2 第二章 水和废水监测6节
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《环境监测》课件2 水和废水监测
(5) 为开展水环境质量评价和预测预报及进行环境 科学研究提供基础数据和技术手段。
13
三、监测项目
监测项目受人力、物力、财力的限制，不可能将 所有的监测项目都加以测定，只能是对那些优先监测 污染物加以监测。
优先监测污染物： 标准中要求控制、在环境中难以降解； 危害大、毒性大、影响范围广； 出现频率高，有可靠检测方法。
8
2. 赤潮
2002年我国海域共发现赤潮73次，赤潮发生面积 累计超过1万km2 ；
部分海域及养殖区多次检测出亚历山大藻
（Alexandrium）和裸甲藻（Gymnodrium）等有毒
赤潮藻类，并在小范围内监测到有毒赤潮，在某 些贝类中检测出赤潮毒素； 11月福建连江海域发生的裸甲藻赤潮对当地的水 产养殖业造成了近千万元的经济损失。
(3)控制断面：控制断面的数目应根据城市的工业布局和排 污口分布情况而定，设在排污区（口）下游，污水与河水基本混 匀处。
(4)削减断面：是指河流受纳废水和污水后，经稀释扩散和 自净作用，使污染物浓度显著降低的断面，通常设在城市或工业 区最后一个排污口下游1500m以外的河段上。
27
对 面照
断
控 面制
（4）历年水质监测资料。
25
（二）监测断面和采样点的设置
1. 监测断面的设置原则 应在水质、水量发生变化及水体不同用途的功能 区处设置监测断面 （1）大量废水排入河流的居民区、工业区上下游； （2）湖泊、水库的主要出入口； （3）饮用水源区、水资源区域等功能区； （4）入海河流的河口处、较大支流汇合口上游和 汇合后与干流混合处； （5）国际河流出入国际线的出入口处； （6）尽可能与水文测量断面重合。
9
3. 溢油
➢ 2002年我国无重大海上溢油事件发生。 ➢ 1976—1997年，我国海域共发生2300起溢油事故；
13
三、监测项目
监测项目受人力、物力、财力的限制，不可能将 所有的监测项目都加以测定，只能是对那些优先监测 污染物加以监测。
优先监测污染物： 标准中要求控制、在环境中难以降解； 危害大、毒性大、影响范围广； 出现频率高，有可靠检测方法。
8
2. 赤潮
2002年我国海域共发现赤潮73次，赤潮发生面积 累计超过1万km2 ；
部分海域及养殖区多次检测出亚历山大藻
（Alexandrium）和裸甲藻（Gymnodrium）等有毒
赤潮藻类，并在小范围内监测到有毒赤潮，在某 些贝类中检测出赤潮毒素； 11月福建连江海域发生的裸甲藻赤潮对当地的水 产养殖业造成了近千万元的经济损失。
(3)控制断面：控制断面的数目应根据城市的工业布局和排 污口分布情况而定，设在排污区（口）下游，污水与河水基本混 匀处。
(4)削减断面：是指河流受纳废水和污水后，经稀释扩散和 自净作用，使污染物浓度显著降低的断面，通常设在城市或工业 区最后一个排污口下游1500m以外的河段上。
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对 面照
断
控 面制
（4）历年水质监测资料。
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（二）监测断面和采样点的设置
1. 监测断面的设置原则 应在水质、水量发生变化及水体不同用途的功能 区处设置监测断面 （1）大量废水排入河流的居民区、工业区上下游； （2）湖泊、水库的主要出入口； （3）饮用水源区、水资源区域等功能区； （4）入海河流的河口处、较大支流汇合口上游和 汇合后与干流混合处； （5）国际河流出入国际线的出入口处； （6）尽可能与水文测量断面重合。
9
3. 溢油
➢ 2002年我国无重大海上溢油事件发生。 ➢ 1976—1997年，我国海域共发生2300起溢油事故；
环境监测第二章部分答案
第二章水和废水监测1、简要说明监测各类水体水质的主要目的和确定监测项目的原则。
各类水体：地表水（江、河、湖、库、海水），地下水，废水和污水（工业废水、生活污水、医院污水等）。
（1）对地表水体的污染物质及渗透到地下水中的污染物质进行经常性的监测，以掌握水质现状及其发展规律。
（2）对排放的各类废水进行监视性监测，为污染源管理和排污收费提供依据。
（3）对水环境污染事故进行应急监测，为分析判断事故原因、危害及采取对策提供依据。
（4）为国家政府部门制定环境保护法规、标准和规划，全面开展环境保护管理工作提供有关数据和资料。
（5）为开展水环境质量评价、预测预报及进行环境科学研究提供基础数据和手段监测项目：指影响水环境污染因子的监测。
原则：水体被污染情况；水体功能；废（污）水中所含污染物；受各国重视的优先监测污染物；经济条件等。
2、怎样制定地面水体水质的监测方案？以河流为例，说明如何设置监测断面和采样点？流过或汇集在地球表面上的水，如海洋、河流、湖泊、水库、沟渠中的水，统称为地表水。
制定过程：明确监测目的——调查研究——确定监测项目——布设监测网点——合理安排采样时间和采样频率——选择采样方法和分析技术——制定质量控制和保障措施——制定实施计划。
对于河流设置三个监测断面：a对照断面设在河流进入城市或工业区上游100—500m的地方，避开各种废水、污水流入口或回流处。
只设一个。
控制断面设在排污口下游较充分混合的断面下游，在排污口下游500—1000m处。
可设多个。
削减断面设在最后一个排污口下游1500m处。
只设一个。
