环境监测习题解答

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5、为政府部门执行各项环境法规、标准、条例,全 面开展环境管理工作提供准确、可靠的数据和资料。
环境监测与环境分析有何区别?
➢ 环境分析的对象是人类因生产活动而排放于环境中的各 种污染物质,包括大气、水、土壤和生物中的各种污染 物质,可现场测定,也可采集后实验室测定,通常后者 居多,往往只能分析测定局部的、短时间的、单个的污 染物质。
用标准加入法测定某水样中的镉,取四份等量水样,分别加 入不同量镉溶液(加入量见下表),稀释至50mL,依次用火 焰原子吸收法测定,测得吸光度列于下表,求该水样中镉的 含量。
编号
1 2 3 4
水样量 (mL)
20 20 20 20
加入镉标准溶液 (10μg/mL)mL数
0 1 2 4
吸光度
0.042 0.080 0.116 0.190
所占的体积。 SVI SV (ml / l) MLSS (g / l)
污泥指数反映活性污泥的松散程度及沉降性能, 过低则泥粒 细小, 无机物多,活性及吸附能力低;指数过高污泥体积膨胀, 不易沉淀,影响处理效果。
测定BOD5时,为何要引入接种水或稀释水
➢ 对含有机物较多的废水,测定BOD时应引 入稀释水,以保证降解过程中在有足够溶 解氧的条件下进行
➢ 可见,环境分析是环境监测的发展基础,后者范围更广 泛,更深刻。在环境监测中除化学、物理监测手段外, 还有生物监测手段。
制定环保标准的原则是什么?是否标准越严越好?
原则: ➢ 要有充分的科学依据 ➢ 即要技术先进, 又要经济合理 ➢ 与有关标准、规范、制度协调配套 ➢ 积极采用或等效采用国际标准
E D
A
DA 水相V有机
水相VFra Baidu bibliotek机 A
水相V水相
100

100D D V水相
V有机
(1)96.7 (2)93.5
多次少量萃取与少次多量萃取的萃取率哪个 高?为什么?
怎样用萃取法从水样中分离富集欲测有机 污染物质和无机污染物质?各举一实例。
(1)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 (2)无机物的萃取:由于有机溶剂只能萃取水相 中以非离子状态存在的物质(主要是有机物质), 而多数无机物质在水相中均以水合离子状态存在, 故无法用有机溶剂直接萃取。为实现用有机溶剂萃 取,需先加入一种试剂,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。
0.2
0.18
0.16
0.14
0.12
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
0
-0.4 -0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
50ml溶液内: 0.230ug / mL
水样中镉含量:0.575ug/mL
怎样用分光光度法测定水样中的六价铬和总铬?
➢ 六价铬的测定 在酸性介质中,六价铬与二苯碳酰二肼生成紫
冷原子吸收法和冷原子荧光法测定水样中汞,在原理、 测定流程和仪器方面有何主要相同和不同之处?
原理:相同之处都是将水样中的汞离子还原为基态 汞原子蒸气,根据在一定测量条件下光强度与汞浓度 成正比进行定量;不同之处是冷原子吸收法是测定 253.7nm的特征紫外光在吸收池中被汞蒸汽吸收后的 透射光强,而冷原子测汞仪是测定吸收池中的汞原子 蒸汽吸收特征紫外光后被激发后所发射的特征荧光强 度。
➢ 环境水样所含组分复杂,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,往往 需要进行预处理,以得到欲测组分适合测定方法 要求的形态、浓度和消除共存组分干扰的试样体 系。
➢ 水样预处理包括消解和分离与富集
25℃时,Br2在CCl4和水中的分配比为29.0,试问: (1)水溶液中的Br2用等体积的CCl4萃取; (2)水溶液中的Br2用1/2体积CCl4萃取; 其萃取率各为多少?
红色络合物,在540nm处测定吸光度 ➢ 总铬的测定
水样用KMnO4氧化,铬以六价铬形式存在,过 量的氧化剂用NaNO2分解,过量的NaNO2用尿 素消除,加入二苯碳酰二肼显色,在540nm处测 定吸光度。 ➢ 三价铬的测定
三价铬的含量为总铬与六价铬之差。
说明电极法和碘量法测定溶解氧的原理
碘量法 在水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中的溶解 氧将二价锰氧化成四价锰,并生成氢氧化物沉淀。 加酸后,沉淀溶解,四价锰又可氧化碘离子而释 放出与溶解氧量相当的游离碘。以淀粉为指示剂, 用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的碘,可计算 出溶解氧含量.
重铬酸钾回流法氧化能力较强,适合测各种样品,而且 操作容易,对大多数有机化合物氧化程度为95—100%。 吡啶不被氧化,苯和其他挥发性有机物如能与氧化剂充分 接触,可以被氧化.含氮有机物中含碳的这一部分可被氧 化,氨在没有比较高浓度的氯化物时不会发生氧化作用的
两者关系:高锰酸盐指数和化学需氧量(CODcr)是采 用不同的氧化剂在各自的氧化条件下测定的,其氧化率不 同,均未达到完全氧化,两者并无明显的相关关系,都只 是相对参考数据。
➢ 环境监测指测定各种代表环境质量标志数据的过程。它 的内容比环境分析广泛的多,既包括化学物质的污染, 也包括各种物理因素如噪声、振动、热能、辐射和放射 性等污染。既包括直接污染,也包括间接污染,同时想 取得具有代表性的数据就需要在一定区域范围内,对污 染物进行长时间的连续监测,要求连续化、自动化。
9.25 8000 100
=9.25mg
/
L
B2

