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1、水质理化检验教学大纲（供卫生检验专业本科使用） 济宁医学院 预防医学系二OO六年10月水质理化检验课程教学大纲课程主任 ：张凯 开课单位： 卫生检验教研室 课程编码：105018 课程中文名称：水质理化检验 课程英文名称：Physical and Chemical Analysis of Water水质理化检验课程是检验专业高等教育的专业课程。水质理化检验以检验专业工作为逻辑起点，以检验本科生为讲授对象，是集理论性与应用性为一体的学科。设置本课程的目的是：使学习者在全面了解水质检验历史、现状与发展趋势的基础上，系统掌握水质理化检验工作的理论、方法、技术，具备水质检验实际技能，从而胜任水质检验相
2、关工作。学习本课程的要求是：学习者应学习本课程前，学生应已具备有关化学基础、生物化学、分析化学特别是仪器分析的相关知识。本课程将主要给予学生有关水质理化检验的理论知识，水样的采集、保存与处理，以及水的一般理化检验指标；着重于测定水中有机污染物、无机污染物、生活用水和沉积物等物质检验原理的阐述，包括有关方法的基本原理及其应用；阐述水质理化检验实验的检测项目，检测结果数据与水的卫生状况的关系。先修课程要求：仪器分析本课程计划90学时，4学分。选用教材：水质理化检验 张克荣 主编 人民卫生出版社（第一版）教学手段：多媒体讲授考核方法：考试教学进程安排表：章节教学内容学时理论实践合计一绪论22二水样的
3、采集、保存与处理44三一般理化检验指标4812四无机污染指标88五有机污染指标的测定81018六生活用水和沉积物检验41014七水质快速检验22八检验结果质量控制22342862合计课内实验安排序号实验项目学时类型每组人数基本教学要求12345678910111213141516第一章 绪论一、学习目的通过本章的学习，了解水资源的分布、保护水资源的重要性，水污染概况和水污染预防措施，熟悉水质理化检验的意义和特点，以及对分析方法的要求。掌握水质理化检验的任务和基本指标。计划2学时。二、课程内容一、水资源及其分布1.水的分布主要包括海洋、河流、湖泊、沼泽、土壤水、地下水、冰川、大气水等。2.水的特
4、点及其对人类的作用水是生命之源，是万物生存的基础，是人类生活和发展生产的必备条件。3.水的循环水循环是指地球上的水连续不断变换地理位置和物理形态的运动过程。4.水及水环境组成一般天然淡水含有三类物质：溶解性物质，主要为矿物盐类和某些气体；胶体物质，如硅酸胶体、腐殖质等；悬浮颗粒物，如粘土、砂、细菌、藻类和原生动物。5水资源种类及其卫生学特征我国依据地表水水域使用目的和保护目标将其划分为五类：类：主要适用于源头水和国家自然保护区；类：主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区，珍贵鱼类保护区和鱼虾产卵场等；类：主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区，一般鱼类保护区及游泳区；类：主要适用于一般
5、工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；类：主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。二、水污染及其危害1水污染概况2水污染的危害（1）危害人体健康（2）影响工农业和水产业的发展（3）破坏生态平衡3水污染物和水污染源（1）生活污水（2）工业废水（3）农业污水4水体的自净作用 三、水质理化检验的任务和意义1水质和水质指标水质概念，水质指标的分类2水质理化检验的任务（1）水质本底监测 （2）水污染现状和趋势监测（3）污染源和污染程度监测（4）为污染预测和预报提供资料 3检验项目选择 4水质理化检验的意义 （1）防止发生急慢性中毒和疾病蔓延（2）检查执行标准情况（3）为污染治理提供依据四、水质理化检验
6、方法1水质理化检验的特点（1）测定对象多变（2）待测成分含量变化大（3）干扰严重（4）可供选择的方法多2水质理化检验的方法要求（1）适用范围广（2）灵敏度高 （3）操作简便（4）分析周期短（5）经济实用 3选择定量方法4常见测定方法种类五、水质理化检验的结果表示对于一些通用的物理指标，均按统一规定的国际单位名称表示。测定结果应以适当的有效数字表示。三、重点、难点提示和教学手段1. 水质理化检验的任务和基本指标四、复习思考题1. 什么叫水污染？水污染可造成哪些危害？2. 水污染源可分成哪几类？3. 什么叫水质？什么叫水质指标？水质指标可分成哪几类？4. 水质理化检验的任务是什么？5. 水质理化检
7、验有哪些特点？6. 理想的水质检验方法应满足哪些要求？第二章 水样的采集、保存与处理一、学习目的通过本章的学习，了解正确的采样方法与合理保存样品的重要性，熟悉水样采集、保存和预处理的一般原则，掌握水样采集、保存和预处理常用方法的原理、注意事项和应用范围，检验结果评判；二、课程内容 第一节 水样的采集与保存一、水样的采集1制订采样计划2准备设备和试剂（1）准备采样器材和盛样容器（2）保存剂的准备（3）现场测定器材的准备（4）采样交通工具与救生设备的准备3确定采样点（1）地表水监测断面和采样点的设置（2）地下水采样点的确定（3）废（污）水采样点的确定4采样时间和采样频率（1）地表水的采样时间和次数
