环境监测第4版完整课后答案.docx
1课后答案I.环境监测的主要任务是什么?答:环境监测的主要任务是准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势,为环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据。具体可归纳为以下几个方面:(I)根据环境质量标准,评价环境质量。(2)根据污染分布情况,追踪寻找污染源,为实现监督管理、控制污染提供依据。(3)收集本底数据,积累长期监测资料,为研究环境容量、实施总量控制、目标管理、预测预报环境质量提供数据。(4)为保护人类健康、保护环境、合理使用自然资源、制订环境法规、标准、规划等服务。2.根据环境污染的特点说明对近代环境监测提出哪些要求。答:(1)环境污染的特点时间分布性、空间分布性、污染因素对环境的危害具有阈值,以及环境污染因素具有综合效应。(2)对近代环境监测的要求样品组分的组成更杂,种类繁多。所以要建立优先污染物和优先监测的概念,般根据污染的程度,选择毒性大,扩散范围广,危害严重的污染物优先,有可靠分析方法,并保证获得准确数据的污染物优先。样品组分的稳定性较差、变异性较大。所以要求尽量对环境样品实现快速测定,尽量现场检测,要求有较好的仪器设备或在线监测设备。样品组分的含量通常较低。这给仪器分析法提供了发展的空间。环境监测的工作量大。由于环境污染具有时空性等特点,所以要求环境分析检测满足连续性、追踪性的要求,这样就体现在分析检测的工作量很大。3.环境监测和环境分析有何区别?答:环境监测在环境分析中仅为环境分析的调查手段,两者的具体区别如下:(1)环境监测环境监测是政府部门取样经化学分析后的结果,判断企业的废物排放是否达标,是对目标区域水、气、声、渣、土壤、植被、生态、放射性、辐射等方面进行采样、测试分析,得出各项检测指标的分析数据,出具的报告是环境监测报告。(2)环境分析环境分析是有资质的机构到企业了解实际情况,查看地理位置,结合生产经营情况作出的综合性评价,是通过对目标区域的调查,包括自然生态、气象、水文、地质、地理、社会、人文等等,结合环境监测、环境容量、自然消解功能、环境功能区划、环境保护目标、排放标准等等,对目标区域进行关于环境污染优劣方面的过去、现状及未来的分析评判,确定污染等级,预测远期可能发生的污染状况,推断远期环境容量。为当地经济建设提供关于环境方面决策的依据。出具的报告是环境评估报告。1 .为什么分光光度法在目前环境监测中还是较常用的方法?它有何特点?发展方向是什么?答:(I)分光光度法在目前环境监测中较常用的原因分光光度法是比色法的发展。比色法只限于在可见光区,分光光度法则可以扩展到紫外光区和红外光区。(2)分光光度法的特点分光度法具有较高的精度,能满足目前环境监测的要求,设备价廉轻便,操作简易。(3)分光光度法的发展方向已成为目前环境监测中较常用的方法。2 .试分析我国环境标准体系的特点。答:中国环境标准体系特点为“三级六类”,具体分为国家环境保护标准、地方环境保护标准和国家环境保护行业标准。(1)国家环境保护标准国家环境质量标准:国家污染物排放标准:国家环境监测方法标准;国家环境标准样品标准;国家环境基础标准。(2)地方环境保护标准制定地方环境保护标准是对国家环境保护标准的补充和完善,拥有地方环境保护标准制定权限的单位为省、自治区、直辖市人民政府。地方环境保护标准包括:地方环境质量标准和地方污染物排放标准。环境标准样品标准、环境基础标准等不制定相应的地方标准;地方标准通常增加国家标准中未作规定的污染物项目,或制定“严于”国家污染物排放标准中的污染物浓度限值。所以,国家环境保护标准与地方环境保护标准的关系在执行方面,地方环境保护标准优先于国家环境保护标准。(3)国家环境保护行业标准污染物排放标准分为综合排放标准和行业排放标准。各类行业的生产特点不同,排放污染物的种类、强度、方式差别很大。行业标准排放是针对特定行业生产工艺,产污、排污状况和污染控制技术评估、污染控制成本分析,并参考国外排放法规和典型污染源达标案例等综合情况后制定的污染排放控制标准;而综合排放标准适用于没有行业排放标准的所有领域。