第八节 有机污染物的测定.ppt

1、第八节 有机污染物的测定,有机物简介 一、综合指标和类别指标 二、特定有机污染物的测定,有机物简介,水中有机物质的主要来源： 1、自然界动物、植物的尸体和碎片腐败后的产物。 2、人类生活活动的排泄物和垃圾废料。 3、生产过程中废弃的有机原料、材料和半成品。 4、农业生产中的化肥、农药残物和牲畜家禽的粪便、废料等。 有机物质在水中存在的状态：悬浮状态、溶解状态、胶体状态。 水体中有机物的危害： 1、氧化分解，溶解氧耗尽后，有机物腐化，水体变黑发臭。 2、是病原微生物繁殖的良好食料，可能导致传染病流行。 3、有毒有害的有机物，危害健康和动植物生长。,一、综合指标和类别指标测定 （一）化学需氧量(C

2、OD),化学需氧量是指水样在一定条件下，用外加的强氧化剂，氧化 1 升水样中还原性物质所消耗的强氧化剂的量，以氧的 mgL 表示。 水中还原性物质包括有机物和亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等无机物，一般废水中后者的数量不大，被有机物污染是很普遍的。因此，水中还原性物质可以看作主要是有机物质。 对废水化学需氧量的测定，我国规定用重铬酸钾 (K2Cr2O7) 作为强氧化剂，有库仑滴定法、快速密闭催化消解法、氯气校正法等。,1、重铬酸钾法( CODcr )： 在强酸性溶液中，用重铬酸钾氧化水样中的还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，根据其用量计算水样中还原性物质消耗氧的

3、量。,一、综合指标和类别指标测定 （一）化学需氧量(COD),重铬酸钾法( CODcr)测定流程图,水样20 m L于锥形瓶中 Hg SO4 0.4g(消除 C I 干扰)混匀 0.25molL ( 16 K2Cr2O7) 100mL 沸石数粒混匀，连接上回流装置 自冷凝管上口加入Ag2S04H2SO4溶 液30 m L(催化剂)混匀,重铬酸钾法( CODcr)测定流程图,回流加热 2 h冷却 自冷凝管上口加入80 m L水于反应液中取下锥形瓶 加试亚铁灵指示剂 3 滴用0.1molL (NH4)2 Fe(SO4) 2 标液滴定，终点由蓝绿色变成红棕色,一、综合指标和类别指标测定 （一）化学需

4、氧量(COD),重铬酸钾系强氧化剂，氧化性很强，对于大多数有机物质来说氧化比较安全，可将大部分有机物氧化，但吡啶不被氧化，芳香族有机物不易被氧化；挥发性直链脂肪组化合物、苯等存在于蒸气相，不能与氧化剂液体接触，氧化不明显。氯离子能被重铬酸钾氧化，并与硫酸银作用生成沉淀，可加入适量硫酸汞络合。,重铬酸钾法( CODcr)测定测定结果计算,结果计算：式中： V0 滴定空白时消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积(mL) V1 滴定水样消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积(mL) V 水样体积(mL) C 硫酸亚铁铵标准溶液浓度(mol/L) 8 氧(12 O)的摩尔质量(gmol),反应式：Cr2O72-+6Fe2+1

5、4H+2Cr3+6Fe3+7H2OFe2+试亚铁灵红褐色,COD测定实验的结果,1可氧化部分：直链脂肪族完全氧化不易氧化部分：芳香族不易O；吡啶族不易 O 不可氧化部分：挥发性直链脂肪、苯等存在于蒸 气相不可与O接触. 2干扰及消除Cl-200mg/L先定量稀释；含Cl-水样，先加入HgSO4，使Cl-与Hg2+络合 消除干扰； 3CODcr高，应先稀释。0.25mol/L重铬酸钾溶液可测定大于50mg/L的COD值； 0.025 mol/L重铬酸钾溶液可测定5 50mg/L的 COD值,三、说明:,一、综合指标和类别指标测定 （一）化学需氧量(COD),2、库仑滴定法 库仑滴定法原理：在试液

