第二章

水和廢水監測EnvironmentalMonitoring

第一節水質污染與監測第二節水質監測方案制訂第三節水樣的采集和保存第四節水樣的預處理第五節物理指標檢驗第六節金屬化合物的測定第七節非金屬無機物的測定第八節有機污染物的測定第九節底質監測第十節活性污泥性質的測定EnvironmentalMonitoring

第一節水質污染與監測EnvironmentalMonitoring

一、水資源及其水質污染水是人類社會的寶貴資源全球水資源淡水資源可利用的淡水資源只有江河、淡水湖和地下水的一部分EnvironmentalMonitoring

按人均擁有水量計，我國僅有2200m3/人，約占世界平均水平的1/4。據上海2000年的統計，上海淡水資源：不可利用地表水需水量可利用地表水地下水總量：595.6億m3地表水593.5億m3可利用118.8億m3地下水2.1億m3上海2000年需水量為158.5億m3EnvironmentalMonitoring

（一）水質污染分類化學型污染——由酸堿、有機和無機污染造成的污染；物理型污染——色度、濁度、懸浮固體、熱污染、放射性；生物型污染——生活污水、醫院污水。EnvironmentalMonitoring

（二）水體自凈和水體環境容量

污染物進入水體后首先被稀釋，隨后經過復雜的物理、化學和生物轉化，使污染物濃度降低、性質發生變化，水體自然地恢復原樣的過程稱為自凈。自凈能力決定著水體的環境容量（潔凈水體所能承載的最大污染物量。水解酶

生活污水（淀粉、蛋白質、脂肪等）好氧菌

氨基酸、脂肪酸、甘油、低分子糖

CO2、H2O、無機鹽EnvironmentalMonitoring

（三）污染狀況

(2002年中國海域環境質量狀況)1.水環境質量2.赤潮3.溢油4.海洋生物質量EnvironmentalMonitoring

1.水環境質量

2002年，我國海域未達到清潔海域的面積約17.4萬km2，與2001年基本持平。其中，較清潔海域和中度污染海域面積約1.1萬km2和1.8萬km2

，較上年分別增加近1.2萬km2和0.2萬km2

；輕度污染海域和嚴重污染海域面積約為2.0萬km2和2.6萬km2

，較上年分別減少近0.6萬km2和0.7萬km2

。EnvironmentalMonitoring

2.赤潮2002年我國海域共發現赤潮73次，赤潮發生面積累計超過1萬km2

；部分海域及養殖區多次檢測出亞歷山大藻（Alexandrium）和裸甲藻（Gymnodrium）等有毒赤潮藻類，并在小范圍內監測到有毒赤潮，在某些貝類中檢測出赤潮毒素；11月福建連江海域發生的裸甲藻赤潮對當地的水產養殖業造成了近千萬元的經濟損失。EnvironmentalMonitoring

3.溢油2002年我國無重大海上溢油事件發生。1976—1997年，我國海域共發生2300起溢油事故；

溢油量超過25000噸；

年平均溢油事故110起，

年重大溢油事故5到7起；

每次重大事故直接經濟損失：幾百萬至上千萬元EnvironmentalMonitoring

4.海洋生物質量

監測結果表明，與2001年相比，2002年全國近岸部分海域海洋貝類體內的鉛、砷、鎘等重金屬含量較上年有所升高，石油烴含量總體水平無顯著變化，糞大腸菌群含量偏高，個別地點貝類體內檢測出赤潮毒素。EnvironmentalMonitoring

二、水質監測的對象和目的水質監測的分類

環境水體監測水污染源監測水質監測的對象

環境水體：地表水（江、河、湖、庫、海水）

地下水

水污染源：工業廢水生活污水和醫院污水等EnvironmentalMonitoring

水質監測的目的：

(1)對江、河、水庫、湖泊、海洋等地表水和地下水中的污染因子進行經常性的監測，以掌握水質現狀及其變化趨勢。

(2)對生產、生活等廢（污）水排放源排放的廢（污）水進行監視性監測，掌握廢（污）水排放量及其污染物濃度和排放總量，評價是否符合排放標準，為污染源管理提供依據。

(3)對水環境污染事故進行應急監測，為分析判斷事故原因、危害及制訂對策提供依據。

(4)為國家政府部門制定水環境保護標準、法規和規劃提供有關數據和資料。

(5)為開展水環境質量評價和預測預報及進行環境科學研究提供基礎數據和技術手段。EnvironmentalMonitoring

三、監測項目

監測項目受人力、物力、財力的限制，不可能將所有的監測項目都加以測定，只能是對那些優先監測污染物加以監測。優先監測污染物：標準中要求控制、在環境中難以降解；危害大、毒性大、影響范圍廣；出現頻率高，有可靠檢測方法。EnvironmentalMonitoring

（一）地表水監測項目

水溫、pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數、化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總氮（湖、庫）、總磷、銅、鋅、硒、砷、汞、鎘、鉛、鉻（六價）、氟化物、氰化物、硫化物、揮發酚、石油類、陰離子表面活性劑、糞大腸菌群。EnvironmentalMonitoring

（二）生活飲用水監測項目

常規檢驗項目：肉眼可見物、色、嗅和味、渾濁度、pH、總硬度、鋁、鐵、錳、銅、鋅、揮發酚類、陰離子合成洗滌劑、硫酸鹽、氯化物、溶解性總固體、耗氧量、砷、鎘、鉻（六價）、氰化物、氟化物、鉛、汞、硒、硝酸鹽、氯仿、四氯化碳、細菌總數、總大腸菌群、糞大腸菌群、游離余氯、總α放射性、總β放射性。EnvironmentalMonitoring

（三）廢（污）水

監測項目第一類：

是在車間或車間處理設施排放口采樣測定的污染物，包括總汞、烷基汞、總鎘、總鉻、六價鉻、總砷、總鉛、總鎳、苯并（a）芘、總鈹、總銀、總α放射性、總β放射性。第二類：

是在排污單位排放口采樣測定的污染物，包括pH、色度、懸浮物、生化需氧量、化學需氧量、石油類、動植物油、揮發性酚、總氰化物、硫化物、氨氮、氟化物、磷酸鹽、甲醛、苯胺類、硝基苯類、陰離子表面活性劑、總銅、總鋅、總錳。EnvironmentalMonitoring

四、水質監測分析方法

1.國家或行業的標準分析方法

其成熟性和準確度好，是評價其他監測分析方法的基準方法，也是環境污染糾紛法定的仲裁方法；《水和廢水標準分析方法》（第四版）

2.統一分析方法是經研究和多個單位的實驗驗證表明是成熟的方法

3.試用方法是在國內少數單位研究和應用過，或直接從發達國家引進，供監測科研人員試用的方法。標準分析方法和統一分析方法均可在環境監測與執法中使用。EnvironmentalMonitoring