3 .国际上标准和技术法规的区别是什么?我国如何逐步和国际接轨?答:(1)国际上标准和技术法规的区别国际上标准是由公认机构批准,供通用或反复使用,为产品或相关加工和生产方法规定规则、指南或特性的非强制执行文件。标准也可以包括或专门规定用于产品、加工或生产方法的术语、符号、包装、标志或标签要求。技术法规是强制执行的规定产品特性或其有关加工和生产方法,包括适用的管理规定的文件。技术法规也可以包括或专门规定用于产品、加工或生产方法的术语、符号、包装,标志或标签要求。由上述定义可见,标准属于非强制性的,不归属于国家立法体系,只规定有关产品特性,或工艺和生产方法必须遵守的技术要求,但不规定行政管理要求,是各方(生产、销售、消费、使用、研究检测、政府等)利益协商一致的结果,而环境技术法规的目标是:国家安全要求,防止欺诈行为,保护人体健康和安全,保护动、植物的生命和健康,保护环境。表1-1标准与技术法规之间的关系技术法规标准法律属性强制性自由性执行保障政府行为市场行为制定主体政府部门或立法机构所属领域的技术专家发布主体政府部门或立法机构标准化机构内容技术规定+行政管理规定技术规定体系法律语言+技术专业语言技术专业语言制定准则不一定与各方达成一致各方协商一致体系法律法规体系的组成部分技术性文件罚则不符合不准进入市场不符合可以进入市场时效性随时制定、随时取消有效期内持续有效对贸易影响大于标准和合格评定程序不及技术法规的作用针对性可对单一产品制定所属领域具有普遍性(2)我国逐步和国际接轨的过程我国与国际接轨是加入WTO的谈判中中国代表承诺,中国将按照TBT协定的含义使用“技术法规”和“标准”的表述。4 .为什么要分别制定环境质量标准和污染物排放标准?答:(1)环境质量标准制定的意义环境质量标准是为了保障人群健康、维护生态环境和保障社会物质财富,并留有一定安全余量,对环境中有害物质和因素所做的限制性规定。(2)污染物排放标准制定的意义污染物排放标准是根据国家环境质量标准,以及采用的污染控制技术,并考虑经济承受力,对排入环境的有害物质和产生污染的各种因素所做的限制性规定。一般也称污染物控制标准。这两者从不同的方面保障人的健康和社会的发展。5 .既然有了国家污染物排放标准,为什么还允许制定和执行地方污染物排放标准?答:中国幅员辽阔,自然条件、环境基本状况、经济基础、产业分布、主要污染因子差异较大,有时项标准很难覆盖和适应全国。制定地方环境保护标准是对国家环境保护标准的补充和完善。地方标准通常增加国家标准中未作规定的污染物项目,或制定“严于“国家污染物排放标准中的污染物浓度限值。6 .为什么要制定更多的行业排放标准?答:行业排放标准是针对特定行业生产工艺,产污、排污状况和污染控制技术评估、污染控制成本分析,并参考国外排放法规和典型污染源达标案例等综合情况后制定的污染排放控制标准。显然行业排放标准是根据行业的污染情况所制定的,它更具有操作性,根据技术、人力、经济可能性,就制定更多行业排放标准。7 .对污染物的排放用浓度控制和总量控制各有什么特点?答:(1)浓度控制和总量控制的概念浓度控制是指以控制污染源排放口排出污染物的浓度为核心的环境管理的方法体系。总量控制是以控制一定时间段内一定区域中排污单位排放污染物的总量为核心的环境管理方法体系。(2)浓度控制和总量控制的特点二者是环境保护的两种控制污染物排放的手段。前者执行方便:后是基于受纳水体的实际功能,得到允许排放的总量,再予以分配的方法,它更科学,但实际执行起来较困难。污染物排放标准和环境质量标准是有差距的,环境质量标准比污染物排放标准严格得多。即使所有的企业都达到了排放标准,但环境质量可能不达标,因而单纯控制污染物的排放浓度是不行的。单方面控制总量也是不行的,高浓度的污染物质在短时间内排放,会对环境产生巨大的冲击,因此应提倡总量和浓度双控制。8 .有一个燃烧煤粉的电站,排放废气量8.5x1.()5m3h,废气中烟尘质量浓度250mgm3,SO2浓度300mgn,问该电站的烟囱应设多高?答:本题可根据我国的“制订原则和方法”中规定的SO2甲类排放源和电站烟尘排放源的允许排放量计算(即P值法计算)。计算式为目.肆。