水体有机化合物的测定
生活饮用水标准检验方法—吹扫捕集气相色谱质谱法测定挥发性有机物
⽣活饮⽤⽔标准检验⽅法—吹扫捕集⽓相⾊谱质谱法测定挥发性有机物吹脱捕集/⽓相⾊谱-质谱法测定挥发性有机化合物1范围本⽅法适⽤于测定⽣活饮⽤⽔中的可吹脱有机化合物, 本⽅法测定挥发性有机化合物的种类（见表1）和检出限随仪器和操作条件⽽变，⽔样为25mL时的⽅法检出限见表2。
2 原理将被测⽔样⽤注射器注⼊吹脱捕集装置的吹脱管中，于室温下通以惰性⽓体（氦⽓），把⽔样中低⽔溶性的挥发性有机化合物及加⼊的内标和标记化合物吹脱出来，捕集在装有适当吸附剂的捕集管内。
吹脱程序完成后，捕集管被瞬间加热并以氦⽓反吹，将所吸附的组分解吸⼊⽑细管⽓相⾊谱仪(GC)中，组分经程序升温⾊谱分离后，⽤质谱仪(MS)检测。
通过⽬标组分的质谱图和保留时间与计算机谱库中的质谱图和保留时间作对照进⾏定性；每个定性出来的组分的浓度取决于其定量离⼦与内标物定量离⼦的质谱响应之⽐。
每个样品中含已知浓度的内标化合物，⽤内标校正程序测定。
3 ⼲扰及消除主要的污染源是吹脱⽓体及捕集管路中的挥发性有机化合物，不要使⽤⾮聚四氟⼄烯的塑料管和密封圈，吹脱装置中的流量计不应含橡胶元件；每天在操作条件下分析纯⽔空⽩，检查系统中是否有污染(不准从样品检测结果中扣除空⽩值)；仪器实验室不应有溶剂污染，特别是⼆氯甲烷和甲基叔丁基醚(MTBE)。
⾼、低浓度的样品交替分析时会产⽣残留性污染。
为避免此类污染，在测定样品之间要⽤纯⽔将吹脱管和进样器冲洗两次。
在分析特别⾼浓度的样品后要分析⼀个实验室纯⽔空⽩。
若样品中含有⼤量⽔溶性物质、悬浮固体、⾼沸点物质或⾼浓度的有机物，会污染吹脱管，此时要⽤洗涤液清洗吹脱管，再⽤⼆次⽔淋洗⼲净后于105℃烘箱中烘⼲后使⽤。
吹脱系统的捕集管和其他部位也易被污染，要经常烘烤、吹脱整个系统样品在运输和贮藏过程中可能会因挥发性有机化合物(尤其是氟代烃和⼆氯甲烷)渗透过密封垫⽽受到污染。
在采样、加固定剂和运输的全过程中携带纯⽔作为现场试剂空⽩来检查此类污染。
水中的多环芳烃的测定
水中的多环芳烃的测定
多环芳烃是一类有机化合物，由若干个苯环组成，具有较高的毒性
和致癌性。
它们广泛存在于石油、煤炭等化石燃料中，也会通过工业
废水、农药、汽车尾气等途径进入水体中，对水环境造成严重污染。
因此，对水中多环芳烃的测定显得尤为重要。
一、测定方法
目前，常用的测定方法主要有气相色谱法、液相色谱法、质谱法等。
其中，气相色谱法是最常用的方法之一。
该方法利用气相色谱仪对样
品中的多环芳烃进行分离和检测，具有分离效果好、检测灵敏度高等
优点。
液相色谱法则是利用液相色谱仪对样品进行分离和检测，适用
于水中多环芳烃浓度较低的情况。
质谱法则是将气相色谱或液相色谱
与质谱联用，可以对多环芳烃进行定性和定量分析。
二、样品处理
在进行多环芳烃的测定前，需要对水样进行处理。
首先，需要将水样
进行预处理，去除其中的悬浮物和杂质。
其次，需要将水样进行萃取，将其中的多环芳烃提取出来。
萃取方法有多种，如固相萃取、液液萃
取等。
最后，需要对提取出来的多环芳烃进行纯化和浓缩，以提高检
测的灵敏度和准确性。
三、测定结果
通过对水样中多环芳烃的测定，可以得到其浓度和种类等信息。
根据测定结果，可以评估水体的污染程度，制定相应的治理措施。
同时，也可以为环境保护和水资源管理提供科学依据。
四、结论
水中多环芳烃的测定是一项重要的环境监测工作。
通过选择合适的测定方法和样品处理方法，可以得到准确可靠的测定结果。
这对于保护水环境、维护人类健康具有重要意义。
水中有机污染物的测定
工厂类型
主要排放有机污染物的种类
用待测试样调湿微量注射器针头及针筒，并 洗涤三次，缓缓反复多次尽可能排出针筒内 气泡，迅速注射样品至HPLC柱头，进行 HPLC分析，并用甲醇洗涤注射器，以备下 次进样。 色谱工作站完成记录，采用定性分析和定 量分析法计算结果。
计算
• 采用色谱工作站，计算出各组分的含量，单位 μ g/L。 • 样品浓度： • Ρ i =ρ 0Vt/VS • 式中：ρ i——试样中组分质量浓度，μ g/L。 • ρ 0——固相萃取洗脱液质量浓度， μ g/L。 • V t——固相萃取洗脱液浓缩后定容体积， m L。 • VS——水样体积， m L 。
水体有机污染物的种类
• 水体中的有机污染物有许多，包括以下这 些种类： 酚类化合物、苯胺类化合物、硝基苯类、 总有机卤化物、石油类、挥发性和半挥发 性有机污染物、苯系物、挥发性卤代烃、 氯苯类化合物、邻苯二甲酸酯类、甲醛、 有机氯农药、有机磷农药、三氯乙醛、多 环芳烃、二恶英类、多氯联苯。
水中有机污染物及其危害
注意事项
• 1 .使用标准样品条件 • 2 .安全
使用标准样品条件
• （1） 标准样品进样体积与试样体积相 同，标准样品浓度应接近试样的浓度。 • （2 ）标准样品和试样尽可能同时分析， 直接与单个标样比较以测定浓度。
安全
• (1 )所用有机溶剂甲醇有毒性，四氢呋喃、 正己烷易燃，均为易挥发性试剂，操作 时必须遵守有关规定，重蒸馏有机溶剂 必须在通风柜中进行，严禁明火。 • (2 )分析的PAHS为致癌物，因此要有保 护措施。 • (3 )用过的废液集中处理后排放。
水中的有机物的测定课件
仪器分析法：利用色谱、质谱、光谱 等现代分析仪器对水样中的有机物进 行分离和检测，具有高灵敏度和高分 辨率。
以上内容仅为课件的概述部分，详细 的测定方法和实验操作将在后续课程 中展开讲解。
2. 使用相同的有机溶剂萃取水样中的有机物。
测定步骤
3. 利用色谱、质谱等仪器分析有机物种类和浓度，对比 处理前后的变化。
1. 分别采集工业废水处理前后的水样。
结果解读：若处理后废水中的有机物种类和浓度显著降低， 说明处理效果良好，废水可达标排放。
案例三：饮用水源地的有机物测定
测定目的：确保饮用水源地水质安全，保障居民饮用水 质量。
• TOC测定结果受到多种因素影响，如水样保存 条件、仪器精度等。因此，在进行TOC测定时 需要注意这些影响因素，以保证测定结果的准 确性和可靠性。
化学需氧量（COD）测定法
化学氧化剂
• 利用化学氧化剂将水样中 的有机物氧化分解，通过 测量消耗氧化剂的量来计 算水样中的有机物含量。 常用的氧化剂有高锰酸钾、 重铬酸钾等。该方法测定 结果准确度高，但操作较 繁琐。
02
水样采集与前处理
水样采集原则
代表性原则
水样必须具有代表性，能 够准确反映水体中的有机 物污染情况。
安全性原则
采样过程应保证人员安全 和样品完整，防止二次污染。
可操作性原则
采样方法应简便易行，便 于大规模开展。
水样保存方法
冷藏保存
将水样置于低温环境中，抑制生 物活动，减少有机物分解。
酸化保存
1. 在饮用水源地采集水样。
测定步骤 2. 使用专用试剂去水样中的无机物干扰。
水中有机物含量的指标
水中有机物含量的指标
污染物水质指标
1. 总有机碳（TOC）：指水体中有机化合物中碳元素所占比例，常用
来评价水质中有机类物质的含量。
2. 高锰酸盐指数（COD）：用以表征水质中有机物总量的指标，是测
定污水中有机物的基本指标之一。
3. 氨氮（NH3-N）：主要来源于生物的活动以及有机物在水中的代谢，是评价水体污染程度的重要指标之一。
4. 亚硝酸盐（NO2-）：除了与氨氮并列，更为重要的是可以作为氮类
化合物水溶解有机物的微量污染物。
5. 甲烷（CH4）：甲烷是有机物质的一种，它在污水中的含量可以比
作一个“指示剂”，它的含量与污水的污染状况有很大的关系。
6. 硝酸盐（NO3-）：反映硝酸根离子浓度的指标，可以用来表示水体
中有机物的短期积累程度。
7. 磷酸盐（PO4-）：反映污水中磷化合物浓度的重要指标，也可以用
来评价水体中有机物的含量。
8. 硫酸盐（SO4-）：通常可以量化污水中根据酸度而入河的一类有机物，进而了解水体中有机物类型及其含量。
9. 氯酸盐（Cl-）：氯酸盐是一类重要的水质指标，可以用来识别水中有机物的大小程度。
10. 氟化物（F-）：可以用来判断水体中有机物的污染程度，提供有效的监测手段。
水体中挥发性有机物的测定
欧洲：顶空技术为主（土壤：多头顶空进样）
美国：吹扫捕集技术为主（EPA601、 EPA602、EPA603、EPA624、EPA501.1、 EPA524.2)
日本：静态顶空和吹扫捕集
精选ppt
33
方法
样品类型
样品前处理
被分析物数 目
502.2
饮用水
吹扫捕集
60
524.2
饮用水
吹扫捕集
84
624
废水
吹扫捕集
31
