環(huán)境工程基礎(chǔ)實驗指導(dǎo)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 對某些特殊工業(yè)廢水最好加入專門培養(yǎng)馴化過的菌種。15. 其他溶液。與碘量法測定溶解氧實驗相同的硫酸錳溶液、碘性碘化鉀溶液、濃硫酸、%的淀粉溶液（詳見實驗3“水中溶解氧的測定”）。四、 實驗步驟 水樣的采集、存儲和預(yù)處理（1） 采集水樣于適當(dāng)大小的玻璃瓶中（根據(jù)水質(zhì)情況而定），用玻璃塞塞緊，且不留氣泡。采樣后，需在2h內(nèi)測定；否則，應(yīng)在4℃或4℃以下保存，且應(yīng)在采集后10h內(nèi)測定。（2） 。（3） ，加亞硫酸鈉或硫代硫酸鈉除區(qū)[見注意事項1]。（4） 確定稀釋倍數(shù)[見注意事項2]。 水樣的稀釋根據(jù)確定的稀釋倍數(shù)，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），用特制攪拌棒在水面以下慢慢攪勻（不應(yīng)產(chǎn)生氣泡），然后沿瓶壁慢慢傾入兩個預(yù)先編號、體積相同的(250mL)的碘量瓶中，直到充滿后溢出少許為止。蓋嚴(yán)并水封，注意瓶內(nèi)不能有氣泡。用同樣方法配置另兩份稀釋比水樣。 對照樣的配置另取兩個有編號的碘量瓶加入稀釋水或接種作為空白。 培養(yǎng)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）C的培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)5d，培養(yǎng)過程中需每天添加封口水。 溶解氧的測定參見附錄“水中溶解氧的測定”。（1） 用碘量法測定未經(jīng)培養(yǎng)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(jīng)培養(yǎng)5d后，各份稀釋水樣和溶解水樣中的剩余溶解氧。五、 數(shù)據(jù)處理 根據(jù)公式計算BOD5，并以表格形式表示測定數(shù)據(jù)和結(jié)果。 BOD5濃度（以O(shè)2計）（mg/L）= [(D1D2)(B1B2)]式中：D1—稀釋水樣培養(yǎng)前的溶解氧量，mg/L； D2—稀釋水樣培養(yǎng)5d后殘留溶解氧量，mg/L B1—稀釋水（或接種稀釋水）培養(yǎng)前的溶解氧量，mg/L； B2—稀釋水（或接種稀釋水）經(jīng)培養(yǎng)5d后殘留溶解氧量，mg/L； f 1—稀釋水（或接種稀釋水）在培養(yǎng)溶液中所占的比例； f 2—水樣在培養(yǎng)液中所占的比例。六、注意事項1. 為除去水樣中游離氯而加入亞硫酸鈉的量可用實驗方法得到。，加入1mL 1%硫酸溶液，1mL 10%碘化鉀溶液，搖勻，以淀粉為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)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的量，推算所用水樣應(yīng)加入的量。2. 稀釋比應(yīng)根據(jù)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(yán)重的水樣，稀釋100~1000倍。（3） 常規(guī)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(zhì)不了解的水樣，稀釋倍數(shù)從COD值估算，取大于酸性高錳鹽指數(shù)值的1/4，小于CODcr值的1/5。原則上，是以培養(yǎng)后減少的溶解氧占培養(yǎng)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(yīng)保持在20℃左右。4. 所用試劑和稀釋水如發(fā)現(xiàn)渾濁有細菌生長時，應(yīng)棄去重新配制，或用葡萄糖—谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液校核。當(dāng)測定2%稀釋度的葡萄糖—谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液時，若BOD5超過（200177。37）mg/L范圍，則說明試劑或稀釋水有問題或操作技術(shù)有問題。七、思考題1. 本實驗誤差的主要來源是什么？如何使實驗結(jié)果較準(zhǔn)確？2. BOD5在環(huán)境評價中有何作用？有何局限性？附錄： 水中溶解氧的測定一、目的和要求1. 了解測定溶解氧（dissovlved oxygen，DO）的意義和方法。2. 掌握碘量法測定溶解氧的操作技術(shù)。二、原理溶于水中的氧稱為溶解氧，當(dāng)水體受到還原性物質(zhì)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：氫氧化亞錳性溶液中，被水中溶解氧氧化成四價錳的水合物H4MnO4，但在酸性溶液中四價錳又能氧化KI而析出I2。析出碘的摩爾數(shù)與水中溶解氧的當(dāng)量數(shù)相等，因此可用硫代硫酸鈉的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。 根據(jù)硫化酸鈉的用量，一計算出水中溶解氧的含量。 MnSO4+2NaOH Mn(OH2) (白色) + NA2SO4 2Mn(OH)2 +O2 4H2MnO3 (棕色) 2H4MnO4 （棕色） 2Mn(OH)2+O2 2H3MNO3 (棕色) 2H3MNO3+3H2SO4+2KI MnSO4+I2+K2SO4+H2O I2+2Na2S2O3 2 NaI+Na2S4O6三、儀器與試劑1. 