6、中加入适当物质，以一定强度的恒定电流进行电解，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质的含量。,2、库仑滴定法,法拉第电解定律的数学表达式为： 式中: W 电极反应物的质量(g)I 电解电流(A)t 电解时间(s)96500 法拉第常数(C)M 电极反应物的摩尔质量(g)n 每摩尔反应物的电子转移数,库仑式COD测定仪的工作原理图,库仑式COD测定仪的组成,由库仑滴定池、电路系统和电磁搅拌器等组成。库仑滴定池由工作电极对、指示电极对及电解液组成，其中，工作电极对为双铂片

7、工作阴极和铂丝辅助阳极，用于电解产生滴定剂，指示电极对为铂片指示电极(+极)和钨棒参比电极(极)，以电位的变化指示库仑滴定终点。电解液是10.2mol/L硫酸、重铬酸钾和硫酸铁混合液。 由终点微分电路、数字显示电路等组成电路系统，用于控制库仑滴定终点，显示电解电流，将电解电流进行频率转换、积分，并根据电解定律直接显示水样的COD值。,一、综合指标和类别指标测定 （一）化学需氧量(COD),3、快速密闭消解滴定法在经典的重铬酸钾硫酸消解体系中，加入催化剂硫酸铝与钼酸铵放在加有密封塞的加热管中，在165恒温加热器内快速消解，计算方法同重铬酸钾法。,一、综合指标和类别指标测定 （一）化学需氧量(CO

8、D),4、氯气校正法：在用重铬酸钾法测定COD过程中，加热回流时，通入氯气，将水样中未络合而被氧化的那部分氯离子生成的氯气导出，用氢氧化钠吸收，消解好的水样按重铬酸钾法测COD。,一、综合指标和类别指标测定 （二）高锰酸盐指数,以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学耗氧量 ，以前称为锰法化学耗氧量( CODMn )。我国新的环境水质标准中，已把该值改称高锰酸盐指数，而将酸性重铬酸钾法测得的值称为化学需氧量(CODCr)。 按测定溶液的介质不同，分为酸性高锰酸钾法和碱性高锰酸钾法两种。在碱性条件下高锰酸钾的氧化能力稍弱，不能氧化水中的氯离子，常用来测定氯离子大于300mg/L的水样。,（二）高锰酸盐指

9、数,1、酸性高锰酸钾法： 酸性高锰酸钾法，适用于CI300mg/L的水样。 原理：高锰酸钾在酸性溶液中,将还原性物质氧化，剩余的高锰酸钾用草酸钠还原并加入过量，再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠，通过计算求出高锰酸盐指数值。,酸性高锰酸钾法测定过程流程图,取水样 l00 m L (原样或经稀释)于锥形瓶中 (1+3) H2SO4 5mL混匀 0.0l molL高锰酸钾标液(1/5 KMnO4) 10.0 m L沸水浴30min 0.0100 molL草酸钠标液(1/2Na2C2O4)10.00 m L退色 0.0l molL高锰酸钾标液回滴终点微红色,酸性高锰酸钾法测定结果表示,(1)水样不经稀

10、释：式中：V1滴定水样消耗高锰酸钾标液量(m L)K校正系数M草酸钠标液(12 Na2C2O4)浓度(molL)；8氧(12 O )的摩尔质量(gmo1) 100取水样体积(mL),酸性高锰酸钾法测定结果表示,（2）水样经稀释：式中：V0空白试验中高锰酸钾标液消耗量 (m L)V2分取水样体积(m L)f 稀释水样中含稀释水的比值,（二）高锰酸盐指数,2、碱性高锰酸钾法 碱性高锰酸钾法是在碱性溶液中，高锰酸钾氧化水中还原性物质，酸化后，加入过量的草酸钠溶液，再用高锰酸钾溶液滴至微红色，计算出高锰酸盐指数值。 特点： 操作简便 适用范围： CI300mg/L的水样。,一、综合指标和类别指标测定