④采样点位的确定河流上——选取采样断面；采样断面上——选取采样垂线（根据河宽分别设一个、二个、三个垂线）采样垂线上——选取采样点（根据水深分别设一个、二个、三个点）对照断面、b控制断面、c削减断面。
3、对于工业废水排放源，怎样布设采样点和确定采样类型？工业废水水污染源一般经管道或渠、沟排放，截面积比较小，不需设置断面，而直接确定采样点位。
环境监测第2章(3)——水和废水监测
是表征水中溶解性物质、不溶解性物质含量的指标。
七、矿化度 矿化度是水化学成分测定的重要指标，用于评价水中
总含盐量，是农田灌溉用水适用性评价的主要指标之一。 该指标一般只用于天然水。
测定方法：重量法、电导法、阴、阳离子加和法、离 子交换法、比重计法等。
八、电导率
电导率是电阻率的倒数，即电导率是指相距1cm的两平行 金属板电极间充以1cm3电解质溶液所具有的电导。
测定时注意对干扰物（Be2+、Cr6＋、Sn4＋、氰化物、硫化物、有 机物） 进行掩蔽。 （2）阳极溶出伏安法 （3）示波极谱法 （4）ICP-AES法
6、铬
铬是生物体所必需的微量元素之一。铬的毒性与其存在价态 有关，六价铬具有强毒性，为致癌物质，并易被人体吸收而在体 内蓄积。
急性铬中毒主要是六价铬引起的以刺激和腐蚀呼吸、消化道 粘膜为特征的临床表现。多见于口服铬盐中毒及皮肤灼伤合并中 毒。
测定方法：
（1）原子吸收分光光度法（新亚铜灵萃取分光光度法） 用新亚铜灵测定铜，具有灵敏度高，选择性好等优点。适用于地
面水、生活污水和工业废水的测定。 原理：将水样中的二价铜离子用盐酸羟胺还原为亚铜离子，在中
性或微酸性介质中，亚铜离子与新亚铜灵反应，生成黄色络合物，用 三氯甲烷-甲醛混合溶剂萃取，于457nm处测吸光度。如用10mm比色 皿，该方法最低检出浓度为0.06mg/L，测定上限为3mg/L。
4、氰化物
氰化物包括简单氰化物、络合氰化物和有机氰化物。简单氰
化物易溶于水、毒性大；络合氰化物在水体中受pH值、水温和 光照等影响离解为毒性强的简单氰化物。
氰化物可与高铁细胞色素氧化酶结合，使其失去传递氧的功
能，造成组织缺氧窒息。 测定之前，通常先将水样在酸性介质中进
七、矿化度 矿化度是水化学成分测定的重要指标，用于评价水中
总含盐量，是农田灌溉用水适用性评价的主要指标之一。 该指标一般只用于天然水。
测定方法：重量法、电导法、阴、阳离子加和法、离 子交换法、比重计法等。
八、电导率
电导率是电阻率的倒数，即电导率是指相距1cm的两平行 金属板电极间充以1cm3电解质溶液所具有的电导。
测定时注意对干扰物（Be2+、Cr6＋、Sn4＋、氰化物、硫化物、有 机物） 进行掩蔽。 （2）阳极溶出伏安法 （3）示波极谱法 （4）ICP-AES法
6、铬
铬是生物体所必需的微量元素之一。铬的毒性与其存在价态 有关，六价铬具有强毒性，为致癌物质，并易被人体吸收而在体 内蓄积。
急性铬中毒主要是六价铬引起的以刺激和腐蚀呼吸、消化道 粘膜为特征的临床表现。多见于口服铬盐中毒及皮肤灼伤合并中 毒。
测定方法：
（1）原子吸收分光光度法（新亚铜灵萃取分光光度法） 用新亚铜灵测定铜，具有灵敏度高，选择性好等优点。适用于地
面水、生活污水和工业废水的测定。 原理：将水样中的二价铜离子用盐酸羟胺还原为亚铜离子，在中
性或微酸性介质中，亚铜离子与新亚铜灵反应，生成黄色络合物，用 三氯甲烷-甲醛混合溶剂萃取，于457nm处测吸光度。如用10mm比色 皿，该方法最低检出浓度为0.06mg/L，测定上限为3mg/L。
4、氰化物
氰化物包括简单氰化物、络合氰化物和有机氰化物。简单氰
化物易溶于水、毒性大；络合氰化物在水体中受pH值、水温和 光照等影响离解为毒性强的简单氰化物。
氰化物可与高铁细胞色素氧化酶结合，使其失去传递氧的功
能，造成组织缺氧窒息。 测定之前，通常先将水样在酸性介质中进
第2章水和废水监测
（三）采样时间与采样频率的确定
1）饮用水源地：全年采样不少于12次，采样时间根据具体情 况选定。 2）河流：较大水系干流和中、小河流全年采样不少于6次， 采样时间为丰水期、枯水期和平水期，每期采样两次。流经 城市或工业区，污染较重的河流、游览水域，全年采样不少 于12次。采样时间为每月一次或视具体情况选定。 3）排污渠：全年采样不少于3次。 4）底泥：每年在枯水期采样一次。 5）背景断面：每年采样一次。在污染可能较重的季节进行。
表2-3各类分析方法在水质监测中所占比重
•
表2-4常用水质监测方法测定项目
表2-5水污染可连续自动监测的项目及方法
2.1.5污染物的形态分析
• 1、污染物的形态： 化学状态、价态、异构状态
• 2、形态分析方法: 直接测定法； 分离测定法； 干法； 理论计算法
第二节水质监测方案的制订
• 本节内容： 1）首先介绍水质监测任务的总体构思和设计 原则 2）然后学习按照不同水体分类的水质监测方 案的制订原则 3）要求熟练掌握地面水、地下水、水污染源 等各种各类水体的监测方案的制定原则和方法
2.1水质污染与监测
• 2.1.1水资源及水质污染 • 1、水资源
我国水资源：
2、水质污染（water pollution ）
• （1）污染源 • 自然：氟化钙（萤石），会引起水体中氟含
量增加，饮用此水会出现氟中毒现象。 黄曲霉素等。 • 非自然：由于人类的活动产生的污染源。
例如：工业废水、生活污水、其他废弃 物等。
•5、医院污水监测项目： PH、色度、浊度、悬浮物、余氯、COD、
BOD、致病菌、细菌总数、大肠菌群等。
•6、海水监测项目（P33）