具塞碘量瓶（250mL或300mL）。2. 硫酸錳溶液。~400mL水中，若有不溶物，應(yīng)過濾。3. 堿性碘化鉀溶液。稱取500g氫氧，化鈉溶液冷卻后，將兩種溶液混合，稀釋至1000mL，儲于塑料瓶內(nèi)，用黑紙包裹避光。4. 濃硫酸。5. 3mol/L硫酸溶液。6. 1%淀粉溶液。稱取1g可溶性淀粉，用少量水調(diào)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. 。~110。C烘干2h的重酸鉀，溶解后轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶內(nèi)，用水稀釋至刻度、搖勻。8. 。5H2O,溶于經(jīng)煮沸冷卻的水中，稀釋至1000mL，儲于棕色試劑瓶內(nèi)。標(biāo)定方法如下： 在250mL碘量瓶中加入水、搖勻，加塞后置于暗處5min，用待標(biāo)定的硫代硫酸鈉溶液滴定至淺黃色，然后加入1％，繼續(xù)滴定至藍色剛好消去，記錄用量。平行做3份。硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量濃度c1為 式中： c2——重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量濃度； V1——消耗的硫化硫酸納溶液的體積； V2——重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。四、實驗步驟1. 將洗凈的250mL碘量瓶用待測水樣蕩洗3次。用虹吸水樣注滿碘量瓶，迅速蓋緊瓶蓋，瓶中不能留有氣泡。平行做3份水樣。2. 取下瓶塞，（加溶液時，移液管頂端應(yīng)插入液面以下）。蓋上瓶塞，注意瓶內(nèi)不能留有氣泡，然后將碘量瓶反復(fù)搖動數(shù)次，靜置，當(dāng)沉淀物下降至瓶高一半時，再顛倒搖動一次。繼續(xù)靜置，待沉淀物下降至瓶底后，輕啟瓶塞，（移液管插入液面以下）。小心蓋好瓶塞顛倒搖勻。此時沉淀應(yīng)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。3. ，分別置于2個250mL碘量瓶中，用硫代硫酸鉀溶液滴定。當(dāng)溶液呈微黃色時，加入1%淀粉溶液1mL，繼續(xù)滴定至藍色剛好消失為止，記入用量。五、數(shù)據(jù)處理 溶解氧濃度（mg/L）＝式中：c1——硫代硫酸納溶液的物質(zhì)的量濃度； V1——消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積。六、注意事項1. 水樣呈強酸或強堿時，可用氫氧化鉀或鹽酸調(diào)至中性后測定。2. ，應(yīng)加入硫化硫酸鈉除去，方法如下：250mL的碘量瓶裝滿水樣，加入5mL 3mol/L硫酸和1g碘化鉀，搖勻，此時應(yīng)有碘析出，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺黃色，加入1% ，再滴定至藍色剛好消失。根據(jù)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(yīng)加入流酸錳和堿性碘化鉀溶液以固定溶解氧，當(dāng)水樣含有藻類、懸浮物、氧化還原性物質(zhì)，必須進行預(yù)處理。實驗五 化學(xué)需氧量的測定一、 目的和要求1. 了解測定COD的意義和方法。2. 掌握重鉻酸鉀法測定COD的原理和方法。二、 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(zhì)，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(jù)用量算出水樣中還原性物質(zhì)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(fā)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(yīng)先做定量稀釋，使含量降低至2000mg/L以下，在進行測定。，~50mg/L的COD值，但準(zhǔn)確較差。三、 儀器與試劑1. 回流裝置。帶250mL錐行瓶的全玻璃回流裝置（如取樣量在30mL以上，采用500mL錐行瓶的全玻璃回流裝置）。2. 加熱裝置。電熱板或變阻電爐。3. 50mL酸式滴定管。4. 鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液（K2Cr2O7=）。稱取預(yù)先在120℃，移入1000mL容量瓶，稀釋至標(biāo)線，搖勻。5. 試亞鐵靈指示液。（C12H8N2H2O 1，10phenanthnoline）,（FeSO47H2O）溶于水中，稀釋至100mL，儲于棕色瓶內(nèi)。6. 硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液[(NH4)2Fe(SO4)26H2O~] 。，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(biāo)線，搖勻。臨用前，用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。