(SO4)26H2O0.042mol/L称取16.6g硫酸亚铁铵溶于水中，加入20ml浓硫酸，待其溶液冷却至室温后，稀释到1000ml。临用前用重铬酸钾标准溶液标定。 标定方法：准确吸取5.00ml重铬酸钾标

29、准溶液置于150ml锥形瓶中，用水稀释至30ml，加入5ml浓硫酸混匀，冷却后加2滴(约0.10m1)试亚铁灵指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定。溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色，即为终点。记录下硫酸亚铁铵的消耗量(ml)。其计算公式如下：C(NH4)2Fe(SO4)26H2O=(5.000.2000)/V式中：C为硫酸亚铁铵标准溶液 的浓度(mol/L)；y为滴定时消耗硫酸亚铁铵溶液的毫升数(ml)。(4)硫酸一硫酸银向1L硫酸中加入10g硫酸银，放置1-2天使之溶解并混匀，使用前小心摇动。(5)硫酸汞结晶或粉末。(6)COD小于50mg/L水样的溶液配制 对于COD小于50mg/L的水样，

30、应采用0.100mol/L重铬酸钾标准溶液氧化，消解 后，采用0.021mol/L的硫酸亚铁铵标准溶液回滴。2.测定步骤对于污染严重的水样，须经稀释后测定。稀释倍数的确定程序如下：选用体积1/10的样品和1/10的试剂，放入10mml50mm硬质玻璃管中，摇匀后，用酒精灯加热至沸腾后数分钟，溶液变成蓝绿色时，再适当少取样品，重复以上试验，直至溶液不变蓝绿色为止确定稀释倍数。取5.00ml水样置于消解罐中，准确加入5.00ml重铬酸钾标准溶液和5.00ml酸一硫酸银试剂摇匀，立即封盖并旋紧压密，防止低沸点有机物的逸出。在向消解罐加入试剂和水样时，一定要小心，避免破坏消解罐内壁光洁度，以免造成分析

31、误差。然后将密封好的消解罐按照360/(n-1)(n为消解罐数目，其范围为312个)把玻璃转盘等距离分份，过转轴中点作等分半径线及，在R上距转盘边沿(r+2)cm截一点(r为消解罐底部外圆半径)，以此点为圆心、以r为半径作圆，准确地把(n-1)个消解罐放置于所作的小圆中，剩余的1个消解罐放置在以转轴中心为圆心、r为半径的圆中。放置完毕后，关紧炉门。通过一年多的试验证明，使用WMX-型微波密封消解COD速测仪，每次放置阶消解罐为宜，其放置方法如图1。图1消解罐放置位置图检查电源是否在22010V范围内。一般情况下，电源要经过稳压器。然后插入电源插座，接通电源，设置样品消解时间，样品消解时间设定如

32、表1所示。首次使用微波消解COD快速测定仪时，应先做标准样品试验，若测定值系统偏低，应适当增加消解时间。系统偏高时，适当减少消解时间。表1消解时间设定表消解罐数(个) 3456789101112消解时间(min) 5678101112131415消解过程仪器时间仪表显示的时间会递减计数，至“0”即消解完成，发出鸣响。过2min后，在发出第二次鸣响时，将消解罐取出，冷却至室温将冷却后的消解罐倾斜旋开密封盖，把反应液转移到150ml三角锥瓶中，用水冲洗消解罐2-3次，同时冲洗密封盖2-3次并在三角锥瓶边沿轻敲，确保反应溶液完全转移到三角锥瓶中。随后加入2滴试亚铁灵指示剂，摇匀，用硫酸亚铁铵标准溶液

33、回滴，溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色，即为终点。记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量，以同样的操作步骤，同样的试剂进行空白(以纯水代替水样)试验，按下式计算CODcr的值。CODcr(O2,mg/L)=(Vo-V1)C81000/V2式中：Vo为空白消耗硫酸亚铁铵的体积(ml)；V1为水样消耗硫酸亚铁铵的体积(ml)；V2为水样体积(ml)；C为硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L)；8为1/2氧原子的摩尔质量(g/mol)。 另外，试验过程若不在玻璃转盘中心放置消解罐进行消解，仪器会发出叫声，不能正常工作。因此，每次应在转盘中心放置一个作为废弃样的消解罐，在试验时应特别注意。（3）、干扰离子的排

