第四章 水环境检测分析方法
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第三节 常用水环境指标检测方法
• 一、物理性指标测定方法
• 1.水温 • 仪器：水温计、颠倒温度计、热敏电阻温 度计 • 2.色度 • 测定方法：铂钴标准比色法和稀释倍数法
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第二节 主要检测分析方法介绍
氧化还原指示剂
该指示剂的氧化态与还原态有不 同的颜色
指示剂类型
“自身”指示剂 利用滴定剂本身的颜色变化来指 示滴定终点
“专属”指示剂 能与标准溶液或被滴定物质产生 显色反应
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 二、重量分析法
• 原理：通过一定的方法，将试样中的被测 组分与其他组分进行分离，然后经过称量 组分得到被测组分的质量，并计算出被测 组分质量分数的方法。 • 特点：准确度高、操作过程繁琐、费时、 不适于微量组分测定
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 四、电位分析法
• 基本原理：通过测量电池的电动势来确定 被测物质的含量。 • 直接电极法：通过测量电池电动势来确定 指示电极的电位，再根据电极电位值与试 液中待测离子活度(或浓度)之间的函数关系 计算出被测物质的含量。
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第二节 主要检测分析方法介绍
水环境学
授课班级：自然地理与资源
环境1401
主 讲 人：雷军成 授课单位：地理与规划学院
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第四章 水环境检测分析方法
• 目标：借助水环境分析手段，对水体中的 各种化学成分和特性进行定量评价，进而 识别其污染程度和水质变化规律，为水源 选择、污染防治和加强监管提供科学依据 。
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测定各组分的相对含量
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第一节 水环境分析方法概述
定量分析
化学分析
仪器分析
重 量 分 析 法
滴 定 分 析 法
光 学 分 析 法
电 化 学 分 析 法
……
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第一节 水环境分析方法概述
• 1.化学分析法
• (1) 重量分析法：通常是使试样中的被测组 分与其他组分分离后，转化为一种纯粹的 、化学组成固定的化合物，称其质量，从 而计算出被测组分含量的分析方法。
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第三节 常用水环境指标检测方法
• (三)含氮化合物
• 3.有机氮 • 测定方法：基耶达法 • (四)含磷化合物
• 测定方法：钼酸铵分光光度法(GB11893-89) 、孔雀绿 - 磷钼杂多酸分光光度法、离子色 谱法、气相色谱法等
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第三节 常用水环境指标检测方法
• 四、有机物指标测定方法
• (一)化学需氧量 • 测定方法：重络酸钾法(GB11914-89)、高锰 酸钾法 (GB11892-89) 、库伦滴定法、快速 密闭催化消解法、氯气校正法等
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第三节 常用水环境指标检测方法
• 四、有机物指标测定方法
• (二)生化需氧量 • 测定方法：五日培养法 (GB7488-87) 、压力 传感器法、减压式库仑法、微生物电极法 (HJ/T86-2002)等。
• 五、水生生物指标测定方法
• (一)细菌总数 • 定义：指1mL水样在营养琼脂培养基中，经 特定条件培养后所生长的细菌菌落总数。 • 测定方法：
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第三节 常用水环境指标检测方法
• 五、水生生物指标测定方法
• (二)总大肠菌群 • 定义：指水样中大肠菌群细菌( 主要是革兰 氏阴性无芽孢杆菌)的数量。 • 测定方法：多管发酵法、滤膜法
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 半反应：任何一个氧化还原反应都是由相 互对立相互依赖的氧化反应和还原反应组 成，习惯上称组成氧化还原反应的氧化反 应或还原反应称为半反应。
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 氧化还原滴定条件：
• (1)反应速率与滴定速率相适应 • (2)氧化还原反应能定量完成
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第三节 常用水环境指标检测方法
• 二、金属元素测定方法
• 2.砷 • 测定方法：新银盐分光光度法、二乙胺基 二硫代甲酸银分光光度法 (GB/T7485-87) 、 原子吸收分光光度法
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第三节 常用水环境指标检测方法
• 二、金属元素测定方法
• 3.其他金属元素 • 测定方法：原子吸收分光光度法、双硫腙 分光光度法、阳极溶出伏安法、示波极谱 法、二乙基二硫代氨基甲酸钠分光光度法 、新亚铜灵萃取风光光度法、二苯碳酰二 肼分光光度法 (GB/T7467-87) 、原子吸收分 光光度法、硫酸亚铁铵滴定法
• (1)选择合适波长的入射光 • (2)控制适当的吸光度范围 • (3)选择适当的参比溶液