標(biāo)定的方法：，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（），用硫酸亞鐵銨溶液滴定，溶液的顏色有黃色經(jīng)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(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；V 硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的用量，mL。7. 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）。8. 硫酸汞。結(jié)晶或粉末。四、實驗步驟 1. （）置250mL磨口的回流錐型瓶中，連接磨口回流冷凝管，從冷凝管上慢慢加入30mL硫酸銀溶液。輕輕搖動錐型瓶使溶液混勻，加熱回流2h（自開始沸騰時計時）。（1） 對于化學(xué)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 x 150mm硬質(zhì)玻璃試管中，搖勻，加熱后觀察是否變成綠色。如溶液顯綠色，在適當(dāng)減少廢水取樣量，直至溶液不變路色為止。從而確定廢水樣分析時應(yīng)取用的體積。稀釋時，所取廢水樣量不得少于5mL，如果化學(xué)需氧量很高，則廢水應(yīng)多次稀釋。（2） 廢水中氯離子含量超過30mg/L時，（），搖勻。以下操作同實驗步驟。2. 冷卻后，用90mL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滴亞鐵靈指示液，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍綠色至紅褐色即為終點，記錄硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。4. 測定水樣的同時，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(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。五、數(shù)據(jù)處理CODcr濃度（以O(shè)2計）（mg/L）=（V0V1） c81000/V式中c硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L； V0滴定空白時硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量，Ml； V1滴定水樣時硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量，mL； V水樣的體積，mL； 8氧（1/2 O）摩爾質(zhì)量，g/mol。六、注意事項1. ，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(zhì)量分數(shù)）。若出現(xiàn)少量氯化汞沉淀，并不影響測定。2. ~，但試劑用量及濃度需按表151進行相應(yīng)調(diào)整，也可得到滿意的結(jié)果。3. 于化學(xué)需氧量小于50mg/L的水樣。4. 水樣加熱回流后，溶液中重鉻鉀剩余量應(yīng)為加入量的1/5~4/5為宜。5. 用鄰苯二鉀酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液檢查試劑的質(zhì)量和操作技術(shù)時， 鄰苯二鉀酸氫鉀（HOOCC6H4COOK）于重蒸餾水中，轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶，用重蒸餾水稀釋至標(biāo)線，使之成為500mg/l的CODcr標(biāo)準(zhǔn)溶液，用時新配。6. CODcr的測定結(jié)果應(yīng)保留三位有效數(shù)字。7. 每次實驗時應(yīng)對硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液進行標(biāo)定，室溫較高時尤其注意其濃度變化。表 151 水樣取用量和試劑用量表水樣體積/mLK2Cr2O7溶液/mLH2SO4Ag2SO4/mLHgSO4/gFeSO4(NH3)2SO4/(mol/L)滴定前總體積15703014.452106028075350七、思考題（1） 為什么需要做空白實驗？（2） 化學(xué)需氧量的測定時，有哪些影響因素？實驗六 水中鉻的測定一、 目的和要求1. 掌握用分光光度法測定六價鉻和總鉻的原理和方法；熟練應(yīng)用分光光度計。2. 預(yù)習(xí)第二章第六節(jié)測定鉻的各種方法，比較其優(yōu)缺點。二、 原理在酸性溶液中，六價鉻離子與二苯碳酰二肼反應(yīng)，生成紫紅色化合物，其最大吸收波長為540nm，吸光度與濃度符合比爾定律。如果測定總鉻，需現(xiàn)用高錳酸鉀將水樣中的三價鉻氧化為六價，再用本法測定。三、 六價鉻的測定（1） 分光光度計，比色皿（1cm、3cm）。（2） 50mL具塞比色管，移液管，容量瓶等。2. 試劑（1） 丙酮。（2） （1＋1）硫酸。（3） （1＋1）磷酸。（4） ％（m/V）氫氧化鈉溶液。（5） 氫氧化鋅共沉淀劑：稱取硫酸鋅（ZnSO47H2O）8g，溶于100mL水中；,溶于120mL水中。將以上兩液混合。（6） 4％（m/V）高錳酸鉀溶液。（7） 鉻標(biāo)準(zhǔn)貯備液：稱取于120干燥2h的重鉻酸鉀（優(yōu)級純），用水溶解，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖均。（8） 鉻標(biāo)準(zhǔn)使用液：，用水