环境监测 2.3.1水样的预处理一 - 水样的预处理一
环境监测第四版(奚旦立孙裕生著)作业部分答案答案
答：1 环境水样所含的组分复杂，并且多数污染组分含量低，存在形态各异，
所以在分析测定之前需要预处理 ，使欲测组分适合测定方法要求的形态、浓度
并消除共存组分的干扰。
2 预处理包括水样的消解和富集与分离两部分
水样的消解：当测定含有机物水样的无机元素时，需进行水样的消解，目的
答：1 流程：
放入
2测定原理：氟离子选择电极是一种以氟化镧单晶片为敏感膜的传感器，单晶结构具有良好的选择性，氟化镧单晶片只允许氟离子透过，氟离子透过氟化镧单晶片，改变了原电池的电动势，原电池由氟离子选择电极、外参比电极和被测溶液组成。用电子毫伏计或电位计测量上述原电池的电动势与用氟离子标准溶液侧得的电动势相比较，即可求得水样中氟化物的浓度。
另外，有时为特定的环境管理需要，如定量化考核。监测饮用水源和流域污染源限期达标排放等，还要设置管理断面。
3 采样点的确定：采样点的布设数量应根据水宽、水深和有无间温层等具体条件确定。当水面宽≤
50m 时，只设一条中泓垂线；水面宽 50～100m 时，左右近岸有明显水流处各设
一条垂线；水面宽＞100m 时，设左、右、中三条垂线，如证明断面水质均匀时，
作业5
一、在用分光光度法测定重铬酸钾溶液浓度时，为什么要在酸度较大的溶液中进行测定？为什么要在较稀的溶液中进行？
Cr2O72-（橙红）+H2O=2H++2CrO42-（黄色）
答：1分光光度计法是根据仪器侧得的吸光度求溶液浓度，所以需要保证溶液中待测组分的稳定，减少副反应及杂质分子（特别是有颜色的）生成，否则将会使仪器受干扰而无法准确测量吸光度。在本题中，待测组分为Cr2O72-离子，，干扰离子为CrO42-（由Cr2O72-与H2O反应生成），而在H+浓度较高，也就是酸度较大是，会抑制Cr2O72-与H2O反应生成H+和CrO42-，减少CrO42-的生成，从而使Cr2O72-的量保持在真实水平，同时也减少了CrO42-对测量的干扰，因而提高测量的准确度；
环境监测水样的预处理
环境监测水样的预处理在环境监测中，处理水样是必不可少的一步。
水样中可能存在着各种各样的有机物和无机物，如果不对其进行预处理，可能会导致后续分析结果不准确，甚至误判。
因此，水样的预处理在环境监测中具有重要的意义。
环境监测水样的采集在进行水样预处理之前，首先需要对水样进行采集。
在水源地或者受污染的水体附近采集水样，在采集水样前要对采样容器进行清洗并消毒，避免对采集水样产生干扰。
对于不同水源地，其采集方法和位置不同，例如表面水、地下水、饮用水等水源地的采样方法有所不同。
在采样过程中，要注意保持样品的原样，避免对水样造成物理、化学等污染。
环境监测水样的预处理操作pH值调节水样的pH值可以影响到后续水质分析的准确性。
在进行水样预处理之前，可根据具体需求，对水样的pH值进行调节。
调节pH值需要使用酸碱试剂，根据水样的实际情况选择合适的试剂。
一般来说，在初始pH值调节到7左右时，可达到较为理想的效果。
离子交换树脂处理离子交换作为一种广泛应用的水处理技术，可以有效地去除水样中的离子、有机物等物质。
离子交换树脂的种类有很多，选择适合的离子交换树脂进行处理，可以有效地去除水样中的杂质。
离子交换树脂的选择可以根据水样中存在的离子种类选择相应的树脂。
例如，去除水中的阴离子，可使用具有强阴离子交换能力的树脂，如强碱性阴离子交换树脂。
而要去除阳离子则需要选择具有强阳离子交换能力的树脂。
萃取对于水中的有机物质，如农药、药物等，用常规方法去除往往效果不佳，因此需要进行萃取。
萃取在环境监测中是比较常用的一种处理方法，其原理是将有机物转移至有机溶剂中，去除水样中的有机物。
萃取可以根据水样中污染物的特点选择不同的萃取方法，如有机物的提取可以采用液液分配法、固相萃取法等方法。
需要注意的是，萃取过程中应保证样品的完整性，避免对水样质量产生干扰。
过滤在采集水样的过程中，可能会有不同的杂质进入水样中，如悬浮颗粒、污泥、沙子等。
这些杂质如果不进行去除，可能会对样品分析产生干扰。
环境监测 2.4.1水样的预处理二 - 水样的预处理二
萃取剂可以制作成柱状，也可以制成膜片状（P62 图2-11）
固相萃取柱固相萃取盘操作：选柱-柱预处理-加样-
洗 涤
洗去干扰-洗脱分析物
溶 剂
洗 脱 液
将 柱 用 适 当 溶 剂 润 湿
加 入 一 定 体 积 样 品
固相萃取操作步骤
（三） 吸附法 利用多孔性的固体吸附剂将 水样中一种或数种组分吸附 于表面，然后通过加热或吹 气等方法将吸附的组分解吸， 以达到分离的目的。