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 目视比色法：通过眼睛观察来比较溶液颜 色的深浅以测定物质含量的方法。
• 光电比色法：利用光电比色计测量溶液的 吸光度，从而求出被测物质含量的方法。 • 分光光度法：采用棱镜或光栅作为分光器 ，利用狭缝分出很小一束光来测定物质含 量的方法。
• (1)反应必须定量完成； • (2)反应必须迅速； • (3) 要有适当的指示剂，或其他物理化学方 法来确定滴定终点。
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第二节 主要检测分析方法介绍
分类：
酸碱滴定法 沉淀滴定法 以质子传递反应为基础
以沉淀反应为基础
配位滴定法
氧化还原滴定法
以配位作用为基础
以溶液中氧化剂与还原剂之间 电子转移为基础
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 分类：沉淀法、挥发法、电解法
• 沉淀法对沉淀形式和称量形式的要求： • (1)对沉淀形式的要求 • (2)对称量形式的要求
• (3)沉淀剂的选择
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 三、吸光光度法
• 原理：基于物质对光的选择性吸收 • 分类：紫外和可见光吸光光度法、红外光 谱法 • 特点：灵敏度和准确度高、操作简便、测 定速度快、应用广泛
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第一节 水环境分析方法概述
• 三、定量分析方法的发展趋势
• 特点：多、微、快、动。 • 趋势：仪器化、自动化和计算机化。
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 一、滴定分析法
• 原理：将一种已知准确浓度的标准溶液作 为滴定剂，滴加到被测物质的溶液中，直 到所加的标准溶液与被测物质按化学计量 反应完全为止，即达到了化学计量点，然 后根据标准溶液的浓度和用量计算出被测 组分的含量。
• 电位滴定法：通过测量滴定过程中指示电 极的电位变化来确定滴定终点，在根据滴 定所消耗标准溶液的体积和浓度计算被测 物质的含量。
• 特点：选择性高，在多数情况下，共存离 子干扰很小，对组成复杂的试样往往不需 要经过分离处理即可直接测定，且灵敏度 高。
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第二节 主要检测分析方法介绍
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第三节 常用水环境指标检测方法
• 铂钴标准比色法适用于较清洁的、带有黄 色色调的天然水和饮用水的测定。
• 稀释倍数法适用于工业废水及其受污染的 地表水的测定。
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第三节 常用水环境指标检测ห้องสมุดไป่ตู้法
• 一、物理性指标测定方法
• 3.浊度 • 测定方法：风光光度法(GB13200-91)、目视 比浊法(GB13200-91)、浊度计法等 • 4.电导率 • 仪器：电导仪(HJ/T97-2003)
• (1) 光学分析法：是利用物质的光学性质测 量待测组分含量的方法。 • (2) 电化学分析法：是利用物质的电学及电 化学性质测量待测组分含量的方法。
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第一节 水环境分析方法概述
• 二、定量分析法的选取
• 遵循原则：灵敏度和准确度能满足定量分 析要求；方法成熟；抗干扰能力强；操作 简便；易于普及。 • 我国水环境检测分析方法的三个层次：国 家水质标准分析方法、统一分析方法、等 效法(参证法)。
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 滴定终点：在滴定过程中指示剂颜色变化 的转变点。
• 滴定误差(终点误差)：由于指示剂不一定恰 好在计量点时变色，所以滴定终点和化学 计量点不一定恰好重合，但他们之间的差 别较小，因而造成的分析误差。
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 要求：
• (三)含氮化合物
• 1.氨氮 • 测定方法：纳氏试剂分光光度法 (GB747987)、水杨酸-次氯酸盐分光光度法(GB747887)、蒸馏滴定法(GB7481-87)、电极法、气 相分子吸收光谱法等。
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第三节 常用水环境指标检测方法
• (三)含氮化合物
• 2.硝酸盐氮 • 测定方法：酚二磺酸分光光度法 (GB748087) 、镉柱还原法 (HY003.4-91) 、戴氏合金 还原法、离子色谱法、紫外分光光度法、 离子选择电极法、气相分子吸收光谱法等
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 比色分析法：通过比较有色物质溶液的颜 色深浅以确定物质含量的分析方法( 分光光 度计分光光度法)。
• 显色反应：在进行吸光光度分析时，首先 要通过化学反应把待测组分转变成有色化 合物的反应过程。
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 吸光光度法测量条件：
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第一节 水环境分析方法概述
• (2) 滴定分析法：是用一种已知准确浓度的 试剂溶液(即标准溶液)滴加到被测组分的溶 液中，使之发生反应，直到反应完全为止 ，然后根据标准溶液的浓度和所消耗的体 积，计算被测组分含量的分析方法。
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第一节 水环境分析方法概述