8021
液体或固体 体废弃物
吹扫捕集 直接进样 静态顶空
60
液体或固体 吹扫捕集
8260
废弃物 直接注射
58
认证实验室 水、底泥土 吹扫捕集
程序
壤 精选ppt 溶剂萃取
34
线性范围 （μg/L）
0.5～50
0.5～50 10～200
2～200
检测器
光离子化检 测器或电 解传导检 测器
质谱
质谱
光离子化检 测器或电 解传导检 测器
2～200
质谱
10～200
质谱
34
①.GB系列的VOC标准采样和分析方法 ②.水和废水监测分析方法（四版） ③.生活饮用水卫生检验标准
GB/T5750.1~13 ④. （GB3838-2002） 《地表水环境质
量标准集中式生活饮用水地表水源地 特定项目标准限值 》
沸点（℃）
136.2 139 138.5 145.1～145.5 146 149～150 152 180.4 173.4 218.5 221 208.5 215 115.3 77.3 154～159 精选1p9p8t ～200
CAS NO. 100-41-4 108-38-3 106-42-3 95-47-6 100-42-5 75-25-2 98-82-8 95-50-1 106-46-7 87-61-6 120-82-1 108-70-3 87-68-3 110-86-1 107-13-1
水体中有色可溶性有机物的测量及其变化
水体中有色可溶性有机物的测量及其变化付宇;韦玉春;周宇【摘要】Chromophoric dissolved organic matter (CDOM) is one of the major constituents in water color remote sensing. It is significantly important in the research Held such as aquatic ecosystem, optical remote sensing, organic pollution and global carbon circulation, and becoming a hot research topic. This paper systematically summed up the measurement and calculation methods of CDOM, measurement problems, spatial and temporal changes of CDOM and its correlative factors, so as to provide a reference for related work. Presently, routine measurement and calculation methods of CDOM include spectral absorption coefficient and fluorescence spectrum method, CDOM concentration is expressed by absorption coefficient at 355 nm,375 nm or 440 nm in the former, and expressed by fluorescence intensity at excitation wavelength between 200 nm and 435 nm, and emission wavelength between 2S0 nm and 600 nm in the latter. CDOM absorption coefficient in water varying with time, region, depth or water body type, and its value is correlated with factors such as salinity, chlorophylla concentration, DOM (dissolved organic matter) , suspended sediment concentration and others.%有色可溶性有机物(CDOM)是水色遥感的重要组分之一,在水生生态系统、光学遥感、有机污染、全球碳循环等方面具有重要的研究意义,这已成为国内外学者研究的热点.本文系统总结了国内外CDOM测量计算的方法、测量中存在的问题、CDOM的时空变化特点及其相关因素,以期为相关的工作提供参考.目前CDOM的常规测量计算方法包括光谱吸收系数和荧光光谱法两种,前者使用355 nm、375 nm、440 nm等波长处的吸收系数来表示CDOM的浓度,后者采用200 nm～435 nm激发波长和250 nm～600 nm发射波长的荧光强度来表示CDOM的浓度.CDOM吸收系数在不同时间段、不同区域、不同深度或不同类型水体中均存在差异,且其值大小与盐度、叶绿素a浓度、DOC、悬浮泥沙浓度等因素存在一定的相关性.【期刊名称】《南京师大学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(035)001【总页数】9页(P95-103)【关键词】有色可溶性有机物;吸光度;水色;碳循环【作者】付宇;韦玉春;周宇【作者单位】南京师范大学教育部虚拟地理环境重点实验室,江苏南京210046;南京师范大学教育部虚拟地理环境重点实验室,江苏南京210046;南京师范大学教育部虚拟地理环境重点实验室,江苏南京210046【正文语种】中文【中图分类】X832有色可溶性有机物最早称为黄色物质，黄色物质的研究开始于20世纪30年代，最初英文表示为Gelbstoff，原指海水中的粘质胶性溶解物．随着研究的深入，人们还发现自然水体中的黄色物质由可溶性有机物碎片组成．大部分学者认为黄色物质有两种来源:一种来源于陆地，主要是江河径流携带;另一种由海洋浮游植物有机体化学降解而形成．在近海，江河径流携带入海为主要来源，而在大洋则主要是由海洋有机物自身降解所产生的．因此海水中的黄色物质分为“海洋”和“陆地”两种起源［1］．为了更准确地表达黄色物质的理化属性，目前国际上称其为“有色可溶性有机质”(Chromop horic dissolved organic matter，CDOM)．CDOM是水体中重要的光衰减因子，也是生物光学模型构建的主要组成部分，其光学特性比较单一，主要表现为对光的吸收．CDOM浓度和光学特性显著地改变了水体水色和水下光场强度及光谱的分布［2］，由于CDOM对光的衰减作用主要表现为吸收，且在紫外和蓝光波段随波长的增加呈指数下降［3］;由于其在蓝光波段的吸收与叶绿素a吸收重叠［3］，直接干扰了水色遥感，导致了水体中叶绿素a浓度估算偏高，因此CDOM也成为遥感专家关注的重点．1 研究意义CDOM作为水色遥感的重要组分之一，其吸收能力主要分布在紫外光及可见光的蓝光部分．由于其有效地吸收了紫外光波段，可以限制对生物有害的UVB辐射(280 nm～320 nm)穿透深度保护了水生生物，同时，CDOM吸收紫外辐射后容易发生光化学降解，释放碳、氮等元素参与营养盐的循环，是湖泊富营养化进程的重要驱动因子［4］，而其在蓝光区的吸收作用，与浮游植物和非藻类颗粒物的吸收重叠，干扰了浮游植物生物量、初级生产力和悬浮物的定量遥感［5］，而且降低了水中蓝光的能量及传输深度，一定程度上抑制了水体中叶绿素的光合作用．另外，CDOM还是一种荧光物质，在紫外短波光的激发下会发出长于吸收光波长的荧光．其含量与光学特性显著地改变了湖泊水色及水下光强和光谱分布［6］，在水环境及水生生态系统中具有重要地位．因此，研究利用遥感方法提取大范围水体中CDOM含量对于湖泊水质和富营养化的遥感监测、水下光场结构改善等都非常重要．CDOM在海水中的化学性质比较稳定，是重要的水质参数之一．在以陆源黄色物质为主的近岸海域，黄色物质浓度可以作为海水污染程度的“指示剂”，黄色物质对海水中污染物质的形态、毒性、运移产生重要影响．在海陆相互作用研究中，陆源黄色物质可以作为陆地向海洋的化学物质输送的代表性参数之一［7］．因而研究CDOM对有机污染物的迁移循环以及生态系统动力学过程有重要意义．CDOM吸收系数与溶解有机碳(DOC)浓度可以建立很好的区域关系，用以反演得出非光学活性的DOC．CDOM具有稳定的荧光特性，对于CDOM相对主导的海区，可以用某一激发波长对其进行高灵敏度荧光测定，再根据线性关系反演吸收系数，从而实现对海洋水色和叶绿素a浓度的遥感校正．