2.1.4水质监测分析方法
环境监测第二章、水和废水监测
Q（kg/s）=ρ（mg/L） × q（m3/s）×10-3
22
五、流域污染物通量监测
根据我国目前的仪器装备情况，推荐简易的浮标法测流量 取一段较规则、长度不小于10m、无弯曲、有一定液面高度的河床，测其平均宽 度及水面高度，取一漂浮物，放入流动河水的中央，在无外力的影响下，使漂 浮物流经被测距离，记录流过时间、重复数次，取平均值。流量按下式计算：
监测断面的布设应考虑社会经济发展，监测工作的实际状况和需要，要具有
环相境对的信长息远性；。 同时还须考虑实际采样时的可行
流域同步监测中，根据流域规划和污染源限期达标目标确定监测断面
性和方便性。 河道局部整治中，监视整治效果的监测断面，由所在地区环境保护行政主管
部门确定。
入海河口断面要设置在能反映入海河水水质并临近入海的位置。
✓ 生物性指标：类大肠菌群
8
二、水质监测对象和目的
➢ 对象
1、水环境质量监测（水环境现状监测）：对与我们息 息相关的地表水（江、河流、湖泊、海洋等）及地下水 的各项指标进行检测
2、水污染源监测：工业废水、生活污水、医院污水等
9
二、水质监测对象和目的
➢ 目的
1、经常性监测（水环境质量现状）—掌握水环境t 式中：L—选取河道部分长度，m；
t—浮标法通过这段距离的所需平均时间，s； S—河流断面面积，m2。 注：河床截面积可用测量杆在选定断面通过测量几个点位的深度计算出。为避 免较大误差，至少要有5 个测量点，每个测量点之间不能超过20m，地形较复杂 的河床测量点应加密。
4、水体污染物的来源？
7
一、水体、水体污染、水质
➢ 水质和水质指标
1、水质：由水和水中所含的杂质共同表现出来的综合性指标 2、水质指标：描述水体质量的参数
22
五、流域污染物通量监测
根据我国目前的仪器装备情况，推荐简易的浮标法测流量 取一段较规则、长度不小于10m、无弯曲、有一定液面高度的河床，测其平均宽 度及水面高度，取一漂浮物，放入流动河水的中央，在无外力的影响下，使漂 浮物流经被测距离，记录流过时间、重复数次，取平均值。流量按下式计算：
监测断面的布设应考虑社会经济发展，监测工作的实际状况和需要，要具有
环相境对的信长息远性；。 同时还须考虑实际采样时的可行
流域同步监测中，根据流域规划和污染源限期达标目标确定监测断面
性和方便性。 河道局部整治中，监视整治效果的监测断面，由所在地区环境保护行政主管
部门确定。
入海河口断面要设置在能反映入海河水水质并临近入海的位置。
✓ 生物性指标：类大肠菌群
8
二、水质监测对象和目的
➢ 对象
1、水环境质量监测（水环境现状监测）：对与我们息 息相关的地表水（江、河流、湖泊、海洋等）及地下水 的各项指标进行检测
2、水污染源监测：工业废水、生活污水、医院污水等
9
二、水质监测对象和目的
➢ 目的
1、经常性监测（水环境质量现状）—掌握水环境t 式中：L—选取河道部分长度，m；
t—浮标法通过这段距离的所需平均时间，s； S—河流断面面积，m2。 注：河床截面积可用测量杆在选定断面通过测量几个点位的深度计算出。为避 免较大误差，至少要有5 个测量点，每个测量点之间不能超过20m，地形较复杂 的河床测量点应加密。
4、水体污染物的来源？
7
一、水体、水体污染、水质
➢ 水质和水质指标
1、水质：由水和水中所含的杂质共同表现出来的综合性指标 2、水质指标：描述水体质量的参数
第二章 水和废水监测 (4~6节)
富集是分离的一种，即从大量样品中收集欲测定
的少量物质至一较小体积中，从而提高其浓度至 其测定下限之上。
一、水样的消解
当存在共存组分干扰时， 可以采取分离或掩蔽措施；当 水样中成分复杂，干扰因素多， 而待测组分含量低于分析方法 的测定下限时，就必须进行待 测组分的富集。分离与富集通 常是同步进行的，常用方法有 过滤、气提、顶空、蒸馏、萃 取、离子交换、吸附、共沉淀 和层析等，要根据具体情况选 择使用。
二、分离与富集
（四）共沉淀法
共沉淀法指溶液中一种难溶化合物在形成沉淀（载体） 过程中，将共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来的现象。
1. 利用吸附作用
该方法常用的载体有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO(OH)2及硫化物等。由 于它们是表面积大、吸附力强的非晶形胶体沉淀，故富集效率高。
2. 利用生成混晶
二、分离与富集
(二) 萃取法
1. 液液萃取法
被萃取物质在两相中的分配也可以用萃取百分率（E）
表示，即：
被萃取物质在有机相中 的总量
E(%)
被萃取物质总量
100 %
E与分配比的关系为：
E%
c有V有 c有V有 c水V水
100%
D D V水
100%
V有
当用等体积萃取时(V水=V有)
：
E%
D 1 D
[X]L0 = K + β · [X]G
式中，K值大小与待测挥发性物质的物化性质和实验温度有关，可通过标 准试样在相同条件下测得。对于复杂水样中易挥发物质的分析，顶空法是十分 有效的预处理方法。
二、分离与富集
(二) 萃取法 1. 液液萃取法
液-液萃取也叫溶剂萃取，是基于物质在不同的溶剂相 中分配系数不同，而达到组分的富集与分离。
的少量物质至一较小体积中，从而提高其浓度至 其测定下限之上。
一、水样的消解
当存在共存组分干扰时， 可以采取分离或掩蔽措施；当 水样中成分复杂，干扰因素多， 而待测组分含量低于分析方法 的测定下限时，就必须进行待 测组分的富集。分离与富集通 常是同步进行的，常用方法有 过滤、气提、顶空、蒸馏、萃 取、离子交换、吸附、共沉淀 和层析等，要根据具体情况选 择使用。