• 2.仪器分析法
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第三节 常用水环境指标检测方法
• 一、物理性指标测定方法
• 5.矿化度 • 测定方法：重量分析法、电导法、阴阳离 子加和法、离子交换法、比重计法
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第三节 常用水环境指标检测方法
• 二、金属元素测定方法
• 测定方法：分光光度法、原子吸收分光光 度法、阳极溶出伏安法、色谱法 • 1.汞 • 测定方法：冷原子吸收法 (GB/T7468-87) 、 冷原子荧光法和双硫腙分光光度法 (GB/T7469-87)
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第三节 常用水环境指标检测方法
• (三)挥发酚
• 测定方法：溴化滴定法 (GB7491-87) 、 4- 氨 基安替比林分光光度法 (GB7490-87) 、色谱 法等 • 要点：当水中存在氧化剂、还原剂、油类 及某些金属离子时，应设法消除并进行预 蒸馏。
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第三节 常用水环境指标检测方法
第四章 目 录
1
水环境分析方法概述
2
3
主要检测分析方法介绍
常用水环境指标检测方法
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教学目标
• 1.了解水环境检测中常用的四种分析方法的 工作原理及特点。
• 2.了解水环境中主要污染物的测定方法。
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第一节 水环境分析方法概述
定性分析 鉴定物质所含的组分
分析方法
定量分析
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 特点：所需仪器比较简单，易于掌握和操 作，控制适当的条件即可得到比较高的精 度，并且方式多种多样。
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 滴定：就是用滴定管将标准溶液滴加到被 测物质溶液中的过程。
• 化学计量点：在滴定过程中，当滴入的标 准溶液的物质的量与待测定组分的物质的 量恰好符合化学反应式所表示的化学计量 关系时，我们称反应到达了化学计量点。
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第三节 常用水环境指标检测方法
• 三、非金属无机物指标测定方法
• (一)pH值 • 测定方法：玻璃电极法 (GB6920-86) 、比色 分析法 • (二)溶解氧 • 碘量法及其修正法 (GB7489-87) 、氧电极法 (GB11913-89)
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第三节 常用水环境指标检测方法
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第三节 常用水环境指标检测方法
• 一、物理性指标测定方法
• 1.水温 • 仪器：水温计、颠倒温度计、热敏电阻温 度计 • 2.色度 • 测定方法：铂钴标准比色法和稀释倍数法
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第二节 主要检测分析方法介绍
氧化还原指示剂
该指示剂的氧化态与还原态有不 同的颜色
指示剂类型
“自身”指示剂 利用滴定剂本身的颜色变化来指 示滴定终点
“专属”指示剂 能与标准溶液或被滴定物质产生 显色反应
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 二、重量分析法
• 原理：通过一定的方法，将试样中的被测 组分与其他组分进行分离，然后经过称量 组分得到被测组分的质量，并计算出被测 组分质量分数的方法。 • 特点：准确度高、操作过程繁琐、费时、 不适于微量组分测定
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 四、电位分析法
• 基本原理：通过测量电池的电动势来确定 被测物质的含量。 • 直接电极法：通过测量电池电动势来确定 指示电极的电位，再根据电极电位值与试 液中待测离子活度(或浓度)之间的函数关系 计算出被测物质的含量。
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第二节 主要检测分析方法介绍
水环境学
授课班级：自然地理与资源
环境1401
主 讲 人：雷军成 授课单位：地理与规划学院
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第四章 水环境检测分析方法
• 目标：借助水环境分析手段，对水体中的 各种化学成分和特性进行定量评价，进而 识别其污染程度和水质变化规律，为水源 选择、污染防治和加强监管提供科学依据 。
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测定各组分的相对含量
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第一节 水环境分析方法概述
定量分析
化学分析
仪器分析
重 量 分 析 法
滴 定 分 析 法
光 学 分 析 法
电 化 学 分 析 法
……
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第一节 水环境分析方法概述
• 1.化学分析法
• (1) 重量分析法：通常是使试样中的被测组 分与其他组分分离后，转化为一种纯粹的 、化学组成固定的化合物，称其质量，从 而计算出被测组分含量的分析方法。
