m.quanpro.cn安徽師范大學2009濕地使者行動水質調研方案
媒體：原創 作者：環境與健康協會
專業號：環境與健康協會 2009/11/15 13:19:59
專業號：環境與健康協會 2009/11/15 13:19:59
安徽師范大學2009濕地使者行動水質調研方案
第一部分：水樣的采集和保存
一、環境水樣的采集
（一）采樣部位的布設
在湖的上、中、下游采樣，每處設3個點，每個點采2~3個樣。
（二）采樣方法
采集水樣前，應先用水樣洗滌取樣瓶及塞子2~3次。
在湖泊，水庫等處采集一定深度的水時，在采樣器下系上適宜重量的墜子，當達到預定的深度時，采樣器汲取水樣。
（三）水樣采樣的類型——瞬時水樣
對于組成較穩定的水體，或水體的組成在相當長的時間和相當大的空間范圍變化不大，采瞬時樣品具有很好的代表性。當水體的組成隨時間發生變化，則要在適當時間間隔內進行瞬時采樣，分別進行分析，測出水質的變化程度、頻率和周期。當水體的組成發生空間變化時，就要在各個相應的部位采樣。
（四）采樣容器
無色具塞硬質玻璃瓶或具塞聚乙烯瓶
二、水樣的保存
各種水質的水樣，從采集到分析這段時間里。由于物理的、化學的和生物的作用會發生各種變化。為了使這些變化降低到最小的程度，必須在采樣時根據水樣的不同情況和要測定的項目，采取必要的保護措施，并盡可能快的進行分析，特別當被分析的組分濃度低到微克/升的范圍時。
（一）水樣保存的要求
適當的保護措施雖然能夠降低變化的程度或減緩變化的速度，但是，并不能完全抑制其變化。有些測定項目特別容易發生變化，必須在采樣現場進行測定。有一部分項目可以在采樣現場采取一些簡單的預處理措施后，能夠保存一段時間。水樣允許保存的時間，與水樣的性質、分析的項目、溶液的酸度、貯存容器、存放溫度等多種因素有關。
保存水樣的基本要求是：
（1） 減緩生物作用。
（2） 減緩化合物或者絡合物的水解及氧化還原作用。
（3） 減少組分的揮發和吸附損失。
保存措施多采用：
（1） 選擇適當材料的容器。
（2） 控制溶液的pH。
（3） 加入化學試劑抑制氧化還原反應和生化方應。
（4） 冷藏或冷凍以降低細菌活性和化學方應速度。
（二）容器材質的選擇
（三）水樣的過濾和離心分離
（四）水樣的保存技術
|
序號 |
測定項目 |
容器材質 |
保存方法 |
最長保存時間 |
備注 |
|
1 |
溶解氧（電極法）
（碘量法） |
G
G |
加硫酸錳和堿性碘化鉀試劑 |
4~8h |
現場測定 |
|
2 |
總氮 |
P、G |
加H2SO4酸化至pH<2 |
24h |
|
|
3 |
總磷 |
P、G |
加H2SO4酸化至pH<2,2~5oC冷藏 |
數月 |
|
|
4 |
COD |
P、G |
加H2SO4酸化至pH<2
2~5oC冷藏 |
7d
24h |
最好盡早測定 |
|
5 |
BOD5 |
P、G |
冷凍
pH<2 |
1個月
4d |
|
注：G——硼硅玻璃；P——塑料。
第二部分：水質重要指標的測定
測定的指標包括：溶解氧、總氮、總磷、COD 和BOD5。
實驗一 碘量法測定水中溶解氧
一、實驗目的
1．了解測定溶解氧（dissolved oxygen，DO）的意義和方法。
2．掌握碘量法測定溶解氧的操作技術。
二、實驗原理
溶于水中的分子態氧稱為溶解氧。天然水的溶解氧含量取決于水體與大氣中氧的平衡。當水體受到還原性物質污染時，溶解氧即下降，而有藻類繁殖時，溶解氧呈過飽和，因此，水體中溶解氧的變化情況，在一定程度上反映了水體受污染的程度。
碘量法測定溶解氧的原理為：水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀，水中溶解氧將二價錳氧化成四價錳，生產四價錳的氫氧化物沉淀，加酸后，氫氧化物沉淀溶解，四價錳氧化碘離子而釋放出與溶解氧相當的游離碘。以淀粉作指示劑，用硫代硫酸鈉標準溶液滴定釋放出的碘，根據硫代硫酸鈉的用量，可以計算溶解氧的含量。