常用吸附剂：活性炭、氧化铝、 分子筛、大网状树脂等
（四） 离子交换法 离子交换法是利用离子交换剂与离子发生交换反应 进行分离的方法。
离子交换剂类型：无机离子交换剂和有机离子交换剂 操作程序：交换柱制备—交换—洗脱
特点：分离效果好，可同时分离几种离子，操作麻 烦，周期长，用于分离微量或痕量元素 （五） 共沉淀法 共沉淀是指溶液中一种难溶化合物在形成沉淀的过 程中，将共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来的 现象 类型：吸附共沉淀、混晶共沉淀、有机共沉淀剂
第四节 水样的预处理-2
3、蒸馏法：是利用水样中各污染组分具有不同的 沸点而使其彼此分离的方法。
• 蒸馏法常具有消解、分离和富集三重作用 • 常见的蒸馏操作方式有：常压蒸馏、减压蒸馏、
水蒸汽蒸馏，凯氏蒸馏。 • 水样中挥发酚、氰化物、氟化物、氨氮均采用
蒸馏预处理样品
（二） 萃取法
1、溶剂萃取法：基于物质在不同溶剂相中分配系数 不同而达到组分的富集和分离
（通常是用有机溶剂从水样中萃取待测成分）
•
分配系数（K）：K
有机相中欲萃取物浓度 水相中欲萃取物浓度
• 分配比（Ｄ）:
D
有机相 水相
• 通常Ｋ≠Ｄ，Ｄ能反映萃取体系的真实情况，Ｄ 值越大，萃取效果越好，但不是常数，随温度、 浓度、压力、酸度等变
水样的预处理
⑥多元消解方法
⑦碱分解法
水样的湿式消解的一般方法：
适量水样+相应的氧化性酸在电热板上加热，消解至大部分有机物被分 解（蒸至小体积），此时溶液应呈无色或浅色，否者应补加氧化性酸 继续消解，稍冷，加入2%的硝酸溶解，如有沉淀应过滤，将滤液冷却 至室温，定容备用。
注意：1、硝酸—高氯酸消解法应先加入硝酸，氧化水样中的羟基化合物 后，再加入高氯酸处理。
。 3、堵塞、淤积管道、设备。 4、形成淤泥层，厌氧分解，影响水体卫生，恶化环境。
水样按可否通过0.45um的过滤膜分为可过滤态和不可过滤态。
自然澄清法；
分离悬浮物的方法 离心分离法； 滤纸
过滤法 玻璃砂芯器 滤膜法
滤器的选择：
1、选择滤器时应根据悬浮物的情况而定，以沉淀物不穿滤为原则，选 择滤速快的滤器。
淀剂高，得到的沉淀也较纯净，并且通过灼
烧可除去有机共沉淀剂）
（3）洗脱： 将洗脱溶液以适宜速度倾入洗净的交换柱，洗下交换在树脂上的离子 ，达到分离的目的。对阳离子交换树脂，常用盐酸溶液作为洗脱液； 对阴离子交换树脂，常用盐酸溶液、氯化钠或氢氧化纳溶液作洗脱液 。对于分配系数相近的离子，可用含有机络合剂或有机溶剂的洗脱液 ，以提高洗脱过程的选择性。
（五）吸附法
[X]G K=
[X]L
VG β=
VL
式中，[X]G和[X]L分别为平衡状态下欲测物X在气相和液相中的浓度；VG 和VL分别为气相和液相体积。根据物料平衡原理，可以推导出欲测物 在气相中的平衡浓度[X]G和其在水样中原始浓度[X]L°之间的关系式：
[X]L° [X]G=
K值大小与被处理对象的物K理+β性质、水样组成、温度有关，可用标准试样 在与水样同样条件下测知，而值也已知，故当从顶空装置取气样测得 [X]G后，即可利用上式计算出水样中欲测物的原始浓度[X]L°。
环境监测与控制技术专业《水样的保存与预处理》
2 水样的保存与预处理一、水样的保存微生物的新陈代谢活动和化学作用的影响，能引起水样组分的变化，如：1 生物引起CO2含量变化、从空气中吸收或放出CO2→总之，水样保存的目的是尽量减缓水样组分的变化，使样品更真实地反映水质情况，为此尽可能做到：1 减缓生物作用〔生物降解〕2 减缓化学作用〔化学降解〕；3 减少组分挥发。
水样最好进行现场测定，清洁水可保存72小时，污水在12小时内测定。
通常采取以下方法保存水样：1加保护剂一般为防腐剂，应注意监测工程不同，使用不同的保护剂，参加HgCl2〔防腐剂〕、H2SO4〔强酸介质中细菌不易生长〕可抑制细菌的生长，参加HNO3可减少重金属在器壁上的吸附，但加HNO3不适宜检测NO3——N、NO2——N等工程。
表1-9 水样控制4℃、μm微孔滤膜；2离心别离滤器选择：①在选择滤器时，应根据悬浮物的情况而定，以沉淀物不穿滤为原那么，选择滤速快的过滤器。
②中性、弱酸、弱碱性溶液可用滤纸过滤，对于强酸、强碱、强氧化性溶液不可以用砂芯漏斗过滤。
③当悬浮物颗粒极微小时，过滤易穿滤，此时应考虑用离心别离方法。
为加快过滤速度，可采取如下措施：①对性质稳定的沉淀物，可加热滤液，并趁热过滤。
②减压抽滤。
③滤纸应紧贴漏斗，利用水柱加快滤速。
④采用滤纸浆，当过滤受阻时，只需用玻璃棒轻轻拨动纤维上层，过滤速度就会好转。
