环境化学实验指导书

实验一大气中降尘向地面输入通量的测定

一、目的和要求

1．了解一些大气污染物向地面迁移的方式

2．掌握环境空气中可沉降颗粒物的测定方法

二、实验原理

降尘是大气污染监测的参考性指标之一，大气降尘其定义是指在空气环境条件下，靠重力自然沉降在集尘缸中的颗粒物。大气中的一些污染物如SO2、Hg 会被气溶胶和颗粒物吸附，以颗粒态的形式存在于大气中，它们中的一部分随着大气颗粒物的沉降返回地面，形成了大气中污染物向地面输入的干沉降模式。

本实验用重量法测定大气中可沉降颗粒物的量。大气中可沉降的颗粒物，沉降在装有乙二醇水溶液做收集液的集尘缸内，经蒸发、干燥、称重后，计算降尘量。并分析其中一些污染物的含量，从而得出他们向地面输入的通量。

三、样品的采集方法

自然沉降法利用颗粒物受重力场作用，沉降在一个敞开的容器中，采集的是较大粒径的颗粒物（>30 微米）。这种方法由于简便易行并且最接近实际情况，因此选该方法来研究本

实验中大气干沉降问题。具体为：

用内径30cm 的圆筒形塑料盆，放置在一定高度且周围敞开的地方，采集空气中降尘。采集周期至少为一个月。采样后用重量法测定降尘量。结果用单位面积、单位时间内从大气中自然沉降的颗粒物质量，来计算出大气降尘向地面输入的通量。

四、仪器和试剂

1．集尘盆：内径30cm，高13cm 的塑料盆

2．瓷坩埚50ml

3．电热板TP 控温型

4．分析天平感量0.1mg

5．烧杯500mL

6．镊子

7. 毛笔刷

五、实验步骤

1. 烘箱内50mL 瓷坩埚已衡重，取出称量记录为W0。

2. 用光洁的镊子将落入盆内的树叶、昆虫等异物取出后扔掉，用毛笔把盆壁内的降尘归拢

集中，并用尽量少的蒸馏水（以避免太长的加热蒸发时间）将附着在盆壁的细小尘粒洗下来，将缸内溶液和尘粒全部转移到500mL 烧杯中，在电热板上加热蒸发，使体积浓缩到10mL 左右。

3. 冷却后用蒸馏水冲洗杯壁，并用毛笔把杯壁上尘粒洗干净，将杯中溶液和尘粒全部转移

到已称重的50mL 的坩埚（W0）中，继续在电热板上加热至小体积（微干），然后放入105℃烘箱中烘干，称重降尘和坩埚的重量（W1）。

4. 用尺子测量集尘盆（盆口处）的内径，按不同方向至少测定三次，取其算术平均值。

六、计算

降尘量可表示为：

降尘量M（t/km2.Day）＝10000（W1－W0）/(S·D)

式中：

M——降尘总量，t/km2.Day；

W0——经恒重后的干燥坩埚的重量，g；

W1——降尘、瓷坩埚和蒸馏水蒸发至干并恒重后的重量，g；

S——集尘缸缸口面积，cm2；

D——采样天数。

七、注意事项

1. 样品从500mL 烧杯中转移到瓷坩埚中时要转移完全，即用少量蒸馏水冲洗烧杯3 次，

把冲洗液全部转移到瓷坩埚中。

2. 样品在蒸发浓缩时，要在通风柜中进行。样品转移到瓷坩埚后应降低温度加热，避免

样品溅出损失。

3. 加热过程中，一定有人守候在电热板前，不要离开，以免事故发生！

实验二水体富营养化程度的评价

一、实验目的

1. 掌握叶绿素-a浓度的测定原理及方法；

2. 综合营养状态指数法评价水体的富营养化状况。

二、仪器器材

1. 仪器设备

(1) 可见分光光度计

(2) 抽滤装置：过滤器、真空泵

(3) 量筒：250ml、500ml

(4) 移液管：1 mL、2 mL、10 mL

(5) 具塞小试管：10 mL

(6) 孔径0.45μm的玻璃纤维滤膜

2. 试剂

(1) 1%MgCO3 悬浊液

(2) 丙酮:水（9:1）溶液

（3）2mol/L HCl溶液

三、实验过程

1.原理

测定水体中的叶绿素-a的含量，可估计该水体的绿色植物存在量。将色素用丙酮萃取，测量其吸光度值，便可以测得叶绿素- a的含量。

2.实验步骤

（1）水样采集：采集水样1.5～2L。

（2）水样过滤：将100～500 mL水样经玻璃纤维滤膜过滤，记录过滤水样的体积。过滤前滤膜上加少量碳酸镁悬浊液，抽滤负压不能过大（约为0.5atm），水样抽完后继续抽1～2min，可放入冰箱内短期保存1～2d，长期保存（30d）则需放入低温冰箱中（－20℃）。（3）叶绿素a提取：将附有浮游植物的玻璃滤膜剪碎，放入小瓶或离心管内。加10 mL90%

丙酮液，在4℃暗处放置4h 。

（4）光密度测量：将一些萃取液倒入1 cm 玻璃比色皿，加比色皿盖，以试剂空白为参比，

分别在波长665 nm 和750 nm 处测吸光度。加1滴2 mol/L 盐酸于上述两只比色皿中，混匀并放置10 min ，再在波长665 nm 和750 nm 处测定吸光度。 （5）结果处理 酸化前 ： A=A 665-A 750 酸化后： A a =A 665a -A 750a

在665 nm 处测得吸光度减去750 nm 处测得值是为了校正浑浊液。 用下式计算叶绿素- a 的浓度（μg/L ）：

Chla(丙酮)＝[27.3*（A-A a ）]*V 丙酮(ml)／V 水样(ml)

四、水体富营养化状况评价

（1）综合营养状态指数公式为：

1

()()m

j j TLI W TLI j =∑=∑•

式中： ()TLI ∑—综合营养状态指数；

j W —第j 种参数的营养状态指数的相关权重。

()TLI j —第j 种参数的营养状态指数。

以chla 作为基准参数，则第j 种参数的归一化的相关权重计算公式为：

221ij j m

ij

j r W r

==

∑

中国湖泊（水库）部分参数与chla 的相关关系r ij 及r ij 2值

（2）营养状态指数计算公式为：

TLI （chl ）=10（2.5+1.086lnchl ） TLI （TP ）=10（9.436+1.624lnTP ） TLI （TN ）=10（5.453+1.694lnTN ） TLI （SD ）=10（5.118-1.94lnSD ） TLI （COD Mn ）=10（0.109+2.661lnCOD ）

式中：叶绿素a chl 单位为mg/m 3，透明度SD 单位为m ；其它指标单位均为mg/L 。

（3）湖泊（水库）营养状态分级：