MnO(OH)2+ 2H2SO4 = Mn(SO4 )2 + 3H2O
Mn(SO4 )2 + 2KI = MnSO 4+ I2 + K2SO4
I2 + 2Na2S2O3 = 2 NaI + Na2S4O6
三、儀器與試劑
1．溶解氧瓶（250mL或300mL）。
2．硫酸錳溶液：稱取480克MnSO4·4H2O或364克MnSO4·H2O溶于300~400mL水中，用水稀釋至1000mL。
3．堿性碘化鉀溶液：稱取500g氫氧化鈉溶解于300—400mL水中；另稱取150g碘化鉀溶于200mL水中，待氫氧化鈉溶液冷卻后，將兩種溶液混合，稀釋至1000mL，儲于棕色瓶中，用橡皮塞塞緊，避光保存。
4．濃硫酸。
5．（1+5）硫酸溶液。
6．1%淀粉溶液：稱取1g可溶性淀粉，用少量水調成糊狀，然后加入剛煮沸的100mL水（也可加熱1~2min）。冷卻后加入0.1g水楊酸或0.4氯化鋅防腐。
7．重鉻酸鉀標準溶液C(1/6K2CrO7)0.025mol/L：稱取1.2258g在105~110。C烘干2h的重鉻酸鉀，溶解后轉入1000mL容量瓶內，用水稀釋至刻度、搖勻。
8．0.025mol/L硫代硫酸鈉溶液：稱取6.2gNa2S2O3·5H2O,溶于經煮沸冷卻的水中，加入0.2g碳酸鈉，稀釋至1000mL，儲于棕色試劑瓶內，使用前用0.0250mol/L重鉻酸鉀標準溶液標定。標定方法如下：
在250mL碘量瓶中加入100mL水、1.0g碘化鉀、10.00mL0.0250mol/L 重鉻酸鉀溶液和5mL（1+5）硫酸，搖勻，加塞后置于暗處5min，用待標定的硫代硫酸鈉溶液滴定至淺黃色，然后加入1％淀粉溶液1mL，繼續滴定至藍色剛好消失，記錄用量。平行做3份。
硫代硫酸鈉溶液的濃度c1為
c1 =
式中： c2——重鉻酸鉀標準溶液的濃度(mol/L)；
V1——消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積(mL)；
V2——重鉻酸鉀標準溶液的體積(mL)。
四、實驗步驟
1．采集水樣。 將洗凈的250mL溶解氧瓶用待測水樣蕩洗3次。用虹吸法取水樣注滿溶解氧瓶，迅速蓋緊瓶蓋，瓶中不能留有氣泡。平行做3份水樣。
2．溶解氧的固定。 取下瓶塞，分別加入1.0mL硫酸錳溶液和2.0mL堿性碘化鉀溶液（加溶液時，移液管頂端應插入液面以下）。蓋上瓶塞，注意瓶內不能留有氣泡，然后將溶解氧瓶反復搖動數次，靜置，當沉淀物下降至瓶高一半時，再顛倒搖動一次。繼續靜置，待沉淀物下降至瓶底。一般在取樣現場固定。
3．析出碘。 輕啟瓶塞，加入2.0mL硫酸（移液管插入液面以下）。小心蓋好瓶塞顛倒搖勻。此時沉淀應溶解。若溶解不完全，可再加入少量濃硫酸至溶液澄清且呈黃色或棕色（因析出游離碘）。置于暗處5min。
4．滴定。 移取100.0mL上述溶液于250mL碘量瓶中，用硫代硫酸鈉溶液滴定至溶液呈微黃色時，加入1%淀粉溶液1mL，繼續滴定至藍色剛好消失為止，記錄用量。
五、數據處理
溶解氧（O2, mg/L）＝
式中：c——硫代硫酸鈉溶液的濃度(mol/L)；
V——消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積(mL)。
六、注意事項
1．水樣呈強酸或強堿時，可用氫氧化鈉或鹽酸調至中性后測定。
2．水樣中游離氯大于0.1mg/L時，應加入硫代硫酸鈉除去，方法如下：