〔二〕有机物的分解一般用于金属工程测定。
当有机物干扰金属测定或有机物与金属形成化合物时，需要分解有机物。
分解方法见表1-10：表1-10 有机物的分解方法〔三〕干扰物的别离当测定水样中某组分时，假设有共存干扰组分存在，需采取别离或掩蔽措施。
常用的别离措施有：蒸馏、萃取、离子交换、层析别离。
水样的采集保存和预处理
水样的采集和保存
水样采集和保存的主要原则是： （1）水样必须具有足够的代表性； （2）水样必须不受任何意外的污染。
水样类型
（1）瞬时水样 （2）等时混合水样（平均混合水样） （3）等时综合水样 （4）等比例混合水样（平均比例混合水样） （5）流量比例混合水样 （6）单独水样
集组分的回收率与基体的回收率之比，即：
式中， 和
分别为富集前、后基体的量；
为基体的回收率。
三、水的物理性质检验
（一）、水温
水的物理化学性质与水温密切关系。水中溶解性气体（ 如氧、二氧化碳等）的溶解度、水生生物、微生物活动、 化学和生物化学反应速度及盐度、PH值等都受水温变化的 影响。 水的温度因水源不同而有很大差异。一般来说，地下水 温度比较稳定，通常为8-12摄氏度；地面水随季节和气候 的变化较大，大致变化范围为0-30摄氏度。工业废水的温 度因工业类型、生产工艺不同而有很大的差别。 水温测量应在现场进行。常用的测量仪器有水温计。
手动活塞钻式沉积物采样器
水样的运输和保存
水样的运输
（l）盛水器应当妥善包装，以免它们的外部受 到污染，特别是水样瓶颈部和瓶塞，在运送过 程中不应破损或丢失。 2）为避免水样容器在运输过程中因震动、碰 撞而破损，最好将样品瓶装箱，并采用泡沫塑 料减震或碰撞。
水样的运输
（3）需要冷藏、冷冻的样品，须配备专用的冷 藏、冷冻箱或车运送；条件不具备时，可采用隔 热容器，并加入足量的制冷剂达到冷藏、冷冻的 要求。
水样的消解
在进行环境样品（水样、土壤样品、固体废 弃物和大气采样时截留下来的颗粒物等）中的 无机元素的测定时，需要对环境样品进行消解 处理。 消解处理的作用是破坏有机物、溶解颗粒物， 并将各种价态的待测元素氧化成单一高价态或 转换成易于分解的无机化合物。 常用的消解方法有湿式消解法和干灰化法。
水样预处理
优点：蒸馏效率高，速度快 缺点：温度不易控制；烧瓶中容易爆沸，可能导致干扰组分与 被测组分一起进入冷凝液
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水蒸气蒸馏：氟化物
优点：避免了直接蒸馏的缺点
缺点：蒸馏速度缓慢
注：挥发酚、氰化物、氟化物应在酸性介质下蒸馏；氨
氮在碱性介质下蒸馏
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2、萃取法
① 溶剂萃取法（LLE）
反应方程式：
2R-SO3H+Ca2+ →（R-SO3）2Ca+2H+
R-N（CH3）3OH+Cl- →R-N（CH3）3Cl+OH-
② 干扰离子去除：在测定某项指标时，如果存在干扰离
子的话，我们可以通过离子交换树脂将干扰离子进行
吸附（如：测定水中F含量，有Al3+存在） ③ 微量组分富集：P81
上、下同时除以V有机，得出：
提高萃取效率：选择合适的萃取试剂、控制温度
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② 固相萃取法（SPE）
• 原理：SPE技术基于液相色谱的原理，可近似看作一
个简单的色谱过程。吸附剂作为固定相，而流动相是
萃取过程中的水样。当流动相与固定相接触时，其中 的某些痕量物质（目标物）就保留在固定相中。用少 量的选择性溶剂洗脱，即可得到富集和纯化的目标物。 • 常用固相萃取剂：C18、硅胶、氧化铝、硅酸镁、高
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4、离子交换法
原理：利用离子交换剂与水样中阳离子或阴 离子发生交换反应而达到分离效果
常用离子交换剂：离子交换树脂
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离子交换树脂分类（活性基团不同）
① 阳离子交换树脂：酸性基团
• • •
强酸性基团：如磺酸基（-SO3H、-SO3Na） 弱酸性基团：羧基（-COOH） 中等酸性基团：磷酸基（-PO3H2）
水样的预处理
水样的预处理溶解氧-碘量法3、水样采集和保存（1）水样采集：测溶解氧的水样要采集到溶解氧瓶中，采集时要注意不使水曝气或有气泡，可沿瓶壁至溢出容积的1/3-1/2.（2）溶解氧的固定：为防止DO变化，采样后应立即加固定剂于水样中，并存于暗处。