34、除 水体中氯离子含量较高时，若不排除会给测定结果带来误差。加入一定量HgSO4(固体)掩蔽剂可以排除氯离子干扰。当样品中氯离子浓度大于30mg/L时，应加入HgSO4掩蔽剂。加入的方式是将一定量的HgSO4固体直接加入消解罐中充分与样品混匀，然后消解。加入量为硫酸汞与氯离子的质量比为10:1。3：离子色谱法测定阴离子（我们选测硫酸根离子、氯离子、碳酸根和碳酸氢根离子） 硫酸根离子测定：（主要实验人员：毛官辉）实验原理：在微酸条件下，加入过量的氯化钡溶液，使水样中的硫酸根离子和钡离子生成难溶的沉淀。剩余的钡在PH=10的介质中，以铬黑T作指示剂，用EDTA标准溶液进行滴定。水样中原有的钙、镁离子

35、也将一同被滴定，其所消耗的滴定剂可通过在相同条件下滴定另一分未加沉淀剂的同体积水样而扣除。为使滴定的重点清晰，应保证式样中含有一定的镁，为此可用钡镁混合液作沉淀剂。由通过空白实验而确定加入的钡镁所消耗的滴定剂体积，减去沉淀硫酸盐后剩余的钡镁所消耗滴定剂的体积，即可计算出消耗于沉淀硫酸盐的钡量，进而求出硫酸盐的含量。仪器和试剂：锥形瓶 移液管 滴定管 电炉 PH=10的NH4CL缓冲溶液 K-B指示剂 EDTA标准溶液实验步骤：1.取5ml水样于10ml比色管中，加2滴盐酸溶液，加5滴氯化钡溶液，摇匀,观察沉淀生成情况，按表确定取样体积及钡镁混合液用量。（直接取用实验室已经制备好的钡镁混合液所以

36、这一步骤省去）2.用移液管吸取25毫升水样放入锥形瓶中，加12滴1：1盐酸，加钡镁混合液5毫升，放在电炉上加热煮沸到水样体积约20毫升左右，冷却约10分钟，加入2.5毫升氨缓冲溶液，再加1滴铬黑T指示剂或K-B指示剂，用EDTA标准溶液滴定至溶液变为蓝紫色，记录消耗EDTA标准溶液体积为。3. 空白实验：吸取25毫升蒸馏水于250 毫升锥形瓶中，加1：1盐酸12滴，加入5毫升钡镁混合液，再电炉上加热煮沸到蒸馏水体积约为20ml左右，冷却后加入2.5毫升氨缓冲溶液，加1滴铬黑T指示剂或K-B指示剂，方法同上，滴定完毕，记录EDTA标准溶液的毫升数计算：（mmol/l）=(mg/l)= mmol/

37、l96.06其中：V1：所取水样消耗的EDTA体积；V2：蒸馏水消耗的EDTA体积；V3：测总硬时消耗的EDTA体积；V水：所取水样的体积；C：EDTA浓度； 氯离子测定：（主要实验人员：胡忠霞）仪器：棕色滴定管，锥形瓶，量筒，移液管等。 试剂： 10%K2CrO4 =0.01411mol/LNaCl标准溶液 c AgNO3=0.014mol/LAgNO3标准溶液实验步骤：(1) 取100mL水样(若Cl-含量高，可取适量水样用蒸馏水稀释至100毫升)置于干净的锥形瓶中，另取一锥形瓶加100mL蒸馏水做空白试验。(2) 如果水样的pH值在6.510.5范围时，可直接滴定，超出此东周的水样应以酚

38、酞作指示剂，用稀HNO3或稀NaHCO3溶液调节至pH值8左右。(3) 加入1mL10%K2CrO4溶液，在不断摇动下用AgNO3标准溶液滴定至溶液橙红色刚刚出现为终点。记录消耗标准溶液的体积V AgNO3。同时吸取100mL蒸馏水于锥形瓶中，按上述方法做空白试验，消耗AgNO3溶液的体积为 V(AgNO3)计算公式：氯离子浓度（mg/l）=（V2-V1）C1000/V V1：蒸馏水消耗硝酸银的体积V2：水样消耗硝酸银的体积 V：水样的体积C：硝酸银与氯离子的换算 （3）碳酸根及重碳酸根离子的测定（主要测定人员：周浩 黄冠恩） 仪器和试剂：25mL酸式滴定管，锥形瓶，100mL量筒等。 C(H