另外，对近岸尤其对河口区，还可以通过建立CDOM吸收系数与盐度的相关关系，利用遥感间接获得盐度等物理参数［8］．因此，研究其光谱吸收性质具有重要的实际意义．CDOM吸收紫外光后可产生能被浮游生物利用的低分子量含碳气体(如CO2)，海水中的CDOM被推测是地球表面的最大碳源，研究CDOM的属性对海中碳含量的估算具有重大影响，因此对黄色物质的光研究是全球碳系统研究的重要组成部分，对储藏于大气层中CO2问题的研究具有重要意义［9］．2 物质构成Kalle指出黄色物质由碳水化合物经麦拉德反应形成，即含有碱和氨基酸的溶液经化学反应受热形成黄色或棕色的类黑精终产物［10］．随着研究的深入，Gagosian于1977年指出黄色物质可能由下列成分组成:氨基酸、糖、氨基糖和脂肪酸类，另外也可能含有类胡萝卜素、氯纶色素、碳水化合物和酚等［11］．随着全球碳循环研究的进展，发现海水中碳的存在形式主要有颗粒有机碳(POC)和溶解有机碳(DOC)两种［1］．在溶解有机碳中，在黄光波段吸收较小且呈黄色的那部分物质被称为黄色物质，此时将黄色物质的英文名称改为Yellow Substance．Carder K L研究发现，黄色物质是与悬浮物和浮游植物并列的海洋水色遥感的3个重要组分，直接影响和间接减少了浮游植物的光合作用，严重干扰了光学遥感确切估算海洋初级生产力和海洋悬浮泥沙含量［12］．3 光谱特征对黄色物质的光吸收研究可追溯到20世纪30年代，Kalle、Jerlov等人进一步对黄色物质吸收光谱开展研究，发现黄色物质的吸收与吸收光波波长呈指数变化;Morel等［13］给出了黄色物质光吸收系数的指数表达式;1981年Bricaud得出CDOM光谱吸收曲线变化与非藻类颗粒物相似，在可见光区域随波长增加呈负指数规律递减［3］;Babin M，Sasaki H等人研究表明，CDOM具有相对稳定的吸收光谱特征，可用指数衰减率来定量表示．黄色物质的光吸收特性表现为在紫外可见光区最高，到红外光谱区降为零［14］．在我国，孔德星等通过对长江口海域黄色物质的研究发现，随着波长的增加，吸收系数基本呈指数衰减［15］，这与朱建华等对东海的研究［16］、李猛等对厦门湾的研究［17］是一致的，也符合Bricaud的指数模型;但周虹丽等对青海湖水色要素吸收光谱的研究发现光谱在750 nm波段有强烈的吸收峰［18］;黄昌春等对太湖水体的CDOM光谱吸收系数研究中发现，在275 nm附近存在一显著的肩［19］，该肩值与类似研究［20，21］的报道结果一致;张运林等通过对云南高原湖泊群的黄色物质光谱吸收特性的研究发现，越到短波不同湖泊的黄色物质吸收曲线差异越大［22］．4 常用测量计算方法目前对CDOM的研究方法有两大类:化学方法和物理方法．化学方法一般采用吸浮法，过程很复杂，而且只能获得CDOM的主要成分，限制了人们对它的研究，因此，CDOM的形成、成分和演化机理的研究逐渐从生化领域跨到物理领域．由于水体中CDOM含量很低，组成复杂，物理方法通常以水体光学性质为基础，以此获得CDOM有关指标，并根据其光吸收特点对水体中CDOM进行相对定量、定性研究．由于CDOM具有荧光特性，荧光光谱技术已成为开展CDOM研究的重要手段，被用于CDOM的定性定量及来源、分布及其变化规律的研究［23］．4.1 光谱吸收系数4.1.1 测量计算由于黄色物质成分的复杂性，目前尚无法确定其浓度，常用的方法是用355 nm、375 nm、440 nm等波长处的吸收系数来表示CDOM的浓度［24］，并以375 nm和380 nm处的吸收系数作为表征黄色物质浓度居多．吸收系数越大，对应的CDOM浓度就越高．CDOM吸收系数的测定相对比较简单、方法成熟．根据张运林［24］对太湖区域、孔徳星等对长江口海域的研究［15］，总结得出目前一般采用0.7μm GF/F过滤掉水样中大的颗粒和浮游生物细胞，然后用经过酸和Milli-Q处理过的0.2μm的聚碳酸酯滤膜(10%HCl浸泡15min后，再用纯净水充分淋洗)对其进行过滤．过滤后的样品采用分光光度计测量吸光度．根据设计的光谱，对水样的光密度进行测量，可得到不同波长的光密度D(λ)．式中:γ为比色皿(光程)长度，ODs(λ)为波长为λ时水样的光密度，ODb(λ)为波长为λ时空白的光密度［25-28］．目前专家学者多用光吸收系数来作为表征黄色物质浓度的有效参数．尽管它并不是真正意义上以mg/L来表示的绝对浓度，但考虑到目前测量的可靠性和技术实现的可行性，认为吸收系数可以比较准确地表征海水中所含黄色物质的浓度［29］．空白是校正分析方法、提高分析准确度的一种手段．而目前国际上对如何选取空白还没有一个统一的规范，归纳起来有以下2种做法:(1)直接用纯水作为空白，以此来消除纯水对所测光密度的贡献［30］;(2)将经过过滤的纯水作为空白［31］，从理论上讲这种做法可以更好地消除过滤器皿对样品测定结果的影响，因而更为科学［32］．Green等认为由于淡水和海水折射率的不同，会引起基线的漂移，为了消除这种漂移，CDOM的光密度D(λ)需要经过校正．具体方法是将各个波长的光密度扣除700 nm～800 nm光密度的平均值，然后再由公式(1)将校正后的光密度D(λ)转换为CDOM的吸收系数a(λ)［33］．Kowalczuk等［34］也认为样品的光密度应该首先进行校正，但作法略有不同，其扣除的是650 nm～700 nm光密度的平均值．Keith等［3］认为由公式(1)所得的吸收系数并非CDOM的真实吸收系数，该数值仍包含了透过滤膜的细颗粒物质和胶体的反射和散射的影响，利用方程(1)所得的吸收系数需要按照Bricaud等提出的方法进行校正:其中:a(λ)corr是在给定波长λ时，经过散射校正后的吸收系数．此外，对测量结果的影响还存在一些其他因素．吴永森对青岛近岸现场水样进行处理，分析发现与0.45μm的滤膜相比，采用0.22μm滤膜可以更有效地过滤水样中剩余粒子，所测得的黄色物质吸收系数能更有效地反映黄色物质本身的基本量值形态，其数据更为客观、可靠［29］．测量时，比色皿宽度越宽，分光光度计检测出的信号越强，信噪比越低．在CDOM浓度较高的内陆，水体比色皿宽度在1 cm～5 cm均可，对于CDOM浓度非常低的大洋和高山深水湖泊水体，比色皿宽度一般要达到10 cm甚至更宽［35］．4.1.2 指数吸收模型Bricaud采集不同水域的105个样品，进行了黄色物质光吸收测量，发现从紫外到可见光波段吸收系数与波长之间近似呈指数关系，可用(3)式来模拟［3］:式中，a(λ)是CDOM的吸收系数(m－1)，λ是波长(nm)，λ0是参照波长(nm)，一般取440 nm，S是指数函数曲线斜率参数，是CDOM吸收光谱特性研究中最关注的量值之一，反映了黄色物质指数吸收的衰减程度［36］．当无法测定CDOM吸收光谱时，可以测定特征波长440 nm处吸收系数，根据文献中报道的指数函数斜率S值，利用式(3)计算得到各波长的吸收系数．指数函数斜率S值大小反映了CDOM吸收系数随波长增加而递减的程度，其与CDOM浓度无关，但与CDOM组成及波段的选择有关．影响S值的因素主要有两个:一是选用的拟合波段，不同波长范围内的S值对CDOM的分子组成(或CDOM的分子中胡敏酸和富里酸)的敏感性具有一定的差异性，UVR的S值对CDOM的分子组成最为敏感，其次是UVA，再次为UVB，UVC最为不敏感［19］．Stedmon等［30］对不同波段进行拟合分析发现，S值和拟合的精度随波长的增加而降低．另一个是CDOM的组成和分子大小．根据Carder的研究，黄色物质吸收光谱比例系数(S)的变化与黄色物质的成分有关，并指出海洋中灰黄酸的比例系数为0．019 nm－1，海洋中腐殖酸比例系数为0．011 nm－1［12］．Keith和Yoder认为S值的大小也会反映黄色物质组成成分的比例．以灰黄酸为主要组分的黄色物质，其S值是腐殖酸占主要成分的黄色物质的两倍．Yacobi等的研究显示，CDOM分子越大、S值越小，与440 nm处的吸收系数a*(440)存在显著的负相关［37］，而张运林在对长江中下游湖泊CDOM进行研究时也发现S值与a*(355)存在显著的负相关［38］．早在1975年，Maul G A 等提出海水中 S值为15μm－1［39］，之后 Bricaud发现 S值在10μm－1～20μm－1之间变化，平均值为14μm－1［3］，这也是海洋水色遥感生物光学模式中使用的值．之后大多数研究者的结果基本上都落入Bricaud提出的范围内．