M
•V 8 1000 V水
= 0.0125
8.76 8000 100
=8.76 mg
/L
f1=0.98
f 2 0.02
BOD5 mg / L
(1
2 ) (B1 f2
B2 ) •
f1

(9.16 4.33) (9.25 8.76) 0.98 0.02
➢ 监测断面和采样点的设置(参见课件)
水样有哪几种保存方法?试举几个实例说明怎 样根据被测物质的性质选用不同的保存方法。
冷藏或冷冻法: 抑制微生物活动,减缓物理挥发和化学反应
速度。 加入化学药剂保存法:
如加入生物抑制剂、调节pH值、加入氧化 剂或还原剂
水样在分析之前,为什么进行预处理?预处 理包括哪些内容?
若配制理论COD值为500mg / L的葡萄糖溶 液1升,须称取多少克葡萄糖?
C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O 180 192
X 500 X=500×180/192=468.75mg=0.46875g
对一种水体,阐述CODcr、BOD5、TOD和 TOC之间在数量上和测定时对有机物的氧化率 可能存在的关系,以及这种关系在实际工作中 的(应1)用数。量关系: TOD>CODcr>BOD5、TOD>TOC
4.33 3.10 8.76
以A水样为例:
1

M
•V
8 1000 V水
= 0.0125
9.16 100
8000
=9.16 mg
/
L
2

M
•V 8 1000 V水
= 0.0125
4.33 8000 100
=4.33mg
/L
B1

M
•V
8 1000 V水
= 0.0125

217.49
同样水样B
f1=0.975
f 2 0.025
BOD5 mg / L
(1
2 ) (B1 f2
B2 ) •
f1

(9.12 3.10) (9.25 8.76) 0.975 0.025

221.69
怎样测定污泥沉降比和污泥体积指数?测定它们对 控制活性污泥的性能有何意义?
仪器:两种方法的仪器结构基本类似,冷原子吸收 法无激发池,光电倍增管与吸收池在一条直线上,而 冷原子荧光法测定仪其光电倍增管必须放在与吸收池 相垂直的方向上。
说明用原子吸收分光光度法测定金属化合物 的原理。用方块图示意其测定流程
当含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。在一定实验条件下,特征波长光强的变 化与火焰中待测元素基态原子的浓度有定量关系,从而与试 样中待测元素的浓度(C)有定量关系。
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BOD5值。
编号
稀释 倍数
取水样 Na2S2O3标准 体积 溶液浓度 (mL) (mol/L)
Na2S2O3标液用 量(mL) 当天 五天
A
50 100
B
40 100
空白 0
100
0.0125 0.0125 0.0125
9.16 9.12 9.25
原理:用高锰酸钾将水样中的还原性物质(有机物和 无机物)氧化,反应后剩余KMn04加入准确而过量的草 酸钠予以还原,过量草酸钠再以KMn04标准镕液回滴 ,通过计算,求出所消耗氧化剂的量。
(二)CODcr 在强酸溶液中,用重铬酸钾氧化水中还原性物质(主要