250mL的碘量瓶裝滿水樣，加入5mL (1+5)硫酸和1g碘化鉀，搖勻，此時應有碘析出，吸取100.0mL該溶液與另一個250mL碘量瓶中，用硫代硫酸鈉標準溶液滴定至淺黃色，加入1% 淀粉溶液1.0mL，再滴定至藍色剛好消失。根據計算得到氯離子濃度，向待測水樣中加入一定量的硫代硫酸鈉溶液，以消除游離氯的影響。
3．水樣采集后，應加入硫酸錳和堿性碘化鉀溶液以固定溶解氧，當水樣含有藻類、懸浮物、氧化還原性物質，必須進行預處理。
實驗二 總氮的測定——過硫酸鉀氧化—紫外分光光度法
一、實驗目的
1.了解水中總氮測定的意義。
2.掌握水中總氮的測定方法與意義。
二、實驗原理
1.方法原理
在60oC以上的水溶液中過硫酸鉀按如下反應式分解，生成氫離子和氧。
加入氫氧化鈉以中和氫離子，使過硫酸鉀分解完全。
在120oC~124oC的堿性介質條件下，用過硫酸鉀作氧化劑，不僅可將水樣中的氨氮和亞硝酸鹽氮氧化為硝酸鹽，同時將水樣中大部分有機氮化合物氧化為硝酸鹽。而后，用紫外分光光度法分別于波長220nm與275nm初測定其吸光度，按下式計算硝酸鹽氮的吸光度：
A=A220—2A275
從而計算總氮的含量。其摩爾吸光系數為1.47×103。
2.干擾及消除
（1）水樣中含有六價鉻離子及三價鐵離子時，可加入5%鹽酸羥胺溶液1~2ml，以消除其對測定的影響。
（2）碘離子及溴離子對測定的干擾。測定20ug硝酸鹽氮時，碘離子含量相對于總氮含量的0.2倍時無干擾。溴離子含量相對于總氮含量的3.4倍時無干擾。
（3）碳酸鹽及碳酸氫鹽對測定的影響，在加入一定量的鹽酸后可消除。
（4）硫酸鹽及氯化物對測定無影響。
3.方法的適用范圍
該方法主要適用于湖泊、水庫、江河水中總氮的測定。方法檢測下限為0.05mg/L；測定上限為4mg/L。
三、儀器與試劑
儀器
（1） 紫外分光光度計。
（2） 壓力蒸汽消毒器或家用壓力鍋（壓力為1.1~1.3kg/cm2，相應溫度為120~124oC）。
（3） （25ml）具塞玻璃磨口比色管。
試劑
（1） 無氨水：每升水中加入0.1ml濃硫酸，蒸餾。收集餾出液于玻璃容器中。
（2） 20%（m/V）氫氧化鈉：稱取20g氫氧化鈉，溶于無氨水中，稀釋至100ml。
（3） 堿性過硫酸鉀溶液：稱取40g過硫酸鉀（K2S2O8），15g氫氧化鈉，溶于無氨水中，稀釋至1000ml，溶液存放在聚乙烯瓶內，可貯存一周。
（4） 1+9鹽酸。
（5） 硝酸鉀標準溶液：①標準貯備液：稱取0.7218g經105~110 oC烘干4h的硝酸鉀（KNO3）溶于無氨水中，移至1000ml容量瓶中，定容。此溶液每毫升含100ug硝酸鹽氨。
②硝酸鉀標準使用液：將貯備液用無氨水稀釋10倍而得。此溶液每毫升含10ug硝酸鹽氮。
四、實驗步驟
1. 校準曲線的繪制
（1）分別吸取0、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、8.00ml硝酸鉀標準使用溶液于25ml比色管中，用無氨水稀釋至10ml標線。
（2）加入5ml堿性過硫酸鉀溶液，塞緊磨口塞，用紗布及紗繩裹緊管塞，以防蹦出。
（3）將比色管置于壓力蒸汽消毒器中，加熱0.5h，放氣使壓力指針回零。然后升溫至120~124oC開始計時。（或將比色管置于家用壓力鍋中，加熱至頂壓閥吹氣開始計時），使比色管在過熱水蒸氣中加熱0.5h。
（4）自然冷卻，開閥放氣，移去外蓋。取出比色管并冷至室溫。
（5）加入1+9鹽酸1ml，用無氨水稀釋至25ml標線。
（6）在紫外分光光度計上，以新鮮無氨水作參比，用10mm石英比色皿分別在220nm及275nm波長處測定吸光度。用校正的吸光度繪制標準曲線。
2. 樣品測定步驟
取10ml水樣，或取適量水樣（使氮含量為20~80ug）。按校準曲線繪制步驟（2）~（6）操作。然后按校正吸光度，在校準曲線上查出相應的總氮量。
五、數據處理