（一）選擇監測分析方法的原則（二）監測分析方法的分類1.用于測定無機污染物的方法

原子吸收法 分光光度法 等離子發射光譜（ICP-AES）法 電化學法 離子色譜法其他方法：化學法、原子熒光法、等離子發射光譜-

質譜（ICP-MS）法、氣相分子吸收光譜法等。EnvironmentalMonitoring

2.用于有機污染物的監測分析方法

氣相色譜法（GC）高效液相色譜法（HPLC）氣相色譜-質譜法（GC-MS）其他方法：有機污染物類別測定、耗氧有機物測定EnvironmentalMonitoring

五、污染物形態分析

1.污染物形態

污染物形態是指污染物在環境中呈現的化學狀態、價態和異構狀態。一定形態的污染物在環境中有其發生和演變過程，并且在不同的條件下可轉變為其他形態，具有不同強度的毒性。

2.了解污染物形態的意義

深入認識其環境行為正確評價對環境的影響設計污染物分析監測方案和治理方法

EnvironmentalMonitoring

3.對污染物形態進行分析常用的方法

直接測定法：專一性的化學方法或物理化學方法，測定樣品中污染物的各種形態，如用離子選擇電極法測定離子態元素。

分離測定法：是將樣品中不同形態的待測組分用物理法（離心、超濾、滲析等）或物理化學法（萃取、層析、離子交換等）先進行分離，然后逐一測定。

干法：是用電子探針、X射線衍射儀、核磁共振波譜儀等對顆粒狀樣品或生物樣品進行非破壞性的形態分析。

理論計算法：是利用被研究體系有關熱力學數據進行計算，確定其形態的方法。

EnvironmentalMonitoring

第二節水質監測方案制訂EnvironmentalMonitoring

基礎資料的收集監測斷面和采樣點的設置采樣時間和采樣頻率的確定采樣及監測技術的選擇結果表達、質量保證及實施計劃一、地面水水質監測方案的制訂EnvironmentalMonitoring

（一）基礎資料的收集（1）水體的水文、氣候、地質和地貌資料。如水位、水量、流速及流向的變化；降雨量、蒸發量及歷史上的水情；河流的寬度、深度、河床結構及地質狀況；湖泊沉積物的特性、間溫層分布、等深線等。（2）水體沿岸城市分布、工業布局、污染源及其排污情況、城市給排水情況等。（3）水體沿岸的資源現狀和水資源的用途；飲用水源分布和重點水源保護區；水體流域土地功能及近期使用計劃等。（4）歷年水質監測資料。EnvironmentalMonitoring

（二）監測斷面和采樣點的設置1.監測斷面的設置原則應在水質、水量發生變化及水體不同用途的功能區處設置監測斷面（1）大量廢水排入河流的居民區、工業區上下游；（2）湖泊、水庫的主要出入口；（3）飲用水源區、水資源區域等功能區；（4）入海河流的河口處、較大支流匯合口上游和匯合后與干流混合處；（5）國際河流出入國際線的出入口處；（6）盡可能與水文測量斷面重合。EnvironmentalMonitoring

2.監測斷面和采樣點的設置

為評價完整江河水系的水質，需要設置背景斷面、對照斷面、控制斷面和削減斷面；對于某一河段，只需設置對照、控制和削減（或過境）三種斷面。(1)背景斷面：設在基本上未受人類活動影響的河段，用于評價一完整水系污染程度。(2)對照斷面：為了解流入監測河段前的水體水質狀況而設置。一個河段一般只設一個對照斷面。(3)控制斷面：控制斷面的數目應根據城市的工業布局和排污口分布情況而定，設在排污區（口）下游，污水與河水基本混勻處。(4)削減斷面：是指河流受納廢水和污水后，經稀釋擴散和自凈作用，使污染物濃度顯著降低的斷面，通常設在城市或工業區最后一個排污口下游1500m以外的河段上。EnvironmentalMonitoring

對照斷面控制斷面削減斷面500m1500m控制斷面河流監測斷面設置AA’BB’C’CDD’EE’FF’GG’河流監測斷面設置示意圖A-A’對照斷面G-G’削減斷面B-B’、C-C’、D-D’、F-F’控制斷面污染源排污口水流方向自來水取水口

3.采樣點位的設置

設置監測斷面后，應根據水面的寬度確定斷面上的采樣垂線，再根據采樣垂線處水深確定采樣點的數目和位置。EnvironmentalMonitoring

<50m50～100m中泓線有明顯水流處采樣點位確定100～1000m有明顯水流處中泓線有明顯水流處采樣點位確定>1500m等間距設置采樣點位確定采樣點位確定<5m水面下0.3～0.5m處5～10m河底以上0.5m處10～50m?水深處點擊此處觀看“河流斷面監測實驗”思考：當河道有支流匯入時應如何設置斷面呢？500m1500m對照斷面控制斷面削減斷面斷面點位

（三）采樣時間和采樣頻率的確定

（1）飲用水源地全年采樣監測12次，采樣時間根據具體情況選定。（2）對于較大水系干流和中、小河流，全年采樣監測次數不少于6次。采樣時間為豐水期、枯水期和平水期，每期采樣兩次。流經城市或工業區，污染較重的河流，游覽水域，全年采樣監測不少于12次。采樣時間為每月一次或視具體情況選定。底質每年枯水期采樣監測一次。（3）潮汐河流全年在豐、枯、平水期采樣監測，每期采樣兩天，分別在大潮期和小潮期進行，每次應采集當天漲、退潮水樣分別測定。EnvironmentalMonitoring

（4）設有專門監測站的湖泊、水庫、每月采樣監測一次，全年不少于12次。其他湖、庫全年采樣監測兩次，枯、豐水期各1次。有廢（污）水排入，污染較重的湖、庫應酌情增加采樣次數。（5）背景斷面每年采樣監測一次，在污染可能較重的季節進行。（6）排污渠每年采樣監測不少于3次。（7）海水水質常規監測，每年按豐、平、枯水期或季度采樣監測2～4次。（四）采樣及監測技術的選擇

要根據監測對象的性質、含量范圍及測定要求等因素選擇適宜的采樣、監測方法和技術，其詳細內容將在本章以下各節中分別介紹。EnvironmentalMonitoring

（五）結果表達、質量保證及實施計劃

1.結果表達水質監測所測得的眾多化學、物理以及生物學的監測數據，是描述和評價水環境質量，進行環境管理的基本依據，必須進行科學地計算和處理，并按照要求的形式在監測報告中表達出來。