允许排放量为:qs2=85×105×300=0.225th,qfta=8.5×105×250=0.2125th0排放指标为:Pso1.=AA=(5.37CZu1.)(Z>Z>)(15.37XC50j×1.459×4mx)×5.5×1.0.6×I-29.6XCso)=29.6×0.15=44.1.r(m2./>)t=740XCwt29.6X0.15=44.1(/(m,)其中,二取4m/s;C烟尘和Cs02取的是二级标准。将数值代入P值计算式,可解得Hso2=79m,H烟尘=70m。因此,排气筒有效高度可设为79m。9 .有一个人造纤维厂的车间,排放CS2废气,设车间已建有一个40m高的烟囱,排放CS2废气量为14kgh,现在车间要扩大生产,扩产后CS2排放量将增加到20kgh,问烟囱需加高多少才能满足排放标准?答:Qe=PexHe2X1.O-6,将第一次的数据代入,可得烟尘排放控制系数为Pe=8.75.再代入20kgh,得出He=47.8m,所以烟囱需加高47.8-40=7.8m°10 .有一个印染厂(化纤产品的比例小于30%)位于一条河旁边,河道流量为1.5s(枯水期),该厂下游5km处是居民饮用水源,兼作渔业水源。该厂废水排入河道后经过3km的流动即可与河水完全混合。印染厂每天排放经过生化处理的废水1380d,水质如下:pH=75,BOD5=8Omg1.,COD=240mg/1.,P(弱化物)=0.2mg/1.,P(挥发酚)=0.5mg/1.,p(硫化物)=0.8mg/1.»(苯胺)=1.0mg/1.,SS=IOOmg/1.,色度=150度。印染厂上游水质如下:pH=7.3,水温V33C,水面无明显泡沫、油膜及漂浮物,天然色度V15度,臭和浊度均为一级,DO=55m/1.,BOD5=2.6mg/1.,COD=5.5mg/1.,P(挥发酚)=0.004mg/1.,P(冢化物)=0.02mg/1.,p(As)=0.005mg/1.,P(总Hg)=().()(X)1.mg/1.,P(总CU)=0.()05mg/1.,P(Cu)=0.(X)8mg/1.,pCr(V1.)=0.015mg/1.,P(Pb)=0.04mg/1.,P(石油类)=0.2mg/1.»P(硫化物)=0.0Img/1.,大肠菌群浓度=800个/1.。厂区位置如下图所示:居民饮用水源、渔业水源5km I问:该河流属国家地表水环境质量标准中的第几类?该厂排放的废水是否达到排放标准?如不考虑水体自净,在下游3km处废水和河水混合后的水质是否满足渔业水质标准?如不符合,则废水处理上应采取什么措施?答:根据国家地表水环境质量标准,该河流属In类水质。根据纺织染整工业水污染物排放标准,该厂的BoD5、COD、色度都不达标,该厂的废水尚未达到排放标准。已知公式其中,Q=1.5m3s=1296(X)m3d,q=1380nd°可得混合后各指标如下:pH=7.302,BOD5(mg1.)=3.415,COD(mg1.)=7.971,P(挥发酚)(mg1.)=0.009,p(硫化物)(mg1.)=0.183,p(氧化物)(mg1.)=0.198。根据渔业水质标准,挥发酚(最大值0(X)5)、凯化物(最大值0.005)都未达到水质标准。措施:对氨化物和挥发酚做更进一步的实验处理,使其达到渔业水质标准。2章答窠11 简要说明监测各类水体水质的主要目的和确定监测项目的原则。答:各类水体分别指地表水(江、河、湖、库、海水),地下水,废水和污水(工业废水、生活污水、医院污水等)。(1)监测各类水体的主要目的对地表水体的污染物质及渗透到地下水中的污染物质进行经常性的监测,以掌握水质现状及其发展规律。对排放的各类废水进行监视性监测,为污染源管理和排污收费提供依据。对水环境污染事故进行应急监测,为分析判断事故原因、危害及采取对策提供依据。为国家政府部门制定环境保护法规、标准和规划,全面开展环境保护管理工作提供有关数据和资料。为开展水环境质量评价、预测预报及进行环境科学研究提供基础数据和手段。对环境监测纠纷进行仲裁监测,为判断纠纷原因提供科学依据。(2)确定监测项目的原则主要有水体被污染情况;水体功能;废水中所含污染物;受各国重视的优先监测污染物;经济条件等。12 怎样制定地表水监测方案?