随后Markager、Vincent和Stedmont等认为应在方程(3)中引入背景常数K，用K值来规避不是由有机物所造成的基线的抬高和降低［4］:通过上式对大量数据进行计算得到淡水湖泊中的S值在10μm－1～25μm－1之间，平均值为(17.7±0.8)μm－1，海水中S值在11μm－1～17.2μm－1间变化，平均值为(14.1 ±0.4)μm－1．目前模拟CDOM光谱吸收常用的3种指数模型如表1所示［22］．表1 CDOM光谱吸收系数模型Table 1 Three spectra absorption coefficientmodels of CDOM模型描述函数表达式模型参数拟合方法模型1:吸收系数取自然对数线性拟合指数模型ln a CDOM(λ)=a1－S1λ a1，S1线性拟合模型2:非线性拟合指数模型a CDOM(λ)=a2 e s2(440－λ) a2，S2 非线性拟合模型3:增加背景项指数模型a CDOM(λ)=a3 e s3(440－λ)+K a3，S3，K 非线性拟合张运林等使用这3种指数模型对云南高原湖泊(碧沽天池、碧塔海、洱海、拉什海等34个湖泊)的CDOM进行模拟对比，发现增加背景项后的指数函数模型模拟的结果最好(R2最大、RMSE最小)，而模型1的拟合结果是最差的［22］．模型3相对于模型1光谱斜率S均值增加6.2%，这与其他人的研究结果一致．如Stedmon等对丹麦沿海水域的研究发现，模型3在300 nm～650 nm范围内S均值比模型1增加了13%［30］．4.2 荧光光谱法4.2.1 测量方法CDOM的一个重要特征是吸收紫外光后可发射长于吸收光波长的荧光，所以也称为溶解荧光有机物(Fluorescent dissolved organic matter，简称FDOM)，可用荧光法进行检测．荧光法具有操作简便、灵敏度高(10－9 g/mL～10－12 g/mL)、选择性好、特效检出等优点，且不需对目标物进行分离预处理，近年来已被广泛应用于天然水体中CDOM的检测和分析［41］．三维荧光光谱(EEMS)可以作为激发光谱、发射光谱及同步荧光光谱进行分析，且其操作简便、灵敏度高、选择性好、特效检出等优点，已经被广泛地用于CDOM的定性和定量研究［42］．测量时采用荧光分光光度计测定，激发和发射夹缝宽度为5nm，激发波长为200 nm～435 nm，间隔为5 nm，发射波长为250 nm～600 nm，以1 nm间隔得到荧光光谱，减去Milli-Q超纯水三维荧光光谱以校正水的拉曼散射［43］．4.2.2 模型关系柳先平等研究发现，在浓度低于75mg/L时，CDOM水溶液荧光强度(λex/λem=320/410 nm)与浓度呈良好的线性关系，可用线性公式y=5.519x+18.898(r2=0．988 1)表示，在低浓度范围内，利用荧光强度与浓度间的线性关系对水体中的CDOM进行定量分析［23］．夏达英研究发现，海水中黄色物质浓度范围在5×10－5 g/mL～1×10－9 g/mL时，黄色物质浓度与荧光强度之间具有良好的线性关系［44］．季乃云等研究发现海洋可溶性有机物的荧光强度随着荧光溶解有机物含量的增加而线性增加，而受环境因子的影响较小［45］．柳先平等研究发现，CDOM水溶液的发射光谱峰面积与超纯水的拉曼峰面积的比值与浓度呈良好的线性关系(r2=0．98 23)，且能避免因在不同发射波长下取荧光强度值而导致对同一水样CDOM的定量结果的差异，从而更能真实地反映实际水样的CDOM量．当CDOM的浓度范围在0.17mg/L～1.36mg/L时，面积比值与浓度之间的关系可用线性公式y=3.145 7x+3.220 7(r2=0.999 7)来表示，用此关系式反算配制的CDOM标准溶液浓度，差值与真值之比在3% ～45%之间［23］．当CDOM的浓度范围在1.36 mg/L～37.50mg/L时，面积比值与浓度之间的关系可用线性公式y=1.837x+5.046 6(r2=0.999 3)来表示，用此关系式反算配制的CDOM标准溶液浓度，差值与真值之比在6% ～3.0%之间［23］．5 CDOM的时空变化规律5.1 同一区域、不同时间段CDOM吸收系数存在差异雷惠等对东海4个季节水体CDOM样品进行光谱测量和分析，发现CDOM吸收系数在短波段受陆源输入影响程度的不同，有明显的差异:春秋季高值区向外海扩展较广，而且秋季向南延伸明显远于春季，对应于冲淡水转向和东南沿岸流的季节变化．吸收系数值低值区与东海表层水团、台湾暖流以及上升流有一定的关系，需要进一步研究［8］．郭卫东等通过对九龙江口CDOM的研究结果也确认了其吸收系数的季节变化，并认为是丰水期径流量增加导致入海陆源物质增加，使CDOM吸收系数值增大，因此建立CDOM吸收系数相关算法时需要考虑季节因素［41］．就广为关注的太湖水体，黄昌春等认为8月份CDOM吸收系数的平均值最大，其次是11月，3月最小，且8、11月份的CDOM吸收系数最大值约为3月份最大值的4倍［19］．乐成峰等认为太湖梅梁湾CDOM吸收系数夏季最大，春季最小，特别是在短波紫外波段的吸收系数具有明显的差异性，且夏季的CDOM吸收系数最大值约为春季最大值的10倍［46］．张运林等在同一年份对梅梁湾、大太湖的研究后认为，夏季CDOM的吸收要明显高于冬季［5］．由此可见，太湖水体CDOM的吸收系数大致变化规律是夏季最大、秋季次之、春季最小．然而，王鑫等对太湖北部湖区试验，代表夏、秋、冬、春4个月各采样点280 nm 处的吸收系数平均值进行比较发现，1月＞4月＞7月＞10月，可以看出，水体中CDOM的吸收系数从冬季到次年秋季逐渐递减［6］．原因可能与CDOM组成有关，其构成主要是腐殖酸、棕黄酸等．在冬季，生长1年的浮游植物和水生生物都已经死亡，其残体和腐烂产物使水体中的可溶解性有机物含量增加，而随着季节的转暖，浮游植物开始萌发，作为植物所需的营养物质，其生长必定会消耗掉一定的CDOM，从而使水体中的CDOM比例降低，而且夏季炽热的阳光下，至少表层的CDOM会发生明显的光化学降解，从而影响水体中CDOM的组成和吸收［6］．5.2 同一水体、不同区域CDOM吸收系数存在差异雷惠等对东海水体CDOM样品进行光谱测量和分析，发现CDOM吸收系数有明显的区域性差异:近岸特别是杭州湾为吸收系数高值区域，反映出以长江冲淡水为主的陆源输入特性;向外海扩展受到海水的混合稀释作用愈显著，吸收系数值逐渐减小［8］．王鑫等对太湖北部湖区试验发现，CDOM吸收系数在空间上表现为:竺山湾＞梅梁湾＞贡湖湾＞大太湖，入湖河道附近的CDOM吸收系数高于其邻近水面［6］．赵巧华等利用模糊聚类的方法分析了冬、夏季全太湖有色溶解有机质(CDOM)的吸收系数谱的时空演变特征，结果表明在冬夏两季中北部湾区的CDOM的浓度均大于其南部区域，且南部CDOM浓度的空间变化较北部平缓，冬季全太湖CDOM组成的空间变化较夏季更为均匀［20］．张运林等对太湖梅梁湾研究发现，总体上呈现河口和湾内各点CDOM浓度一般还是要高于湾口各点．梅梁湾内CDOM浓度呈现从河口往湾内、湾口递减的趋势［38］．Del Castillo在研究Caribbean海湾时发现类似现象，离河流入海口越近，DOC浓度越高，CDOM对光的吸收越强烈［47］．张运林等发现草型湖区的东太湖CDOM浓度明显要小于藻型湖区的梅梁湾．在梅梁湾，CDOM吸收系数大致呈现从湾内向湾口递减的趋势，并且位于梁溪河和直湖港入湖口的采样点CDOM吸收系数明显要大于其他各点，受湖水稀释，到湾口逐渐降到最低值，体现了入湖河流带来大量CDOM［48］．Frenette等对大型浅水湖泊SaintPierre湖的研究也显示在河流入湖区的CDOM浓度均明显高于湖体本身［49］，而在许多海湾的CDOM的研究中这种分布趋势更为明显［50，51］．段洪涛等对太湖沿岸水体研究发现，贡湖湾CDOM吸收系数a(440)明显高于太湖其他沿岸水域;同时，梅梁湾、贡湖湾、镇湖湾、光富湾等a(440)高于沿岸水体平均值，而南部3个湖湾皆低于平均值［52］．陈晓玲等调查的长江中游地区3个湖泊CDOM发现，离湖岸较近站点的a(400)高于离湖岸较远的站点［53］．刘明亮等研究发现太湖入河口区和开敞区CDOM吸收系数a(355)存在显著空间差异，河口区明显大于开敞区，a(355)最大值出现在大浦河口和竺山湾漕桥河口附近，最小值出现在东太湖和胥口湾［4］．宋玲玲等测得淀山湖19个采样点的水样在355 nm波长处的吸收系数不高，平均吸收系数为8.84m－1，范围在6.95m－1～10.28m－1，且湖南区略高于湖北区［54］．