可用下列公式計算總氮含量：
總氮（mg/L）=m/V
式中，m——從校準曲線上查得的含氮量（ug）；
V——所取水樣體積（ml）。
六、注意事項
（1）參考吸光值比值A220/ A275 ×100%小于20%時，應予鑒別。
（2）玻璃具塞比色管的密和性應良好。使用壓力蒸汽消毒器時，冷卻后放氣要緩慢；使用家用壓力鍋時，要充分冷卻方可揭開鍋蓋，以免比色管塞蹦出。
（3）玻璃器皿可用10%鹽酸浸洗，用蒸餾水沖洗后再用無氨水沖洗。
（4）使用高壓蒸汽消毒器時，應定期校核壓力表；使用民用壓力鍋時，應檢查橡膠密封圈，使不致漏氣而減壓。
（5）測定懸浮物較多的水樣時，在過硫酸鉀氧化后可能出現沉淀，遇此情況，可吸取氧化后的上清液進行紫外分光光度法測定。
實驗三 水中磷的形態分析
一、實驗目的
1．了解鉬銻抗分光光度法測定磷的基本原理和方法
2．掌握水中磷的形態分析方法
二、實驗原理
在天然水和廢水中，磷幾乎都以各種磷酸鹽的形式存在，它們分為正磷酸鹽、縮合磷酸鹽（焦磷酸鹽、偏磷酸鹽、多磷酸鹽）和有機結合的磷（如磷脂等）。它們存在于溶液中、腐殖質粒子中或水生生物中。
水中磷的測定，通常按其存在的形式而分別測定總磷、溶解性正磷酸鹽和溶解性總磷。采集水樣立即經0.45μm微孔濾膜過濾，其濾液供可溶性正磷酸鹽的測定。濾液經強氧化劑的氧化分解，測得可溶性總磷。取混合水樣（包括懸浮物），經強氧化劑的氧化分解，測得水中總磷含量。強氧化劑的氧化分解是將水中各種形態的磷轉化成正磷酸鹽。
圖11-1 測定水中各種磷的流程圖
在酸性條件下，正磷酸鹽與鉬酸銨、酒石酸銻氧鉀反應，生成磷鉬雜多酸，被還原劑抗壞血酸還原，則變成藍色絡合物，通常即稱磷鉬藍。
砷酸鹽與磷酸鹽一樣也能生成鉬藍，砷含量大于2mg/L時會干擾測定，可用硫代硫酸鈉除去。
三．儀器與試劑
1．儀器
（1）可調溫電爐或電熱板
（2）250mL凱氏燒瓶
（3）722型分光光度計
2．試劑
（1）濃硝酸
（2）1:1硫酸、1 mol/L硫酸
（3）6 mol/L氫氧化鈉溶液
（4）1%酚酞：1g酚酞溶于90mL乙醇中，加水至100mL。
（5）10%抗壞血酸溶液： 溶解10g抗壞血酸于100mL蒸餾水中，轉入棕色瓶，若在4℃時保存，可穩定一周。
（6）鉬酸鹽溶液： 溶解13g鉬酸銨于100mL水中。溶解0.35g酒石酸銻氧鉀于100mL水中。在不斷攪拌下，將鉬酸銨溶液徐徐加到300mL 1:1硫酸中，加酒石酸銻氧鉀溶液且混合均勻。儲存在棕色玻璃瓶中于約4℃保存，至少穩定2個月。
（7）濁度—色度補償液：混合兩份體積的 1:1H2SO4和一份體積的10%抗壞血酸溶液。此溶液當天配制。
（8）磷酸鹽儲備液（1.00mg/mL磷）：稱取1.098 gKH2PO4 ，溶解后轉入250mL容量瓶中，加1∶1H2SO4 2mL，用水稀釋至刻度。此溶液每毫升含1.00mg磷。
（9）磷酸鹽標準溶液：吸取5.00mL儲備液于500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度。此溶液每毫升含10.0μg磷。
四、實驗步驟
1．水樣預處理：
水樣中的總磷要經強氧化劑氧化分解后才能測定。水樣氧化分解的操作步驟如下：吸取25.0mL水樣兩份分別置于凱氏瓶中，加數粒玻璃珠，加2mL 1:1硫酸及2~5mL硝酸。在可調溫電爐上加熱至冒白煙，如液體尚未清澈透明，放冷后，加5mL硝酸，再加熱至冒白煙，并獲得透明液體。放冷后加水約30mL,加熱煮沸5min。冷卻后，加一滴酚酞，并用6mol/L NaOH將溶液中和至微紅色。再滴加1mol/L硫酸使微紅色恰好褪去，搖勻后，移至50mL比色管中。如溶液渾濁，則用濾紙過濾，并用水洗凱氏瓶和濾紙，洗液一并移入比色管中，稀釋至標線備用。