二、分离与富集
（四）共沉淀法
共沉淀法指溶液中一种难溶化合物在形成沉淀（载体） 过程中，将共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来的现象。
1. 利用吸附作用
该方法常用的载体有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO(OH)2及硫化物等。由 于它们是表面积大、吸附力强的非晶形胶体沉淀，故富集效率高。
2. 利用生成混晶
二、分离与富集
(二) 萃取法
1. 液液萃取法
被萃取物质在两相中的分配也可以用萃取百分率（E）
表示，即：
被萃取物质在有机相中 的总量
E(%)
被萃取物质总量
100 %
E与分配比的关系为：
E%
c有V有 c有V有 c水V水
100%
D D V水
100%
V有
当用等体积萃取时(V水=V有)
：
E%
D 1 D
[X]L0 = K + β · [X]G
式中，K值大小与待测挥发性物质的物化性质和实验温度有关，可通过标 准试样在相同条件下测得。对于复杂水样中易挥发物质的分析，顶空法是十分 有效的预处理方法。
二、分离与富集
(二) 萃取法 1. 液液萃取法
液-液萃取也叫溶剂萃取，是基于物质在不同的溶剂相 中分配系数不同，而达到组分的富集与分离。
第二章水和废水监测节
二、修正的碘量法
1、叠氮化钠修正法
消除亚硝酸干扰
2HNO2+2KI+H2SO4 = K2SO4+2H2O+N2O2+I2 2N2O2+2H2O+O2 =4HNO2
2NaN3+H2SO4 = 2HN3+Na2SO4
注意 ! HN3+HNO2 = N2O+N2+H2O
NaN3剧毒，易爆，不可将碱性KI-NaN3直接酸化
▪ EDTA：乙二胺四乙酸
硝酸氰银化物滴含定量>法1mg/L的水样
滴定空白
滴定水样
硝酸银 2CN- 总馏出液
氰化 C ， N m 物 /L ） g （ (V A V B )C 5.0 2 4 V 2 1000
V 1
V 3
水样体积
测定用馏出液
分光光度法
氰化物的测定
1、异烟酸-吡唑啉酮分光光度法
▪ 离子色谱法是利用离子交换原理，连续对 共存的多种离子进行分离后，导入检测装 置进行定性分析和定量分析的方法。
▪ F-, Cl-, Br-,NO2-, NO3-, PO43-, SO42-
F- Cl-
NO2-
Br- NO3-
SO42-
HPO42-
酸碱指示剂滴定法
▪ 根据所用指示剂不同，
酸度
酚酞酸度：即总酸度（8.3） 甲基橙酸度:强酸酸度（3.7）
碱度
酚酞碱度（8.3） 甲基橙碱度：即总碱度（4.4）
天然水体的碱度
▪ ▪天1然.P=水T（体M中＝0的）碱：氢度氧主化要物 是由重碳酸盐、碳 ▪酸2盐.P>、M（和P氢>0.氧5T化）：物氢引氧起化物的和，碳其酸盐中重碳酸盐 ▪是3水.P=中M：碱碳度酸的盐 主要形式。
生态环境监测 第二章 水和废水监测(~节)(共83张PPT)
主要局部： 1. 高频发生器
同电磁感应圈一 起提供电磁能量 2. 等离子体炬管
三层同心石英 玻璃管；载气、冷 却气、辅助气；等 离子体焰炬；原子 化、电离、激发 3. 试样雾化器 4. 光谱系统
透镜、光栅；将
2、方法原理
❖ 电感耦合等离子体焰炬温度可达6000~8000 K，当试样由进样器引入雾 化器，并被氩载气带入焰炬时，那么试样中组分被原子化、电离、激发， 以光的形式发射出能量。
❖ 碱度：判断水质和废水处理的重要指标，评价水体的缓冲能力 及金属在水中的溶解性和毒性等。
来源：造纸、电镀、印染、化工等排放的废水及洗涤剂、 化肥和农药在使用过程中的流失。
第七节 非金属化合物的测定
1. 酸度的测定
水中所含能与强碱发生中和作用的物质 的总量。包 括无机酸、有机酸、强碱弱酸盐。 〔1〕指示酸剂碱指示剂滴定法
原子吸收分光光度计结构示意图
扬州市农产品质量监测中心
原子化系统功能：提供能量，使试样枯燥、蒸发和原子
化类 型
性能
特点
火焰
原子化器
气体燃烧产生高温使样品原子化；包括雾化器 〔将试样雾化〕和燃烧器〔使试样原子化〕； 常用空气-乙炔焰，适用于熔点较低金属原子 化
优点：重现性好，易操作，适应
范围广。缺点：灵敏度低〔仅 10%左右的试液被原子化〕检测 限ng/mL级
2〕开始时，管内为Ar气，不导电，需要 用高压电火花触发，使气体电离后，在高 频交流电场的作用下，带电粒子高速运动 ，碰撞，形成“雪崩〞式放电，产生等离 子体气流。
3〕在垂直于磁场方向将产生感应电流〔涡电 流，粉色〕，其电阻很小，电流很大(数百安) ，产生高温。又将气体加热、电离，在管口形 成稳定的等离子体焰炬。
武理工环境监测教案02水和废水监测
Chapter2 水和废水监测教学目的①认识水资源和水质污染、水质监测对象和目的、监测项目；②掌握水质监测方案的制定、水污染监测方案的制定；③掌握水样的采集和保存基本方法；④水样的预处理；⑤物理性质的检验；⑥金属化合物的测定；⑦非金属无机物的测定；⑧有机化合物的测定；⑨水质污染生物监测；⑩底质监测及活性污泥性质的监测；教学重点①掌握水质监测方案的制定、水污染监测方案的制定；②掌握水样的采集和保存基本方法；③水样的预处理及分析方法；④汞、镉、铅、铬金属化合物的测定；⑤DO值、含氮化合物的测定；⑥COD、高锰酸钾指数的测定教学方法课内安排10个学时，习题课与讨论1个学时。