11、（二）高锰酸盐指数,( CODcr )和 (OC)法的氧化率 化学需氧量( CODcr)和高锰酸盐指数(OC)是采用不同的氧化剂在各自的氧化条件下测定的，难以找出明显的相关关系。 一般来说，重铬酸钾法的氧化率可达90，而高锰酸钾法的氧化率为50左右，两者均未达完全氧化，都是相对参考数据。,一、综合指标和类别指标测定 （三）生化需氧量 ( BOD ),生化需氧量是指在有溶解氧的条件下，好氧微生物分解水中有机物的生物氧化过程中所消耗的溶解氧量。简称 BOD ，结果以 O2 的 mg/L表示。 由于水中所含有机物质成分复杂，很难全部测定。因此，用与水中有机物质相当的需氧量的测定结果来间接表示水中有机

12、物含量的高低。,五日生物化学需氧量的引入,有机物质的生物氧化过程是一个缓慢的过程，需要很长的时间才终结，而且与温度密切有关。如在 20 的条件下，此过程约需 100 多天才能完成。为了相对可比，目前国内外普遍规定在 20 时培养 5 天，此时大约完成70左右。由此测出的生化需氧量称为五日生物化学需氧量。以 BOD5 表示。,有机物好氧分解的两个阶段,有机物在微生物作用下好氧分解上分两个阶段。 第一阶段称为含碳物质氧化阶段，主要是含碳有机物氧化为二氧化碳和水。 第二阶段称为硝化阶段，主要是含氮有机化合物在硝化菌的作用下分解为亚硝酸盐和硝酸盐。 这两个阶段并非截然分开，而是各有主次。对生活污水，硝

13、化阶段大约在57日后，甚至10日以后才显著进行， 目前广泛采用的 20 五天培养法( BOD5法 )测定的 BOD 值一般不包括硝化阶段。,有机物好氧分解的两个阶段,BOD的意义,BOD是反映水体被有机物污染程度的综合指标，也是研究废水的可生化降解性和生化处理效果，以及生化处理废水工艺设计和动力学研究中的重要参数。,1、五天培养法 ( 20 ),五天培养法也称标准稀释法。其测定原理是水样经稀释后，在 201 条件下培养 5d 求出培养前后水样中溶解氧含量，二者的差值为 BOD5,BOD5 测定时应注意：,如果水样五日生化需氧量未超过7mgL，则不必进行稀释，可直接测定。很多较清洁的河水就属于这

14、一类水。 对于不含微生物的工业废水（如酸性废水、碱性废水、高温废水或经过氯化处理的废水），在测定 BOD5 时应进行接种，引入能降解废水中有机物的微生物。 当废水中存在着难被一般生活污水中的微生物以正常速度降解的有机物或有剧毒物质时，应将驯化后的微生物引入水样中进行接种。,（1）稀释水,对于工业废水，因含较多的有机物，需要稀释后再培养测定，以保证在培养过程中有充足的溶解氧。 稀释水用蒸馏水配制，先通入空气，曝气 28 h ，使水中溶解氧接近饱和，然后再在 20 下放置数小时。临用前加入少量氯化钙、氯化铁、硫酸镁等营养盐溶液及磷酸盐缓冲溶液，混匀备用。 稀释水的pH7.2，BOD5 应小于 0.