2．標準曲線的繪制
分別吸取10μg /mL磷的標準溶液0.00、0.10、0.50、1.00、1.50、2.00mL于50mL比色管中，加水稀釋至50mL。向比色管中加入1.0mL 10%抗壞血酸溶液，混勻。30s后加2.0mL鉬酸鹽溶液，充分搖勻后放置15min。用1cm比色皿于700nm波長處，以試劑空白為參比，測量吸光度。
3．樣品測定
將處理好的水樣備用液按照繪制標準曲線的步驟進行顯色和測量。
五、數據處理
由標準曲線查得磷的含量，按下式計算水中磷的含量：
磷酸鹽（P,mg/L）=
式中: m — 由標準曲線上查得磷量（μg）；
V — 測定時吸取水樣的體積（mL）。
六、注意事項
1．水樣預處理需在通風櫥中進行。
2．顯色時，室溫若低于13℃，可在20-30℃水浴中顯色15min。
3．操作所用的玻璃器皿，可用（1+5）的鹽酸浸泡2h，或用不含磷酸鹽的洗滌劑刷洗。
4．比色皿用后應以稀硝酸或鉻酸洗液浸泡片刻，以除去吸附的鉬藍有色物。
實驗四 化學需氧量的測定---重鉻酸鉀法
一、實驗目的
1．了解測定CODcr的意義和方法。
2．掌握重鉻酸鉀法測定CODcr的原理和方法。
二、實驗原理
在強酸性溶液中，一定量的重鉻酸鉀氧化水中還原性物質，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作為指示劑。用硫酸亞鐵銨溶液回滴，根據用量算出水樣中還原性物質消耗氧的量。
酸性重鉻酸鉀氧化性很強，可氧化大部分有機物，加入硫酸銀做催化劑時，直鏈脂肪族化合物可完全被氧化，而芳香族有機物卻不易被氧化，吡啶不被氧化，揮發性直鏈脂肪族化合物、苯等有機物存在于蒸氣相，不能與氧化劑液體接觸，氧化不明顯。氯離子含量高于2000mg/L的樣品應先做定量稀釋，使含量降低至2000mg/L以下，再進行測定。
用0.25mol/L濃度的重鉻酸鉀溶液可測定大于50mg/L的COD值，用0.025mol/L濃度的重鉻酸鉀溶液可測定5-50mg/L的COD值，但準確度較差。
三、儀器與試劑
1．回流裝置。帶250mL錐形瓶的全玻璃回流裝置（如取樣量在30mL以上，采用500mL錐形瓶的全玻璃回流裝置）。
2．加熱裝置。六聯變阻電爐。
3．50mL酸式滴定管。
4．重鉻酸鉀標準溶液（K2Cr2O7=0.2500mol/L）。稱取預先在120℃烘干的基準或優級純重鉻酸鉀12.258g溶于水中，移入1000mL容量瓶，稀釋至標線，搖勻。
5．試亞鐵靈指示液。稱取1.485g鄰菲羅啉（C12H8N2·H2O 1，10-phenanthnoline）,0.695g硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O）溶于水中，稀釋至100mL，儲于棕色瓶內。
6．硫酸亞鐵銨標準溶液[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 約0.1mol/L] 。稱取39.5g硫酸亞鐵銨溶于水中，邊攪拌邊緩慢加入20mL濃硫酸，冷卻后移入1000mL容量瓶中，加水稀釋至標線，搖勻。臨用前，用重鉻酸鉀標準溶液標定。
7．標定的方法：準確吸取10.00mL重鉻酸鉀標準溶液于250mL錐型瓶中，加水稀釋至110mL左右，緩慢加入30mL濃硫酸，混勻。冷卻后，加入3滴亞鐵靈指示液（約0.15mL），用硫酸亞鐵銨溶液滴定，溶液的顏色有黃色經藍綠色至紅褐色即為終點。
C[(NH4)2Fe(SO4)2]=
式中：C[(NH4)2Fe(SO4)2] ——硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度（mol/L）；
V ——硫酸亞鐵銨標準滴定溶液的用量（mL）。