39、Cl)=0.05mol/LHCl标准溶液，1%酚酞：称取1g酚酞溶于100mL95%乙醇溶液中，1%(m/V)甲基橙。 实验步骤： (1)取一定体积的水样于干净的锥形瓶中，加入酚酞指示剂并摇匀。当溶液呈红色时，用HCl标准溶液滴定至刚褪为无色，记录HCl标准溶液用量V(HCl)。若加酚酞指示剂后溶液无色，则不需用HCl标准溶液滴定，并接着进行下项操作。 (2)在向上述锥形瓶中加入23滴甲基橙指示剂并摇匀。继续用HCl标准溶液滴定至溶液由黄色转变为橙色即为终点，记录共消耗HCl溶液的用量VHCl(继续消耗HCl标准溶液的体积：VHCl(2)= VHClVHCl(1)。 计算：（mg/L）=(mg

40、/L)= 4、水中总硬度 钙离子的测定（主要实验人员：周浩 黄冠恩）原理：水的总硬度的测定一般采用络合滴定法，用EDTA标准溶液直接滴定水中Ca，Mg总量，然后以Ca换算成相应的总硬度单位。 Ca Ca 铬黑T滴定前 +铬黑T- Mg Mg铬黑T Ca Ca 铬黑T滴定中 +EDTA- Mg Mg铬黑 Ca Ca-铬黑T滴定终点 +EDTA- Mg Mg 铬黑T 实验步骤：（1） 总硬度的测定：将8瓶不同的水样分别用移液管吸25ml水样放入250ml对应编号的锥形瓶中，分别加入5ml氨缓冲，加一滴洛黑T指示剂，此时溶液呈玫瑰红色，立刻用EDTA标准溶液滴定，滴定至玫瑰红到蓝紫色，记录EDTA的

41、用量。(2) Ca的测定：将8瓶不同的水样分别用移液管吸取25ml水样放入250ml对应编号的锥形瓶中，分别加入1ml15%NaOH溶液，加1滴铬黑T指示剂，然后用EDTA滴定，当溶液同玫瑰红色滴至蓝紫色为止，记录EDTA的用量。注意事项： (1): 开始滴定速度宜稍快，接近终点时应稍慢； (2): 当Mg2+含量较多时，Mg(OH)2会吸附Ca2+造成误差，可少取水样测定，亦可先通过预备试验，求出EDTA溶液的大致需要量，先加入比这个大致需要量少1mL的EDTA溶液于水样中，使大部分Ca2+先被配位，再加入NaOH溶液后进行测定，这样就可减少误差.计算公式：总硬度（mg/l）=c*V1*M（

42、CaCO3分子量）*1000/V水 或 总硬度（m.mol/l ）=c*V *1000/V其中：C:EDTA的浓度；V1：消耗的EDTA的体积M：CaCO3分子量V水：水样的体积 5、水中总磷的测定 （主要实验人员：毛官辉 胡忠霞 梁添凤）原理:在中性条件下用过硫酸钾（或硝酸高氯酸）使试样消解，将所含磷全部氧化为正磷酸盐。在酸性介质中，正磷酸盐与钼酸铵反应，在锑盐存在下生成磷钼杂多酸后，立即被抗坏血酸还原，生成蓝色的络合物。试剂：硫酸(H2SO4 )，密度为1.84gmL。 硝酸(HNO3 )，密度为1.4gmL。 高氯酸(HClO4 )，优级纯，密度为1.68gmL。 硫酸(H2SO4 )，

43、11。 硫酸，约c(1/2H2SO4)1mo1L：将27mL硫酸(3.1)加入到973mL水中。 氢氧化钠(NaOH)，1mo1L溶液：将40g氢氧化钠溶于水并稀释至1000mL。 氢氧化钠(NaOH)，6mo1L溶液；将240g氢氧化钠溶于水并稀释至1000mL。 过硫酸钾，50gL溶液：将5g过硫酸钾(K2S2O8 )溶解干水，并稀释至100mL。 抗坏血酸，100gL溶液：溶解10g抗坏血酸(C6H8O6 )于水中，并稀释至100mL。（此溶液贮于棕色的试剂瓶中，在冷处可稳定几周。如不变色可长时间使用。） 钼酸盐溶液：溶解13g钼酸铵(NH4)6Mo7O244H2O于100mL水中。溶解