固定剂：1ml硫酸锰溶液+2ml碱性碘化钾溶液。
氰化物水样采集和保存1、采样后，应立即加氢氧化钠固定，一般每升水加0.5g固体氢氧化钠。
使水样pH大于12，存于聚乙烯瓶中。
2、不能及时测定的，应放在4℃以下的暗处保存。
3、样品中有硫化物时，形成硫氰酸离子，干扰测定结果。
需先加碳酸镉粉末，除去硫化物（检验：取1滴水样，滴在乙酸铅试纸上，若变黑色，说明有硫化物）。
五、水样的预处理：测氰化物时，一般要先将水样在酸性介质中进行蒸馏预处理，将能转换成氰化氢的氰化物蒸出，用碱性溶液吸收后再测定，使其与干扰组分分离。
根据测定要求不同，分为两种蒸馏方法：1、向水样中加入酒石酸和硝酸锌（1）取200ml水样，放入500ml蒸馏瓶中，加玻璃珠；（2）向接受瓶中加10ml--1%的氢氧化钠吸收液；（3）加入10%的硝酸锌10ml，加7-8滴甲基橙；迅速向水中加入15%的酒石酸5ml，立即盖好盖，加热蒸馏；（4）瓶内保持红色（在pH=4）蒸馏。
接收器近100ml时停止蒸馏，稀释到100ml，共易释放氰化物测定.在pH=4的条件下蒸馏，测得的氰化物为简单氰化物及部分络合氰化物，易释放氰化物。
2、向水样中加入磷酸和EDTA在磷酸和Na2-EDTA存在下，在pH＜2的介质中加热蒸馏，此时可将全部的简单氰化物和绝大部分络合氰化物（锌氰络合物、铁氰络合物、镍氰络合物、铜氰络合物等），以氰化氢的形式蒸馏出来，用氢氧化纳溶液吸收。
取该蒸馏液测得的结果为总氰化物。
不包括钴氰络合物。
（1）取200ml水样于500ml蒸馏瓶中（或稀释到200ml）；（2）向接受瓶中加入10ml 1%的氢氧化钠溶液，作为吸收液；（3）水样中加Na2-EDTA溶液10ml；（4）迅速加入10ml磷酸，使pH＜2蒸馏，保持酸性。
环境监测水质监测(采样预处理)
对于自来水，也要先将水龙头完全打开，放水 数分钟，排出管道中积存的死水后再采样。
地下水的水质比较稳定，一般采集瞬时水样， 即能有较好的代表性
四、废水样品的采集
（一）采样方法
1.浅水采样：可用容器直接采集，或用聚乙烯塑料 长把勺采集。
2.深层水采样：可使用专制的深层采水器采集，也 可将聚乙烯筒固定在重架上，沉入要求深度采集。
2.平均废水样
由于工业废水的排放量和污染组分的浓度往
往随时间起伏较大，为使监测结果具有代表性， 需要增大采样和测定频率，但这势必增加工作 量，此时比较好的办法是采集平均混合水样或 平均比例混合水样。前者系指每隔相同时间采 集等量废水样混合而成的水样，适于废水流量 比较稳定的情况；后者系指在废水流量不稳定 的情况下，在不同时间依照流量大小按比例采 集的混合水样。有时需要同时采集几个排污口 的废水样，并按比例混合，其监测结果代表采 样时的综合排放浓度。
1、挥发法和蒸发浓缩
蒸发浓缩
2、蒸馏法
3、萃取法
溶剂萃取法类型
有机物质的萃取：分散在水相中的有机物质易被 有机溶剂萃取，利用此原理可以富集分散在水样
中的有机污染物质。
无机物的萃取：物质在水相中均以水合离子状态 存在，要先加入试剂，使其与水相中的离子态组
分相结合，生成一种不带电、易溶于有机溶剂的
4、离子交换法
离子交换是利用离子交换剂与溶液中的离子 发生交换反应进行分离的方法。
离子交换剂可分为无机离子交换剂和有机离 子交换剂，目前广泛应用的是有机离子交换 剂，即离子交换树脂
强S碱，碱O酸性其性3N性阴中和aX阳离中等-为离子性，O子交溶一H树换液般-、脂树中用C含脂与于l-、有含强富N活有酸集O性或-金3N-等基弱(属C，团酸阳H3能阴-离)S3在+离O子X3酸-子。H基、性交强团-、换 ，应用较广泛。
水样的采集、保存和预处理1
水样的分离与富集
富集倍数（ 富集倍数 （ F） 或与浓缩系数 定义为欲分离或富 集组分的回收率与基体的回收率之比， 集组分的回收率与基体的回收率之比，即：
式中， 式中，
和
分别为富集前、 分别为富集前、后基体的量；
为基体的回收率。 为基体的回收率。
三、水的物理性质检验
（一）、水温 ）、水温
水的物理化学性质与水温密切关系。水中溶解性气体（ 如氧、二氧化碳等）的溶解度、水生生物、微生物活动、 化学和生物化学反应速度及盐度、PH值等都受水温变化的 影响。 水的温度因水源不同而有很大差异。一般来说，地下水 温度比较稳定，通常为8-12 8 12摄氏度；地面水随季节和气候 的变化较大，大致变化范围为0-30 0 30摄氏度。工业废水的温 度因工业类型、生产工艺不同而有很大的差别。 水温测量应在现场进行。常用的测量仪器有水温计。