以河流为例,说明如何设置监测断面和采样点?答:(D地表水监测方案制定过程明确监测目的一调查研究一确定监测项目一布设监测网点一合理安排采样时间和采样频率一选择采样方法和分析技术一制定质量控制和保障措施一制定实施计划。(2)以河流为例,监测断面和采样点的设置对照断面设在河流进入城市或工业区上游IOO50Om的地方,避开各种废水、污水流入口或回流处。只设一个。控制断面设在排污口下游较充分混合的断面下游,在排污口下游500IoOOm处。可设多个。削减断面设在最后一个排污口下游1500m处。只设一个。采样点位的确定河流上确定采样断面;采样断面上选取采样垂线(根据河宽分别设一个、二个、三个垂线);采样垂线上选取采样点(根据水深分别设一个、二个、三个点)。13 对于工业废水排放源,怎样布设采样点?怎样测量污染物排放总量?答:(1)工业废水排放源采样点的布设工业废水水污染源一般经管道或集、沟排放,截面积比较小,不需设置断面,而直接确定采样点位。(2)污染物排放总量的测定在车间或车间设备出口处应布点采样测定一类污染物。这些污染物主要包括汞、镉、碑、铅和它们的无机化合物,六价铝的无机化合物,有机氯和强致癌物质等。在工厂总排污口处应布点采样测定二类污染物。这些污染物主要包括悬浮物、硫化物、挥发酚、机化物、有机磷、石油类、酮、锌、氟和它们的无机化合物、硝基苯类、苯胺类。14 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。答:(1)水样的保存方法水样保存方法有冷藏、冷冻、加入保存剂3种方法。(2)根据被测物质的性质选用不同的保存方法的实例易挥发、易分解物质的分析测定时使用冷藏冷冻保存。测定氨氮、硝酸盐氮、化学需氧量的水样可加入而氯化汞,抑制生物的氧化还原作用。测定金属离子可调节PH值,防止金属的水解。15 水样在分析测定之前,为什么要进行预处理?预处理包括哪些内容?答:(1)分析测定之前进行预处理的原因环境水样所含的组分复杂,并且多数污染组分含量低,存在形态各异,在分析测定之前需要预处理,使欲测组分适合测定方法要求的形态、浓度并消除共存组分的干扰。(2)预处理的内容水样的消解当测定含有机物水样的无机元素时,需进行水样的消解,目的是破坏有机物,溶解悬浮性固体,将各种价态的无机元素氧化成单一的高价态。消解后的水样应清澈、透明、无沉淀。富集与分离水样中的待测组分低于测定方法的下限时,必须进行富集或浓缩;共存组分的干扰时,必须采取分离或掩蔽措施。16 现有一废水样品,经初步分析,含有微量汞、铜、铅的化合物和痕量酚,欲测定这些组分的含量,试设计一个预处理方案。答:预处理方案设计如下:(1)取一份水样,加适量的硫酸和5%的高锌酸钾溶液,混均加热煮沸、冷却,滴加盐酸羟胺溶液破坏过量的高锌酸钾,加适量的EDTA掩蔽铜等共存离子的干扰,再加入双硫腺试剂,可以测定汞。<2)另取一份水样,加硫酸和硝酸溶液消解后,分成几份,分别加新亚铜灵试剂,用分光光度法测铜的含量;加双硫踪试剂用分光光度法测铅的含量。(3)另取一份水样,在酸性条件下进行常压蒸镭,蒸镭液用氨基安替毗林分光光度法测定酚。17 25C时,在CC1.b和水中的分配比D为29.0,试问:水溶液中的B2用等体积的CC1.萃取;水溶液中的Br2用1/2水溶液体积的CeI4萃取,其萃取率各为多少?答:萃取率的计算公式为则式中,E为萃取率;D为分配比;V水相为水相体积;V有机相为有机相体积。用等体积的CC1.萃取的萃取率为中)-用1/2水溶液体积的CC1.1萃取的萃取率为中J空*卡。4K-&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?各举一例说明。答:(1)用萃取法分离、富集有机污染物质的例子用4-氨基安替比林分光光度法测定水样中的挥发酚时,如果含量低,则经预蒸例分离后,需再用三氯甲烷萃取。(2)用萃取法分离、富集无机污染物质的例子用分光光度法测定水样中的金属离子时,可用三氯甲烷从水中萃取后测定。18 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。