是有机物),经两小时回流后,过量的重铬酸钾,以试亚铁 灵为指示剂,用硫酸亚铁铵回滴,根据所消耗的重铬酸钾 量算出水中化学需氧量。反应中以硫酸铝为催化剂。对氯 离子的干扰可加入硫酸汞排除。
环境监测的主要任务是什么?
1、对环境中各项要素进行经常性监测,及时、准确、 系统地掌握和评价环境质量状况及发展趋势。
2、对污染源排污状况实施现场监督监测与检查,及 时、准确地掌握污染源排污状况及变化趋势。
3、开展环境监测科学技术研究,预测环境变化趋势 并提出污染防治对策与建议。
4、开展环境监测技术服务,为环境建设、城乡建设 和经济建设提供科学依据。
电极法 膜电极由两个与支持电解质相接触的金属电极及 选择性薄膜电极组成。溶解氧透过薄膜渗透扩散。 透过膜的氧气在电极上还原,产生微弱的扩散电 流。在一定温度下其大小和水样中的溶解氧含量 成正比。借以测定水中的溶解氧含量。
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?
污泥沉降比: 将混匀的曝气池中的活性污泥混合液迅速倒进1000ml量筒
至满刻度,静止30min,则沉降污泥与混合液体积比为污泥 沉降比(SV%)。而污泥沉降体积则用SV30表示(ml/L)。
反映曝气池运行过程中活性污泥量,可以控制、调节剩余 污泥的排放量,控制污泥膨胀。
污泥体积指数: SVI是指曝气池污泥混合液经30min沉降后,1g干污泥
(一)高锰酸钾法 主要用于评价饮用水、原水及地面水的质量。它分
为酸性高锰酸钾法和碱性高锰酸钾法两种。当氯离子浓 度高于300毫克/升时,应采用碱性法。
水中存在有Fe2+、NO2— 或H2S等无机还原性物质 皆可增加CODMn值。
CODMn指标不能作为理论需氧量或有机物总量的度 量。因为在该实验条件下,许多氧化物仅有部分被氧化
TOD/TOC>4则水中含有较大量的S、P有机物 TOD/TOC<2.6说明水中的NO2-、NO3-含量较大。
测定水样BOD5时,如水样中存在有铜、铅、锌、 镉、铬、砷、氰等有毒物质,对测定有无影响? 应如何消除?
水样中存在有铜、铅、锌、镉、铬、砷、氰等有毒物 质时,对微生物活性有抑制,可使用经驯化微生物接种的 稀释水或提高稀释倍数,以减小毒物的影响。
➢ 并非越严越好,制定环保标准要综合考虑各方面 因素,例如社会、经济、技术等因素。
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?
➢ 一、基础资料的收集 ➢ 二、监测断面和采样点的设置 ➢ 三、采样时间和采样频率的确定 ➢ 四、采样及监测技术的选择 ➢ 五、结果表达、质量保证及实施计划
(2)氧化率关系:TOD>CODcr>BOD5、TOD测定氧化率 接近100%,CODcr测定时重铬酸钾氧化率最多可达90%, BOD5测定时只有可生化部分有机物被氧化。 (3)实际应用: ①TOD、CODcr和BOD5的关系可反映污水的可生化性, 通常认为CODcr/BOD5>0.3时,污水可生化,但BOD5/TOD 在反映污水可生化性方面具有更高的可信度,一般认为 BOD5/TOD>0.4是易生化的。 ②TOD/TOC趋于2.67, 水体主要是含碳有机物
➢ 对于不含或少含微生物的工业废水,测定 BPIOD时应该引入接种水,以引入能分解 有机物的微生物
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