15、2mgL。,（2）稀释水的接种,如果待测水样中无微生物，需要在稀释水中接种微生物，即在每升稀释水中加入生活污水上层清液 110 mL，或表层土壤浸出液 2030 mL，或河水、湖水10100 mL。这种水称为接种稀释水。,（2）稀释水和接种液质量的检查,为检查稀释水和接种液的质量:将每升含葡萄糖和谷氨酸各 150 mg 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 180230mgL 之间。否则，应检查原因。,（3）水样稀释倍数,水样稀释倍数应根据水样的高锰酸盐指数进行估算，下表列出地面水稀释倍数估算方法。,（4）测定结果计算,对不经稀释直接培养的水样： BOD

16、5 （mg/L） c1c2 式中：c1 水样在培养前溶解氧的浓度(mg/L)c2 水样经5天培养后，剩余溶解氧浓度 (mg/L),对稀释后培养的水样：式中：B1稀释水在培养前的溶解氧的浓度(mg/L)B2稀释水在培养后的溶解氧浓度(mg/L)f1稀释水在培养液中所占比例f2水样在培养液中所占比例,特点和适用范围,特点：所需仪器简单，可实验室操作。 适用范围：适用于测定 BOD5 大于或等于2 mg/L，最大不超过 6000 mg/L 的水样；大于 6000 mgL，会因稀释带来更大误差。,2、其它方法,（1）检压库仑式BOD测定仪在密封的容器内，由有机物的生物氧化而消耗的水样中的 O2 ，放出

17、 CO2 被吸收剂吸收，使容器中压力改变，引导电解产生氧气以维持压力平衡。由电解所需的电量即可计算出水样中的 BOD。,检压式库仑式 BOD 测定仪的特点和适用范围,特点：可测出任何时日的生化需氧量。 适用范围：用于科学研究或在线监测。,（2）测压法,在密闭培养瓶中，水样中溶解氧由于微生物降解有机物而被消耗，产生与耗氧量相当的 CO2 被吸收后，使密闭系统的压力降低，用压力计测出此压降即可求出水样的 BOD 值。 在实际测定中，先以标准葡萄糖谷氨酸溶液的 BOD 值和相应的压差作关系曲线，然后以此曲线校准仪器刻度，便可直接读出水样的 BOD 值。,一、综合指标和类别指标测定 （四）总有机碳 (

18、TOC),以含碳量表示水中有机物质总量的综合性指标称为总有机碳。 TOC 的测定采用燃烧法，能将有机物全部氧化，比 BOD5 或 COD 更能反映有机物的总量。 由于在高温燃烧下，水样中的碳酸盐、重碳酸盐等无机碳化合物在高温下也会分解生成二氧化碳，称为无机碳（IC）。 因此，在测定时从总碳（TC) 中将这部分无机碳（IC) 扣除：即： T O C T C I C,燃烧氧化非色散红外吸收法 测定原理,将一定量水样注入高温炉内的石英管，在900950温度下，以铂和三氧化钴或三氧化二铬为催化剂，使有机物燃烧裂解转化为二氧化碳，然后用红外线气体分析仪测定 CO2 含量，确定水样中碳的含量。 因为在高温

19、下，水样中的碳酸盐也分解产生二氧化碳，故测得的结果是总碳 (TC)。 两种方法获得有机碳： 一是将水样预先酸化，通入氮气曝气，驱除各种碳酸盐分解生成的二氧化碳后再注入仪器测定。 二是使用高、低温炉的TOC 测定仪：将等量水样分别注入高温炉(900) 和低温炉 (150)。,有机碳含量的测定方法,高温炉水样中的有机碳和无机碳均转化为 CO2，测得总碳 (TC)。 低温炉的石英管中装有磷酸浸渍的玻璃棉，使无机碳酸盐在150分解为CO2，有机物不能被分解氧化，测得无机碳(IC) 。 将高、低温炉中生成的 CO2 依次导入非色散红外气体分析仪，分别测得总碳 (TC) 和无机碳(IC)，二者之差即为总有