答:(1)离子交换法分离和富集水样中阳离子和阴离子的原理离子交换法是利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应进行分离的方法,离子交换树脂是一种具有渗透性的三维网状高分子聚合物小球,在网状结构的骨架上含有可解离的活性基团,与水样中阳离子和阴离子发生交换反应,实现分离与富集。(2)例子离子交换法分离和富集水样中阳离子举例废水中的三价铝以阳离子形式(Cr3+)存在,六价珞以阴离子形式(CrO4?.或Crf1.)存在,用阳离子交换树脂分离三价格,而六价格不能进行交换,留在流出液中,可测定不同形态的珞。离子交换法分离和富集水样中阴离子举例分离Ni2+、Mn2Co2÷,Cu2+.Fe3+.Zn?+时,可加入盐酸溶液将它们转变为络阴离子,让其通过强碱型阴离子交换树脂,则被交换在树脂上,用不同浓度的盐酸溶液洗脱,可达到彼此分离的目的。19 .说明浊度、透明度、色度的含义及区别。答:(1)浊度、透明度、色度含义浊度,反映水中的不溶性物质对光线透过时阻碍程度的指标。透明度,垂直向下观察,刚好能看清底部的水的高度。色度,一般是指除悬浮物后的水的颜色即真色。(2)浊度、透明度、色度的区别色度是由水中溶解物质所引起的,而浊度则是由于水中不溶物质所引起的。所以,有的水样色度很高但是并不浑浊,反之亦然。透明度是与水的颜色和浊度两者综合影响有关的水质指标。20 .说明电阻分压式电导仪测量水样电导率的工作原理。水样的电导率与其含盐量有何关系?答:(1)电阻分压式电导仪工作原理如图2-1所示,被测溶液电阻RX与分压电阻Rm串联,接通外加电源后,构成闭合回路,则Rm上的分压Um为:,MR.UU=凡+&I+ng+"图2-1电阻分压式电导仪工作原理图由上式可知,因为输入电压U和分压电阻Rm均为定值,故被测溶液的电阻RX或电导GX变化必将导致输出电压Um的变化。可见,通过测量Um便可知RX或G°(2)水样的电导率与其含盐量的关系水样中的盐电解离为离子状态,具有导电性,离子浓度越高(即含盐量越高)则电导率越高,反之则越低。12简要说明ICPAES法测定金属元素的原理,用方块图示意其测定流程。该方法有何优点?答:(1)ICP-AES法测定金属元素原理电感耦合等离子体焰炬温度可达60008000K,当将样品由进样器引入雾化器,并被氢载气带入焰炬时,则样品中组分被原子化、电离、激发,以光的形式发射出能量。不同元素的原子在激发或电离时,发射不同波长的特征光,故根据特征光的波长可进行定性分析;元素的含量不同时,发射特征光的强度也不同,据此可进行定量分析,其定量关系可用下式表示:4U1.式中,I为发射特征光的强度;C为被测元素的浓度;a为与样品组成、形态及测定条件有关的系数;b为自吸收系数,bK(2)测定流程方块图(见图2-2)电为辆合等离子体原子发射光谱仪的整机组或1w1.电,*Q等离子体笫h3.分光方I%光电抬犊及件;S*VftKft26.记录仪:工打印机;8.H”电发生。;9.功未探雳40.AW*Q图2-2测定流程方块图(2)该方法的优点准确度和精确度高、测定快速、可同时测定多种元素、应用广泛。13 .冷原子吸收光谱法和冷原子荧光光谱法测定水样中的汞,在原理和仪器方面有何主要相同和不同之处?答:(1)相同点水样中的汞还原成基态的汞原子蒸汽吸收紫外光源、仪器的前部分是相同的。(2)不同点前者测对紫外光的吸光度;后者测在紫外光的激发下汞原子产生的荣光强度,其光电倍增管必须放在与吸收池垂直的方向上。14 .说明用原子吸收光谱法测定金属化合物的原理,用方块图示意其测定流程。答:(1)原子吸收光谱法测定金属化合物的原理金属元素只能吸收他的特征光谱,当待测金属的空心阴极灯发射特定波长的光谱经过通道照射代测溶液时,原子从辐射场中吸收能量,产生共振吸收,电子由基态跃迁到激发态,同时伴随着原子吸收光谱的产生,经过通道照射代测溶液后感光装置根据吸光度的不同应用朗勃比尔定律测定金属化合物浓度。(2)方块流程图(见图2-3)图2-3方块流程图15 .用标准加入法测定某水样中的镉,取四份等体积的水样,分别加入不同体积的镉标准溶液(加入体积见下表),稀释至50m1.,依次用火焰原子吸收光谱法测定。测得吸光度列于下表,求该水样中镉的含量。编号水样量m1.