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第三节 常用水环境指标检测方法
• (三)含氮化合物
• 3.有机氮 • 测定方法：基耶达法 • (四)含磷化合物
• 测定方法：钼酸铵分光光度法(GB11893-89) 、孔雀绿 - 磷钼杂多酸分光光度法、离子色 谱法、气相色谱法等
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第三节 常用水环境指标检测方法
• 四、有机物指标测定方法
• (一)化学需氧量 • 测定方法：重络酸钾法(GB11914-89)、高锰 酸钾法 (GB11892-89) 、库伦滴定法、快速 密闭催化消解法、氯气校正法等
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第三节 常用水环境指标检测方法
• 四、有机物指标测定方法
• (二)生化需氧量 • 测定方法：五日培养法 (GB7488-87) 、压力 传感器法、减压式库仑法、微生物电极法 (HJ/T86-2002)等。
• 五、水生生物指标测定方法
• (一)细菌总数 • 定义：指1mL水样在营养琼脂培养基中，经 特定条件培养后所生长的细菌菌落总数。 • 测定方法：
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第三节 常用水环境指标检测方法
• 五、水生生物指标测定方法
• (二)总大肠菌群 • 定义：指水样中大肠菌群细菌( 主要是革兰 氏阴性无芽孢杆菌)的数量。 • 测定方法：多管发酵法、滤膜法
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 半反应：任何一个氧化还原反应都是由相 互对立相互依赖的氧化反应和还原反应组 成，习惯上称组成氧化还原反应的氧化反 应或还原反应称为半反应。
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 氧化还原滴定条件：
• (1)反应速率与滴定速率相适应 • (2)氧化还原反应能定量完成
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第三节 常用水环境指标检测方法
• 二、金属元素测定方法
• 2.砷 • 测定方法：新银盐分光光度法、二乙胺基 二硫代甲酸银分光光度法 (GB/T7485-87) 、 原子吸收分光光度法
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第三节 常用水环境指标检测方法
• 二、金属元素测定方法
• 3.其他金属元素 • 测定方法：原子吸收分光光度法、双硫腙 分光光度法、阳极溶出伏安法、示波极谱 法、二乙基二硫代氨基甲酸钠分光光度法 、新亚铜灵萃取风光光度法、二苯碳酰二 肼分光光度法 (GB/T7467-87) 、原子吸收分 光光度法、硫酸亚铁铵滴定法
• (1)选择合适波长的入射光 • (2)控制适当的吸光度范围 • (3)选择适当的参比溶液
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 目视比色法：通过眼睛观察来比较溶液颜 色的深浅以测定物质含量的方法。
• 光电比色法：利用光电比色计测量溶液的 吸光度，从而求出被测物质含量的方法。 • 分光光度法：采用棱镜或光栅作为分光器 ，利用狭缝分出很小一束光来测定物质含 量的方法。
• (1)反应必须定量完成； • (2)反应必须迅速； • (3) 要有适当的指示剂，或其他物理化学方 法来确定滴定终点。
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第二节 主要检测分析方法介绍
分类：
酸碱滴定法 沉淀滴定法 以质子传递反应为基础
以沉淀反应为基础
配位滴定法
氧化还原滴定法
以配位作用为基础
以溶液中氧化剂与还原剂之间 电子转移为基础
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 分类：沉淀法、挥发法、电解法
• 沉淀法对沉淀形式和称量形式的要求： • (1)对沉淀形式的要求 • (2)对称量形式的要求
• (3)沉淀剂的选择
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• 三、吸光光度法
• 原理：基于物质对光的选择性吸收 • 分类：紫外和可见光吸光光度法、红外光 谱法 • 特点：灵敏度和准确度高、操作简便、测 定速度快、应用广泛
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• 三、定量分析方法的发展趋势
• 特点：多、微、快、动。 • 趋势：仪器化、自动化和计算机化。
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 一、滴定分析法
• 原理：将一种已知准确浓度的标准溶液作 为滴定剂，滴加到被测物质的溶液中，直 到所加的标准溶液与被测物质按化学计量 反应完全为止，即达到了化学计量点，然 后根据标准溶液的浓度和用量计算出被测 组分的含量。
• 电位滴定法：通过测量滴定过程中指示电 极的电位变化来确定滴定终点，在根据滴 定所消耗标准溶液的体积和浓度计算被测 物质的含量。
• 特点：选择性高，在多数情况下，共存离 子干扰很小，对组成复杂的试样往往不需 要经过分离处理即可直接测定，且灵敏度 高。
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第二节 主要检测分析方法介绍
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第三节 常用水环境指标检测方法
• 铂钴标准比色法适用于较清洁的、带有黄 色色调的天然水和饮用水的测定。
• 稀释倍数法适用于工业废水及其受污染的 地表水的测定。
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第三节 常用水环境指标检测ห้องสมุดไป่ตู้法