44、0.35g酒石酸钾钠于100mL水中。在不断搅拌下把钼酸铵溶液徐徐加到300mL硫酸中，加酒石酸锑钾溶液并且混合均匀。(此溶液贮存于棕色试剂瓶中，在冷处可保存二个月。) 浊度一色度补偿液：混合两个体积硫酸和一个体积抗坏血酸溶液。使用当天配制。 磷标准贮备溶液：称取0.21970.001g于110干燥2h在干燥器中放冷的磷酸二氢钾KH2PO4)，用水溶解后转移至1000mL容量瓶中，加入大约800mL水、加5mL硫酸用水稀释至标线并混匀。1.00mL此标准溶液含50.0g磷。(本溶液在玻璃瓶中可贮存至少六个月。) 磷标准使用溶液：将10.0mL的磷标准溶液转移至250mL容量瓶中，用水稀释至标线

45、并混匀。1.00mL此标准溶液含2.0g磷。(使用当天配制。) 酚酞，10gL溶液：0.5g酚酞溶于50mL95乙醇中。仪器:9支锥形瓶、50mL具塞(磨口)刻度管、 分光光度计。 （注：所有玻璃器皿均应用稀盐酸或稀硝酸浸泡。）采样和样品：采取25mL水样后加入1滴硫酸调节样品的pH值，使之低于或等于1，或不加任何试剂于冷处保存。 （注：含磷量较少的水样，不要用塑料瓶采样，因易磷酸盐吸附在塑料瓶壁上。） 试样的制备：取 25mL样品于具塞刻度管中。取时应仔细摇匀，以得到溶解部分和悬浮部分均具有代表性的试样。如样品中含磷浓度较高，试样体积可以减少。分析步骤： 空白试样：按的规定进行空白试验，用水

46、代替试样，加入与测定时相同体积的试剂。 测定: 1.消解：我们采用过硫酸钾高压蒸汽消解的方法：过硫酸钾消解：向(5.2)试样中加4mL过硫酸钾(3.8)，将具塞刻度管的盖塞紧后，用一小块布和线将玻璃塞扎紧(或用其他方法固定)，放在大烧杯中置于高压蒸汽消毒器(4.1)中加热，待压力达1.1kg/cm2，相应温度为120时、保持30min后停止加热。待压力表读数降至零后，取出放冷。然后用水稀释至标线。 注：如用硫酸保存水样。当用过硫酸钾消解时，需先将试样调至中性。上诉方法比硝酸-高氯酸消解的方法简单，更易于操作，所以在实验室我们采用了过硫酸钾消解的方法。下面的方法未采用，仅做参考：硝酸-高氯酸消解

47、：取25mL试样(5.1)于锥形瓶中，加数粒玻璃珠，加2mL硝酸(3.2)在电热板上加热浓缩至10mL。冷后加5mL硝酸(3.2)，再加热浓缩至10mL，放冷。加3mL高氯酸(3.3)，加热至高氯酸冒白烟，此时可在锥形瓶上加小漏斗或调节电热板温度，使消解液在锥形瓶内壁保持回流状态，直至剩下34mL，放冷。 加水10mL，加1滴酚酞指示剂(3.14)。滴加氢氧化钠溶液(3.6或3.7)至刚呈微红色，再滴加硫酸溶液(3.5)使微红刚好退去，充分混匀。移至具塞刻度管中(4.2)，用水稀释至标线。 注：用硝酸-高氯酸消解需要在通风橱中进行。高氯酸和有机物的混合物经加热易发 生危险，需将试样先用硝酸消解

48、，然后再加入硝酸-高氯酸进行消解。 绝不可把消解的试作蒸干。 如消解后有残渣时，用滤纸过滤于具塞刻度管中，并用水充分清洗锥形瓶及滤 纸，一并移到具塞刻度管中。 水样中的有机物用过硫酸钾氧化不能完全破坏时，可用此法消解。2发色：分别向各份消解液中加入 1mL抗坏血酸溶液混匀，30s后加2mL钼酸盐溶液充分混匀。 注：如试样中含有浊度或色度时，需配制一个空白试样 (消解后用水稀释至标线)然后向试料中加入 3mL浊度 色度补偿液(2.11)，但不加抗坏血酸 溶液和钼酸盐溶液。然后从试料的吸光度中扣除空白试料的吸光度。 砷大于 2mgL干扰测定，用硫代硫酸钠去除。硫化物大于2mgL干扰测定,通氮气去除