8．硫酸-硫酸銀溶液。于2500mL濃硫酸溶液中加入25g硫酸銀。放置1-2d，不時搖動使其溶解（如無2500mL容器，可在500mL濃硫酸中加入5g硫酸銀）。
9．硫酸汞。結晶或粉末。
四、實驗步驟
1．移取20.00mL混合均勻的水樣（或適量水樣稀釋至20.00mL）置250mL磨口的回流錐形瓶中，準確加入10.00mL重鉻酸鉀標準溶液及數粒小玻璃珠或沸石，連接磨口回流冷凝管，從冷凝管上慢慢加入30mL硫酸銀溶液。輕輕搖動錐形瓶使溶液混勻，加熱回流2h（自開始沸騰時計時）。
（1）對于測定化學需氧量的廢水樣，可先取上述操作所需體積1/10的廢水樣和試劑：于15mm ×150mm硬質玻璃試管中，搖勻，加熱后觀察是否變成綠色。如溶液顯綠色，再適當減少廢水取樣量，直至溶液不變綠色為止。從而確定廢水樣分析時應取用的體積。稀釋時，所取廢水樣量不得少于5mL，如果化學需氧量很高，則廢水應多次稀釋。
（2）廢水中氯離子含量超過30 mg/L時，應先把0.4g硫酸汞加入回流錐形瓶中，再加20.00mL廢水（或適量廢水稀釋至20.00mL），搖勻。以下操作同實驗步驟。
2．冷卻后，用90mL蒸餾水沖洗冷凝管壁，取下錐形瓶。溶液總體積不得少于140mL，否則因酸度太大，滴定終點不明顯。
3．溶液再度冷卻后，加3滴試亞鐵靈指示液，用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定溶液的顏色由黃色經藍綠色至紅褐色即為終點，記錄硫酸亞鐵銨標準溶液的用量。
4．測定水樣的同時，以20.00mL重蒸餾水，按同樣操作步驟做空白實驗。
5．記錄滴定空白時硫酸亞鐵銨標準溶液的用量。
五、數據處理
CODcr濃度（以O2計）（mg/L）
式中：c-------硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度(mol/L)；
V0------滴定空白時硫酸亞鐵銨標準溶液的用量(mL)；
V1------滴定水樣時硫酸亞鐵銨標準溶液的用量(mL)；
V------水樣的體積(mL)；
8------氧（ O）摩爾質量(g/mol)。
六、注意事項
1．使用0.4g硫酸汞絡合氯離子的最高量可達40mg，如取用20.00mL水樣，即最高可鉻合2000g/l氯離子濃度的水樣。若氯離子濃度較低，也可少加硫酸汞，使保持硫酸汞：氯離子=10：1（質量分數）。若出現少量氯化汞沉淀，并不影響測定。
2．水樣取用體積可在10.00-50.00mL范圍之間，但試劑用量及濃度需按表6-1進行相應調整，也可得到滿意的結果。
3．于化學需氧量小于50mg/L的水樣，應改用0.0250mol/L重鉻酸鉀標準溶液，回滴時用0.01mol/L硫酸亞鐵銨標準溶液。
4．水樣加熱回流后，溶液中重鉻酸鉀剩余量應為加入量的1/5-4/5為宜。
5．用鄰苯二鉀酸氫鉀標準溶液檢查試劑的質量和操作技術時，由于每克鄰苯二鉀酸氫鉀的理論CDOcr為1.176g，所以溶解0.4251g 鄰苯二鉀酸氫鉀（HOOCC6H4COOK）于重蒸餾水中，轉入1000mL容量瓶，用重蒸餾水稀釋至標線，使之成為500mg/L的CODcr標準溶液，用時新配。
6．CODcr的測定結果應保留三位有效數字。
7．每次實驗時應對硫酸亞鐵銨標準溶液進行標定，室溫較高時尤其注意其濃度變化。
表6-1 水樣取用量和試劑用量表
|
水樣體積
/mL |
0.2500mol/L
K2Cr2O7溶液/mL |
H2SO4-Ag2SO4
/mL |
HgSO4
/g |
FeSO4(NH3)2SO4
/(mol/L) |
滴定前總體積 |
|
10.0 |
5.0 |
15 |
0.2 |
0.050 |
70 |
|
20.0 |
10.0 |