(3) 加入保存药剂
在水样中加入合适的保存试剂，能够抑制微生物活动， 在水样中加入合适的保存试剂，能够抑制微生物活动， 减缓氧化还原反应发生。 减缓氧化还原反应发生。加入的方法可以是在采样后立即加 也可在水样分样时，根据需要分瓶分别加入。（ 。（参考表 入；也可在水样分样时，根据需要分瓶分别加入。（参考表 3-5）
数 字 表 面 温 度 计 适 用 于 测 量 水 的 表 层 温 度 。 在 水 样 采 集 现 场 ， 利 用 专 门 温 度 计 ， 直 接 测 量 并 读 取 水 温
水样的保存
水样允许保存的时间与水样的性质、 水样允许保存的时间与水样的性质、分析指 溶液的酸度、 标、溶液的酸度、保存容器和存放温度等多种因 素有关。 素有关。 不同的水样允许的存放时间也有所不同。 不同的水样允许的存放时间也有所不同。一 般认为，水样的最大存放时间为： 般认为，水样的最大存放时间为： 清洁水样 72小时 72小时 48小时 轻污染水样 48小时 12小时 重污染水样 12小时
《环境监测》课程教案
（1）课程进度计划表（3）教案正文第1章绪论1.教学目的使学生了解“环境监测”的课程性质、与大气污染控制工程、水污染控制工程、环境评价及其他相关的环境化学、环境地学、环境工程学课程关系、为什么要学习“环境监测”以及如何才能学好“环境监测”；认识“环境监测”这门课程的重要性。
2.教学重、难点①环境监测的内涵与研究对象②环境监测的理论意义和现实意义③环境监测的研究方法3.教学方法、手段课内教学3个学时，以理论教学为主，多媒体课件教学。
4.环境监测课程的学习导航明确环境监测的内容监测环境标准熟练掌握实验操作技能重视环境监测的质量控制1.1 环境监测的目的与分类1.1.1 环境监测的目的（1）掌握污染物的来源、扩撒、迁移、反应、转化，了解污染物对环境质量的影响程度，并在此基础上，对环境污染作出预测、预报和预防。
（2）了解和评价环境质量的过去、现在和将来，掌握其变化规律。
（3）收集环境背景数据、积累长期监测资料，为制订和修订各类环境标准、实施总量控制、目标管理提供依据。
（4）实施准确可靠的污染监测，为环境执法部门提供执法依据。
（5）不断改革和更新监测方法与手段，为实现环境保护和可持续发展提供可靠的技术保障。
1.1.2 环境监测的分类一. 按监测介质分类大气污染监测、水质污染监测、土壤和固废监测、生物污染监测、生态监测、物理污染监测；二. 按监测目的分类1. 监视性监测（例行监测、常规监测）是指按照预先布置好的网点对指定的有关项目进行定期的、长时间的监测，包括对污染源的监督监测和环境质量监测，以确定环境质量及污染源状况，评价控制措施的效果、衡量环境标准实施情况和环境保护工作的进展。
这是监测工作中量最大面最广的工作，是纵向指令性任务，是监测站第一位的工作，其工作质量是环境监测水平的主要标志。
2. 特定目的监测（特例监测、应急监测）(1) 污染事故监测：在发生污染事故时及时深入事故地点进行应急监测，确定污染物的种类、扩散方向、速度和污染程度及危害范围，查找污染发生的原因，为控制污染事故提供科学依据。
环境监测第四节水样的预处理ppt课件
1. 湿式消解法
◆ 硝酸消解法 ◆ 硝酸-高氯酸消解法 ◆ 硝酸-硫酸消解法或硝酸-盐酸消解法 ◆ 硫酸-磷酸消解法、 ◆ 硫酸-高锰酸钾消解法 ◆ 硝酸-氢氟酸消解法 ◆ 多元消解法 ◆ 碱分解法
下表是几种常用湿式消解的要点：
消解法 消解质
方法要点
硝酸
对于清洁的水样， 可用硝酸消解法。
取混匀的水样50-100mL于烧杯中，加入5-10mL浓硝酸，在电热板上加热煮沸，蒸发至小体积， 试液应透明，呈浅色或无色，否则，应加硝酸继续消解。蒸至近干，取下烧杯，稍冷后加2% HNO3（或HCI）20mL,温热溶解可溶盐。若有沉淀，应过滤，滤液冷至室温后20mL容量瓶中定 容，备用。
一、水样的消解
消解概述
在测定含有有机物的水样中金属等无机物指标时， 需先经消解处理。
消解目的：破坏有机物、溶解悬浮物，将各种形态 (价态)的欲测元素氧化成单一的高价态或转变成易于 别离的无机物，以便测定。 消解要求：清澈、透明、无沉淀。 消解方法：湿式消解法、干式分解法〔干灰化法〕 和微波消解法。
洗脱
〔五〕共沉淀法
共沉淀系指溶液中一种难溶化合物在形成沉淀过程中，将 共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来的现象。
共沉淀现象在常量别离和分析中是力图防止的，但却是一 种别离富集微量组分的手段。例如，在形成硫酸铜沉淀的过 程中，可使水样中浓度低至0.02μg/L的Hg2+共沉淀出来。