加入镉标准溶液(iWm1.)An1.数吸光度12000.04222010.08032020.11642040.190答:根据表中数据,可做吸光度与镉含量关系图,如图2S所示。图2-4吸光度与镉含量关系图由测得的吸光度结果做出拟合一次直线方程可求得吸光度Y与镉含量X(g)的关系方程为:Y=0.0037X+0.0424o当Y=O时,得到对应的X值为-11.46g,则水样中镉的含量为11.461.00025=573g1.°16石墨炉原子吸收光谱法与火焰原子吸收光谱法有何不同之处?两种方法各有何优、缺点?答:(1)二者的不同点原子化系统设备不同。石墨炉原子吸收光谱法测定,其测定灵敏度高于火焰原子吸收光谱法,但基体干扰较火焰原子吸收光谱法严重。火焰原子吸收光谱法温度高,准确度高,精密度低,石墨炉原子吸收光谱法温度较低,准确度低,精密度高。(2)二者的优缺点石墨炉原子化效率高,可大大提高测定的灵敏度;但比火焰原子化系统的精密度低。17 .简述经典极谱分析法、阳极溶出伏安法测定水样中金属化合物的原理,解释阳极溶出伏安法测定镉、铜、铅、锌的过程。答:(1)测定原理经典极谱分析法在特殊电解条件下,根据被测物质在电极上进行氧化还原反应得到的电流一电压关系曲线进行定性、定量分析的方法。阳极溶出伏安法被测金属离子在阳极上发生溶出反应,故称为阳极溶出伏安法。这种方法是先使待测离子于适宜的条件下在微电极(悬汞电极或汞膜电极)上进行富集,然后再利用改变电极电位的方法将被富集的金属氧化溶出,并记录其伏安曲线。根据溶出峰电位进行定性分析;根据峰电流大小进行定量分析。(2)阳极溶出伏安法测定镉、铜、铅、锌的过程水样预处理。对含有机质较多的地表水用硝酸一高氯酸消解,比较清洁的水直接取样测定。标准曲线绘制。分别取不同体积的镉、铜、铅、锌标准溶液,加入支持电解质(高氯酸),配制系列标准溶液,依次倾入电解池中,通氮气除氯,在13OV极化电压下于悬汞电极上富集3min,静置30s,使富集在悬汞电极表面的金属均匀化;将极化电压均匀地由负向正扫描(速度视浓度水平选择),记录伏安曲线,对峰电流分别作空白校正后。绘出峰电流一浓度标准曲线。样品测定。取适量水样,在与系列标准溶液相同操作条件下,测定、绘制伏安曲线。根据经空白校正后各被测离子峰电流,从峰电流一浓度标准曲线上查得并计算其浓度。当样品组分比较复杂时,可采用标准加入法。18 .怎样用分光光度法测定水样中的六价辂和总格?答:分光光度法测定水样中的六价格和总铝方法如下:(1)测定六价辂在酸性介质中,六价铝与二苯碳酰二腓反应,生成紫红色络合物,于540nm进行比色测定。(2)测定总格在酸性溶液中,将三价铝用高铳酸钾氧化成六价铝,过量的高钵酸钾用亚硝酸钠分解,过量的亚硝酸钠用尿素分解,然后加入二苯碳酰二胧显色,于540nm进行比色测定。19 .试比较分光光度法和原子吸收光谱法的原理、仪器的主要组成部分及测定对象的主要不同之处。答:分光光度法和原子吸收光谱法的不同之处如下:(1)原理的不同分光光度法是指被测元素与显色剂生成有色物质,再用分光光度仪测吸光度;而原子吸收分光光度法是被测元素原子化后,吸收来自光源的特征光,测其吸光度。(2)仪器的不同原子化系统、吸收池的不同。(3)测定对象的不同分光光度法对金属、非金属、有机物均可测定;而原子吸收分光光度法主要是金属元素的测定。20 .简述用氢化物发生一原子吸收光谱法测定神的原理,与火焰原子吸收光谱法有何不同?答:(1)氢化物发生一原子吸收光谱法测定珅的原理硼氢化钾或硼氢化钠在酸性溶液中产生新生态氢,将水样中的无机碑还原成碑化氢,用N2载入升温至9001000°C的电热石英管中,则神化氢被分解,生成神原子蒸气,对来自神光源(常用无极放电灯)发射的特征光(波长为193.7nm)产生吸收。将测得水样中碎的吸光度值与标准溶液的吸光度值比较,确定水样中神的含量。(2)氢化物发生一原子吸收光谱法与火焰原子吸收光谱法的不同点碑被生成神化氢,由载气带入电热石英管中而原子化,测其吸光度。而火焰原子吸收分光光度法是待测元素的溶液喷入火焰炬而原子化,测其吸光度。21 .现有四个水样,各取IOOm1.,分别用0.020Orno1./1.