1、实验一水样采集与pH值测定,实验一 水样采集与pH值测定,实验目的：实地考察小月河水水质状况。 研究水质的pH，掌握野外现场水中pH的测定。 采集小月河水样品作COD分析；,实验原理,pH值是溶液 氢离子活度的负对数，即pH = - logH+ 当溶液浓度很稀时，氢离子活度近似于氢离子浓度H+。 未经污染的地表水的pH一般为6.5左右，但水质受到污染时，pH值就会发生变化。所以pH是水质地球化学环境的重要指标之一。 污染水中由于含有很多微生物，测完pH值后，应将样品用浓硫酸酸化至pH=2.0，以防水中微生物的活动造成水中有关组分的变化。,pH计测定原理,电化学方法：H+ 离子选择性电极,1样品
2、获取：,在小月河适当的部位选择取样的位置，用500ml塑料瓶盛取适量的河水，洗瓶内三次，然后盛满河水，拧紧瓶盖，带回实验室作为实验二的样品。 采集的水样应该在当场用浓硫酸调pH=2.0，以防止微生物的生长。,2. pH值测定,1）用洗上述塑料瓶的方法洗100ml 烧杯，然后取近80ml的河水。 2）取下pH计上的保护套，将电极浸入烧杯内，约4cm深。 3）轻轻搅动，直到显示读数稳定。 4）在记录纸上记下该pH值。 按2）4）的步骤测定三次pH值，计算平均pH值,实地采集水样pH值测定记录表,中水,指生活污水处理后，达到规定的水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水。 中水可用于厕所冲洗、园林
3、灌溉、道路保洁、洗车、城市喷泉、冷却设备补充用水等。,实验二 化学需氧量（COD）的测定,一实验目的：了解环境污染的指标及分析方法。 研究水体被污染的程度。 掌握酸性高锰酸钾法测定水样COD的方法。,二实验原理：,化学需氧量是指在一定条件下，易受强化学氧化剂氧化的还原态物质所消耗的氧量，以氧的mg/l表示。 水体中可被氧化的物质包括有机物和无机物（硫化物、亚铁盐等）; 化学需氧量主要是衡量水体被还原态物质污染程度的一项重要指标。,COD的分析有两种常用方法：高锰酸钾法和重铬酸钾法，其测试结果通常用CODMn和CODCr表示; 在水样中，加入硫酸及过量的高锰酸钾溶液，加热以加快反应。加入过量的草
4、酸钠溶液还原剩余的高锰酸钾，最后用高锰酸钾溶液滴定过剩的草酸钠。根据高锰酸钾溶液的消耗量，计算水样的化学需氧量。本方法适用于氯离子含量不超过300mg/l的水样中COD的测定。,三仪器和试剂,1仪器：恒温水浴、250ml三角瓶 4个、大肚移液管：25ml一支；10ml二支；10ml 量杯一个；25ml 酸式滴定管一支；吸球 2试剂： 1） 浓硫酸，分析纯 2） 草酸钠标准溶液（0.005 mol/L） 4） 高锰酸钾标准溶液（0.002 mol/L）,四实验步骤：,1试样分解： 1） 用25ml大肚移液管分别吸取蒸馏水、所采水样（两份）25ml于250ml三角瓶中，用量杯加入浓硫酸5ml，用1
5、0ml大肚移液管高锰酸钾溶液10.0ml，摇匀。 2）将三角瓶置于电炉上煮沸后，立即放入沸水浴中加热30min（沸水液面要高于三角瓶内试液的液面）。如在加热过程中高锰酸钾的紫红色退去，则须少取量，重新从1）开始测定。,2实验滴定 取出三角瓶，用10ml大肚移液管加入草酸钠标准溶液10.0ml，摇匀，待高锰酸钾的紫红色完全消失后，趁热（此时试液温度不应低于70，否则需加热）用高锰酸钾溶液滴定至试液微红色不退，即为终点。,以C代表还原性物质，其反应原理如下： 4MnO4- + 5C +12H+ =4Mn2+ + 5CO2 + 6H2O 2MnO4- + 5C2O42-+ 16 H+= 2 Mn2+
6、10CO2 + 8H2O,五数据计算：,思考题：,为什么COD是衡量水体污染程度的一项重要指标？影响化学需氧量测定结果的因素？测定化学需氧量方法种类及适用范围？,实验三 大气样品采集与TSP,PM10值测定,1.采集校园内空气大气颗粒物样品 2.研究空气的TSP,PM10值 3.掌握KB120F型智能TSPPM10中流量采样器的操作方法,二、实验原理,总悬浮颗粒物（Total Suspended Particulate，简称TSP）是指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径100微米的颗粒物。它源自烟雾、尘埃、煤灰或冷凝气化物的固体或液态水珠，能长时间悬浮于空气中，包括碳基，硫酸盐及硝酸盐粒子。是
7、大气质量评价中的一个通用的重要污染指标。,总悬浮颗粒物由天然及人为来源产生，包括海洋、泥土、车辆废气、工业活动、建筑工程以及气相化学反应。 总悬浮颗粒物可分为一次颗粒物和二次颗粒物。 一次颗粒物是由天然污染源和认为污染源释放到大气中直接造成污染的物质，如：风扬起的灰尘、燃烧和工业烟尘。 二次颗粒物是通过某些大气化学过程所产生的微粒，如：二氧化硫转化生成硫酸盐。颗粒物的组成复杂，其中的粗颗粒主要是由风沙、灰土及机械粉碎的水泥、石灰等自然因素形成的；细颗粒是人为活动的产物，如燃料未完全燃烧形成的炭粒、污染物在空气中由于光化学反应形成的二次污染物气溶胶（如硫酸盐、硝酸盐、铵盐等）。,3. 大气采样器