30 |
0.4 |
0.100 |
14. |
|
30.0 |
15.0 |
45 |
0.6 |
0.150 |
210 |
|
40.0 |
20.0 |
60 |
0.8 |
0.200 |
280 |
|
50.0 |
25.0 |
75 |
1.0 |
0.250 |
350 |
實驗五 生物化學需氧量的測定——BOD5
一、實驗目的
1．了解BOD測定的意義及稀釋法測定BOD的基本原理。
2．掌握本實驗操作技能（稀釋水制備、稀釋倍數選擇、稀釋水校核和溶解氧的測定等）。
二、實驗原理
生物化學需氧量是指在規定條件下，微生物分解存在于水中的某些可氧化物質，特別是有機物質所進行的生物化學過程中消耗溶解氧的量。
根據參加反應的物質和最終生成的物質，可用下列的反應式來概括生物化學反應過程：
6C6H12O6+16O2+4NH3 4C5H7O2N+16CO2+28H2O
有機污染物 CO2+H2O+NH3
微生物分解有機物是一個緩慢的過程，要把可分解的有機物全部分解掉常需要20d以上的時間，微生物的活動與溫度有關，所以測定生化需氧量時，常以20℃作為測定的標準溫度。一般來說，在第5天消耗的氧量大約是總需氧量的70%，為便于測定，目前國內外普遍規定20℃±1℃培養5d，分別測定樣品培養前后的溶解氧，二者之差即為BOD5值，以氧的mg/L表示。
水體發生生物化學過程必須具備：
1．水體中存在能降解有機物的好氣微生物。對易降解的有機物，如碳水化合物、脂肪酸、油脂等，一般微生物均能將其降解，如硝基或磺酸基取代芳烴等，則必須進行生物菌種馴化。
2．有足夠的溶解氧。為此，實驗用的稀釋水要充分曝氣以達到氧的飽和或接近飽和。稀釋還可以降低水中有機污染物的濃度，使整個分解過程在有足夠的溶解氧的條件下進行。
3．有微生物生長所需的營養物質。本實驗加入了一定量的無機營養物質，如磷酸鹽、鈣鹽、鎂鹽和鐵鹽等。
稀釋法測定BOD是將水樣經過適當稀釋后，使其中含有足夠的溶解氧供微生物5d生化需氧的要求，才能進行BOD5的測定。
水中有機污染物的含量越高，水中溶解氧消耗愈多，BOD值也愈高，水質愈差。BOD是一種量度水中可被生物降解部分有機物（包括某些無機物）的綜合指標，常用來評價水體有機物的污染程度，并已成為污水處理過程中的一項基本指標。
三、儀器與試劑
1．恒溫培養箱（20±1）℃。
2．20L細口玻璃瓶。
3．抽氣泵（或無油壓縮泵）。
4．特制攪拌棒：在玻棒下端裝一個2mm厚，大小和量筒相匹配的有孔像皮片。
5．250~300mL溶解氧瓶。
6．氯化鈣溶液：稱取27.5g無水氧化鈣，溶于水中，稀釋至1L。
7．三氯化鐵溶液：稱取0.25g三氯化鐵（FeCl3·6H2O），溶于水中，稀釋至1L。
8．硫酸鎂溶液：稱取22.5g硫酸鎂（MgSO4·7H2O），溶于水中，稀釋至1L。
9．磷酸鹽溶液：稱取8.5g磷酸二氫鉀（KH2PO4）、21.75g磷酸氫二鉀（K2HPO4）、33.4g磷酸氫二鈉（Na2HPO4·7H2O）和1.7g氯化銨（NH4Cl），溶于水中，稀釋至1L，此溶液的pH應為7.2。
10．葡萄糖-谷氨酸溶液：分別稱取于130℃烘過1h的150mg葡萄糖(C6H12O6)和谷氨酸(HOOC-CH2-CH2-CHNH2-COOH)，溶于水中，稀釋至1L。
11．1mol/L鹽酸溶液：量取80mL濃鹽酸，用水稀釋至1000mL。
12．1mol/L氫氧化鈉溶液：稱取40克氫氧化鈉溶于水中，稀釋至1000mL。
13． 稀釋水： 在20L玻璃瓶內加入18L水，用抽氣泵或無油壓縮機通入清潔空氣2~8h，使水溶解氧飽和或接近飽和（20℃時溶解氧大于8 mg/L）。使用前，每升水中加入氯化鈣溶液、三氯化鐵溶液、硫酸鎂溶液和磷酸鹽溶液各1mL，混勻。稀釋水pH應為7.2，BOD5值應小于0.2mg/L。