2.質量保證質量保證概括了保證水質監測數據正確可靠的全部活動和措施。質量保證貫穿監測工作的全過程。詳細內容參閱第九章。

3.實施計劃實施計劃是實施監測方案的具體安排，要切實可行，使各個環節工作有序、協調地進行。EnvironmentalMonitoring

（一）調查研究和收集資料（1）收集、匯總監測區域的水文、地質、氣象等方面的有關資料和以往的監測資料。例如，地質圖、剖面圖、測繪圖、水井的成套參數、含水層、地下水補給、徑流和流向，以及溫度、濕度、降水量等。（2）調查監測區域內城市發展、工業分布、資源開發和土地利用情況，尤其是地下工程規模、應用等；了解化肥和農藥的施用面積和施用量；查清污水灌溉、排污、納污和地面水污染現狀。二、地下水監測方案制訂EnvironmentalMonitoring

（3）測量或查知水位、水深，以確定采水器和泵的類型，所需費用和采樣程序。（4）在完成以上調查的基礎上，確定主要污染源和污染物，并根據地區特點與地下水的主要類型把地下水分成若干個水文地質單元。（二）采樣點的布設

對照監測井控制監測井（三）采樣時間和采樣頻率的確定

采樣時間采樣頻率EnvironmentalMonitoring

三、水污染源監測方案制訂（一）采樣點的設置

1.工業廢水

（1）在車間或車間處理設施的廢水排放口設置采樣點監測一類污染物；在工廠廢水總排放口布設采樣點，監測二類污染物。

（2）已有廢水處理設施的工廠，在處理設施的總排放口布設采樣點。如需了解廢水處理效果，還要在處理設施進口設采樣點。EnvironmentalMonitoring

2.城市污水

(1)城市污水管網的采樣點設在：非居民生活排水支管接入城市污水干管的檢查井；城市污水干管的不同位置；污水進入水體的排放口等。

(2)城市污水處理廠：在污水進口和處理后的總排口布設采樣點。如需監測各污水處理單元效率，應在各處理設施單元的進、出口分別設采樣點。另外，還需設污泥采樣點。EnvironmentalMonitoring

(二)采樣時間和采樣頻率

工業廢水和城市污水的排放量和污染物濃度隨工廠生產及居民生活情況常發生變化，采樣時間和頻率應根據實際情況確定。EnvironmentalMonitoring

第三節水樣的采集和保存EnvironmentalMonitoring

一、水樣的類型

（一）瞬時水樣瞬時水樣是指在某一時間和地點從水體中隨機采集的分散水樣。（二）混合水樣混合水樣是指在同一采樣點于不同時間所采集的瞬時水樣的混合水樣，有時稱“時間混合水樣”，以與其他混合水樣相區別。（三）綜合水樣把不同采樣點同時采集的各個瞬時水樣混合后所得到的樣品稱綜合水樣。EnvironmentalMonitoring

二、地表水樣的采集

(一)采樣前的準備

選擇適宜材質的盛水容器和采樣器，并清洗干凈。準備好交通工具。交通工具常使用船只。

(二)采樣方法和采樣器（或采水器）EnvironmentalMonitoring

圖2.5簡易采水器和急流采水器示意圖EnvironmentalMonitoring

圖2.6泵式采水器示意圖EnvironmentalMonitoring

圖2.7廢（污）水自動采水器示意圖EnvironmentalMonitoring

三、地下水樣的采集

井水、泉水、自來水四、廢（污）水樣的采集

(一)淺層廢（污）水可從淺埋排水管、溝道中采樣，用采樣容器直接采集，也可用長把塑料勺采集。

(二)深層廢（污）水可用深層采水器或固定在負重架內的采樣容器，沉入檢測井內采樣。

(三)自動采樣采用自動采水器可自動采集瞬時水樣和混合水樣。EnvironmentalMonitoring

五、采集水樣注意事項

(1)測定懸浮物、pH、溶解氧、生化需氧量、油類、硫化物、余氯、放射性、微生物等項目需要單獨采樣；其中，測定溶解氧、生化需氧量和有機污染物等項目的水樣必須充滿容器；pH、電導率、溶解氧等項目宜在現場測定。另外，采樣時還需同步測量水文參數和氣象參數。

(2)采樣時必須認真填寫采樣登記表；每個水樣瓶都應貼上標簽（填寫采樣點編號、采樣日期和時間、測定項目等）；要塞緊瓶塞，必要時還要密封。EnvironmentalMonitoring

六、流量的測量

(一)地表水流量測量

1.流速-面積法

首先將測量斷面分成若干小塊，測出每小塊的面積和流速，計算出相應的流量，再將各小斷面的流量累加，即為斷面上的水流量。

2.浮標法是一種粗略測量小型河、渠中水流速的簡易方法。測量時，選擇一平直河段，測量該河段2m間距內起點、中點和終點三個過水橫斷面面積，求出平均橫斷面面積。在上游投入浮標，測量浮標流經確定河段（L）所需時間，重復測量幾次，求出所需時間的平均值（t），即可計算出流速（L/t）。EnvironmentalMonitoring

(二)廢（污）水流量測量

1.流量計法

2.容積法將污水導入已知容積的容器或污水池中，測量流滿容器或污水池的時間，然后用其除受納容器或池的容積，即可求知流量。該方法簡單易行，適用于測量污水流量較小的連續或間歇排放的污水。

3.溢流堰法適用于不規則的污水溝、污水渠中水流量的測量。該方法是用三角形或矩形、梯形堰板攔住水流，形成溢流堰，測量堰板前后水頭和水位，計算流量。如果安裝液位計，可連續自動測量液位。EnvironmentalMonitoring

式中：Q——水流量；h——過堰水頭高度；K——流量系數；D——從水流底至堰緣的高度；B——堰上游水流寬度。公式：圖2.8直角三角堰示意圖EnvironmentalMonitoring

七、水樣的運輸與保存

(一)水樣的運輸

(1)為避免水樣在運輸過程中震動、碰撞導致損失或沾污，將其裝箱，并用泡沫塑料或紙條擠緊，在箱頂貼上標記。

(2)需冷藏的樣品，應采取致冷保存措施；冬季應采取保溫措施，以免凍裂樣品瓶。EnvironmentalMonitoring

(二)水樣的保存方法

1.冷藏或冷凍法冷藏或冷凍的作用是抑制微生物活動，減緩物理揮發和化學反應速度。

2.加入化學試劑保存法（1）加入生物抑制劑HgCl2可抑制生物的氧化還原作用；用H3PO4調至pH為4時，加入適量CuSO4，即可抑制苯酚菌的分解活動。EnvironmentalMonitoring