欲测物气相中的平衡浓度[X]G和水样中原始浓度[X]L0 之间的关系：
K
X X
L G
X
G
X
0
L
K
VG VL
式中：K——预测组分在两相中的分配系数； β——两相体积比；
[X]G 、 [X]L——平衡状态下预测物X在气相和液相中的浓度； VG 、 VL——气相和液相的体积。
环境监测2 采样 水质预处理
2）方法成熟；
3）操作简便，易于普及；
4）抗干扰能力好。
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2、水质监测分析方法分类
（试用 方法）
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3、水质监测常用的方法：
化学法、电化学法、原子吸收分光光度法、
离子色谱法、气相色谱法、等离子体发射光谱 (ICP—AES)法等。其中，化学法(重量法、容量 滴定法和分光光度法)目前在国内外水质常规监 测中还普遍被采用，占测定方法总数的50％以上
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35
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37
38
39
表2-6河流监测断面设置
40
背景断面
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（2）湖泊、水库监测断面的设置
首先判断湖、库是单一水体还是复杂水体； 考滤汇入湖、库的河流数量，水体的径流量、季 节变化及动态变化，沿岸污染源分布及污染物扩 散与自净规律、生态环境特点等。 然后按照前 面讲的设置原则确定监测断面的位置：
（2）采样点的设置
水 深 ≤5m 5-10m 10-50m ＞50m 采 样 点 数 一点（水面下0.5m处） 二点（水面下0.5m，河底以上0.5m处） 三点（水面下0.5m，1/2水深、河底以上 0.5m处） 酌情增加
说明： 1)水深不足1m时，在1/2水深处； 2)河流封冻时，在冰下0.5m处； 3)若有充分数据证明垂线上水质均匀，可酌情减少采样点数； 4)凡布设于河口，要计算污染物排放通量的断面，必须按本规 定设置采样点。 44
• 3）事故监测——应急监测
• 4）为环境管理——提供数据和资料
• 5）为环境科学研究——提供数据和资料
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已建的42个水质自动监测站
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2.1.3监测项目（monitoring items）
环境监测 2.3.1水样的预处理一 - 水样的预处理一
c、硝酸-硫酸消解法：适合生物和浑浊污水。两种酸 都有较强的氧化能力，其中硝酸沸点低，而硫酸沸 点高，两者合用，可提高消解温度和消解效果
d、硫酸-磷酸消解法：硫酸氧化性强，磷酸能络合 金属离子，可消除某些金属的干扰
各种断面的设置的目的和方法?垂线和监测点的设置原则和方法?地下水监测点的布设方法?废水监测方案的制订采样点的位置?水样的采集方法仪器采集水样的类型?水样的保存方法第四节水样的预处理?为什么要进行预处理
上节课内容复习
• 水质污染的类型、监测的对象、项目及方法
• 地表水、地下水监测方案的制订（制订的程序和方法） • 河流监测通常设置几种监测断面（背景、对照、控制、
e、硫酸-高锰酸钾消解法：常用于消解测定汞的水 样
f、硝酸-氢氟酸：消除硅酸盐干扰 g、多元消解方法： h、碱分解法（NaOH-H2O2和NH3·H2O- H2O2 ）:适
于酸性条件下待测组分易挥发的水样
（2）干灰化法（燃烧法，高温分解法） 用马福炉，450~550℃——不适于易挥发组分 必要时加助灰剂以抑制挥发损失加速有机物分解
一、水样的消解
测定含有机物的水样中的无机元素时采用 1、目的：破坏有机物，溶解悬浮物，将各价态各形
态的待测元素氧化为单一的高价态或转变成易于分 离的无机化合物 2、结果：清澈、透明、无沉淀 3、常用消解法： （1）湿式消解法：利用酸或混酸的氧化性和高沸点， 加热氧化样品
a、硝酸消解法：适合于较清洁的水样
态存在。
• 预处理的地位
样品检测流程：
采样 样品处理 测试 数据处理 整理报告
水样的常见预处理方法
水样的常见预处理方法样品前处理是目前分析测试工作的瓶颈，也是国内外研究的薄弱环节，同时又非常重要。