必读教材和参考书页码教材：37-41；42-59；67-81；83-85；89-97；101-108；109-140；多媒体课件：讲授提纲2.1 水质污染与监测2.1.1水资源及其水质污染2.1.1.1水和水体水是人类维系生命的基本物质，是工农业生产和城市发展不可缺少的重要资源，是人类环境的重要组成部分。
水体是河流、湖泊、沼泽、冰川、海洋及地下水的总称。
从自然地理的角度看，水体是指地表被水覆盖的自然综合体。
2.1.1.2水体污染当进入水体中的污染物含量超过了水体的自净能力，就会导致水体的物理、化学及生物特性的改变和水质的恶化，从而影响水的有效利用，危害人类健康，这种现象称为水体污染。
按排放形式不同：点污染源、面污染源根据污染物质及其形成污染的性质：化学性污染、物理性污染、生物性污染2.1.2 水质监测的对象和目的水质监测的目的（1）对地表水体的污染物质及渗透到地下水中的污染物质进行经常性的监测，以掌握水质现状及其发展规律。
（2）对排放的各类废水进行监视性监测，为污染源管理和排污收费提供依据。
（3）对水环境污染事故进行应急监测，为分析判断事故原因、危害及采取对策提供依据。
（4）为国家政府部门制定环境保护法规、标准和规划，全面开展环境保护管理工作提供有关数据和资料。
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13
分光光度法（SP）简介
定性分析：物质不同，当不同波长的光照 射时，产生选择性吸收，并形成独具不同 最大吸收波长的吸收光谱，这是定性分析 的基础。 定量分析：在最大波长处的吸光度（A）与 被测物质的浓度（C）之间符合光的吸收定 律，即朗伯-比尔（Lambert-Beer）定律.
14
分光光度法（SP）简介
40
二苯碳酰二肼分光光度法
O=C
NH-NH-C6H5 NH-NH-C6H5
1．六价铬的测定 在酸性介质中，六价铬与二苯碳酰二肼(DPC) 反应，生成紫红色络合物，于540nm波长处进 行比色测定。 2．总铬的测定 在酸性溶液中，首先，将水样中的三价铬用高 锰酸钾氧化成六价铬，过量的高锰酸钾用亚硝 酸钠分解，过量的亚硝酸钠用尿素分解，然后， 加入二苯碳酰二肼显色，于540nm处进行分光 光度测定。其最低检测浓度同六价铬。
5
朱令是谁——她
1973年11月出生在
朱令是谁——
北京，1992年考入
100%伤残、全身瘫
痪、双目近乎失明、
清华大学化学系物
理化学和仪器分析 专业；曾为清华大 学民乐队队员，曾
大脑迟钝、100公斤
的体重和基本语言
铊
获1994年全国高校 能力丧失 。 1995年春，朱令至少两次摄入致死剂量重金 1994年冬和 艺术表演独奏组二 属铊盐；第二次中毒后昏迷多日，几近成为植物人。
35
四、铅
铅是可在人体和动植物组织中蓄积的有毒金属， 其主要毒性效应是导致贫血、神经机能失调和肾 损伤等。 铅对水生生物的安全浓度为0.16mg／L。 测定水体中铅的方法: 原子吸收分光光度法 pH8.5-9.5 的氨性柠檬酸盐-氰化物的还原介质（红） 双硫腙分光光度法 阳极溶出伏安法和示波极谱法。
（二）双硫腙分光光度法
（三）阳极溶出伏安法
24
（一）原子吸收分光光度法
也称原子吸收光谱法（AAS），简称原子吸收法。
（1）直接吸入火焰原子吸收分光光度法(适用于镉、
铜、铅、锌等元素)
（2）用萃取或离子交换法富集后吸入火焰原子吸 收分光光度法 (适用于清洁水、含量低) （3）石墨炉原子吸收分光光度法(适用于清洁水，其
15
（一）双硫腙分光光度法
高锰酸钾和过硫酸钾 盐酸羟胺处理过量氧化剂 碱溶液处理过量双硫腙溶液
粗略检测：2-40μg/L；强调汞（浓硫酸，调碱性，加硫化钠）和有 机溶剂的回收 16
（二）冷原子吸收法（GB 7468-87）
该方法是利用汞原子蒸气对253.7 nm的 紫外光有选择性吸收，在一定范围内， 吸光度与汞浓度成正比例关系。
要功能是参与造血过程；铜在动物肝脏、肾、 0.4毫克。硒具有抗氧化， 3+:对人体有益，是人体必需的微量元素， 硒：成年人每天约需 Cr 鱼、虾、蛤蜊中含量较高。 危害：有害金属侵入人的肌体后，将会 并发现有预防癌症的作用。硒在小麦、玉米、大 能参与糖和脂肪类物质的代谢作用。 锌：对人体多种生理功能起着重要作用。锌 使某些酶失去活性而出现不同程度的中 白菜、南瓜、大蒜中含量较丰富。 在鱼类、肉类、动物肝肾中含量较高。 6+:可以干扰很多重要酶的活性，破坏肝、 Cr 毒症状。其毒性大小与金属种类、理化 碘：通过甲状腺素发挥生理作用，如促进蛋白
17
各种形态汞转变成二价汞，再用氯化亚锡还原成元素汞 汞挥发，载入测汞仪 汞原子蒸气对253.7nm的紫外光有强烈吸收。 最低检出浓度达0.05μg/L
18
测定要点
（1）水样预处理
在硫酸—硝酸介质中加入高锰酸钾和过硫酸铵 加热消解
（2）绘制标准曲线
依照水样介质条件，配制系列汞标准溶液。以 校正后的吸光度为纵坐标，相应的标准溶液的 汞浓度为横坐标，绘制标准曲线。
39
七、铬
铬（Ⅲ）是生物体必须的微量元素之一。铬的 毒性与其存在价态有关，六价铬具有强毒性， 为致癌物质，易被人体吸收而在体内蓄积。通 常认为六价铬的毒性比三价铬大100倍。对鱼类 来说，三价铬化合物的毒性比六价铬大。
水中铬的测定方法： 二苯碳酰二肼（DPC）分光光度法 原子吸收分光光度法 硫酸亚铁铵滴定法
11
汞的测定方法
（一）双硫腙分光光度法 （二）冷原子吸收法
（三）冷原子荧光法
12