(2)調節pH值

測定金屬離子的水樣常用HNO3酸化至pH為1～2，既可防止重金屬離子水解沉淀，又可避免金屬被器壁吸附；測定氰化物或揮發性酚的水樣加入NaOH調至pH為12時，使之生成穩定的酚鹽等。(3)加入氧化劑或還原劑測定汞的水樣需加入HNO3(至pH＜1)和K2Cr2O7(0.05%)，使汞保持高價態；測定硫化物的水樣，加入抗壞血酸，可以防止被氧化；測定溶解氧的水樣則需加入少量硫酸錳和碘化鉀固定溶解氧（還原）等。EnvironmentalMonitoring

(三)水樣的過濾或離心分離

如欲測定水樣中某組分的含量，采樣后立即加入保存劑，分析測定時充分搖勻后再取樣。

如果測定可濾（溶解）態組分含量，所采水樣應用0.45μm微孔濾膜過濾，除去藻類和細菌，提高水樣的穩定性，有利于保存。如果測定不可過濾的金屬時，應保留過濾水樣用的濾膜備用。對于泥沙型水樣，可用離心方法處理。對含有機質多的水樣，可用濾紙或砂芯漏斗過濾。用自然沉降后取上清液測定可濾態組分是不恰當的。EnvironmentalMonitoring

第四節水樣的預處理EnvironmentalMonitoring

為什么要進行預處理

環境水樣所含組分復雜，并且多數污染組分含量低，存在形態各異，所以在分析測定之前，往往需要進行預處理，以得到欲測組分適合測定方法要求的形態、濃度和消除共存組分干擾的試樣體系。預處理的目的

破壞有機物溶解懸浮性固體將各種價態的欲測元素氧化成單一高價態或轉變成易于分離的無機化合物。

EnvironmentalMonitoring

水樣預處理的原則：最大限度去除干擾物回收率高操作簡便省時成本低、對人體和環境無影響一、水樣的消解圖2.9消解用微波爐EnvironmentalMonitoring

（一）濕式消解法

1.硝酸消解法

對于較清潔的水樣，可用硝酸消解。

2.硝酸-高氯酸消解法

兩種酸都是強氧化性酸，聯合使用可消解含難氧化有機物的水樣。3.硝酸-硫酸消解法

兩種酸都有較強的氧化能力，其中硝酸沸點低，而硫酸沸點高，二者結合使用，可提高消解溫度和消解效果。常用的硝酸與硫酸的比例為5∶2。

EnvironmentalMonitoring

4.硫酸-磷酸消解法兩種酸的沸點都比較高，其中硫酸氧化性較強，磷酸能與一些金屬離子如Fe3+等絡合，故二者結合消解水樣，有利于測定時消除Fe3+等離子的干擾。5.硫酸-高錳酸鉀消解法該方法常用于消解測定汞的水樣。高錳酸鉀是強氧化劑，在中性、堿性、酸性條件下都可以氧化有機物，其氧化產物多為草酸根，但在酸性介質中還可繼續氧化。6.多元消解法為提高消解效果，在某些情況下需要采用三元以上酸或氧化劑消解體系。例如，處理測總鉻的水樣時，用硫酸、磷酸和高錳酸鉀消解。EnvironmentalMonitoring

7.堿分解法當用酸體系消解水樣造成易揮發組分損失時，可改用堿分解法，即在水樣中加入氫氧化鈉和過氧化氫溶液，或者氨水和過氧化氫溶液，加熱煮沸至近干，用水或稀堿溶液溫熱溶解。（二）干灰化法又稱高溫分解法。其處理過程是：取適量水樣于白瓷或石英蒸發皿中，置于水浴上或用紅外燈蒸干，移入馬福爐內，于450～550℃灼燒到殘渣呈灰白色，使有機物完全分解除去。取出蒸發皿，冷卻，用適量2%HNO3（或HCl）溶解樣品灰分，過濾，濾液定容后供測定。本方法不適用于處理測定易揮發組分（如砷、汞、鎘、硒、錫等）的水樣。

EnvironmentalMonitoring

二、富集與分離富集富集是分離的一種，即從大量試樣中搜集欲測定的少量物質至一較小體積中，從而提高其濃度至其測定下限之上。分離分離是將欲測組分從試樣中單獨析出，或將幾個組分一個一個地分開，或者根據各組分的共同性質分成若干組。EnvironmentalMonitoring

(一)氣提、頂空和蒸餾法

1.氣提法

該方法基于把惰性氣體通入調制好的水樣中，將欲測組分吹出，直接送入儀器測定，或導入吸收液吸收富集后再測定。圖2.10測定硫化物的吹氣分離裝置示意圖EnvironmentalMonitoring

2.頂空法該方法常用于測定揮發性有機物（VOCs）水樣的預處理。例如，測定水樣中的揮發性有機物（VOCs）或揮發性無機物（VICs）時，先在密閉的容器中裝入水樣，容器上部留存一定空間，再將容器置于恒溫水浴中，經一定時間，容器內的氣液兩相達到平衡。EnvironmentalMonitoring

式中：K——預測組分在兩相中的分配系數；

β——兩相體積比；

[X]G——平衡狀態下預測物X在氣相中的濃度；

[X]L——平衡狀態下預測物X在液相中的濃度；

VG——氣相體積；

VL——液相體積。欲測物氣相中的平衡濃度[X]G和水樣中原始濃度[X]L0之間的關系：EnvironmentalMonitoring

3.蒸餾法

蒸餾法是利用水樣中各污染組分具有不同的沸點而使其彼此分離的方法，分為常壓蒸餾、減壓蒸餾、水蒸汽蒸餾、分餾法等。圖2.11揮發酚和氰化物蒸餾裝置示意圖圖2.12氟化物水蒸氣蒸餾裝置示意圖EnvironmentalMonitoring

(二)萃取法

1.溶劑萃取法

溶劑萃取法是基于物質在互不相溶的兩種溶劑中分配系數不同，進行組分的分離和富集。式中：E萃取率V水——水相體積；D——分配比；

V有機——有機相體積；E——萃取率。公式圖2.13萃取率與分配比的關系分配比D萃取率E/%EnvironmentalMonitoring

2.固相萃取法(SPE)

固相萃取法的萃取劑是固體，其工作原理基于：水樣中欲測組分與共存干擾組分在固相萃取劑上作用力強弱不同，使它們彼此分離。固相萃取劑是含C18或C8、腈基、氨基等基團的特殊填料。圖2.14膜片型固相萃取劑萃取裝置示意圖EnvironmentalMonitoring

（三）吸附法吸附法是利用多孔性的固體吸附劑將水樣中一種或數種組分吸附于表面，再用適宜溶劑、加熱或吹氣等方法將欲測組分解吸，達到分離和富集的目的。

（四）離子交換法該方法是利用離子交換劑與溶液中的離子發生交換反應進行分離的方法。離子交換劑分為無機離子交換劑和有機離子交換劑兩大類，廣泛應用的是有機離子交換劑，即離子交換樹脂。