周虹丽等对青海湖研究发现，总体上黄色物质440 nm吸收系数由岸边向湖心递减，最小值出现在海心山东边的站点．在靠近海心山周围的湖区，黄色物质的吸收系数有增大的趋势，但量值小于湖边值［18］．孔德星等对长江口海域进行测定得到长江口表层水CDOM的ag(440)变化范围为1.152m－1～8.751m－1，平均为4.928 2m－1，呈现从口门外向口门内增加的趋势［15］．邢小罡等通过对渤海水域的研究发现，黄色物质的ag(440)的空间变化不大，平均值最大出现在渤海湾，为0.732 2m－1，辽东湾最小，为0.461 3m－1，莱州湾0.579 3m－1，秦皇岛外海0.5363m－1［55］．说明渤海海域的黄色物质在整个夏季是比较稳定的．朱建华等测得春季黄海海区近岸站点的黄色物质的吸收系数大于离岸站点的吸收系数［56］．李猛等测得厦门湾CDOM，九龙江口具有最高值，西海域和同安湾次之，东侧水道最低［17］．总结来看，可发现规律:一般近河口较高．从湖岸到湖中间，从海岸到海洋深处减少．5.3 同一水体，不同深度CDOM吸收系数的差异朱建华等测得春季黄海海区表层的黄色物质440 nm的吸收系数在0．05m－1～0．1m－1之间，最大值吸收系数为0．18m－1，最小值吸收系数为0．03m－1．10m深水层的黄色物质440 nm的吸收系数在0．05 m－1左右，最大值为0．25m－1，最小值为0．015m－1．近岸站点的表层值大于10m层值的现象明显，离岸站点的表层值减小，接近10m层的吸收值［56］．李猛等测得厦门湾表层水CDOM的a(355)变化范围为0.29m－1～3.80m－1，平均为0．94m－1;底层水 a(355)的变化范围为 0.30m－1～3.15m－1，平均为 0.64 m－1;表层高于底层，主要受水文和生物因素影响［17］．5.4 不同类型水体中CDOM吸收系数的差异杨顶田等对长江中下游湖泊的巢湖和龙感湖作了一些对比性研究，发现藻型湖泊的CDOM浓度明显高于草型湖泊，这在太湖草、藻型湖区也得到进一步验证［57］．张运林等发现草型湖区的东太湖CDOM浓度明显要小于藻型湖区的梅梁湾［58］．陈晓玲等调查的长江中游地区3个湖泊CDOM在400 nm处吸收系数(0.37m－1～1.77m－1)［53］与同季节长江下游地区太湖(0.84m－1～3.2m －1)研究结果基本吻合［59］，与国外学者对湖泊CDOM调查的结果(0.20 m－1～4.72 m－1)也较接近，但明显高于海岸带与海洋中的CDOM吸收系数［60-62］．但从各站点的数据对比来看，CDOM吸收系数在洪湖最高、梁子湖最低．张运林等发现太湖CDOM吸收系数［58］与Frenette等人在河相的大型浅水湖泊SaintPierre湖的研究结果比较接近［49］，此外与Morris等人在美国东北部及科罗拉多州、阿拉斯加州的湖泊调查结果一致［60］，并且都落在Kirk报道的吸收系数范围之内［63］，但明显高于沿岸带和海洋中的值［26，63］．张运林等对云南高原湖泊CDOM研究发现，不同湖泊间差异非常明显，最高值为最低值的21.6倍［22］．与世界上同海拔高度的阿尔卑斯湖泊相比［64］，云南高原湖泊水体中CDOM浓度明显偏高，与太湖等长江中下游富营养浅水湖泊相比［37，40］，云南高原湖泊CDOM 吸收系数要小得多．6 CDOM的相关因素分析在沿海带水体，盐度可以作为调查CDOM的保守性示踪物，许多研究显示CDOM吸收系数与盐度存在显著性负相关［34］，如孔德星对长江口海域研究发现，a(440)随盐度增加而减小，且线性相关性明显(R2=0.995 2)［15］．李猛等在厦门湾也发现了类似情况(R2=0.887 8，n=39)［17］．Susanne Kratzer等在。
反应水中有机物含量的指标
反应水中有机物含量的指标引言：水是生命的源泉，而水中有机物是衡量水质的重要指标之一。
有机物的存在会对水的透明度、味道和安全性产生直接影响。
因此，准确测量和监测水中有机物含量的指标对于保护水资源和人类健康至关重要。
本文将介绍几种常用的反应指标，用于测量水中有机物含量的方法。
一、化学需氧量（COD）化学需氧量（Chemical Oxygen Demand, COD）是衡量水中有机物含量的重要指标之一。
COD测试通过测量水样中被氧化的有机物总量来反映水中有机物的含量。
COD值越高，说明水中有机物含量越高。
COD测试常用于评估废水处理厂的性能以及水体中有机污染的程度。
二、溶解性有机碳（DOC）溶解性有机碳（Dissolved Organic Carbon, DOC）是反映水中有机物含量的另一个重要指标。
DOC是指水中溶解态存在的有机碳化合物的总和。
DOC测试可以通过高温燃烧法、紫外线光解法或化学氧化法进行。
DOC值的增加可能表明水体受到有机物的污染或生物降解的影响。
三、生化需氧量（BOD）生化需氧量（Biochemical Oxygen Demand, BOD）是指水中生物氧化有机物所需的氧气量，是反映水中有机物被微生物降解程度的指标。
BOD测试通过测量水样中的溶解氧消耗量来间接反映有机物含量。
BOD值越高，说明水中有机物含量越高，水体的污染程度也越高。
四、总有机碳（TOC）总有机碳（Total Organic Carbon, TOC）是指水中所有有机物的总和。
TOC测试可以通过高温燃烧法或湿氧化法进行。
TOC值的增加可能表明水体受到有机物的污染或生物降解的影响。
TOC测试常用于评估水的质量、监测水处理过程中的有机物去除效果以及评估水体的自净能力。
五、酚指数酚指数是通过测量水中酚类有机物含量来评估水体中有机物污染程度的指标。
酚类有机物是一类常见的水体污染物，其存在可能对水生态和人体健康造成严重影响。
酚指数的测定可以通过显色法、光度法或高效液相色谱法进行。
水质分析中的常用指标
水质分析中的常用指标水质分析是对水样中各种物质含量、污染程度和水质状况进行综合评价的过程。
水质分析中使用的指标非常多，下面将介绍一些常用的指标。
一、物理指标1.温度：水温对水体中生物的生长和代谢有直接影响，也是反映水体环境变化的重要指标。
2.pH值：反映水体的酸碱度，是水质评价的重要指标之一3.浊度：浊度是表征水体悬浮物浓度的指标，一般用肉眼或浊度仪来测定。
4.电导率：电导率是水中电离物质的浓度和种类的综合指标，反映水体的盐度。
二、化学指标1.总溶解固体（TDS）：是水中所有溶解在其中的固体物质的总重量，反映水中总溶解性物质的含量。
2.溶解氧（DO）：溶解氧是指溶解在水中的氧气，是衡量水体中生物呼吸状态和富营养化程度的重要指标。
3.化学需氧量（COD）：是水中有机物氧化所消耗的氧量，反映水体中的有机物污染程度。
4.生化需氧量（BOD）：是水中有机物在微生物作用下分解所需的氧气量，用来判断水体的自净能力。
5.氨氮（NH₃-N）：是水中的主要无机氮形态之一，是衡量水体富营养化状态的重要指标。
6.亚硝酸盐氮（NO₂⁻-N）和硝酸盐氮（NO₃⁻-N）：是水中的主要无机氮形态之一，也是判断水体富营养化程度的指标。
7.总磷（TP）和总氮（TN）：是衡量水体富营养化程度的重要指标，通常与水体中的藻类生长和富营养化程度关联。
三、有机物指标1.挥发性有机物（VOCs）：是一类易挥发的有机化合物，常见的有苯、甲苯、二甲苯等，是常见的水体有机污染物。
2.悬浮物（SS）：悬浮物是水中悬浮态物质的总称，包括悬浮固体和悬浮液滴等。
悬浮物的含量反映水质的浑浊程度。
3.油脂和脂类：包括水中的原油、石油产品、炼油废水中的石脑油、轻柴油、石蜡、脂肪酸等，是水体中常见的有机污染物。
四、微生物指标1. 大肠杆菌群（E. coli）：是常见的水中致病微生物指标，其含量可以反映水体的细菌污染程度。
2. 耐热大肠杆菌群（Thermotolerant coliform）：与大肠杆菌群类似，也是常用的水质微生物指标。
水中固体物质含量和有机物量的指标
水中固体物质含量和有机物量的指标水中固体物质含量和有机物量是水质监测的两个重要的指标，水中固体物质含量反映的是水中悬浮物和溶解物的多少，而有机物量则能够反映污染物质的来源及其水体生态的健康状况。
下面分步骤来一一阐述这两个指标。
一、水中固体物质含量1、测定原理水中固体物质含量是水中悬浮物或溶解物的质量或体积与水样质量或体积之比。
测定水样中的固体物质含量需要对样品进行过滤或沉淀，然后将残留物干燥至恒定质量，根据残留物的质量或体积与水样对应的质量或体积比值来表征水中固体物质的多少。
2、测定方法测定水中固体物质含量的方法主要有悬浮物质量法、溶解物量法、总固体量法等。