(12H2SO4)滴定,结果列于下表,试判断水样中存在何种碱度,各为多少以mg/1.(CaCO3)表示?水样滴定消抵HSO,溶液体积m1.以酣歆为指示剂(P)以甲基检为指示剂(7)A10.0015.50B14.0038.60C8.208.40D°12.70答:(I)A:OH-碱度=(CH2SO4VH2SO4M0,5CaCO3×*3/V水样=(0.020×4.5×50×103)/100=45mg1.(CaCO3)C°3碱度=(CH2SO4VH2SO4M0.5CaCO3×10')/V水样=(O.O2O×11.OO×5O×1O3)/100=1IOmgZ1.(CaCO3)(2) B:OH-碱度=(CH2SO4VH2s4M05CaCO3X1.03)/V水样=(O.O2O×28.(X)×5O×1O3)/I(X)=280mg1.(CaCO3)C°3之碱度=(CH2s04VH2SO4M0.5CaCO3x1.3fV水样=(0.020×10.60×50×103)/100=106mg1.(CaCO3)(3) C:OH-碱度=(CH2SO4VH2SO4M05CaCO3X1.03)/V水样=().020×8.(X)×50×103)/I(X)=80mg1.(CaCO3)83?碱度:(Ch2s04vH2SO4M0283、】")/V水样=(0.020×10.60×50×103)/100=4mg1.(CaCO3)(4)D:HCO3-MS=127mg1.(CaCO3)22.用玻璃电极法测定溶液(25°C)PH时,若发生0.002V测量误差,PH的测量误差是多少?答:可得PH值测量误差是I二孙鼠+瑞23.怎样采集和测定溶解氧的水样?说明氧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?答:(1)采集和测定溶解氧的水样的方法应采用溶解氧瓶进行采样,采样时要十分小心,避免曝气,注意不使水样与空气相接触。瓶内需完全充满水样,盖紧瓶塞,瓶塞下不要残留任何气泡。若从管道或水龙头采取水样,可用橡皮管或聚乙烯软管,一端紧接龙头,另一端深入瓶底,任水沿瓶壁注满溢出数分钟后加塞盖紧,不留气泡。从装置或容器采样时宜用虹吸法。水样采集后,为防止溶解氧因生物活动而发生变化,应立即加入必要的药剂,使辄“固定”于样品中,并存于冷暗处,其余操作可携回实验室进行,但也应尽快完成测定程序。(2)氧电极法和碘量法测定溶解氧的原理氧电极法测定溶解氧的原理由黄金阴极、银一氯化银阳极、聚四氟乙烯薄膜、壳体等组成。电极腔内充入氯化钾溶液,聚四氟乙烯薄膜将内电解液和被测水样隔开,溶解氧通过薄膜渗透扩散。当两极间加上0.50.8V固定极化电压时,则水样中的溶解氧扩散通过薄膜,并在黄金阴极上还原,产生与氧浓度成正比的扩散电流。碘量法测定溶解氧的原理在水样中加入硫酸钵溶液和碱性碘化钾溶液,水中的溶解氧将二价锌氧化成四价钵,并生成氢氧化物沉淀。加酸后,沉淀溶解,四价钵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。(3)氧电极法和碘量法优缺点氧电极法优点不受水样色度、浊度及化学滴定法中干扰物质的影响;快速简便,适用于现场测定;易于实现自动连续测量。氧电极法缺点水样中的氯、二氧化硫、硫化氢、氨、溟、碘等可通过薄膜扩散干扰测定;含藻类、硫化物、碳酸盐、油等物质时,会使薄膜堵塞或损坏。碘量法优点原理简单,便于操作,无需借助仪器,结果精准。碘量法缺点当水中含有氧化性物质、还原性物质及有机物时,会干扰测定。加.用离子色谱仪分析水样中的阴离子时,宜选用何种检测器、分离柱、抑制柱和洗提液?为什么?答:(1)检测器、分离柱、抑制柱和洗提液的选择分析阴离子时,选用电导检测器,分离柱填充低容量阴离子交换树脂,抑制柱填充强酸型阳离子交换树脂,洗提液用氢氧化钠稀溶液或碳酸钠一碳酸氢钠溶液。(2)原因当将水样注入洗提液并流经分离柱时,基于不同阴离子对低容量阴离子交换树脂的亲和力不同而彼此分开,在不同时间随洗提液进入抑制柱,转换成高电导型酸,而洗提液被中和,转换为低电导的水或碳酸,使水样中的阴离子得以依次进入电导测量装置测定,根据电导峰的峰高(或峰面积),与混合标准溶液相应阴离子的峰高(或峰面积)比较,即可求知水样中各阴离子的浓度。