操作程序物理吸附化學吸附

按照吸附機理分類交換柱的制備交換洗脫EnvironmentalMonitoring

（五）共沉淀法

1.利用吸附作用的共沉淀分離共沉淀法系指溶液中一種難溶化合物在形成沉淀（載體）過程中，將共存的某些痕量組分一起載帶沉淀出來的現象。共沉淀現象在常量分離和分析中是力圖避免的，但卻是一種分離富集痕量組分的手段。

2.利用生成混晶的共沉淀分離當欲分離微量組分及沉淀劑組分生成沉淀時，如具有相似的晶格，就可能生成混晶共同析出。

3.用有機共沉淀劑進行共沉淀分離有機共沉淀劑的選擇性較無機沉淀劑高，得到的沉淀也較純凈，并且通過灼燒可除去有機共沉淀劑，留下欲測元素。

EnvironmentalMonitoring

第五節物理指標檢驗EnvironmentalMonitoring

等

級強

度說

明0無無任何氣味1微弱一般人難以察覺，嗅覺靈敏者可以察覺2弱一般人剛能察覺3明顯已能明顯察覺4強有顯著的嗅味5很強有強烈的惡嗅或異味一、水溫

(一)水溫計法

(二)顛倒溫度計法二、嗅和味

(一)定性描述法

(二)嗅閾值法表2.1嗅強度等級表

EnvironmentalMonitoring

三、色度

水顏色的分類

測定方法 （一）鉑鈷標準比色法 （二）稀釋倍數法真色表色圖2.15鉑鈷標準比色法標準色列EnvironmentalMonitoring

四、濁度濁度是反映水中的不溶解物質對光線透過時阻礙程度的指標，通常僅用于天然水和飲用水，而污水和廢水中不溶物質含量高，一般要求測定懸浮物。測定濁度的方法有目視比濁法、分光光度法、濁度計法等。測定方法

(一)目視比濁法

(二)分光光度法

(三)濁度儀法五、透明度

(一)鉛字法

(二)塞氏盤法EnvironmentalMonitoring

六、殘渣水中的殘渣分為總殘渣、可濾殘渣和不可濾殘渣三種。它們是表征水中溶解性物質、不溶解性物質含量的指標。七、礦化度礦化度是水化學成分測定的重要指標，用于評價水中總含鹽量，是農田灌溉用水適用性評價的主要指標之一。該指標一般只用于天然水。

礦化度的測定方法有重量法、電導法、陰、陽離子加和法、離子交換法、比重計法等。重量法含意明確，是較簡單、通用的方法。EnvironmentalMonitoring

八、電導率

電導儀是測定溶液電導或電導率的專用儀器。

圖2.16電阻分壓式電導儀原理示意圖EnvironmentalMonitoring

式中：

Q——電極常數或電導池常數；

Q=l/A

式中：

l——兩平行板極間距；

A——板極面積。電導率與電極和電極幾何尺寸間的關系

K=LQEnvironmentalMonitoring

九、氧化還原電位En=Eobs+Eref式中：

En——被測水樣的氧化還原電位，mV；

Eind——實測水樣的氧化還原電位，mV；

Eref——測定溫度下飽和甘汞電極的電極電位，mV。

圖2.17氧化還原電位測定裝置1.溫度計,2.鉑電極,

3.飽和甘汞電極,4.玻璃管,5.廣口瓶EnvironmentalMonitoring

第六節金屬化合物的測定金屬測定中常用儀器分析方法分子吸收（紫外、紅外、可見）分光光度法原子吸收分光光度法電位分析法極譜分析法（陽極溶出伏安法）EnvironmentalMonitoring

一、鋁aluminum

鋁是自然界中的常量元素，毒性不大，但過量攝入人體，能干擾磷的代謝，對胃蛋白酶的活性有抑制作用。我國飲用水限值為0.2mg/L。

1.電感耦合等離子體原子發射光譜法（ICP-AES）2.間接火焰原子吸收法EnvironmentalMonitoring

電感耦合等離子體原子發射光譜法(ICP-AES)1.方法原理：利用高溫焰矩（8000K)將試樣原子化、電離、激發、以光的形式發射能量。

I=aCb

取對數

IgI=bIgC+Iga(a.b為常數)2.儀器裝置

EnvironmentalMonitoring

電感耦合等離子體(ICP)光源等離子體光源－外觀上類似火焰的放電光源

EnvironmentalMonitoring

1.ICP的形成和結構光源裝置：高頻發生器和感應線圈炬管和供氣系統試樣引入系統EnvironmentalMonitoring

焰心區

（預熱區）：溫度10000K。試樣氣溶膠通過這一區域時被預熱、揮發溶劑和蒸發溶質。

內焰區（測光區）：溫度6000-8000K，是分析物質原子化、激發、電離與輻射的主要區域，也是光譜分析區。

尾焰區：溫度低于6000K。ICP焰炬的3個區域發射觀測區EnvironmentalMonitoring

2.ICP的物理特性ICP的環狀結構交流電通過導體時，電流密度在導體截面上的分布是不均勻的，越接近導體表面，電流密度越大，此種現象稱為趨膚效應。

趨膚效應EnvironmentalMonitoring

2）溫度分布EnvironmentalMonitoring

3）譜線與背景強度的空間分布

EnvironmentalMonitoring

3.分析性能檢出限低，可達10-3~10-5mg/L。基體效應小。工作曲線線性范圍寬，可達4~7個數量級。既可測定痕量組分，也可測定主成分。選擇合適的觀測高度，光譜背景小。5)精密度、準確度高。EnvironmentalMonitoring

光源蒸發溫度激發溫度/K放電穩定性直流電弧交流電弧火花ICP高中低很高4000-70004000-7000瞬間100006000-8000較差較好好很好幾種光源性能的比較EnvironmentalMonitoring

圖2.19電感耦合等離子體焰炬示意圖

1.感應圈；2.冷卻器；3.輔助氣；

4.炬管；5.試樣載氣圖2.18電感等離子體發射光譜儀示意圖1.進樣器；2.ICP焰炬；3.分光器；4.光電轉換及測量部件；5.微型計算機；6.記錄儀；7.打印機；8.高頻電源；9.功率探測器；10.高頻整流器

EnvironmentalMonitoring

二、汞mercury

汞及其化合物屬于劇毒物質，主要來源于金屬冶煉、儀器儀表制造、顏料、塑料、食鹽電解及軍工等廢水。天然水中汞含量一般不超過0.1μg/L；我國飲用水標準限值為0.001mg/L。（一）雙硫腙分光光度法圖2.20分光光度計基本組成示意圖1.光源；2.分光系統；3.比色皿架；4.光電檢測及放大裝置；

