环境监测 第四版 习题解

说明：在酸性溶液中，铬酸盐氧化二苯碳酰二肼，本身被还
原生成二价亚铬离子〈或三价铬离子〉； 二苯碳酰二肼氧 化产物不稳定，形成稀醇形态，稀醇形态与二价〈三价〉铬
离子进一步生成有色络合物。
计算:
铬(6)(mg / L) A V
◆ 总铬的测定：
水 样 中 Cr3+ 首 先 用 高 锰 酸 钾 氧 化 为 Cr6+ ； 过 量 的 高 锰 酸 钾 用 NaNO2分解，过剩的NaNO2再以尿素分解；经处理后的水样用 二苯碳酰二肼显色，以测总铬含量。计算法同上。
=（0.020×0.40×50 ×103 ）/ 100 = 4 mg/L(CaCO3 )
D：HCO3- 碱度 = (C H2SO4V H2SO4M 0.5CaCO3 ×103 )/ V水样
=（0.020×12.70×50 ×103 ）/ 100 = 127 mg/L(CaCO3 ) 【各种碱度用标准酸滴定时可起下列反应： 氢氧化物 OH-+H+=H2O 碳酸盐 CO32-+H+=HCO3重碳酸盐 HCO3-+H+=H2O+CO2】
取一定量的水样，加热蒸馏，使废水中的易挥发的酚 以蒸气形式逸出，浓缩富集，以测定水中痕量的酚。
8.怎样用萃取法从水样中分离富集欲测有机污染 物和无机污染物？各举一实例。
无机物萃 萃取剂螯合被测离子形成可溶性螯合物； 取原理：
分配定律：
KD
[ A有机相 ] 分配系数 [ A水相 ]
痕量金属离子与萃取剂作用，形成有机螯合物。
5、试分析我国环保标准体系的特点
我国环保标准体系分为“五类、三级”。 “五类”环保标准： 环保质量标准，污染物控制标准〈排放标准〉， 环保基础标准，环保方法标准，环境标准物质标 准。 “三级”环保标准： 国家环保标准，地方环保标准，行业环保标准。 （环保基础标准,环境标准物质和环保方法标准只 有国家级标准）
B. 深度：确定点。（<5m,水面下0.3— 0.5m处设一点；
5—10m，水下0.3—0.5m和河底上0.5m处各设一点；10—50m设 三点，即水面下0.3— 0.5m，河底上0.5m和1/2水深处各设一点；
>50m应实例说明怎样根据 被测物质的性质选用不同的保存方法。
A
10.00
15.50
B
14.00
38.60
C
8.20
8.40
D
0
12.70
解：A： OH- 碱度 = (C H2SO4V H2SO4M 0.5CaCO3 ×103 ） / V水样 =（0.020×4.5×50 ×103 ）/ 100 = 45 mg/L(CaCO3 )
CO32- 碱度= (C H2SO4V H2SO4M 0.5CaCO3 ×103 )/ V水样 =（0.020×11.00×50 ×103 ）/ 100 = 110 mg/L(CaCO3 )
23、怎样采集测定溶解氧的水样？说明电极法和碘量法测定 溶解氧的原理。两种方法各有什么优缺点？
（1）采样方法：用双瓶溶解气体采水器采集测定溶解氧的水样。采 样器的内部小瓶为采样瓶。将采样装置放入水中后，打开夹，水样 进入采样瓶并驱出空气，接着进入大瓶，赶走大瓶的空气，直至大 瓶不存在空气为止，提出水面后立即密封。
（1）地面水监测方案制订： ① 收集基础资料； ② 设置监测断面和采样点； ③ 确定采样时间和频率； ④ 选择采样及监测技术； ⑤ 结果表达、质量保证及实施计划。
（2）河流监测断面设置：（三面式）
A. 对照断面。（了解流入监测河段前的水体水质状况）。
B. 控制断面（监测断面）。（评价监测河段两岸污染源对
仑滴定法原理：在试液中加入适当物质，以一定强度的恒定电 流进行电解，使之在工作电极（阳极或阴极）上电解产生一种 试剂（称滴定剂）该试剂与被测物质进行定量反应，反应终点 可通过电化学等方法指示。依据电解消耗的电量和法拉第电解 定律可计算被测物的含量。
一种为容量分析，一种为仪器分析；严格控制消解回流条件 和经常清洗电极。
浓度呈线性关系。 在仪器上其输出信号经放大后
由指示仪表直接显示O2含量。
K—比例常数; n—电极反应得失电子数; F—法拉第常数; A—阴极面积; Pm—薄膜的渗透系数; L—薄膜的厚度; c0—溶解氧的分压或浓度。
（3）两种方法的优缺点：
碘量法：清洁水样，容量分析。 电极法：适用范围广，连续自动测定。
二者在数值上没有确定的数量关系。
两种氧化剂的氧化能力不同；可被两种氧化剂氧化的物质不确定。
33、下表所列数据为某水样BOD5测定结果，试计算每种 稀释倍数水样的耗氧率和BOD5值。
编 稀释 号 倍数
仪器： 分光光度计、原子吸收仪。
对象： 微量测定、痕量测定。
21、 现有四个水样，各取100ml，分别用0.0200 mol/L (1/2H2SO4)滴定结果列于下表，试判断水样中各存在 何种碱度？各为多少（以CaCO3 mg/L表示）。
水样
测定消耗H2SO4溶液体积/ ml