8、,大气采样器是采集大气污染物或采集受污染气体的仪器或装置。 一般由空气泵、收集器和流量器三部分组成。,四、实验步骤,1. 大气滤膜称量； 2. 大气滤膜装载； 3. 参数设定； 4. 仪器启动； 5. 参数读取； 6. 滤膜卸载； 7. 滤膜和样品称重；详见实验指导书,黑龙江农田区大气可吸入颗粒物样品采集记录表哈 尔 滨 市 五常 县（市、区） 安家 乡（镇、街道） 桃山 村,采集人： 记录人： 核对人： 时间： 年 月 日,空气污染指数(API),空气污染指数(Air Pollution Index，简称API)是一种反映和评价空气质量的方法，就是将常规监测的几种空气污染物的浓度简化成为单一
9、的概念性数值形式、并分级表征空气质量状况与空气污染的程度，其结果简明直观，使用方便，适用于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。,空气污染指数的确定原则：空气质量的好坏取决于各种污染物中危害最大的污染物的污染程度。 目前我国所用的空气指数的分级标准是： (1)空气污染指数(API)50点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值一级标准； (2)API100点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值二级标准； (3)API200点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值三级标准； (4)API更高值段的分级对应于各种污染物对人体健康产生不同影响时的浓度限值，API500点对应于对人体产生严重危害时各项污染物
10、的浓度。,空气污染指数的计算,污染指数与各项污染物浓度的关系是分段线性函数，用内插法计算各污染物的分指数In，取各项污染物分指数中最大者代表该区域或城市的污染指数。即： APImax(I1,I2Ii,In)该指数所对应的污染物即为该区域或城市的首要污染物。当污染指数API值小于50时，不报告首要污染物。,污染指数API分级限值,空气污染指数对应的空气质量级别,实验四 校园道路尘采集,实验掌握GPS定位方法 道路尘的采样方法 样品采集后的处理程序 样品保留待下次实验进行有机质含量的分析。,1试样采集： 各取样点附近用毛刷扫20到30g的34个子样组合成一个样品装入信封中，记录采样点周围的特征。
11、2试样处理： 回到实验室后过100目钢筛取筛下部分装入信封后，低温（80以下）烘干待测其中有机质含量。,采样记录单,注意设置好GPS的坐标和投影方式WGS84 方里网坐标,实验五 道路尘中有机质含量测定,实验目的： 1、了解重铬酸钾容量法测定土壤有机质的方法原理； 2、掌握重铬酸钾容量法稀释热法测定土壤有机质的分析过程。 3、利用Surfer软件插值制作校园道路尘有机质含量等值线图,二实验原理,利用浓硫酸和重铬酸钾迅速混合时所产生的热来氧化有机质（碳），剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁来滴定，从所消耗的重铬酸钾量，计算有机碳的含量。本方法测得的结果与干烧法比只能氧化77%的有机碳，因此将测得的有机碳含
12、量乘上校正系数1.33，以计算有机碳量。,在1mol/L H2SO4溶液中用Fe2+滴定Cr2O72- 时，其滴定曲线的突跃范围为1.220.85V。 以邻啡罗啉为氧化还原指示剂（E0=1.11V），Fe2+滴定Cr2O72-的过程中，溶液颜色变化是： 橙 灰绿 浅绿 砖红,1试样分解： 准确称取0.5000g土壤样品于500ml 的三角瓶中，然后准确加入1mol/L（1/6K2Cr2O7）溶液10ml 于土壤样品中，转动瓶子使之混合均匀，然后加浓H2SO4 20ml ，将三角瓶缓缓转动1min，促使混合以保证试剂与土壤充分作用，并在低温电热板上放置约30 min ，加蒸馏水稀释至250 ml
13、。,2实验滴定： 加45滴邻啡罗啉指示剂，然后用0.5mol/L FeSO4标准溶液滴定至终点时溶液颜色由绿变成暗绿色，逐滴加入FeSO4直至生成砖红色为止。 用同样的方法做空白测定（即不加土样）。,道路尘有机质含量测定数据记录表,数据计算,式中：1.33为氧化校正系数；C 为0.5mol/L FeSO4标准溶液；V0 为空白滴定用去 FeSO4标准溶液体积（ml）；V 为样品滴定用去 FeSO4标准溶液体积（ml）；3.0 为1/4 碳原子的摩尔质量（g/mol）；10-3 为将ml 换算为L；m 为烘干样质量（g）。,土壤有机质（g/kg）=土壤有机碳（g/kg）1.724,做图,汇总各同学的数据（采样坐标、有机质含量）制作等值线图,