因为样品被沾污或者因吸附、挥发等造成的损失，往往使监测结果失去准确性，甚至得出错误的结论，所以样品前处理过程是保证监测结果准确度的一个重要环节，样品前处理技术方法及需要注意的问题是保证监测结果真实可靠的保障。
常用的水样前处理方法有多种。
无机物测定的前处理方法常用的有过滤、絮凝沉淀、蒸馏、酸化吹气法等；Cu Pb Zn Cd 等重金属的前处理一般选用消解的方法；从环境水样中富集分离有机物的方法也有许多，半挥发性有机物的方法主要有液-液萃取，液-固萃取及固相微萃取等；对挥发性有机物主要有吹脱捕集法-顶空法和液-液萃取。
环境水样前处理具体方法的选择应根据处理方法对被测组分的实际影响，测定项目的要求和水样特点等来确定，每种处理方法都有一定的技术要求，操作方法不得当，都会直接影响监测结果的准确性。
1、环境水样过滤絮凝沉淀前处理方法测定天然水样溶解态元素时，用0. 45 μm滤膜预处理水样，0. 45 μm滤膜能够方便地区分开溶解物和颗粒物如可溶性正磷酸盐Fe、Cd、Cu、Pb 等的溶解态的测定，水样采集后立即用0. 45 μm滤膜过滤，弃去初始50～100ml 溶液，收集所需体积的滤液供测定使用，或直接测定，或消解后测定。
测定元素总量时，取一定量均匀水样直接消解后进行测定，如总磷、总铁、总铅等。
水样的过滤和不过滤对测定结果影响很大，有时可能相差百分之几十甚至几倍。
根据测定要求，决定水样是否过滤，否则，严重影响测定结果的准确性。
对于污染较轻的地面水中有些无机物的测定，采用絮凝沉淀处理方法对水样进行前处理。
如硫化物测定时，可先用醋酸锌沉淀法除去可溶性还原剂( 如亚硫酸盐硫代硫酸盐等) 的干扰，用中速定量滤纸或玻璃纤维滤膜对加入醋酸锌的水样进行过滤，测定沉淀物中硫化物。
测定氯化物硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、六价铬等，采用絮凝沉淀法对水样进行前处理。
(环境监测)第四节水样的预处理
欲测物气相中的平衡浓度[X]G和水样中原始浓度[X]L0 之间的关系：
K
X X
L G
XG
N(CH3)3+X-基团，其中X-为OH-、Cl-、NO3-等，能在酸 性、碱性和中性溶液中与强酸或弱酸阴离子交换，应用较
广泛。
操作程序： 交换柱的制备
交换
洗脱
（五）共沉淀法
共沉淀系指溶液中一种难溶化合物在形成沉淀过程中，将 共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来的现象。
共沉淀现象在常量分离和分析中是力图避免的，但却是一 种分离富集微量组分的手段。例如，在形成硫酸铜沉淀的过 程中，可使水样中浓度低至0.02μg/L的Hg2+共沉淀出来。
常用的吸附剂：活性炭 (activated charcoal) 、 氧 化 铝 (aluminum oxide) 、 分 子 筛 (molecular sieve)等。
分子筛（主要由硅酸钾钠 和硅铝酸钙合成）
解吸方法：被吸附富集于吸附剂 表面的污染组分，可用有机溶剂或加 热解吸出来供测定。
（四）离子交换法
一、水样的消解
消解概述
在测定含有有机物的水样中金属等无机物指标时， 需先经消解处理。
消解目的：破坏有机物、溶解悬浮物，将各种形态 (价态)的欲测元素氧化成单一的高价态或转变成易于 分离的无机物，以便测定。 消解要求：清澈、透明、无沉淀。 消解方法：湿式消解法、干式分解法（干灰化法） 和微波消解法。
[A]水相 ——水相中A的浓度。
环境监测-水样预处理办法
• 离子交换是利用离子交换剂与溶液中的 离子发生交换反应进行分离的方法。
• 离子交换剂可分为无机离子交换剂和有 机离子交换剂，目前广泛应用的是有机 离子交换剂，即离子交换树脂
• 强 S碱 其O性酸中3N阴性Xa-等为离阳，O子离H一交子-、般换树C用l-树脂、于脂含N富O含有3集-有活等金-性，N属(基能C阳H团在3离)-酸3S+子XO性-3基。H、、团强-， 碱性和中性溶液中与强酸或弱酸阴离子 交换，应用较广泛。
环境监测水样预处理办法环境监测水样预处理办法环境监测水样预处理办法1挥发法和蒸发浓缩环境监测水样预处理办法蒸发浓缩环境监测水样预处理办法环境监测水样预处理办法2蒸馏法环境监测水样预处理办法环境监测水样预处理办法环境监测水样预处理办法3萃取法环境监测水样预处理办法环境监测水样预处理办法溶剂萃取法类型?有机物质的萃取
环境监测-水样预处理办法
、水样的消解
• 当测定含有机物水样中的无机元素时，需进行消 解处理。
• （一）目的：破坏有机物，溶解悬浮性固性，将 各种价态的欲测元素氧化成单一高价态或转变成 易于分离的无机化合物。