5.指示、記錄儀表；6.穩壓電源EnvironmentalMonitoring

基于物質光化學性質而建立起來的分析方法稱之為光化學分析法。分為:光譜分析法和非光譜分析法。光譜分析法是指在光（或其它能量）的作用下，通過測量物質產生的發射光、吸收光或散射光的波長和強度來進行分析的方法。

吸收光譜分析發射光譜分析分子光譜分析原子光譜分析EnvironmentalMonitoring

在光譜分析中，依據物質對光的選擇性吸收而建立起來的分析方法稱為吸光光度法,主要有:

紅外吸收光譜：分子振動光譜，吸收光波長范圍2.51000m,主要用于有機化合物結構鑒定。紫外吸收光譜：電子躍遷光譜，吸收光波長范圍200400nm（近紫外區），可用于結構鑒定和定量分析。可見吸收光譜：電子躍遷光譜，吸收光波長范圍400750nm，主要用于有色物質的定量分析。EnvironmentalMonitoring

物質對光的選擇性吸收及吸收曲線M+熱M+熒光或磷光

E=E2-

E1=h

量子化；選擇性吸收;

分子結構的復雜性使其對不同波長光的吸收程度不同；用不同波長的單色光照射，測吸光度—吸收曲線與最大吸收波長

max；M+

h

M*基態激發態E1

（△E）E2EnvironmentalMonitoringEnvironmentalMonitoring

實驗原理及注意事項EnvironmentalMonitoring

（二）冷原子化法（cold-vaporatomization)

低溫原子化方法；

主要應用于：各種試樣中Hg元素的測量；

原理：將試樣中的汞離子用SnCl2或鹽酸羥胺完全還原為金屬汞后，用氣流將汞蒸氣帶入具有石英窗的氣體測量管中進行吸光度測量。

特點：常溫測量；靈敏度、準確度較高（可達10-8g汞）；

EnvironmentalMonitoring

冷原子吸收法流程圖圖2.21冷原子吸收汞儀工作原理示意圖EnvironmentalMonitoring

（三）冷原子熒光法(Fluorescencespectrometry)圖2.22冷原子熒光測汞儀示意圖EnvironmentalMonitoring

三、鎘cadmium

鎘屬劇毒金屬，可在人體的肝、腎等組織中蓄積，造成臟器組織損傷，尤以對腎臟損害最為明顯。還會導致骨質疏松，誘發癌癥。我國生活飲用水衛生標準規定鎘的濃度不能超過0.005mg/L。

（一）原子吸收分光光度法火焰原子吸收法石墨爐原子吸收法測定鎘、銅、鉛EnvironmentalMonitoring

1.原子的能級與躍遷基態第一激發態,吸收一定頻率的輻射能量。產生共振吸收線（簡稱共振線）吸收光譜激發態基態發射出一定頻率的輻射。產生共振吸收線（也簡稱共振線）發射光譜2.元素的特征譜線

1）各種元素的原子結構和外層電子排布不同，基態第一激發態:

躍遷吸收能量不同——具有特征性。

2）各種元素的基態第一激發態最易發生，吸收最強，最靈敏線。特征譜線。

3）利用特征譜線可以進行定量分析。EnvironmentalMonitoring

3.吸收峰形狀原子結構較分子結構簡單，理論上應產生線狀光譜吸收線。實際上用特征吸收頻率左右范圍的輻射光照射時，獲得一峰形吸收（具有一定寬度）。由：It=I0e-Kvb

，透射光強度It和吸收系數及輻射頻率有關。以Kv與作圖：表征吸收線輪廓（峰）的參數：

中心頻率O（峰值頻率）；最大吸收系數對應的頻率或波長；中心波長：λ(nm)

半寬度：ΔOEnvironmentalMonitoring

4.積分吸收和峰值吸收

鎢絲燈光源和氘燈，經分光后，光譜通帶0.2nm。而原子吸收線的半寬度：10-3nm。如圖所示：

若用一般光源照射時，吸收光的強度變化僅為0.5%。靈敏度極差若將原子蒸氣吸收的全部能量，即譜線下所圍面積測量出（積分吸收）。則是一種絕對測量方法，現在的分光裝置無法實現。EnvironmentalMonitoring

5.銳線光源

在原子吸收分析中需要使用銳線光源。

何為銳線光源？（1）光源的發射線與吸收線的V0一致。（2）發射線的ΔV1/2小于吸收線的ΔV1/2。

空心陰極燈:

可發射銳線光源。EnvironmentalMonitoring

（2）火焰

試樣霧滴在火焰中，經蒸發，干燥，離解（還原）等過程產生大量基態原子。

火焰溫度的選擇：

（a）保證待測元素充分離解為基態原子的前提下，盡量采用低溫火焰；（b）火焰溫度越高，產生的熱激發態原子越多；（c）火焰溫度取決于燃氣與助燃氣類型，常用空氣—乙炔最高溫度2600K能測35種元素。EnvironmentalMonitoring

火焰種類及對光的吸收：

選擇火焰時，還應考慮火焰本身對光的吸收。根據待測元素的共振線，選擇不同的火焰，可避開干擾：

例：As的共振線193.7nm由圖可見，采用空氣-乙炔火焰時，火焰產生吸收，而選氫-空氣火焰則較好；空氣-乙炔火焰：最常用；可測定30多種元素；N2O-乙炔火焰：火焰溫度高,可測定的增加到70多種。EnvironmentalMonitoring

單色器

1.作用將待測元素的共振線與鄰近線分開。

2.組件色散元件（棱鏡、光柵），凹凸鏡、狹縫等。

3.單色器性能參數（1）線色散率（D）兩條譜線間的距離與波長差的比值ΔX/Δλ。實際工作中常用其倒數Δλ/ΔX

（2）分辨率儀器分開相鄰兩條譜線的能力。用該兩條譜線的平均波長與其波長差的比值λ/Δλ表示。（3）通帶寬度（W）指通過單色器出射狹縫的某標稱波長處的輻射范圍。當倒色散率（D）一定時，可通過選擇狹縫寬度（S）來確定：W=DSEnvironmentalMonitoring

檢測系統主要由檢測器、放大器、對數變換器、顯示記錄裝置組成。1.檢測器--------將單色器分出的光信號轉變成電信號。如：光電池、光電倍增管、光敏晶體管等。分光后的光照射到光敏陰極K上，轟擊出的光電子又射向光敏陰極1，轟擊出更多的光電子，依次倍增，在最后放出的光電子比最初多到106倍以上，最大電流可達10μA，電流經負載電阻轉變為電壓信號送入放大器。