分光光度法（SP）简起来的分析方法。其应用光区包括 紫外光区（10-400nm） 可见光区（400-780nm） 红外光区（780nm-300µm) 紫外和红外光谱法多用于有机物的定量和结构分 析；可见光分光光度法广泛用于水中金属污染物 的定量分析。
30
标准加入法
-定量分析方法
加入标溶液后待 测元素的浓度 吸光度
Cx Cx+Co Cx+2Co Cx+4Co
Ax
A1
A2
A3
以吸光度A对浓度C作图，得到一条 不通过原点的直线，外延此直线与横坐 标交于Cx，即为待测试样中待测元素的 浓度。
31
2.石墨炉原子吸收分光光度法
检测能力更高，不同污染程度的水样区别对待。
1.进样器；2.ICP焰炬；3.分光器；4.光电转 换及测量部件； 5.微型计算机；6.记录仪；7.打印机；8.高频 电源； 9.功率探测器；10.高频整流器
电感耦合等离子体焰炬 示意图
1.感应圈；2.冷却器；3.辅助 气； 4.炬管；5.试样载气
9
（一）电感耦合等离子体原子发射光谱
3、测定要点
(1)水样预处理：测定溶解态无素，采样后立即
测定灵敏度高于前两种方法，但基体干扰较火焰原子化 法严重)
25
1、火焰原子原子吸收光谱法
（1）原理
方法原理：将含有待测元素的溶液通过原子化系统喷成 细雾，随载气进入火焰，并在火焰中解离成基态原子。 当空心阴极灯辐射出待测元素的特征波长光通过火焰时， 因被火焰中待测元素的基态原子吸收而减弱。在一定的 实验条件下，特征波长光强的变化与火焰中待测元素的 浓度有定量关系。
温度：1800 ~ 3000℃。 操作：停止载气，以延长基态原子在石墨管 中的停留时间，提高分析的灵敏度。
4） 净化 目的：高温除去管内残渣。
34
（二）双硫腙分光光度法
方法基于在强碱性介质中，镉离子与双硫腙生 成红色螯合物，用三氯甲烷萃取分离后，于 518nm处测其吸光度，与标准溶液比较定量。
本方法适用于受镉污染的天然水和废水中镉的 测定，测定前应对水样进行消解处理。
冷原子吸收测汞仪是测定特征紫外光在吸 收池中被汞蒸气吸收后的透射光强。
冷原子荧光测汞仪是测定吸收池中的汞原 子蒸气吸收特征紫外光后被激发后所发射 的特征荧光(波长较紫外光长)强度。 冷原子荧光测汞仪光电倍增管必须与光源 相互垂直，以避免光源紫外光的干扰。
21
双硫腙分光光度法
汞 的 测 定
冷原子吸收法
2
性质、浓度及存在的价态和形态有关。 肾的正常功能，严重的引起癌症。 质合成；海带、紫菜、海鱼、海盐等中含量丰富。
重金属污染事件(水俣病事件 、痛痛病事件)
水俣病事件 1956年发生在日本熊本县水俣镇。含汞的 工业废水污染了水体，致使水俣湾的鱼中 毒，人食鱼后也中毒发病。1956年，水俣 镇开始出现一些手脚麻木、听觉失灵、运 动失调、严重时呈疯癫状态的病人。
（3）水样的测定
按照标准溶液的测定方法测定水样的吸光度， 从标准曲线上查得汞浓度。
19
（三）冷原子荧光法
该方法是利用汞原子蒸气吸收253.7 nm 的紫外光后，被激发而产生特征共振荧光， 一定条件下，荧光强度与汞浓度成正 比。 冷原子吸收测汞仪与冷原子荧光测汞仪的 区别？
20
冷原子吸收测汞仪与冷原子荧光测汞仪的区别？
3
水俣病事件－世界八大污染事件之一
4
重金属污染事件(水俣病事件 、痛痛病事件)
痛痛病事件
1955年至1972年，在日本富山县神通川流域， 由于冶炼厂排放的含镉废水污染了河水，两岸居 民用河水灌溉农田，致使土壤含镉量明显增高。 居民食用含镉量高的稻米和饮用含镉量高的河水 而中毒，导致肾和胃受损。由于患者经常“哎 吆—哎吆”地呼痛，日本人便把这种病称为“哎 吆—哎吆”病，也就是“痛痛病”。
2.6金属化合物的测定
本节的重点。 1）熟练掌握水体中主要的有害金属： 铝、汞、镉、铬、铅、砷重金属的主要测 定方法：分光光度法、原子吸收法、阳极 溶出伏安法 2）特别是分光光度法和原子吸收法 等国标方法。
1
概述
铁：铁在人体中含量约为 4 — 5 克。铁元素在 种类：水体中的金属元素有些是人体健 氟:是骨骼和牙齿的正常成分。含氟量较多的食 菠菜、瘦肉、蛋黄、动物肝脏中含量较高。 康必须的常量元素和微量元素，有些是 物有粮食(小麦、黑麦粉)、水果、茶叶、肉、西 有害于人体健康的。 铜：正常成人体内含铜 100 — 200 毫克。其主 红柿、土豆、鲤鱼、牛肉等。
原 理 、 要 点
冷原子荧光法
22
三、镉
镉的毒性很强，可在人体的肝、肾等组 织中蓄积，造成各脏器组织的损坏，尤 以对肾脏损害最为明显。还可以导致骨 质疏松和软化。 日本富山县“痛痛病”事件即由镉引起 的骨痛病。患者手足疼痛，全身各处都 很易发生骨折，进而骨骼软化萎缩 。
23
镉的测定方法
（一）原子吸收分光光度法
26
原子吸收分光光度计结构
光源 原子化系统 分光系统 检测系统
分类
单光束 分光光度计
双光束 分光光度计 可以削除光源不稳定产 生的测量误差
27
原子吸收分光光度计结构
光源
作用：发射被测元素的特征光谱。
原子化系统
作用：将试样转化为气态的基态原子，并吸收光源 发出的特征光谱。
28
原子吸收分光光度计结构
37
二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法
分光光度法（SP）简介
定性分析：物质不同，当不同波长的光照 射时，产生选择性吸收，并形成独具不同 最大吸收波长的吸收光谱，这是定性分析 的基础。 定量分析：在最大波长处的吸光度（A）与 被测物质的浓度（C）之间符合光的吸收定 律，即朗伯-比尔（Lambert-Beer）定律.