其中最常用的是悬浮物质量法，其步骤如下：（1）准备样品：将水样容器洗净并干燥，称取适量的样品精确记录质量。
（2）过滤：将准备好的样品放到一个玻璃纤维滤芯中，用真空泵吸滤至残余的固体物全部附着在滤芯上。
（3）水中固体物质含量的测定：将滤器和滤渣一起装入到烘箱中，在105℃左右烘干至质量恒定，记录质量。
（4）计算：计算悬浮物含量的公式为：悬浮物含量=（干滤纸质量-滤纸质量）÷水样质量×100%二、有机物量1、测定原理有机物是一类碳氢化合物的总称，水中的有机物又分为生物源性和非生物源性有机物。
测定水中有机物量可以用于判断水质的好坏，以及确定污染源的类型和程度。
一般情况下，测定有机物量需要采用光度法或色谱法等方法。
2、测定方法测定水中有机物量的方法主要有氧消解法和紫外分光光度法等，其中以氧消解法为例进行介绍：（1）准备样品：取适量的样品置于大型耐酸玻璃试管中（100mL）；（2）加入试剂：向上述样品中加入5mL的溶有硫酸钾和氨氮试剂的混合液；（3）均匀搅拌：作用在样品上的搅拌器转速大约为1000r/min，搅拌时间间隔为1~2min，共需搅拌30~60min，以完全消解样品有机物为止；（4）消解结束：判断消解结束的方法有两种，1.断电搅拌器，观察样品是否变成黑色，若确认颜色不变，证明完全消解； 2.在样品中滴加0.5mL淀粉蓝指示剂，如果蓝色变为无色（但不变成黄色），则可认为消解完全；（5）加入硫酸甲酯：向消解后的样品中加入5mL的硫酸甲酯，油浸状的氧化铜观察有无黑色沉淀的生成，如有则为不完全消解。
简析水样中有机污染物的测定
简析水样中有机污染物的测定摘要：水中有机物已成为我国水体的主要污染物之一，严重威胁着人类的生活和健康。
所以如何精准的测定有机物是去除有机物的前提和关键。
关键词：水中有机物；有机物测定；有机物危害引言水中的有机污染物已经成为我国水体的主要污染物之一。
水中有机物分为两部分，一部分来自于自然环境，比如：森林草原地区经常会存在天然的有机化合物——腐殖酸；另一部分则是来自于人类活动当中，比如污水的排放、垃圾渗滤液以及各种农药的使用。
1水中有机物的危害天然的有机物质如腐殖酸在水中可与消毒剂中的氯反应，产生——三氯甲烷（致癌物质）等。
同时，持久性化学物、内分泌干扰物以及保健药物、各类药品、化妆品等合成有机物，在自然界中难以降解，对人类生长、生殖、影响人类激素、降低免疫力，甚至严重的会干扰神经系统，从而影响人类行为导致失控。
就目前的自来水处理技术而言，难以对残留在水中的有机物进行去除，很有可能会随着饮用水进入人体或动物体内，造成不好的结果和影响。
2水中有机物的类别水中有机物主要分为两类，一类是挥发性有机污染物（VOCs），另一类是半挥发性有机污染物（SVOCs）。
挥发性有机污染物指的是室温下饱和蒸气压超过133.32Pa，沸点在25-50℃，以蒸气形式存在空气中的一类有机物。
学者按照其化学结构的不同，分为烷烃类、芳烃类、烯烃类、卤代烃类、酯类、醛类、酮类和其他。
这类物质通常具有毒性，对人体危害大。
半挥发性有机物指的是13.3-10.5Pa，沸点在170-350℃，在气相和空气中的固相颗粒物之间形成一定的平衡。
它主要包含二恶英类、多环芳烃、有机农药类、氯代苯类、多氯联苯类、吡啶类、喹啉类、硝基苯类、邻苯二甲酸酯类、亚硝基胺类、苯胺类、苯酚类、多氯萘类和多溴联苯类等化合物。
这些有机化合物在环境空气中主要以气态或者气溶胶两种形态存在。
这类化合物会造成人体的慢性中毒，引起癌症，会直接影响到生殖和中枢神经系统，甚至死亡。
TOC测定在环境水样中有机碳的分析方法
TOC测定在环境水样中有机碳的分析方法导言：环境水样中有机碳（TOC）的测定是环境监测和水质评价中非常重要的一项分析方法。
有机碳是水体中有机物的一个重要指标，能够提供水体中有机化合物的总含量信息，对于评估水体的有机污染情况具有重要意义。
本文将介绍TOC测定在环境水样中的分析方法，包括采样、预处理、样品消解和TOC测定等内容。
一、采样和预处理：1. 采样：在进行TOC测定之前，首先需要正确采集水样。
采样时要注意避免样品受到空气中的有机物污染，同时还要保证采样容器和采样工具的洁净。
在采样过程中要避免直接接触样品，最好使用无机玻璃或塑料采样容器。
2. 预处理：预处理是TOC测定的重要环节，目的是去除水样中的无机碳和颗粒物。
预处理方法可以选择过滤、酸化、加热等。
过滤是常用的预处理方法，可以使用0.45μm的微孔滤膜过滤水样，去除颗粒物和悬浮物。
酸化可以将水样中的无机碳转化为二氧化碳，可以通过加入硫酸或盐酸等酸性试剂实现。
加热预处理则能够使水样中的有机物分解为更易于测定的形式。
二、样品处理和消解：1. 样品处理：经过预处理后的水样需要进行一定的处理和消除干扰物的操作。
可以用高纯水冲洗过滤膜，将被滤下的颗粒物从滤膜上洗下，以充分回收目标有机物。
此外，还可以根据需要使用正己烷等溶剂进行提取，将水样中的有机物浓缩到有限的体积中，方便进一步测定。
2. 消解：TOC测定需要将有机物转化为二氧化碳。
常用的消解方法包括强氧化和热焚烧。
强氧化是将水样中的有机物在高温下与一氧化氮或氯化氢等氧化试剂反应，将有机物氧化为二氧化碳。
热焚烧是将样品在高温条件下燃烧，使有机物完全分解为二氧化碳和水。
三、TOC测定：TOC测定是通过测定样品中产生的二氧化碳来确定有机碳的浓度。
TOC测定仪器一般采用高温燃烧法或湿氧化法。
高温燃烧法是将样品在高温下燃烧，将有机碳转化为二氧化碳，然后通过红外探测器对二氧化碳进行测定。
湿氧化法是将样品在强碱条件下氧化，将有机碳氧化为二氧化碳，然后使用红外分析仪或化学计量法测定二氧化碳的浓度。
水质有机磷的测定
水质有机磷的测定一、引言水是生命之源，而水质则直接关系到人类健康和环境保护。
有机磷是水中的一种重要污染物，其存在对水体生态系统和人类健康造成潜在威胁。
因此，准确测定水中有机磷的含量至关重要。
二、有机磷的特性及来源有机磷化合物是一类含有磷元素的有机物，常见的有机磷化合物包括农药、工业废水和生活污水中的有机磷类物质等。
这些有机磷化合物具有较高的毒性和生物降解性，对水体生态系统和人类健康构成潜在威胁。
三、有机磷的测定方法1. 初步处理：首先，收集水样，并进行初步处理。
可以通过过滤去除悬浮颗粒物和固体杂质，以提高后续分析的准确性。
2. 离子交换法：离子交换法是一种常用的有机磷测定方法。
该方法基于有机磷与树脂表面上的离子交换作用，通过测定交换后的磷含量来确定有机磷的浓度。
3. 色谱法：色谱法是另一种常用的有机磷测定方法。
该方法利用气相色谱或液相色谱技术，通过分离和检测样品中的有机磷化合物来确定其含量。
4. 光谱法：光谱法是一种快速、准确的有机磷测定方法。
该方法基于有机磷在特定波长下的吸光特性，通过光谱仪器测定样品的吸光度来确定有机磷的浓度。
四、实验步骤1. 准备样品：收集水样，并进行初步处理。
可以通过过滤去除悬浮颗粒物和固体杂质。
2. 离子交换法测定：将处理后的样品与离子交换树脂接触，使有机磷与树脂上的离子发生交换反应。
然后，用适当的溶剂洗脱树脂上的有机磷，并将洗脱液转移到测定瓶中。
最后，使用分光光度计或其他测定设备测定洗脱液中磷含量。
3. 色谱法测定：将处理后的样品注入色谱仪中，利用色谱柱将样品中的有机磷化合物分离。
然后，通过检测器检测分离后的化合物，并根据标准曲线确定其含量。
4. 光谱法测定：将处理后的样品注入光谱仪中，选择适当的波长。
然后，通过测定样品的吸光度来确定有机磷的浓度。
五、结果分析与讨论根据实验所得数据，计算样品中有机磷的浓度。
对于不同的样品，可以对比分析其有机磷含量，评估水质的状况，并进行必要的控制和处理措施。
水质检测的项目和方法
水质检测的项目和方法水质检测是评估水体质量和保障水安全的重要手段。
为了了解水体的化学成分、微生物和有机污染物的含量，水质检测项目和方法被广泛应用于不同领域，如饮用水、环境水和工业水。
首先，饮用水质检测项目和方法通常涵盖以下方面：1. 化学成分测试：水体中的 pH 值、溶解氧、电导率等指标能够反映水质的酸碱性、氧气含量和总溶解固体的含量。
2. 微生物分析：包括大肠杆菌、霉菌、沙门氏菌等微生物的检测，以评估水体是否受到细菌或其他微生物的污染。
3. 有机污染物检测：有机物的含量测定，如挥发性有机物和有机氮化合物。
其次，环境水质检测项目和方法主要关注以下方面：1. 总悬浮物和悬浮颗粒物：测量水中固体颗粒物的含量，以评估水的澄清度。
2. 溶解性氧含量：衡量水体中溶解氧的水平，是生物生存的关键指标。