49、。铬大于 50mgL干扰测定，用亚硫酸钠去除。 3分光光度测量：室温下放置 15min后，使用光程为30mm比色皿，在700nm波长下，以水做参比，测定吸光度。扣除空白试验的吸光度后，从工作曲线上查得磷的含量。 注：如显色时室温低于 13，可在2030水花上显色15min即可。4工作曲线的绘制：取7支具塞刻度管分别加入0.0，0.50，1.00，3.00，5.00，10.0，15.0mL磷酸盐标准溶液。加水至25mL。然后按测定步骤进行处理。以水做参比，测定吸光度。扣除空白试验的吸光度后，和对应的磷的含量绘制工作曲线。 结果的表示： 总磷含量以 C(mgL)表示，按下式计算： 式中： m 试样

50、测得含磷量，g； V 测定用试样体积， mL。 6、硝酸盐氮（主要实验人员：胡忠霞）原理：根据水样中的硝酸根离子在波长210nm产生吸收值，而在275nm不产生吸收值，然后将校正后的吸收值A=A210nm-2A275nm与标准溶液硝酸根离子进行比较，在一定范围内，校正后的硝酸根离子吸收值与硝态氮含量呈正相关，然后从标准曲线上查找对应硝酸根离子浓度，即可求算出水样中硝酸盐态氮含量。紫外分光光度法测定硝态氮范围：0.084mg/L仪器：紫外分光光度计；50ml容量瓶，520ml刻度吸管等试剂：10%氨基磺酸，1mol/L HCl操作步骤： 1、准确吸取水样25ml（NO3N适宜在）于50ml容量中

51、，加入HCl1ml， 10%氨基磺酸1ml，摇匀后，加蒸馏水定容至刻度，分别于紫外分光光度计波长210nm和275nm处进行测定。2、不同浓度系列硝酸盐溶液的标准曲线制作：分别准确吸取10mg/LNO3N标准溶液0，1，2，3，5，10ml于50ml容量中，以下操作步骤同“操作步骤1”。结果计算：校正值A=A210nm-2A275nm 水样中NO3N（mg/L）=CX（50VX） CX：从标准曲线上查找的待测溶液浓度（mg/L） VX：待测溶液定量体积（ml） 7、水中氨氮的测定（主要实验人员：梁添凤）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

52、在波长410425nm范围内测其吸光度，计算其含量。本法最低检出浓度为0.025mg/L（光度法），测定上限为2mg/L。仪器：500mL全玻璃蒸馏器；50mL具塞比色管；分光光度计；pH计。试剂：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。1mol/L氢氧化钠溶液。吸收液：硼酸溶液：称取20g硼酸溶于水中，稀释至1L。0.01mol/L硫酸溶液。纳氏试剂：称取15g氢氧化钾，溶于50ML水中，冷却至室温。称取5g碘化钾，溶于10ML水中，在搅拌下，将2.5g二氯化汞粉末分次少量加入碘化钾溶液中，直到溶液呈深黄色或出现微朱红色沉淀溶解缓慢时，充分搅拌混合，并改

53、为滴加二氯化汞饱和溶液，当出现少量朱红色沉淀不再溶解时，停止滴加。在搅拌下，将冷的氢氧化钾溶液缓慢加入到上述二氯化汞和碘化钾的混合液中，并稀释至100ML，于暗处静置24H，倾出上清液，贮于棕色瓶中，用橡皮塞塞紧。存放暗处，此试剂至少可稳定一个月。 酒石酸钾钠溶液：称取50g酒石酸钾钠(KNaC4H4O64H2O)溶于100mL水中，加热煮沸以除去氨，放冷，定容至100mL。铵标准贮备溶液：称取3.819g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1.00mg氨氮。铵标准使用溶液：移取5.00mL铵标准贮备液于500mL容量瓶中，用水稀释

54、至标线。此溶液每毫升含0.010mg氨氮。注意事项：纳氏试剂，酒石酸钾钠溶液及铵标准溶液可以直接取用实验室已经有的或是前几组已经配好的，但我们要明白其配置过程和注意事项）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 、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和10.0mL铵标准使用液于50mL比色管中，加水至标线，加1.0mL酒石酸钾钠溶液，混匀。加1.5mL纳氏试剂，混匀。放置10min后，在波长420nm处，用光程10mm比色皿，以水为参比，测定吸光度。由测得的吸光度，减去零浓