2.放大器------將光電倍增管輸出的較弱信號，經電子線路進一步放大。

3.對數變換器------光強度與吸光度之間的轉換。

4.顯示、記錄新儀器配置：原子吸收計算機工作站EnvironmentalMonitoring

圖2.23原子吸收分析過程示意圖EnvironmentalMonitoring

圖2.24雙光束原子吸收分光光度計工作原理EnvironmentalMonitoring

定量分析

1、標準曲線法（組成筒單的試樣）

2、標準加入法計算法直線外推法法EnvironmentalMonitoring

A——吸光度；ρx——待測元素的濃度。圖2.25標準加入法工作曲線EnvironmentalMonitoring

圖2.26流動注射-原子吸收法原理示意圖EnvironmentalMonitoring

一.極譜分析的原理與過程

principleandprocesspolarography

伏安分析法：以測定電解過程中的電流-電壓曲線為基礎的電化學分析方法；極譜分析法（polarography）：采用滴汞電極的伏安分析法；1）極譜分析過程

極譜分析：在特殊條件下進行的電解分析。特殊性：使用了一支極化電極和另一支去極化電極作為工作電極；

在溶液靜止的情況下進行的非完全的電解過程。

（二）雙硫腙分光光度法

（三）陽極溶出伏安法EnvironmentalMonitoring

極譜分析的原理與過程

principleandprocesspolarographyEnvironmentalMonitoring

2.極限擴散電流id

平衡時，電解電流僅受擴散運動控制，形成：極限擴散電流id。（極譜定量分析的基礎）

圖中③處電流隨電壓變化的比值最大，此點對應的電位稱為半波電位。（極譜定性的依據）EnvironmentalMonitoring

3.極譜曲線形成條件

(1)待測物質的濃度要小，快速形成濃度梯度。

(2)溶液保持靜止，使擴散層厚度穩定，待測物質僅依靠擴散到達電極表面。

(3)電解液中含有較大量的惰性電解質，使待測離子在電場作用力下的遷移運動降至最小。

(4)使用兩支不同性能的電極。極化電極的電位隨外加電壓變化而變，保證在電極表面形成濃差極化。為什么使用兩支性能不同的電極?為什么要采用滴汞電極？EnvironmentalMonitoring

圖2.28極譜波

id=607nD1/2m2/3t1/6c式中：id——平均極限擴散電流；

n——電極上反應中電子的轉移數；

D——電極上起反應的物質在溶液

中的擴散系數；

m——汞的流速；

t——在測量id的電壓時的滴汞周期；

c——在電極上發生反應物質的濃度。滴汞電極上的極限擴散電流可用尤考維奇（Ilkovic）公式表示：EnvironmentalMonitoring

4.極譜定性方法

qualitativemethodsofpolarography在1mol/LKCl底液中，不同濃度的Cd2+極譜波

由極譜波方程式：

一般情況下，不同金屬離子具有不同的半波電位，且不隨濃度改變，分解電壓則隨濃度改變而有所不同（如右圖所示），故可利用半波電位進行定性分析。

當i=id時的電位即為半波電位，極譜波中點。EnvironmentalMonitoring

表5.極譜定量分析方法

quantitativemethodsofpolarography

依據公式：

id

=Kc

可進行定量計算。極限擴散電流由極譜圖上量出,用波高直接進行計算。1.波高的測量

(1)平行線法

(2)切線法

(3)矩形法EnvironmentalMonitoring

2.定量分析方法

(1)比較法(完全相同條件)

cs;hs

標準溶液的濃度和波高;(2)標準曲線法(3)標準加入法EnvironmentalMonitoring

二.陽極溶出伏安法(A）

陽極溶出伏安法測定要點：（1）水樣預處理（2）標準曲線的繪制（3）樣品測定圖2.29陽極溶出伏安曲線EnvironmentalMonitoring

1.基本原理與過程

principleandprocess

恒電位電解富集與伏安分析相結合的一種極譜分析技術。（1）被測物質在適當電壓下恒電位電解,還原沉積在陰極上;（2）施加反向電壓,使還原沉積在陰極(此時變陽極)上的金屬離子氧化溶解，形成較大的峰電流;（3）峰電流與被測物質濃度成正比,定量依據;（4）靈敏度一般可達10-8

～10-9mol/L；（5）電流信號呈峰型，便于測量,可同時測量多種金屬離子。2.Cu,Pb,Cd

的溶出伏安圖EnvironmentalMonitoring

四、鉛lead鉛是可在人體和動植物中蓄積的有毒金屬，其主要毒性效應是導致貧血、神經機能失調和腎損傷等。鉛對水生生物的安全濃度為0.16mg/L。原子吸收分光光度法（A)雙硫腙分光光度法(A)陽極溶出伏安法示波極譜法電感耦合等離子體發射光譜法（ICP-AES）EnvironmentalMonitoring

五、銅copper銅是人體所必需的微量元素，缺銅會發生貧血、腹泄等病癥，但過量攝入銅亦會產生危害。銅對水生生物的危害較大，有人認為銅對魚類的毒性濃度始于0.002mg/L，但一般認為水體含銅0.01mg/L對魚類是安全的。原子吸收分光光度法(A)二乙氨基二硫代甲酸鈉萃取分光光度法(A)新亞銅靈萃取分光光度法陽極溶出伏安法示波極譜法ICP-AES法EnvironmentalMonitoring

六、鋅zinc鋅也是人體必不可少的有益元素，每升水含數毫克鋅對人體和溫血動物無害，但對魚類和其他水生生物影響較大。鋅對魚類的安全濃度約為0.1mg/L。原子吸收分光光度法(A)雙硫腙分光光度法(A)陽極溶出伏安法示波極譜法ICP-AES法EnvironmentalMonitoring

七、鉻chrome鉻是生物體所必需的微量元素之一。鉻的毒性與其存在價態有關，六價鉻具有強毒性，為致癌物質，并易被人體吸收而在體內蓄積。二苯碳酰二肼分光光度法(A)

六價鉻、總鉻火焰原子吸收法測定總鉻硫酸亞鐵銨滴定法EnvironmentalMonitoring

八、砷arsenium元素砷毒性極低，而砷的化合物均有劇毒，三價砷化合物比其他砷化物毒性更強。砷化物容易在人體內積累，造成急性或慢性中毒。新銀鹽分光光度法二乙氨基二硫代甲酸銀分光光度法(A)氫化物發生-原子吸收法原子熒光法測定砷、硒、銻、鉍EnvironmentalMonitoring

新銀鹽分光光度法注：1.反應管；2.U形管；3.脫胺管；4.吸收管。圖2.30砷化氫發生與吸收裝置示意圖圖2.31氫化物發生-原子吸收測定裝置示意圖氫化物發生-原子吸收法九、其他金屬化合物詳細內容可查閱《水和廢水監測分析方法》和其他水質監測資料。EnvironmentalMonitoring