以酚酞为指示剂（P） 以甲基橙为指示剂（T）
TOD: 指水中能被氧化的物质（有机碳氢化合物，含S、N、P 等化合物）燃烧生成稳定的氧化物所需的氧量。( O2， mg/1) [使用仪器对水中有机物进行监测。]
TOC: 构成有机物成分中碳的总含量，以C（ mg/1 ）表示。
COD、BOD、TOD 间接反映有机物含量（包括还原性无机
物）；TOC 直接反映有机物含量。它们反映的信息不同。对组 成相对稳定的水样，它们之间有相关关系，可找到相关系数， 进行相互换算。
（1）冷藏（4℃）：可减慢生化和化学变化速度； （2）控制pH值：加酸，使pH＜2，可以防止沉淀和吸附，
并且抑制生化反应。（但对氰化物、溶解氧等水样不适宜加。）
（3）加化学保存剂：如氯化汞可有效抑制细菌的生化作用，
适于测定各种形态的氮、磷等有机物。
（4）过滤或澄清：水样采集后应立即用0.45微米的滤膜过，
7、为什么要分别制定质量标准和排放标准？
环境质量标准： 为保护人类健康和维持生态平衡，对有害物质或 因素在环境中最大允许限量所作的规定。 污染物控制标准： 为了实现环境质量目标，结合技术经济条件和环 境特点，对排入环境的有害物质或有害因素所做 的控制规定。
第二章 水和废水监测
P142
2. 怎样制订地面水监测方案？以河流为例，说明 如何设置监测断面和采样点。
第一章 绪论
P 32
1、环境监测的主要任务是什么？
测定环境质量代表值，并与环境标准相比较， 以确定环境质量及污染情况。
3、 环境监测和环境分析有何区别？
环境分析只是环境监测的一部分。两者都是环境 科学中新兴的分支学科。它们既有密切联系，又 有区别。环境监测是确定某一区域的环境质量， 环境分析是测定某一样本的污染物含量。
测定湖水中Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42等离子。 先通过阳离子交换树脂，再通过阴离 子交换树脂。收集上述洗脱液，分别测定。
18、怎样用分光光度法测定水样中六价铬和总铬？
◆ 六价铬的测定：
原理： 酸性溶液中； 六价铬与二苯碳酰二肼反应生成紫红 色络合物； 在540nm比色定量。（标准曲线法）
29、简述COD、BOD、TOD、TOC的含义；对一种水来说，它 们之间在数量上是否有一定的关系？为什么？
COD:水样在规定条件下用氧化剂处理，消耗该氧化剂的量用O2 mg/l表示（表征水中还原性污染物的指标）。
BOD: 在好氧条件下（DO≥1ppm），微生物分解有机物质的 生物化学氧化过程中所需要的溶解氧量。
滤液装瓶并同时加入相应的保存剂储存。若未采用滤膜过滤， 用澄清液进行测定，但应澄清液层的2/3处水样，不得搅动瓶底 部沉淀物。
6、现有一废水样品，经初步分析，含有微量汞、铜、 铅和痕量酚，欲测定这些组分的含量，试设计一个预 处理方案。
100ml水样+5mlHNO3—△—至10ml左右—冷却—— +5mlHNO3(浓)+2mlHClO4(少量逐次加入)—△——近 干—冷却——0.2%HNO3溶解残渣。消化液用于测定铜 和铅。 水样+H2SO4（适量）+KMnO4(5%液)——混匀，煮 沸10min,冷却——过量KMnO4盐酸羟胺滴定至分红色 刚消失为止。消化液用于测定汞。
B：CO32- 碱度= (C H2SO4V H2SO4M 0.5CaCO3 ×103 )/ V水样 =（0.020×28.00×50 ×103 ）/ 100 = 280 mg/L(CaCO3 )
HCO3- 碱度= (C H2SO4V H2SO4M 0.5CaCO3 ×103 )/ V水样 =（0.020×10.60×50 ×103 ）/ 100
19、试比较分光光度法和原子吸收分光光度法的原理、 仪器主要组成部分及测定对象的主要不同之处？
原理：在一定pH的溶液中，元素与不同络合剂形成不同颜色的络
合物，用有机溶剂萃取分离后，于特征波长处比色定量。
元素空心阴极灯辐射出特征谱线，通过试样原子蒸气时，元素的 基态原子对特征谱线产生选择性吸收。在一定条件下，特征谱线 光强的变化与试样中元素浓度成正比，通过测定特征谱线吸光度 A以定量元素浓度。
此螯合物在有机溶剂中的溶解度远大于在水中溶解度，
遵从分配定律，从而将被测组分从水样中分离出来。
有机物可直接用有机溶剂萃取。
9.简要说明用离子交换法分离和富集水样中阳离子 和阴离子的原理，各举一例。
原理：
某些树脂对于金属离子（或非金属离子）具 有较高的亲合力，对痕量元素吸附之后，用 酸洗脱吸，再分析测定。
31、高锰酸盐指数和化学需氧量在应用上有何区别？二 者在数量上有何关系？为什么？
高锰酸盐指数：水样在规定条件下用高锰酸钾处理，消耗高锰 酸钾的量用O2 mg/l表示（表征水中还原性污染物的指标）。 它不等于理论需氧量或有机物需氧量，因在该条件下，许多还 原物质部分被氧化。