14．接種稀釋水：分取適量接種液加于稀釋水中，混勻。每升稀釋水中接種液加入量為：生活污水1~10mL；或表層土壤浸出液20~30mL；或河水、湖水10~100mL。對某些特殊工業廢水最好加入專門培養馴化過的菌種。接種稀釋水配制后應立即使用。
15．其他溶液：與碘量法測定溶解氧實驗相同的硫酸錳溶液、堿性碘化鉀溶液、濃硫0.025mol硫代硫酸鈉標準液和1%的淀粉溶液（詳見實驗1“水中溶解氧的測定”）。
四、實驗步驟
1．水樣的采集、儲存和預處理
（1）采集水樣于適當大小的玻璃瓶中（根據水質情況而定），用玻塞塞緊，且不留氣泡。采樣后，需在2h內測定；否則，應在4℃以下保存，且應在采集后10h內測定。
（2）用1mol/L氫氧化鈉或1mol/L鹽酸溶液調節pH為7.2。
（3）游離氯大于0.10mg/L的水樣，加亞硫酸鈉或硫代硫酸鈉除去[見注意事項1]
（4）確定稀釋倍數[見注意事項2]
2．水樣的稀釋
根據確定的稀釋倍數，用虹吸法把一定量的污水引入1L量筒中，再沿壁慢慢加入所需稀釋水（接種稀釋水），用特制攪棒在水面以下慢慢攪勻（不應產生氣泡），然后沿瓶壁慢慢傾入兩個預先編號、體積相同的（250mL）的溶解氧瓶中，直到充滿后溢出少許為止。蓋嚴并水封，注意瓶內不應有氣泡。
用同樣方法配制另兩份稀釋比水樣。
3．對照樣的配制
另取兩個有編號的溶解氧瓶加入稀釋水或接種水作為空白。
4．培養
將各稀釋比的水樣，稀釋水（接種稀釋水）空白各取一瓶放入（20±1）℃的培養箱內培養5d，培養過程中需每天添加封口水。
5．溶解氧的測定
參見實驗3“水中溶解氧的測定”。
（1）用碘量法測定未經培養的各份稀釋比的水樣和空白水樣中的剩余溶解氧。
（2）用同樣方法測定經培養5d后，各份稀釋水樣和溶解水樣中的剩余溶解氧。
五、數據處理
根據公式計算BOD5，并以表格形式表示測定數據和結果。
BOD5濃度（以O2計）（mg/L）=
式中：D1——稀釋水樣培養前的溶解氧量（mg/L）；
D2——稀釋水樣培養5d后殘留溶解氧量（mg/L）；
B1——稀釋水（或接種稀釋水）培養前的溶解氧量（mg/L）；
B2——稀釋水（或接種稀釋水）經培養5d后殘留溶解氧量（mg/L）；
六、注意事項
1．為除去水樣中游離氯而加入亞硫酸鈉或硫代硫酸鈉的量可用實驗方法得到。取100.0mL待測水樣于碘量瓶中，加入1mL1%硫酸溶液，1mL10%碘化鉀溶液，搖勻，以淀粉為指示劑，用標準硫代硫酸鈉或亞硫酸鈉溶液滴定，計算100mL水樣所需硫代硫酸鈉溶液的量，推算所用水樣應加入的量。
2．稀釋比應根據水中有機物的含量來確定。
（1）較為清潔的水樣，不需稀釋。
（2）污染嚴重的水樣，稀釋100～1000倍。
（3）常規沉淀過污水，稀釋20～100倍。
（4）受污染的河水，稀釋0～4倍。
（5）性質不了解的水樣，稀釋倍數從COD值估算，取大于酸性高錳酸鹽指數值的1/4，小于CODCr值的1/5。原則上，是以培養后減少的溶解氧占培養前溶解氧的40%～70%為宜。
3．本實驗操作最好在20℃左右室溫下進行，實驗用稀釋水和水樣應保持在20℃左右。
4．所用試劑和稀釋水如發現渾濁有細菌生長時，應棄去重新配制，或用葡萄糖-谷氨酸標準溶液校核。當測定2%稀釋度的葡萄糖-谷氨酸標準溶液時，若BOD5超過（200±37）mg/L范圍，則說明試劑或衡釋水有問題或操作技術有問題。
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 游客于2010/11/14 15:32:37寫道：實驗方案較全面！加油！！！ |
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