14
分光光度法（SP）简介
40
二苯碳酰二肼分光光度法
O=C
NH-NH-C6H5 NH-NH-C6H5
1．六价铬的测定 在酸性介质中，六价铬与二苯碳酰二肼(DPC) 反应，生成紫红色络合物，于540nm波长处进 行比色测定。 2．总铬的测定 在酸性溶液中，首先，将水样中的三价铬用高 锰酸钾氧化成六价铬，过量的高锰酸钾用亚硝 酸钠分解，过量的亚硝酸钠用尿素分解，然后， 加入二苯碳酰二肼显色，于540nm处进行分光 光度测定。其最低检测浓度同六价铬。
5
朱令是谁——她
1973年11月出生在
朱令是谁——
北京，1992年考入
100%伤残、全身瘫
痪、双目近乎失明、
清华大学化学系物
理化学和仪器分析 专业；曾为清华大 学民乐队队员，曾
大脑迟钝、100公斤
的体重和基本语言
铊
获1994年全国高校 能力丧失 。 1995年春，朱令至少两次摄入致死剂量重金 1994年冬和 艺术表演独奏组二 属铊盐；第二次中毒后昏迷多日，几近成为植物人。
35
四、铅
铅是可在人体和动植物组织中蓄积的有毒金属， 其主要毒性效应是导致贫血、神经机能失调和肾 损伤等。 铅对水生生物的安全浓度为0.16mg／L。 测定水体中铅的方法: 原子吸收分光光度法 pH8.5-9.5 的氨性柠檬酸盐-氰化物的还原介质（红） 双硫腙分光光度法 阳极溶出伏安法和示波极谱法。
（二）双硫腙分光光度法
（三）阳极溶出伏安法
24
（一）原子吸收分光光度法
也称原子吸收光谱法（AAS），简称原子吸收法。
（1）直接吸入火焰原子吸收分光光度法(适用于镉、
铜、铅、锌等元素)
（2）用萃取或离子交换法富集后吸入火焰原子吸 收分光光度法 (适用于清洁水、含量低) （3）石墨炉原子吸收分光光度法(适用于清洁水，其
15
（一）双硫腙分光光度法
高锰酸钾和过硫酸钾 盐酸羟胺处理过量氧化剂 碱溶液处理过量双硫腙溶液
粗略检测：2-40μg/L；强调汞（浓硫酸，调碱性，加硫化钠）和有 机溶剂的回收 16
（二）冷原子吸收法（GB 7468-87）
该方法是利用汞原子蒸气对253.7 nm的 紫外光有选择性吸收，在一定范围内， 吸光度与汞浓度成正比例关系。
要功能是参与造血过程；铜在动物肝脏、肾、 0.4毫克。硒具有抗氧化， 3+:对人体有益，是人体必需的微量元素， 硒：成年人每天约需 Cr 鱼、虾、蛤蜊中含量较高。 危害：有害金属侵入人的肌体后，将会 并发现有预防癌症的作用。硒在小麦、玉米、大 能参与糖和脂肪类物质的代谢作用。 锌：对人体多种生理功能起着重要作用。锌 使某些酶失去活性而出现不同程度的中 白菜、南瓜、大蒜中含量较丰富。 在鱼类、肉类、动物肝肾中含量较高。 6+:可以干扰很多重要酶的活性，破坏肝、 Cr 毒症状。其毒性大小与金属种类、理化 碘：通过甲状腺素发挥生理作用，如促进蛋白
17
各种形态汞转变成二价汞，再用氯化亚锡还原成元素汞 汞挥发，载入测汞仪 汞原子蒸气对253.7nm的紫外光有强烈吸收。 最低检出浓度达0.05μg/L
18
测定要点
（1）水样预处理
在硫酸—硝酸介质中加入高锰酸钾和过硫酸铵 加热消解
（2）绘制标准曲线
依照水样介质条件，配制系列汞标准溶液。以 校正后的吸光度为纵坐标，相应的标准溶液的 汞浓度为横坐标，绘制标准曲线。
39
七、铬
铬（Ⅲ）是生物体必须的微量元素之一。铬的 毒性与其存在价态有关，六价铬具有强毒性， 为致癌物质，易被人体吸收而在体内蓄积。通 常认为六价铬的毒性比三价铬大100倍。对鱼类 来说，三价铬化合物的毒性比六价铬大。
水中铬的测定方法： 二苯碳酰二肼（DPC）分光光度法 原子吸收分光光度法 硫酸亚铁铵滴定法
11
汞的测定方法
（一）双硫腙分光光度法 （二）冷原子吸收法
（三）冷原子荧光法
12
分光光度法（SP）简起来的分析方法。其应用光区包括 紫外光区（10-400nm） 可见光区（400-780nm） 红外光区（780nm-300µm) 紫外和红外光谱法多用于有机物的定量和结构分 析；可见光分光光度法广泛用于水中金属污染物 的定量分析。
30
标准加入法
-定量分析方法
加入标溶液后待 测元素的浓度 吸光度
Cx Cx+Co Cx+2Co Cx+4Co
Ax
A1
A2
A3
以吸光度A对浓度C作图，得到一条 不通过原点的直线，外延此直线与横坐 标交于Cx，即为待测试样中待测元素的 浓度。
31
2.石墨炉原子吸收分光光度法
检测能力更高，不同污染程度的水样区别对待。
1.进样器；2.ICP焰炬；3.分光器；4.光电转 换及测量部件； 5.微型计算机；6.记录仪；7.打印机；8.高频 电源； 9.功率探测器；10.高频整流器
电感耦合等离子体焰炬 示意图
1.感应圈；2.冷却器；3.辅助 气； 4.炬管；5.试样载气
9
（一）电感耦合等离子体原子发射光谱
3、测定要点
(1)水样预处理：测定溶解态无素，采样后立即
测定灵敏度高于前两种方法，但基体干扰较火焰原子化 法严重)