20、机碳 (TOC)。,测定流程图,测定流程图如下：,特点和适用范围,特点：操作简单，重现性好，灵敏度高。 适用范围：最低检出限为 0.5 mg/L 。,一、综合指标和类别指标测定 （五）总需氧量 ( TOD ),总需氧量是指水中能被氧化的物质，主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所需要的氧量，结果以 O2 的 mgL表示。,测定 TOD 的原理,在专门的仪器内进行测定：将一定量水样注入装有铂催化剂的石英燃烧管，通入含已知氧浓度的载气 (氮气) 作为原料气，水样中的还原性物质在 900 下被瞬间燃烧氧化。测定燃烧前后原料气中氧浓度的减少量，便可求出水样的总需氧量值。,总需氧量（TOD）值的意义

21、,TOD值能反映几乎全部有机物质经燃烧后变成CO2、H20、NO、SO2 所需要的氧量。比BOD、COD和高锰酸盐指数更接近于理论需氧量值。BOD5TOD0.10.6；CODTOD0.50.9，具体比值取决于废水的性质。,总需氧量（TOD）值的意义,利用TOD 和 TOC 的比例可判断有机物的种类： 对于含碳化合物，因为一个碳原子消耗两个氧原子，即 O2C 2.67，因此从理论上说，TOD/TOC2.67。水样中主要是含碳有机物。 若 TODTOC 4.0，水中含有较大量 S、P 有机物存在，因为S、P元素只显示TOD值而不显示TOC值。 若TODTOC 2.6，水样中硝酸盐和亚硝酸盐含量较大

22、。由于高温和催化条件下分解释放出氧气，使 TOD 测量值偏低。,一、综合指标和类别指标测定 （六）挥发酚类,酚类化合物是苯的烃基衍生物。根据酚类能否与水蒸气一起蒸出，分为挥发酚与不挥发酚：沸点在230以下的为挥发酚(属一元酚)。沸点在230以上的为不挥发酚（属二元酚或三元酚类）。,酚对人体的危害,酚属高毒物质，人体摄入会出现急性中毒症状。 长期饮用被酚污染的水，可引起头昏、骚痒、贫血及神经系统障碍。当水中含酚大于5mg/L时，会使鱼中毒死亡。 挥发酚的毒性比不挥发酚大，且具有强的气味。饮用水卫生标准中对挥发酚的限量主要是根据感官性状指标制定的，因为当含有酚的水经氯消毒而产生的氯酚，不愉快的气味

23、更浓。饮用水标准为 0.002 mg/L （以苯酚计）。,酚的主要污染源,酚的主要污染源是炼油、焦化、煤气发生站，木材防腐及某些化工(如酚醛树脂)等工业废水所产生。,酚的分析方法,酚的主要分析方法有 容量法 分光光度法 色谱法 4氨基安替吡林分光光度法 高浓度含酚废水可采用溴化容量法。,1、 4氨基安替比林分光光度法,酚类化合物于 pHl0.0 0.2 的介质中，在铁氰化钾的存在下，与 4 氨基安替比林 ( 4 AAP) 反应，生成橙红色的吲哚酚安替比林染料，在510nm 波长处有最大吸收，用比色法定量。 特点：灵敏度高，干扰因素少。 适用范围：含量 5mg/L 的较清洁的水。,2、溴化滴定法

24、,在含过量溴(由溴酸钾和溴化钾产生)的溶液中，酚与溴反应生成三溴酚，进一步生成溴代三溴酚。剩余的溴与碘化钾作用释放出游离碘。 溴代三溴酚也与碘化钾反应置换出游离碘。用硫代硫酸钠标准溶液滴定释出的游离碘，根据硫代硫酸钠的消耗量，计算出挥发酚含量。 特点：简便、容易操作 适用范围：10mg/L的废水,一、综合指标和类别指标测定 （七）硝基苯类,常见的硝基苯类化合物主要有硝基苯、二硝基苯、二硝基甲苯、三硝基甲苯，二硝基氯苯等，都难溶于水。 硝基苯类对人体的危害：通过呼吸道或皮肤吸收产生毒性，引起神经系统疾病、贫血以及肝脏疾病。 常用的测量方法：还原偶氮分光光度法等。,一、综合指标和类别指标测定 （八

