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1、精选优质文档-倾情为你奉上郑州航院土木建筑工程学院课程名称：水分析化学授课专业：环 境 工 程 讲 授 人：姜 灵 彦 2008年9月水分析化学课程基本信息（一）课程名称：水分析化学（二）学时学分：周2学时，3学分（三）预修课程：分析化学（四）使用教材黄君礼主编：水分析化学（第4版），中国建筑工业出版社，2008年3月；（五）教学参考书（3本以上）1.张燮主编：工业分析化学，化学工业出版社 2.孙宝盛，单金林等主编：环境分析监测理论与技术，化学工业出版社 3H.B. 小马克主编：现代水质分析检测技术（第一版），中国建筑工业出版社，1988 4国家环保局主编：水和废水检测分析方法（第二版），北京
2、，中国环境科学出版社，1985（六）教学方法：课堂讲授，实验教学，启发式教学，课堂讨论，当堂测试，提问式教学，课程论文，师生互动。 （七）教学手段：多媒体教学，传统讲授，实验教学。 （八）考核方式：闭卷考试，成绩以实验、平时、期末考试三项成绩综合评定。（九）其它要求：严格考勤，注重学生课堂表现、课堂参与情况及课下作业的完成质量，加强实验操作技能的培养。第一章 概论教学时数：2学时教学目的和要求：掌握水分析化学的目的和分类，常见水质指标，包括物理指标、化学指标和微生物指标，误差的来源及表示方法，标准溶液的概念及浓度的表示方法。了解水样的保存、预处理及生活饮用水、工农业用水等国家正式颁布的水质标准
3、。教学重点与难点：掌握水质指标的概念和分类。准确度与精密度的定义、二者关系，加标回收率实验设计。物质量浓度、滴定度的表示方法。本章主要阅读文献和资料：1.武汉大学主编：分析化学（第3版），北京，高等教育出版社，19952.美国公共卫生协会等编著：宋仁元等译：水和废水标准检验法（第15版），北京，中国建筑工业出版社，1985。、1.1 水分析化学的定义及任务一、水分析化学的定义:水分析化学是化学学科的重要分支,是研究物质的化学组成,化学结构,测定方法及有关理论的一门学科.二、水分析化学的任务 1.掌握常量组分定量分析的基本知识,基本理论和基本分析方法. 2.掌握分析测定中的误差来源,误差的表征,
4、及初步学会实验数据的统计处理方法. 3.了解常见的水质指标的定义和测定方法。 4.了解分光光度法、电化学分析法、气相色谱法和原子吸收光谱法的原理及应用.1.2 水分析化学分析方法的分类一、水中污染物包括无机：金属离子Ca2+、Mg2+ + 重金属离子：Pb2+、Fe3+、Mn2+、Cd2+、Hg2+等有机：酚、农药、洗涤剂等以上污染物都需要水分析方法去定量二、分析方法包括 1重量分析称重的办法用途：残渣分析2化学分析借助化学反应a. 酸碱滴定质子传递(最基础的滴定分析)用途：检验碱度、酸度b.络合滴定络合反应M+Y MY 用途：测定 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+另外，络合反应可用于掩
5、蔽技术，消除非测定离子的干扰c.沉淀分析沉淀反应Ag+Cl- AgCl用途：测定水中Cl-d.氧化还原滴定氧化还原反应(特点：电子转移)用途：测COD等有机污染指标氧化还原反应也用于废水的化学处理,(如脱CN-，CN-+ClO2 N2)3仪器分析a.吸收光谱法 用途：分析有机分子、无机离子b.色谱法：气相色谱 用途：如氯仿测定 液相色谱 用途：如多环芳烃测定离子色谱 用途：如阴离子测定c.原子吸收法 用途：金属元素测定d.电化学分析法 用途：pH值的测定 1.3水质指标与水质标准一、 水质指标 物理化学微生物学1物理指标(特点：不涉及化学反应，参数测定后水样不发生变化) 水温 臭味(臭阈值)文
6、字描述 色度：表色(悬浮性物质、胶体核溶解性物质共同引起，定性描述)真色(胶体和溶解性物质引起，定量测量)色度的测定方法：标准比色法（目视比色法）a. 用具塞比色管配制标准色阶（PtCo色阶，K2PtCl6+CoCl2，稳定性高，1mgPt/L定义为1度） b. 未知水样置于同规格比色管中（如混浊先静置澄清），俯视与标准色阶对比 浊度：由悬浮物及胶体物质引起的水样的浑浊程度，是混凝工艺重要的控制指标。浊度的测定方法a.目视比浊法：用具塞比色管配制标准浊度阶，1mg漂白土/L定义为1度，水样俯视对比b.分光光度法：680nm分光光度计测定标准浊度单位（1.25mg硫酸肼/L和12.5mg六次甲基
7、四胺/L形成甲聚合物为1度，测定结果单位FTU）c.散射法，浊度仪（也以甲 聚合物为标准浊度单位，测定结果单位NTU）自来水浊度越低，水中污染 物含量也越低，水质就越好。国家生活饮用水卫生标准规定浊度不得大于3NTU，美国标准为 1NTU，日本标准2NTU。残渣（总残渣=可滤残渣 + 不可滤残渣），重量法测定电导率，电导率仪测定UVA254：反映水中有机物含量氧化还原电位(ORP):废水生物处理过程重要控制参数2、化学指标pH值 pH=-lgH+酸度和碱度：给出质子物质的总量(酸度) 接受质子物质的总量(碱度) 硬度：水中Ca2+、Mg2+离子的总量永久硬度：硫酸盐、氯化物等形成暂时硬度：碳酸