55、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0.1mg），加入50mL比色管中，稀释至标线，加1.0mL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1.5mL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。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)=m1000/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）。（三）生物指标的测定（主要实验人员：毛官辉）水中BOD5的

56、测定我们的BOD5的指标由于实习中更换监测湖泊的原因，使我们的测定时间较晚，实验仪器已经不够，我们仅做了四个点位的水样来做代表原理： 生化需氧量是指在好氧的条件下，生物分解有机物的生化过程中所需要的溶解氧量。生物分解有机物是一个缓慢的过程，要把可分解的有机物全部分解掉常需要20天以上的时间，目前国内外普遍采用20下5天培养时间所需要的氧作为指标，以氧的mg/l表示，称为BOD5。取两份水样分别置于溶解氧瓶中，其中一份放入20培养箱中培养5天后，测定溶解氧，另1份当天测定溶解氧，按公式算BOD5。仪器：使用的玻璃器皿要认真清洗，不能吸有毒的或生物可解物的化合物，并防止沾污。常用的实验室设备如下：

57、 1、恒温培养箱（20加减1） 2、20ml细口玻璃瓶。 3、1000ml量筒。 4、具塞碘量瓶、酸式滴定管、移液管、三角瓶。试剂：除需要测定溶解氧的全部试剂外，还需要配制下列试剂。 1、氯化钙溶液 称取27.5g的无水氯化钙，溶于水，稀释到1000ml。 2、三氯化铁溶液 称取0.25g三氯化铁（FeCl3.6H2O）溶于水，稀释到1000ml。 3、硫酸镁溶液 称取22.5g硫酸镁（MgSO4.7H2O）溶于水，稀释到1000ml。 4、磷酸盐缓冲液 称取8.5g磷酸二氢钾（KH2PO4）、和21.75g的磷酸氢二钾33.4g磷酸氢二钠带7个结晶水和1.7g的氯化铵溶于500mg的水中，稀

58、释到1000ml。此溶液的pH值应为7.2. 5、稀释水 在20L的大玻璃瓶内装一定量的蒸馏水。其中每一升蒸馏水中加入上述4种试剂各1ml，用水泵均匀连续通入经活性炭过滤的空气1-2天，使水中溶解氧接近饱和，然后用清洁的棉塞塞好，静置稳定一天。稀释水本身的五日生化需氧量必须小于0.2mg/L方可全用。实验步骤：1、 水样的稀释 首先要根据水样中有机物含量来选择适当的稀释比。如果对水样性质不了解，需要做3个以上的稀释比。对清洁的地面水可不必稀释直接培养测定。受污染的河水的稀释倍数为1-4倍。普通和沉淀过的无水约为20-30倍，严重污染的水样约为100-1000倍。 按照选定污水和稀释水比例，用虹

59、吸法先把一定量污水引入1000ml量筒中，在引入所需要的稀释水。用特制的搅拌器（一根粗玻璃棒低端套上一个比量筒口径略小的约2mm厚的的橡皮圆片），在水面以下缓缓搅匀（不应产生气泡）。用虹吸管将此溶液引入两个同一编号的溶解瓶中，到充满后溢出少许，盖严，加上封口水。注意瓶内不应有气泡，如有气泡需轻轻敲击瓶体，使气泡逸出。（用同样方法配制另外两个稀释比的水样。） 2、另取两个同一编号的溶解氧瓶加入稀释水，作为空白。 3、每个稀释比各取一瓶测定当时的溶解氧，另一瓶放入培养箱中5天。在培养过程中需要每天添加封口水。 4、从开始放入培养箱算起，经过5昼夜后，取出水样测定剩余的溶解氧。数据处理及计算： 1、

60、不经过稀释而直接培养的水样。 BOD5(mg/L)=C1-C2 式中：（1）培养液在培养前的溶解氧，C1-（mg/L） 培养液在培养5天后的溶解氧，C2-（mg/L） 2、 稀释后培养的水样：根据上述3个稀释比分别按下式算出水样的好氧率。 (C1-C2)-(B1-B2)f1 BOD5(mg/L)= f2 式中：（1）稀释水在培养前的溶解氧，B1-(mg/L) （2）稀释水在培养后的溶解氧，B2-(mg/L) （3）稀释水在培养液中所占的比例：f1-(%) (4) 水在培养液中所占的比例：f2-(%)f1,f2 的计算：例如培养液的稀释比为3%，即3份水样中有97份稀释水，则f1=0.97,f2=0.03.如果有两