第七節

非金屬無機物的測定EnvironmentalMonitoring

（一）酸度

指水中所含能與強堿發生中和作用的物質的總量。測定方法酸堿指示劑滴定法電位滴定法（二）堿度

指水中所含能與強酸發生中和作用的物質總量，包括強堿、弱堿、強堿弱酸鹽等。測定方法酸堿指示劑滴定法電位滴定法EnvironmentalMonitoring

一、酸度和堿度acidityandalkalinity1.M=0（P=T）；2.P>M（或P>0.5T）；3.P=M；4.P<M（或P<0.5T）；5.P=0（或M=T）。圖2.32水中堿度組成示意圖測定水的總堿度時，可能出現下列5種情況：EnvironmentalMonitoring

二、pHpH和酸度、堿度的區別和聯系

pH表示水的酸堿性的強弱，而酸度或堿度是水中所含酸或堿物質的含量。同樣酸度的溶液，如

0.1mol鹽酸和0.1mol乙酸，二者的酸度都是

100mmol/L，但其pH卻大不相同。測定水的pH的方法玻璃電極法圖2.33pH測定示意圖EnvironmentalMonitoring

三、溶解氧（DO）溶解氧：溶解于水中的分子態氧稱為溶解氧。大氣壓力下降、水溫升高、含鹽量增加，都會導致溶解氧含量降低。測定水中溶解氧的方法

碘量法(修正的碘量法)(A)

氧電極法(A)EnvironmentalMonitoring

1.碘量法原理

MnSO4+2NaOH=Na2SO4=Mn(OH)2↓

2Mn(OH)2+O2

=2MnO(OH)2↓MnO(OH)2+2H2SO4=Mn(SO4)2+3H2O

Mn(SO4)2+2KI

=MnSO4+K2SO4+I2

2Na2S2O3+I2

=Na2S4O6+2NaI由上反應可知：

O2→2I2

Na2S2O3→1/2I2

n(1/4O2)=n(Na2S2O3)EnvironmentalMonitoring

2.氧電極法

電解分析：在恒電流或控制電位條件下，使被測物質在電極上析出，實現定量分離測定目的的方法。

EnvironmentalMonitoring

圖2.34極譜型氧電極的

結構示意圖圖2.35溶解氧測定儀

原理示意圖EnvironmentalMonitoring

四、氰化物cyanide

氰化物包括簡單氰化物、絡合氰化物和有機氰化物（腈）。簡單氰化物易溶于水、毒性大；絡合氰化物在水體中受pH值、水溫和光照等影響離解為毒性強的簡單氰化物。測定方法硝酸銀滴定法(A)

分光光度法(A)EnvironmentalMonitoring

五、氟化物fluoride

氟化物廣泛存在于天然水中。有色冶金、鋼鐵和鋁加工、玻璃、磷肥、電鍍、陶瓷、農藥等行業排放的廢水和含氟礦物廢水是氟化物的人為污染源。測定水中氟化物的方法離子選擇電極法(A)氟試劑分光光度法(A)離子色譜法(B)EnvironmentalMonitoring

圖2.36離子色譜分析流程示意圖圖2.37離子色譜圖離子色譜法：EnvironmentalMonitoring

1.離子色譜儀EnvironmentalMonitoring

2.離子色譜法原理(IonChromatography,簡稱IC)

以無機、特別是無機陰離子混合物為主要分析對象,在七十年代出現、八十年代迅速發展。傳統離子交換色譜存在著兩個難于解決的問題：(1)需要高濃度淋洗液洗脫且洗脫時間很長；(2)洗脫后的組分缺乏靈敏、快速的再線檢測方法。EnvironmentalMonitoring

采用交換容量非常低的特制離子交換樹脂為固定相；細顆粒柱填料，高柱效；采用高壓輸液泵；低濃度淋洗液；在分離柱后，用另外一支抑制柱來消除淋洗液的高本底電導；采用電導檢測器檢測流出組分。快速分離分析微量無機離子混合物；各種抑制裝置及無抑制方法的出現，發展迅速。EnvironmentalMonitoring

離子色譜具有以下優點：（1）分析速度快

可在數分鐘內完成一個試樣的分析；（2）分離能力高在適宜的條件下，可使常見的各種陰離子混合物分離；例：使用雙柱法，在十幾分鐘內，可使七種陰離子完全分離。（3）分離混合陰離子的最有效方法（4）儀器流路采用全塑件，玻璃柱，耐腐蝕EnvironmentalMonitoring

3.離子色譜裝置類型抑制型：抑制柱型、連續抑制型分離柱中離子交換樹脂的交換容量通常在0.01～0.05毫摩爾/克干樹脂。非抑制型:

當進一步降低分離柱中樹脂的交換容量(0.007～0.07毫摩爾/克干樹脂),使用低濃度、低電離度的有機弱酸及弱酸鹽作淋洗液，如苯甲酸、苯甲酸鹽等。檢測器可直接與分離柱相連，不需抑制柱。EnvironmentalMonitoring

離子色譜連續抑制裝置圖EnvironmentalMonitoring

4.離子色譜的應用陰離子分析:

雙柱；薄殼型陰離子交換樹脂分離柱(3×250mm),流動相：0.003mol·L-1NaHCO3/0.0024mol·L-1Na2CO3，流量138mL/hr。七種陰離子在20分鐘內基本上得到完全分離，各組分含量在3～50ppm。EnvironmentalMonitoring

離子選擇電極法：圖2.38F-選擇電極原理示意圖EnvironmentalMonitoring

1.晶體膜電極（氟電極）

結構：右圖敏感膜：(氟化鑭單晶)

摻有EuF2

的LaF3單晶切片；內參比電極：Ag-AgCl電極(管內)。

內參比溶液：0.1mol/L的NaCl和0.10.01mol/L的NaF混合溶液（F-用來控制膜內表面的電位，Cl-用以固定內參比電極的電位）。EnvironmentalMonitoring

（1）原理:

LaF3的晶格中有空穴，在晶格上的F-可以移入晶格鄰近的空穴而導電。對于一定的晶體膜，離子的大小、形狀和電荷決定其是否能夠進入晶體膜內，故膜電極一般都具有較高的離子選擇性。

當氟電極插入到F-溶液中時，F-在晶體膜表面進行交換。25℃時：

E膜

=K-0.059lgaF-

=K+0.059pF

具有較高的選擇性，需要在pH5～8之間使用，pH高時，溶液中的OH-與氟化鑭晶體膜中的F-交換，pH較低時，溶液中的F

-生成HF或HF2

-

。

EnvironmentalMonitoring

六、含氮化合物nitrogen

（一）氨氮水中的氨氮是指以游離氨(或稱