8、（2）地下水的采样时间和次数（3）废（污）水的采样时间与采样频次5采样量6水样的采集（1）水文参数的测量（2）地表水采样（3）地下水采样（4）废（污）水采样7采样质量控制二、水样的保存与运输管理1水样保存的必要性2水样保存方法水样保存的基本要求是尽量减少其中各种待测组分的变化，即做到：减少水样的生物化学作用；减缓氧化-还原作用；减少被测组分的挥发损失；避免沉淀、吸附或结晶物析出所引起的组分变化。 （1）冷藏与冷冻（2）过滤与离心分离（3）加生物抑制剂（4）加氧化剂或还原剂（5）调节pH值3水样保存条件应根据待测物的浓度、化学组成和物理化学性质确定水样的有效保存期限。4水样保存的注意事项5采样记
9、录和样品登记6水样的运输 第二节 样品处理样品处理的目的主要有：制备成分析仪器所需的样品形式。将被测组分从复杂的样品中分离出来或除去干扰分析测定的基体物质，提高方法选择性。浓缩被测组分，提高方法的灵敏度。一、 方法的选择与评价通常要考虑的因素有：待测成分的回收率、富集效率、操作中的沾污或损失、操作是否简便快速、能否有效去除影响测定的干扰物质、是否利于成批样品分析、成本是否价廉、是否对人体及生态环境有不良的影响等，其中，回收率和富集效率是评价样品处理方法的主要定量指标。1回收率在实际工作中，一般在试样中加入一定量的标准物质，经分离富集后，测得标准物质的量与加入标准物质的量之比即为回收率。2富集效
10、率富集效率是指富集到待测组分的量与待测组分总量之比。富集效率常用富集系数或富集倍数来评价。水质理化检验中常见的分离富集方法二、萃取技术萃取（extraction）技术是水质理化检验中最常用的分离富集方法之一。其原理是根据待测组分在两种互不相容的溶剂中具有不同溶解度的特性，将待测组分从一种溶剂转移到另一种溶剂中，这一过程被称为萃取。萃取过程所选溶剂应取决于待测组分的性质和萃取方法。1 液-液萃取2液膜萃取三、固相富集 固相富集是基于固体吸附剂或离子交换剂对水溶液中痕量组分的物理吸附、离子交换、形成络合物或发生其他化学反应而建立起来的分离富集技术。1离子交换树脂吸附离子交换树脂是一类对溶液中某些组
11、分有选择性吸附能力的网状结构高分子聚合物。2巯基棉纤维吸附巯基棉纤维简称巯基棉，它是将巯基联接在棉纤维上而制成的一种固体吸附剂，它可定量吸附水溶液中多种重金属离子和某些非金属离子。3炭基吸附剂吸附炭基吸附剂种类很多，常见的有活性炭、碳分子筛、石墨化炭黑以及多孔石墨碳，因其制备方法和原料的不同，炭基吸附剂的性质往往有较大的差异。4固相萃取法固相萃取法(solid phase extraction，SPE)是近年来发展很快的一种快速有效的样品处理技术。其基本原理与液相色谱分离过程相似，将样品溶液通过预先填充固定相填料的萃取柱，待测成分通过吸附、分配等形式被截留，然后用适当的溶剂洗脱，达到分离、净化
12、和富集之目的。5固相微萃取四、共沉淀法沉淀分离法是根据溶度积原理、利用沉淀反应进行分离的方法。在待分离试液中，加入适当的沉淀剂，在一定条件下，使待测组分或干扰组分沉淀，以达到分离的目的沉淀分离法包括沉淀、共沉淀两种方法。五、泡沫浮选法泡沫浮选又称气浮分离或浮选分离，泡沫浮选法是以泡沫吸附为基础的，因此，在多数情况下，在溶液中加入少量的表面活性剂可以改变溶液的表面性质，当溶液中通入气体时，表面活性剂在水溶液中易被吸附到气泡的气-液界面上。表面活性剂的极性端与水相中的离子或极性分子通过静电引力等物理作用或配位反应等化学作用连接在一起。当通入气泡时，表面活性剂就将这些物质连在一起定向排列在气-液界面
13、，被气泡带到液面，形成泡沫层，从而实现分离。用于痕量分析的浮选技术按其作用机制可分成离子浮选、沉淀浮选和溶剂浮选三类。六、气化分离气化分离是一类利用待测组分或基体在一定条件下可转化成气态或易挥发组分达到分离富集的处理技术，它包括挥发、升华、蒸馏和气体发生等数种。1蒸发 蒸发是最常见的一种气化浓缩分离技术，一种是利用水样中待测组分具有不同的沸点而使其逸出，以适当的方法收集馏分达到与基体分离的目的。2顶空分析 顶空分析的方法原理是：样品置于有一定顶端空间密闭容器中时，在一定温度和压力下，样品中所含有的各种挥发性组分在气液两相中达到动态平衡状态，当样品中挥发性组分很低时，气相中和液相中挥发性组分的浓度比即分配比为定值，待测组分在液相中溶解度越小其分配比越大，气相中待测组分的浓度就越大，通过测定气相中待测组分的浓度即可间接得到该组分在样品中的含量。3吹气捕集吹气捕集的方式是将预先净化后的惰性气体通入水样中，水中所含易挥发性痕量组分在气流的作用下，随同气流一起逸出，再用适当的方式将逸出的组分捕集，就可实现分离富集。4气体发生 在一定条件下，有些待测组分可转化成气态化合物或易挥发性组分，经通气或蒸馏