25、）石油类,石油来源：工业废水和生活污水。 石油漂浮在水体表面，影响空气与水体界面间的氧交换；分散于水中的油可被微生物氧化分解，消耗水中的溶解氧，使水质恶化，危及鱼类和水生生物的生长。 测定石油类污染物的方法有：重量法、非色散红外法、紫外分光光度法、荧光法、比浊法等。,1、重量法,测定原理：以硫酸酸化水样，用石油醚萃取矿物油，蒸发除去石油醚，称量残渣重，计算矿物油含量。 重量法是指水中可被石油醚萃取的物质总量，含有较重的石油成分不能被萃取。 蒸发时，会造成轻质油的损失。 特点：重量法是常用的方法，不受油品种的限制，但操作繁琐，灵敏度低。 适用范围：只适用于测定10 mgL以上的含油水样。,2、红

26、外分光光度法,用四氯化碳萃取水中的油类污染物，测定总萃取物，然后用硅酸镁吸附除去萃取液中的动植物油，测定吸附后滤出液中的石油类物质，用红外分光光度法测定。,3、非色散红外吸收法,利用石油类物质的甲基(-CH2)、亚甲基(-CH2-)在近红外区(34m)有特征吸收，作为测定水样中油含量的基础。特点：测定方便，灵敏度高，对不同来源的油有较好的适应性，但醇、醚、有机酸及其它碳氢化合物等有干扰。 适应范围： 0.0510mg/L,二、特定有机污染物的测定,特定有机污染物是指毒性大、蓄积性强、难降解、被列入优先污染物的有机化合物，主要有苯系物、挥发性卤代烃、氯苯类化合物、挥发性有机污染物等。,二、特定有

27、机污染物的测定 （一）苯系物,苯系物通常包括苯，甲苯，乙苯，邻、间对位的二甲苯，乙丙苯，苯乙烯八种化合物。 其中已查明苯是致癌物，其他七种化合物对人体和生物都有不同程度的毒害作用。 苯系物的主要污染源是石油、化工、焦化、油漆、医药等行业排放的废水。 主要测定方法：气相色谱法（GC）、气相色谱质谱法（GC-MS）,二、特定有机污染物的测定 （二）挥发性卤代烃,主要指三卤代烃、四氯化碳等，可以通过皮肤、呼吸和饮水进入人体。 主要污染源有：化工、医药等行业排放的废水。 主要测定方法：顶空气相色谱法（HSGC），吹脱捕集气相色谱法（PTGC）和顶空空气相色谱质谱法（HSGCMS）等。,二、特定有机污染

28、物的测定 （三）氯苯类化合物,氯苯类化合物有12种异构体，其化学性质稳定、在水中的溶解度小，具有强烈的气味，对人体的皮肤和呼吸器官产生刺激，进入人体后，在脂肪蓄积，抑制神经中枢，损害肝脏和肾脏。 主要污染源：染料、制药、农药、油漆和有机合成工业。 常用测量方法：气相色谱法（ GC ）。,二、特定有机污染物的测定 （四）挥发性有机污染物,按照WHO的定义，凡是在标准状态（273K，101.3KPa）下，蒸气压大于0.13KPa的有机物（不包括金属有机物和有机酸）为挥发性有机化合物，这类物质数量多，大多具有毒性，分布环境中。 主要测定方法有气相色谱法（ GC ）和气相色谱质谱法（GCMS）等。,三