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1、火焰原子原子吸收光谱法
（1）原理
方法原理：将含有待测元素的溶液通过原子化系统喷成 细雾，随载气进入火焰，并在火焰中解离成基态原子。 当空心阴极灯辐射出待测元素的特征波长光通过火焰时， 因被火焰中待测元素的基态原子吸收而减弱。在一定的 实验条件下，特征波长光强的变化与火焰中待测元素的 浓度有定量关系。
温度：1800 ~ 3000℃。 操作：停止载气，以延长基态原子在石墨管 中的停留时间，提高分析的灵敏度。
4） 净化 目的：高温除去管内残渣。
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（二）双硫腙分光光度法
方法基于在强碱性介质中，镉离子与双硫腙生 成红色螯合物，用三氯甲烷萃取分离后，于 518nm处测其吸光度，与标准溶液比较定量。
本方法适用于受镉污染的天然水和废水中镉的 测定，测定前应对水样进行消解处理。
冷原子吸收测汞仪是测定特征紫外光在吸 收池中被汞蒸气吸收后的透射光强。
冷原子荧光测汞仪是测定吸收池中的汞原 子蒸气吸收特征紫外光后被激发后所发射 的特征荧光(波长较紫外光长)强度。 冷原子荧光测汞仪光电倍增管必须与光源 相互垂直，以避免光源紫外光的干扰。
21
双硫腙分光光度法
汞 的 测 定
冷原子吸收法
2
性质、浓度及存在的价态和形态有关。 肾的正常功能，严重的引起癌症。 质合成；海带、紫菜、海鱼、海盐等中含量丰富。
重金属污染事件(水俣病事件 、痛痛病事件)
水俣病事件 1956年发生在日本熊本县水俣镇。含汞的 工业废水污染了水体，致使水俣湾的鱼中 毒，人食鱼后也中毒发病。1956年，水俣 镇开始出现一些手脚麻木、听觉失灵、运 动失调、严重时呈疯癫状态的病人。
（3）水样的测定
按照标准溶液的测定方法测定水样的吸光度， 从标准曲线上查得汞浓度。
19
（三）冷原子荧光法
该方法是利用汞原子蒸气吸收253.7 nm 的紫外光后，被激发而产生特征共振荧光， 一定条件下，荧光强度与汞浓度成正 比。 冷原子吸收测汞仪与冷原子荧光测汞仪的 区别？
20
冷原子吸收测汞仪与冷原子荧光测汞仪的区别？
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水俣病事件－世界八大污染事件之一
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重金属污染事件(水俣病事件 、痛痛病事件)
痛痛病事件
1955年至1972年，在日本富山县神通川流域， 由于冶炼厂排放的含镉废水污染了河水，两岸居 民用河水灌溉农田，致使土壤含镉量明显增高。 居民食用含镉量高的稻米和饮用含镉量高的河水 而中毒，导致肾和胃受损。由于患者经常“哎 吆—哎吆”地呼痛，日本人便把这种病称为“哎 吆—哎吆”病，也就是“痛痛病”。
2.6金属化合物的测定
本节的重点。 1）熟练掌握水体中主要的有害金属： 铝、汞、镉、铬、铅、砷重金属的主要测 定方法：分光光度法、原子吸收法、阳极 溶出伏安法 2）特别是分光光度法和原子吸收法 等国标方法。
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概述
铁：铁在人体中含量约为 4 — 5 克。铁元素在 种类：水体中的金属元素有些是人体健 氟:是骨骼和牙齿的正常成分。含氟量较多的食 菠菜、瘦肉、蛋黄、动物肝脏中含量较高。 康必须的常量元素和微量元素，有些是 物有粮食(小麦、黑麦粉)、水果、茶叶、肉、西 有害于人体健康的。 铜：正常成人体内含铜 100 — 200 毫克。其主 红柿、土豆、鲤鱼、牛肉等。
原 理 、 要 点
冷原子荧光法
22
三、镉
镉的毒性很强，可在人体的肝、肾等组 织中蓄积，造成各脏器组织的损坏，尤 以对肾脏损害最为明显。还可以导致骨 质疏松和软化。 日本富山县“痛痛病”事件即由镉引起 的骨痛病。患者手足疼痛，全身各处都 很易发生骨折，进而骨骼软化萎缩 。
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镉的测定方法
（一）原子吸收分光光度法
26
原子吸收分光光度计结构
光源 原子化系统 分光系统 检测系统
分类
单光束 分光光度计
双光束 分光光度计 可以削除光源不稳定产 生的测量误差
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原子吸收分光光度计结构
光源
作用：发射被测元素的特征光谱。
原子化系统
作用：将试样转化为气态的基态原子，并吸收光源 发出的特征光谱。
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原子吸收分光光度计结构
37
二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法