3. 水中氮和磷含量：测定硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐和磷酸盐的含量，以评估水体中营养物质的水平。
最后，工业水质检测项目和方法主要包括以下方面：1. 化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）：用于评估水体中有机物质的分解能力以及水的污染程度。
2. 重金属检测：如铅、镉、汞等重金属元素的含量检测，以评估水体对工业废水的污染程度。
3. pH 值和电导率：测量水体的酸碱性和离子含量，以评估工业废水的性质和浓度。
水质检测的方法包括传统分析方法和现代仪器分析方法。
传统分析方法主要涉及样品采集、样品预处理和实验室测试等环节。
现代仪器分析方法则借助先进的仪器设备，如原子吸收光谱仪、质谱仪、气相色谱仪等，提高了检测的准确性和效率。
总之，水质检测的项目和方法在评估水体质量和保障水安全中扮演着重要角色。
通过检测水体的化学成分、微生物和有机污染物的含量，我们能够及时发现水体污染问题，并采取相应的措施保护水质。
水中有机污染物的检测方法
水中有机污染物的检测方法1.直接观测法：这种方法最简单，可直接通过人的感官观察水体的颜色、浑浊度等进行初步判断。
但是，这种方法只能对污染物的存在与否做出初步判断，无法定量分析。
2.现场快速检测法：现场快速检测方法能够在不同污染源处进行快速检测，具有实时、准确、便捷的特点。
常用的现场快速检测方法有光学传感器、电化学传感器和生物传感器等。
它们通过检测水中特定污染物对光、电、生物等的影响来判定水质情况。
3.色谱分析法：色谱分析法广泛用于有机污染物的检测。
高效液相色谱（HPLC）和气相色谱（GC）是常用的色谱分析方法。
该方法通过分离和定量污染物来检测水中有机污染物的浓度。
色谱法需要样品前处理、分离和浓缩等步骤，所需设备较为复杂，但准确性高。
4. 光谱分析法：光谱分析法包括紫外-可见光谱（UV-Vis）、红外光谱（IR）、拉曼光谱等。
这些方法可以通过不同的光谱信号，检测水中有机污染物的种类和浓度。
该方法简单、快速、灵敏，且不需要复杂的前处理，因此被广泛应用于水质监测领域。
5.荧光光谱法：荧光光谱法是利用样品中的有机化合物在激发光的作用下发射特定波长的荧光光谱。
该方法准确性高，检测灵敏度较好，适用于溶液中有机污染物的分析与检测。
6.质谱分析法：质谱分析法是一种高分辨率的分析方法，可用于水中有机污染物的检测和鉴定。
质谱仪通过对样品中化合物的荷质比进行检测和分析，快速准确地确定有机污染物的种类和结构。
然而，质谱仪的设备和操作费用较高，通常用于科研机构和专业实验室。
综上所述，水中有机污染物的检测方法多种多样，可根据实际需求和实验条件选择适合的方法。
无论哪种方法，都需要配备合适的仪器设备和专业人员进行操作，以确保检测结果的准确性和可靠性。
水中TOC总有机碳测量原理
水中TOC总有机碳测量原理TOC=总有机碳(Total organic carbon)水中的有机物质的含量，以有机物中的主要元素一碳的量来表示，称为总有机碳。
TOC的测定类似于TOD的测定。
在950℃的高温下，使水样中的有机物气化燃烧，生成CO2，通过红外线分析仪，测定其生成的CO2之量，即可知总有机碳量。
水中TOC的监测我们的生活离不开水，若相当多的有机污染物存在于水中，将直接影响水体的质量，对我们的生活和生产造成危害，因此水和废水的监测，越来越引起人们的重视。
其中水体中总有机碳(TOC)含量的检测，日益引起关注。
它是以碳含量表示水体中有机物质总量的综合指标。
TOC的测定一般采用燃烧法，此法能将水样中有机物全部氧化，可以很直接地用来表示有机物的总量。
因而它被作为评价水体中有机物污染程度的一项重要参考指标。
TOC仪器的测定原理总有机碳(TOC)，由专门的仪器;--;总有机碳分析仪(以下简称TOC分析仪)来测定。
TOC分析仪，是将水溶液中的总有机碳氧化为二氧化碳，并且测定其含量。
利用二氧化碳与总有机碳之间碳含量的对应关系，从而对水溶液中总有机碳进行定量测定。
仪器按工作原理不同，可分为燃烧氧化;-;非分散红外吸收法、电导法、气相色谱法等。
其中燃烧氧化;-;非分散红外吸收法只需一次性转化，流程简单、重现性好、灵敏度高，因此这种TOC分析仪广为国内外所采用。
TOC分析仪主要由以下几个部分构成：进样口、无机碳反应器、有机碳氧化反应(或是总碳氧化反应器)、气液分离器、非分光红外CO2分析器、数据处理部分。
燃烧氧化;--;非分散红外吸收法燃烧氧化;-;非分散红外吸收法，按测定TOC值的不同原理又可分为差减法和直接法两种。
差减法测定TOC值的方法原理水样分别被注入高温燃烧管(900℃)和低温反应管(150℃)中。
经高温燃烧管的水样受高温催化氧化，使有机化合物和无机碳酸盐均转化成为二氧化碳。
经反应管的水样受酸化而使无机碳酸盐分解成为二氧化碳，其所生成的二氧化碳依次导入非分散红外检测器，从而分别测得水中的总碳(TC)和无机碳(IC)。
衡量水体中有机物浓度的指标
一类是以与水中有机物量相当的需氧量（O2）表示的指标，另外一类是以碳（c）表示的指标。
其中需氧量指标分别是：BOD/COD/TOD，碳指标的是：TOC。
首先以上指标按数值大小的排列顺序为：TOD>COD>BOD>TOC。
具体分析如下：【总需氧量TOD】总需氧量TOD是指水中的还原性物质在高温下燃烧后变成稳定的氧化物时所需要的氧量，结果以mg/L计。
TOD值可以反映出水中几乎全部有机物(包括碳C、氢H、氧O、氮N、磷P、硫S等成分)经燃烧后变成CO2、H2O、NOx、SO2等时所需要消耗的氧量。
【总有机碳TOC】总有机碳TOC是间接表示水中有机物含量的一种综合指标，其显示的数据是污水中有机物的总含碳量，单位以碳(c)的mg/L来表示。
一般城市污水的TOC 可达200mg/L，工业污水的TOC范围较宽，高的可达几万mg/L，污水经过二级生物处理后的TOC -般<50mg/L。
【生化需氧量BOD】生化需氧量全称为生物化学需氧量，简写为BOD，它表示在温度为20℃和有氧的条件下，好氧微生物分解水中有机物的生物化学氧化过程中消耗的溶解氧量，也就是水中可生物降解有机物稳定化所需要的氧量，单位为mg/L。
BOD不仅包括水中好氧微生物的增长繁殖或呼吸作用所消耗的氧量，还包括了硫化物、亚铁等还原性无机物所耗用的氧量，但这一部分的所占比例通常很小。
在20℃的自然条件下，有机物氧化到硝化阶段、即实现全部分解稳定所需时间在100d以上，但实际上常用20℃时20d的生化需氧量BOD20近似地代表完全生化需氧量。
生产应用中仍嫌20d的时间太长，一般采用20℃时5d的生化需氧量BOD5作为衡量污水中有机物含量的指标。
【化学需氧量COD】化学需氧量COD是指在一定条件下，水中有机物与强氧化剂作用所消耗的氧化剂折合成氧的量，以氧的mg/L计。
当用重铬酸钾作为氧化剂时，水中有机物几乎可以全部(90%一95%)被氧化，此时所消耗的氧化剂折合成氧的量即是通常所称的化学需氧量，常简写为CODcr。
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重铬酸钾法 滴定过程
滴定前
接近终点
终点
COD测定实验的结果
滴定前 接近终点
终点
CODCr计算
CODCr (O2 ，mg/L)＝(V0-V1)C81000/V
V0 — 滴定空白时硫酸亚铁铵的用量（ml）； V1 —滴定水样时硫酸亚铁铵的用量（ml）； V — 所取水样的体积（ml）； C — 硫酸亚铁铵标液的浓度（mol/L）； 8 — 氧的摩尔质量（g/mol）。
➢ 碱性高锰酸钾法 适用于氯离子浓度较高的水样
高锰酸盐指数的应用
➢ 常被作为反映地表水受有机物和还原性无机 物污染程度的综合指标。
➢ 重铬酸钾法的氧化率可达90%左右，而高锰 酸钾法的氧化率为50%左右，两者均未完全 氧化，因而都只是一个相对参考数据。
➢ 测定BOD5时确定稀释倍数
CODCr与CODMn之间的比较
➢ 是采用两种不同的氧化剂在各自的氧化条件下 测定的
➢ 根据氧化率比较可得到CODCr > CODMn ➢ 对于同一种水样，CODCr与CODMn之间存在一
定的线性关系
CODCr kCODMn b
➢ 不同类型的水样之间，CODCr与CODMn的相关 性很难确定，可比性也很差。
例题
配制理论COD值为600mg/L的葡萄糖 溶液400mL,需称取多少克葡萄糖?