29、、其他有机污染物质,阴离子洗涤剂 有机磷农药 有机氯农药 苯系物 氯苯类化合物 苯并(a)芘 多环芳烃 甲醛 硝基苯类等。,测定方法,除阴离子洗涤剂外，其它都是主要的环境优先污染物，监测方法用气相色谱法和分光光度法。 大分子量的多环芳烃、苯并(a)芘等，主要用液相色谱法或荧光分光光度法。 详细内容请参阅环境工程手册环境监测卷或其它有关水质分析方面的文献。,第九节 底质监测,一、底质监测的意义和目的 二、样品采集 三、样品的制备、分解和提取 四、污染物质的测定,一、底质监测的意义和目的,通过底质监测，了解水环境污染状况，追述水环境污染历史，研究污染物的沉积、迁移、转化规律和对水生生物特别是底栖生

30、物的影响，对评价水体的质量，预测水质变化趋势提供依据。,二、样品采集,底质采样断面应与水质采样断面重合，在水质采样点的正下方。 一般在枯水期采样测定一次，必要时在丰水期增加一次。 采样量：12 kg. 样品的保存方法和运输方法与水样相同。,三、样品的制备、分解和提取,底质样品送交实验室：（一）制备（二）分解或浸取（三）有机物的提取,(一)制备,1、脱水： 常用脱水方法有： 在阴凉、通风处自然风干(适于待测组分较稳定的样品)。 离心分离(适于待测组分易挥发或易发生变化的样品)。 真空冷冻干燥(适用于各种类型样品，特别是测定对光、热、空气不稳定组分的样品)。 无水硫酸钠脱水(适于测定油类等有机污染

31、物的样品)。,2、筛分：,将脱水干燥后的底质样品平铺于硬质白纸板上，用玻璃棒等压散。剔除砾石等杂物，通过20目筛。筛下样品用四分法缩分至所需量。用玛瑙研钵研磨至全部通过80200目筛，装入棕色广口瓶中，贴上标签备用。 测定汞、砷等易挥发元素及低价铁、硫化物等时，不能用碎样机粉碎，且仅通过80目筛。 测定金属元素的试样，使用尼龙材质网筛。 测定有机物的试样，使用铜材质网筛。,(二)分解或提取,底质样品的分解方法有以下几种： 1、硝酸氢氟酸高氯酸 (或王水氢氟酸高氯酸)分解法 2、硝酸分解法 3、水浸取法 4、有机溶剂提取法,1、硝酸氢氟酸高氯酸分解法,又称“全量分解法”，分解过程： 称取样品于聚

32、四氟乙烯烧杯中，加硝酸，在低温电热板上加热分解有机质。取下稍冷，加适量氢氟酸煮沸。再取下冷却，加入适量高氯酸，继续加热分解并蒸发至近干。用1硝酸煮沸溶解残渣，定容，备用。可测定全量Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr等。,2、硝酸分解法,硝酸分解法能溶解出悬浮物吸附而沉淀的大部分重金属，适用于了解底质受污染的状况。 分解过程：称取样品于 50mL 硼硅玻璃管中，加几粒沸石和适量浓硝酸，徐徐加热至沸并回流 15 分钟，取下冷却，定容，静置过夜，取上清液分析测定。,3、水浸取法,水浸取法适用于了解底质中重金属向水体释放情况的样品分解。 分解过程：称取适量样品，置于磨口锥形瓶中，加水，密塞，放在振荡器

33、上振摇 4 小时，静置，用于滤纸过滤，滤液供分析测定。,（三）有机污染物的提取,有机溶剂提取法适用于处理测定有机污染组分的底质样品，如测定666、DDT等。 常用的提取方法有：索氏提取法，超声波提取法、超临界流体提取法和微波辅助提取法等。,四、污染物质的测定,底质中需测定的物质：总汞、有机汞、铜、铅、锌、镉、镍、铬、砷化物、硫化物、有机氯农药、有机质等。,第十节 活性污泥性质的测定,一、活性污泥中的微生物 二、活性污泥性质的测定,活性污泥法简介,活性污泥法处理污水是一种好氧生物处理方法，是目前工作效率最高的人工生物处理法，具有较高的污水净化能力。,衡量活性污泥法的指标,处理污水效果好的活性污泥