8、盐和重碳酸盐形成，煮沸后分解形成沉淀总盐量（水中全部阴阳离子总量）余氯：饮用水经过加氯消毒，在一定时间后仍有适量的余氯存在于水中，以控制细菌继续繁殖，保证持续的杀菌能力。国家生活饮用水卫生标准规定在与水接触30min后应不低于0.3mg/L,集中式给水除出厂水应符合上述要求外，管网末端水不应低于0.05毫克/升。有机污染物综合指标(宏观地描述水中有机污染物，是总量指标，不针对哪类有机物)a.高锰酸盐指数(Pi)：用KMnO4作氧化剂氧化水中有机物所消耗的量，用mgO2/L表示b.化学需氧量(COD)：在一定条件下水中能被得重铬酸钾氧化的水中有机物的量，用mgO2/L表示，主要作为工业废水的污染
9、指标。c.生物化学需氧量（BOD）：在一定时间温度下，微生物分解水中有机物发生生物化学反应中所消耗的溶解氧量，单位mgO2/L，是一种间接表示水被有机污染物污染程度的指标。 其中：CODBOD:COD与BOD的差值可表示不为微生物降解的有机物。d.总有机碳（TOC）：水体有机物总的碳含量，用总有机碳分析仪高温燃烧水样测定，单位mgC/Le.总需氧量（TOD）：水中有机物和还原性无机物在高温下燃烧生成稳定的氧化物时的需氧量，单位mgO2/L3、微生物学指标：保障供水安全的重要指标细菌总数 ：细菌总数是微生物指标，消毒后水中的细菌总数，在一定程度上可反映微生物污染程度. 水中大多数细菌并不致病，当
10、然自来水中细菌总数越少越好。国家生活饮用水卫生标准规定每毫升水样细菌总数不得大于100个。大肠菌群：总大肠菌群是饮用水的微生物安全性指标，如果饮用水中总大肠菌群没有检出，说明饮用水无肠道致病菌存在。国家生活饮用水卫生标准规定每升水中总大肠菌群小于3个。类 型必 测 项 目选 测 项 目河 流税温、pH、总不可滤残渣、总硬度、电导率、溶解氧、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、挥发性酚、氰化物、砷、汞、六价铬、铅、镉、石油类等硫化物、氟化物、氯化物、有机氯农药、有机磷农药、总铬、铜、锌、大肠菌群、总、总、铀、镭、钍等饮用水源地水温、pH、浑浊度、总硬度、溶解氧、化学需氧量、五
11、日生化需氧量、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、挥发性酚、氰化物、砷、汞、六价铬、铅、镉、氟化物、细菌总数、大肠菌群等锰、铜、锌、阴离子洗涤剂、硒、石油类、有机氯农药、有机磷农药、硫酸盐、碳酸根等湖泊、水库水温、pH、总不可滤残渣、总硬度、溶解氧、透明度、总氮、总磷、化学需氧量、五日生化需氧量、挥发性酚、氰化物、砷、汞、六价铬、铅、镉等钾、钠、藻类（优势种）、浮游藻、总可滤残渣、铜、大肠菌群等排污河（渠）根据纳污情况定二、水质标准：根据不同用水目的制定的污染物的限量域值除余氯和溶解氧为下界，其他指标均为上界限值，不可超越表1 地表水环境质量标准基本项目标准限值序号类类类类类1水温()人为造成的环境水
12、温变化应限制在：周平均最大温升1；周平均最大温降22pH值(无量网)693溶解氧饱和率90%(或7.5)65324高锰酸盐指数24610155化学需量(COD)15152030406五日生化需氧量(BOD5)33346107氨氮(NH3-N)0.150.51.01.52.08总磷(以P计)0.020.10.20.30.49总氮(湖、库，以N计)0.20.51.01.52.010铜0.11.01.01.01.011锌 0.051.01.02.02.012氟化物(以F-计)1.01.01.01.51.513硒0.010.010.010.020.0214砷 0.050.050.050.10.115汞
13、0.000050.000050.00010.0010.00116镉 0.0010.0050.0050.0050.0117铬(六价)0.010.050.050.050.118铅 0.010.010.050.050.119氰化物0.0050.050.050.20.20.220挥发酚 0.0020.0020.0050.010.121石油为类0.050.050.050.51.022阴离子表面活性剂0.20.20.20.30.323硫化物0.050.10.20.51.024粪大肠菌群(个/L)2001.4水质分析步骤一、水样的采集 根据试验目的选取取样点，取样量，容器和取样方法1.采样器（图）玻璃或塑料瓶，容器清洁（化学指标）或无菌（微生物指标）。采水瓶使用前必须洗涤干净。玻璃瓶可用洗液浸泡，再用自来水和蒸馏水洗净；聚乙烯瓶可用10%的盐酸溶液浸泡，再用自来水和蒸馏水洗净。采样前应用所取的水样冲洗采水瓶23次。 采