水中有机物的分解的两个阶段 BODt=La(1-10-Kt)
BOD测定的环境意义
➢ 间接表示水中可降解的有机物的 指标， 是研究废水的可生化降解性和生化处理 效果的重要参数。
➢ 根据废水的BOD/COD，可以评价废水的 可生化性
➢ 是废水生化处理工艺设计和动力学研究 中的重要参数。
BOD与时间、温度的关系
水样20mL(原样或经稀释)于锥形瓶中 ↓←HgS04 混匀←0.25mol/L K2Cr207 10mL ↓←沸石数粒 混匀，接上回流装置 ↓←自冷凝管上口加入Ag2S04-H2S04 30mL 混匀,回流加热2h ↓ 冷却 ↓←自冷凝管上口加入80mL水于反应液中 取下锥形瓶 ↓←加试铁灵指示剂3滴 用0.1mol/L(NH4)2Fe(S04)2标液滴定至终点
➢ 以CODcr乘以0.075、0.15、0.25三个倍数 ➢ 由CODMn估算
由高锰酸盐指数估算稀释倍数乘以的系数
高锰酸盐指数 /(mg·L-1)
<5 5～10 10～20 >20
系数
— 0.2，0.3 0.4，0.6 0.5，0.7，1.0
稀释水的接种
➢ 接种的目的是把能够分解有机物的微 生物菌种引入废水水样中
总有机碳（TOC）是以碳的含量表 示水中有机物质的总量，结果以碳 （C）的mg/L表示。
燃烧氧化－非分散红外吸收法原理
CaHbScOd+O2CO2+H2O+SO2 -------（1）
M（HCO3）2 MO+ CO2+H2O --------（2）
MCO3 MO+ CO2
--------（3）
测定（1）~（3）生成的CO2为总碳量（TC） 测定（2）~（3）生成的CO2为无机碳量（IC）
注意事项
➢ 适合于2～6000mg/L ➢ 几个稀释比的样品中，选五天内消耗
DO≥2mg/l，剩余DO ≥2mg/l ➢ 对含大量硝化细菌的生物处理出水，应加
硝化抑制剂 ➢ 玻璃器皿应彻底洗净
检验方法
将每升含葡萄糖和谷氨酸 150mg的标准溶液以1：50稀释比 稀释后，与水样同步测定BOD5， 测得值应在180-230mg/l之间。
解:C6H12O6+6O2====6CO2+6H2O 180 192 X 0.6×0.4
X=180×0.6×0.4/192=0.225g
二、生化需氧量BOD5
——在氧气充分的条件下，微生物将水中有机 物降解为无机物所消耗的氧量。
➢ 间接表示水中可降解的有机物的量 ➢ 有机物+氧气 微生物 无机物
➢ 碳化阶段 ➢ 硝化阶段
重铬酸钾标准法的缺点
➢ 操作步骤繁锁 ➢ 分析时间长 ➢ 能耗高 ➢ 水资源浪费 ➢ 使用的多种试剂会造成二次污染 ➢ 成本高
重铬酸钾法改进
➢ 采用微波加热器取代煤气灯; ➢ 用空气冷凝回流管取代传统的水冷凝管;
➢ 用KAl( SO4) 2、MnSO4等助催化剂部分取代Ag2SO4;
➢ 利用分光光度法取代传统的容量滴定法……
稀释水的配制 稀释倍数的确定 稀释水的接种
稀释水的配制
➢ 曝气使溶解氧含量接近饱和； ➢ 20℃放置数小时 ➢ 磷酸盐调节pH值为7.2； ➢ 加入钙镁铁、氮磷钾等微量营养元
素； ➢ 稀释水的BOD5不能超过0.2mg/L
稀释倍数的确定
➢ 实际经验估算 ➢ 严重污染的水样：100~1000倍 ➢普通污水样： 20~100倍 ➢轻污染水样： 1~4倍
记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。
➢ 重铬酸钾法
➢ 标准法 ➢ 快速法——适合于水样的COD初探
重铬酸钾快速法与标准法的比较
反应条件 重铬酸钾标准溶液
浓硫酸 氧化反应温度 回流反应时间
氧化率
标准法 10mL 30mL 146℃
2h 90%
快速法 15mL 40ml 165℃ 10min 70%
重铬酸钾标准法步骤:（P110）
重铬酸钾→硫酸亚铁铵→氧→→→有机物
注意事项
有机物
➢ 回流过程中若水样变绿； 浓度过高
➢ 水样中无机还原物会使CODcr值高；
➢ 部分有机物不能被氧化;
➢ 消解时间问题；
➢ Cl-的干扰（正偏差），加入适量HgSO4予以 消除；
➢ 滴定前硫酸亚铁铵需标定；
➢ 用0.25mol/L K2Cr207可测定大于50mg/L的 COD值。
§7水体有机化合 物的测定
水体综合性有机物指标
➢化学需氧量（COD） ➢生化需氧量（BOD） ➢总需氧量（TOD） ➢总有机碳（TOC）
一、COD(Chemistry Oxygen Demand)
——强氧化剂氧化分解水中还原性物质所消耗的氧 化剂的量，折合成单位体积废水的耗氧量。
氧化剂+还原性物质→无机物
➢ 生活污水一般不需接种 ➢ 一些工业废水中含有不易被一般微生
物降解的有机物需接种
稀释水的接种
接种稀释水的BOD5值以不超过0.5mg/L为宜。
每升稀释水中接种液的加入量
接种液来源
每升稀释水中接种液加 入量
生活污水
1－10ml
河水、湖水 表层土壤浸出液
10－100ml 20－30ml
BOD5的计算
不含氮有机物
含氮有机物中碳素 部分
含氮有机物（芳 香烃和杂环类除 外）
河湖水、生活污水、 河湖水、生活污 一般工业废水 水、 工业废水
一部分不含 氮有机物
较清洁的水
CODCr、CODMn、ห้องสมุดไป่ตู้OD之间的比较
➢ CODCr、CODMn和BOD都是利用定量的数值 来间接、相对地表示水中有机物质的总量。
➢ CODCr和CODMn是利用化学强氧化剂氧化水 中的有机物，BOD5则是利用微生物氧化水中 有机物。
➢ 间接表示水中有机物的量 ➢ 水中存在无机还原物会使COD值升高 ➢ 化学需氧量又分为CODCr和CODMn。
1、重铬酸钾法测定COD
➢ 消解: 2Cr2O72-+16H++3C 4Cr3++8H2O+3CO2 在强酸性溶液中，重铬酸钾在催化剂作用下氧化水样
中还原性物质。
➢ 滴定: Cr2O72-+14H++6Fe2+ 6Fe3++ 2Cr3++7H2O 溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为滴定终点，
➢计算：CODMn （O2，mg/L[（）1=0+V1）K-10]M×8×1000
100
K——校正系数（每mL高锰酸钾标准溶液相当于草酸钠标准 溶液mL数；K=10/V标定 V1——滴定水样消耗高锰酸钾标准溶液量，mL； M——草酸钠标准溶液浓度，mol/L。
高锰酸盐指数测定方法
➢ 酸性高锰酸钾法 适用于氯离子含量不超过300mg/l 水样
水样5d后的DO=0.02×4.00×8×1000/100=6.4mg/L 稀释水当天的DO=0.02×9.50×8×1000/100=15.2mg/L 稀释水5d后的DO=0.02×8.50×8×1000/100=13.6mg/L BOD5＝[(C1-C2)–(B1-B2)f1]/f2
=50（14.4-6.4）-49（15.2-13.6）=321.6mg/L
➢ BOD20 > BOD10 > BOD5 ➢ BOD5（30） > BOD5（25） > BOD5（20）
BOD5的测定方法
微生物电极法 直接测定法 稀释与接种法 其它
微生物电极法
微生物电极结构示意图
氧电极的结构示意图
微生物电极BOD测定仪
原理：有机物浓度一定，扩散到电极表面的氧质量恒定， 产生的恒电流与有机物浓度变化存在定量关系 适合于2～500mg/L的水样
思考题
1. 在测定CODcr实验消解回流过程中,如水样变绿,
说明什么问题?应如何处理?
2. 重铬酸钾法测定COD的实验中使用的催化剂为
何种物质？Cl-的干扰如何消除？
3. 说明测定水样BOD5的原理，测定OC 值对水样
BOD5的测定有何意义？
4. 水质指标中哪些是代表有机物含量的指标？对
一种水体而言比较它们大小。
5. 高锰酸盐指数和化学需氧量在应用上和测定方
法上有何区别?二者在数量上有何关系?为什么?