34、应具有颗粒松散，易于吸附和氧化有机物的性能，且经曝气后澄清时，泥水能迅速分离，这就要求活性污泥有良好的混凝和沉降性能。 在污水处理过程中，通过控制污泥沉降比和污泥体积指数两项指标获取最佳效果。,一、活性污泥中的微生物,活性污泥是微生物群体及它们所吸附的有机物质和无机物质的总称。 微生物群体主要包括细菌、原生动物和藻类等。 其中，细菌和原生动物是主要的两大类。,(一)细菌,细菌是单细胞生物，如球菌、杆菌和螺旋菌等。在活性污泥中种类多、数量大、体积微小，具有强的吸附和分解有机物的能力，在污水处理中起着关键作用。 在活性污泥培养的初期，细菌大量游离在污水中，随着污泥的逐步形成，逐渐集合成较大的群体，

35、如菌胶团、丝状菌等 。,1、菌胶团,菌胶团是细菌及其分泌的胶质物质组成的细小颗粒，是活性污泥的主体，污泥的吸附性能、氧化分解能力及凝聚沉降等性能均与菌胶团有关。 菌胶团有球形、分枝状、蘑菇形、垂丝形等。,各种菌胶团图,2、球衣细菌,球衣细菌对碳素营养需求量较大，常因有大量碳水化合物的存在，使它们过快地繁殖引起污泥膨胀，所以这种菌分解有机物的能力较强。,球衣细菌图,3、其他细菌,白硫细菌能分解含硫化合物。 硫丝细菌是一种常见丝状细菌，大量繁殖时可使污泥松散，甚至引起污泥膨胀。,白硫细菌图,硫丝细菌图,(二)原生动物,原生动物为单细胞动物，体积小，结构复杂。在污水处理中，一般将有机物摄入食胞器官加

36、以分解。 活性污泥中常见的原生动物有钟虫类、轮虫类、鞭毛虫类、游动纤毛虫类等，都具有净化污水的能力。,部分钟虫图,部分轮虫图,(三)藻类,藻类是一种单细胞和多细胞的微小植物，细胞内的叶绿素能进行光合作用，利用光能将从空气中吸收的 CO2 合成细胞物质，并放出氧气，增加了水中的溶解氧，对污水中有机物质的分解氧化有重要意义。,二、活性污泥性质的测定,描述活性污泥性质的主要指标有： 污泥沉降比 污泥浓度 污泥体积指数,(一)污泥沉降比,将混匀的曝气池活性污泥混合液迅速倒进 1000 mL 量筒中至满刻度，静置 30 分钟，则沉降污泥与所取混合液之体积比为污泥沉降比 ()，又称污泥沉降体积 (SV30

37、)，以 mL/L 表示。 污泥沉降30分钟后，达到最大密度，以30 分钟后作为测定的标准时间。,(二)污泥浓度,1 升曝气池污泥混合液所含干污泥的重量称为污泥浓度。用重量法测定，以 gL或 mgL 表示。污泥浓度也称为悬浮物浓度 (MLSS)。,(三)污泥体积指数 ( SVI ),污泥体积指数 ( SVI ) 简称污泥指数 ( SI ) 是曝气池污泥混合液经 30 min 沉降后，1 g 干污泥所占的体积 (以 mL 计 ) 。,污泥体积指数(SVI)计算公式, 污泥指数反映活性污泥的松散程度和凝聚、沉降性能。,污泥指数的意义,污泥指数过低，说明泥粒细小、紧密，无机物多，缺乏活性和吸附能力。 指数过高，说明污泥将要膨胀，或已膨胀，污泥不易沉淀，影响对污水的处理效果。 对于一般城市污水，在正常情况下，污泥指数控制在50150为宜。 对有机物含量高的工业废水，污泥指数可能远远超过上列数值。,本章结束,