25.用方块图示意筑离子选择电极法测定水样中F的装置,说明其测定原理;为何在测定溶液中加入总离子强度缓冲剂(T1.SAB)?用何种方法测定可以不加TISAB,为什么?答:(1)电极法测定水样中F装置示意图(见图2-5)氟离子选择电极的结构IUFj小越片;2.内参比溶液(Q3mo1.1.Q.QOOImo1.1.F);3 .AgAgO(内参比)电极;4 .电银鬻图25电极法测定水样中F装置示意图(2)电极法测定水样中F的测定原理氟离子选择电极是一种以氟化锢(1.aF2)单晶片为敏感膜的传感器。由于单晶结构对能进入晶格交换的离子有严格的限制,故有良好的选择性。测定时,它与外参比电极、被测溶液组成原电池,原电池的电动势(E)随溶液中氟离子的活度(ag)的变化而改变。用电子毫伏计或电位计测量上述原电池的电动势,与用氟离子标准溶液测得的电动势相比较,即可求得水样中氟化物的浓度。(3)加入T1.SAB原因某些高价阳离子(如AU+、Fe3+)及氢离子能与氟离子络合而干扰测定;在碱性溶液中,氢氧根离子浓度大于氨离子浓度的1/10时也有干扰,加入总离子强度缓冲剂(T1.SAB)的方法可以消除干扰。(4)不加T1.SAB的测定方法比色法测定F离子就不用加入TISAB,因为比色法的显色过程需要络合作用。笈下表列出二级污水处理厂含氮污农处理过程中各种形态的含氮化合物的分析数据,试计算总氮和有机氮的去除率。形态进水质浓度mg,1.出水质量浓度mg1.形态进水质量浓度1.出水质量浓度>g,1.凯氏氨408.2NO;-N04NH;-N309NO5-N020答:根据题意,有机氮的去除率=(2421)/10=30%,总氮的去除率=24/40=60%。27 .简述用气相分子吸收光谱法测定氨氨、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的原理。答:(1)气相分子吸收光谱法测定氨氨原理水样中加入次滨酸钠,将氨及钱盐氧化成亚硝酸盐,再加入盐酸和乙醇溶液,则亚硝酸盐迅速分解生成二氧化氮,用空气载入气相分子吸收光谱仪,测量该气体对锌阴极灯发射的213.9nm特征波长光的吸光度,与标准二氧化氮的吸光度比较,可测出氨氮的浓度。(2)气相分子吸收光谱法测定亚硝酸盐氮原理水样中加入柠檬酸和乙醇,将水样中的亚硝酸分解生成二氧化氮,其余测定方法同上。(3)气相分子吸收光谱法测定硝酸盐氮原理水样中加入盐酸,于70度下,用还原剂反应分解生成一氧化氮,在214.4nm测吸光度,其余测定方法同上。28 .分析比较碘量法、分光光度法和间接火焰原子吸收光谱法测定水中硫化物的优、缺点。答:碘量法、分光光度法和间接火焰原子吸收光谱法测定水中硫化物的优、缺点见表2"。表2-2测定水中硫化物方法的优缺点方法优点缺点碘量法方法简单,操作容易仅用于测定硫化物含量大于1.mg1.,易受溶液中杂质干扰分光光度法较低的最低检出限易受溶液中杂质干扰,操作繁琐间接火焰原子吸收光谱法适用于各种类型水中硫化物的测定,水样基体组分简单时,可不经预处理直接测定。操作繁琐,标准溶液需定期配置29 .简述COD、BOD.TOD.TOC的含义;对同一种水样来说,它们之间在数量上是否有一定的关系?为什么?答:(1)COD、BOD、TOD>TOC的含义COD,即化学需氧量,是指在一定条件下,水中易被氧化的还原性物质所消耗氧化剂的量,结果以氧的浓度(mg1.)表示。代表有机物的污染。BOD,即生化需氧量,是指在有溶解氧的条件下,好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。TOD,是指水中的还原性物质,主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物所需的氧量。TOC,即总有机碳,是指以碳的含量表示水体中有机物总量的综合指标。(2) COD、BOD、TOD、TOC在数量上的关系对同一种水样来说,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。30 .根据重络酸钾法和库仑滴定法测定CoD的原理,分析两种方法的联系、