• （二）要求：消解后的水样应清澈、透明、无沉 淀。
• （三）方法：消解水样的方法有湿式消解法和干 式分解法()。
环境监测-水样预处理办法
环境监测-水样预处理办法
溶剂萃取法类型
• 有机物质的萃取：分散在水相中的有机物质易被 有机溶剂萃取，利用此原理可以富集分散在水样
中的有机污染物质。
• 无机物的萃取：物质在水相中均以水合离子状态 存在，要先加入试剂，使其与水相中的离子态组 分相结合，生成一种不带电、易溶于有机溶剂的 物质。该试剂与有机相、水相共同构成萃取体系。
环境监测-水样预处理办法
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f、硝酸-氢氟酸：消除硅酸盐干扰 g、多元消解方法： h、碱分解法（NaOH-H2O2和NH3·H2O- H2O2 ）:适
于酸性条件下待测组分易挥发的水样
（2）干灰化法（燃烧法，高温分解法） 用马福炉，450~550℃——不适于易挥发组分 必要时加助灰剂以抑制挥发损失加速有机物分解
(一) 气提、顶空和蒸馏法：适于易挥发的组分
1、气提：基于把惰性气体 通入调制好的水样中，将 欲测组分吹出，直接送入 仪器测定，或导入吸收液 吸收富集后再测定。
分离浓缩一次完成
测定硫化物的气提装置
2、顶空法：常用于测定挥发性有机物（VOCs）或挥发 性无机物（VICs）水样的预处理。——常与气相色 谱法联用
（1）操作：先水样装入顶空瓶中，并密封，上部留有 一定空间，再将密封后的顶空瓶置于恒温装置中，经 一定时间，瓶内的气液两相达到平衡，取瓶内气相测 定。
（2）原理：当瓶内气液达到平衡时，气液两相中待
测物的浓度[X]G、 [X]L均衡定：
K
X X
L G
VG
VL
水样中原始浓度[X]L0与待测物气相中的平衡浓
第四节 水样的预处理
• 为什么要进行预处理?
环境样品组成复杂；各组分浓度低、差别大（从
g/L到 mg/L,甚至μg/L )；一种物质往往以多种形
态存在。
• 预处理的地位
样品检测流程：
采样 样品处理 测试 数据处理 整理报告
6% 61%
6%
27%
• 预处理的目的： 使水样满足分析方法要求（形态、浓度、干扰）；样品易于保
b、硝酸-高氯酸消解法 ：适合含悬浮物和有机质地 表水。两种酸都是强氧化性酸，联合使用可消解含 难氧化有机物的水样（有羟基化合物时应注意爆炸， 先加硝酸氧化羟基）
c、硝酸-硫酸消解法：适合生物和浑浊污水。两种酸 都有较强的氧化能力，其中硝酸沸点低，而硫酸沸 点高，两者合用，可提高消解温度和消解效果
d、硫酸-磷酸消解法：硫酸氧化性强，磷酸能络合 金属离子，可消除某些金属的干扰
度[X]G之间呈正比：
X
0
L
(K
)[X ]G
[ X ]0LBiblioteka VG[ X ]G VL[ X ]L VL
VG VL
[
X
]G
[X ]L
[ X ]G K[ X ]G ( K )[X ]G
一、水样的消解
测定含有机物的水样中的无机元素时采用 1、目的：破坏有机物，溶解悬浮物，将各价态各形
态的待测元素氧化为单一的高价态或转变成易于分 离的无机化合物 2、结果：清澈、透明、无沉淀 3、常用消解法： （1）湿式消解法：利用酸或混酸的氧化性和高沸点， 加热氧化样品
a、硝酸消解法：适合于较清洁的水样
上节课内容复习
• 水质污染的类型、监测的对象、项目及方法
• 地表水、地下水监测方案的制订（制订的程序和方法） • 河流监测通常设置几种监测断面（背景、对照、控制、
消减、管理）；各种断面的设置的目的和方法 • 垂线和监测点的设置原则和方法 • 地下水监测点的布设方法 • 废水监测方案的制订——采样点的位置 • 水样的采集方法、仪器、采集水样的类型 • 水样的保存方法
（3）微波消解 利用微波的能量，在密闭容器中快速分解样品
二、富集与分离
富集（Preconcentration）：富集被认为是分离的一 种，即从大量试样中搜集欲测定的少量物质至一 较小体积之中，从而提高其浓度至测定下限之上。
分离（Separation）：分离是将欲测组分从试样 中单独析出，或将几个组分一个一个地分开， 或者根据各组分的共同性质分成若干组。
存和运输；延长仪器使用寿命 • 水样预处理原则：
最大限度去除干扰物；回收率高；操作简便省时、成本低、 对人体和环境无影响 • 主要预处理方法： 1. 经典方法：消解、富集与分离（蒸发浓缩、蒸馏、萃取、 离子交换、吸附、共沉淀等）。 2. 新方法：超临界流体萃取、固相萃取、固相微萃取、微 波萃取和微波消解、加速溶剂提取(ASE)、分子印记等