• 一、物理性指标测定方法
• 3.浊度 • 测定方法：风光光度法(GB13200-91)、目视 比浊法(GB13200-91)、浊度计法等 • 4.电导率 • 仪器：电导仪(HJ/T97-2003)
• (1) 光学分析法：是利用物质的光学性质测 量待测组分含量的方法。 • (2) 电化学分析法：是利用物质的电学及电 化学性质测量待测组分含量的方法。
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第一节 水环境分析方法概述
• 二、定量分析法的选取
• 遵循原则：灵敏度和准确度能满足定量分 析要求；方法成熟；抗干扰能力强；操作 简便；易于普及。 • 我国水环境检测分析方法的三个层次：国 家水质标准分析方法、统一分析方法、等 效法(参证法)。
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 滴定终点：在滴定过程中指示剂颜色变化 的转变点。
• 滴定误差(终点误差)：由于指示剂不一定恰 好在计量点时变色，所以滴定终点和化学 计量点不一定恰好重合，但他们之间的差 别较小，因而造成的分析误差。
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 要求：
• (三)含氮化合物
• 1.氨氮 • 测定方法：纳氏试剂分光光度法 (GB747987)、水杨酸-次氯酸盐分光光度法(GB747887)、蒸馏滴定法(GB7481-87)、电极法、气 相分子吸收光谱法等。
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• (三)含氮化合物
• 2.硝酸盐氮 • 测定方法：酚二磺酸分光光度法 (GB748087) 、镉柱还原法 (HY003.4-91) 、戴氏合金 还原法、离子色谱法、紫外分光光度法、 离子选择电极法、气相分子吸收光谱法等
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 比色分析法：通过比较有色物质溶液的颜 色深浅以确定物质含量的分析方法( 分光光 度计分光光度法)。
• 显色反应：在进行吸光光度分析时，首先 要通过化学反应把待测组分转变成有色化 合物的反应过程。
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• 吸光光度法测量条件：
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• (2) 滴定分析法：是用一种已知准确浓度的 试剂溶液(即标准溶液)滴加到被测组分的溶 液中，使之发生反应，直到反应完全为止 ，然后根据标准溶液的浓度和所消耗的体 积，计算被测组分含量的分析方法。
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第一节 水环境分析方法概述
• 2.仪器分析法
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• 一、物理性指标测定方法
• 5.矿化度 • 测定方法：重量分析法、电导法、阴阳离 子加和法、离子交换法、比重计法
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第三节 常用水环境指标检测方法
• 二、金属元素测定方法
• 测定方法：分光光度法、原子吸收分光光 度法、阳极溶出伏安法、色谱法 • 1.汞 • 测定方法：冷原子吸收法 (GB/T7468-87) 、 冷原子荧光法和双硫腙分光光度法 (GB/T7469-87)
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第三节 常用水环境指标检测方法
• (三)挥发酚
• 测定方法：溴化滴定法 (GB7491-87) 、 4- 氨 基安替比林分光光度法 (GB7490-87) 、色谱 法等 • 要点：当水中存在氧化剂、还原剂、油类 及某些金属离子时，应设法消除并进行预 蒸馏。
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第四章 目 录
1
水环境分析方法概述
2
3
主要检测分析方法介绍
常用水环境指标检测方法
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教学目标
• 1.了解水环境检测中常用的四种分析方法的 工作原理及特点。
• 2.了解水环境中主要污染物的测定方法。
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第一节 水环境分析方法概述
定性分析 鉴定物质所含的组分
分析方法
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 特点：所需仪器比较简单，易于掌握和操 作，控制适当的条件即可得到比较高的精 度，并且方式多种多样。
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第二节 主要检测分析方法介绍
• 滴定：就是用滴定管将标准溶液滴加到被 测物质溶液中的过程。
• 化学计量点：在滴定过程中，当滴入的标 准溶液的物质的量与待测定组分的物质的 量恰好符合化学反应式所表示的化学计量 关系时，我们称反应到达了化学计量点。
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• 三、非金属无机物指标测定方法
• (一)pH值 • 测定方法：玻璃电极法 (GB6920-86) 、比色 分析法 • (二)溶解氧 • 碘量法及其修正法 (GB7489-87) 、氧电极法 (GB11913-89)
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第三节 常用水环境指标检测方法