校园水体污染物分析课程设计

污染物分析课程设计校园水体有机物污染物监测与评价姓名学号专业指导教师1目录第一章监测背景·····························································2第二章基础资料收集························································2.1设计方案参考资料·················································22.2学校河流鸟瞰图····················································32.3学校河流基本资料··················································3第三章采样点的设置·······················································33.1采样点的设置原则·················································43.2采样点的设置·······················································4第四章水样监测项目的确定·············································5第五章水样的采集和保存················································6第六章采样时间和采样频率的确定·····································6第七章水样的预处理·······················································9第八章评价方法、质量保证和实施计划····························108.1化学需氧量（COD）的测定·······································108.2溶解氧的测定·····················································128.3高锰酸盐指数（nMI）的测定···································148.4实验数据的分析与评价·········································17参考文献·····································································192第一章监测背景1.1设计目的这次课程设计主要对洛阳理工学院东校区河水的COD、DO、I（Mn）进行测定，设计目的如下：1、课程设计的需要。2、通过这次对校园水质情况的监测，了解对河水监测的具体流程。3、了解如何用相关数据对河水的水质情况进行评价。1.2现实意义洛阳理工学院东校区内盘踞着一条小河，它给东区带来了别样的生机和色彩，河内有喷泉，加上小河两岸的垂柳，成为校园内不可或缺的一个景观。但由于河边临近餐厅，时常有生活污水排进河内，加上进来洛阳的天气干燥，致使河流断流，小河的水质情况日渐下降，每次路过河边，都会闻到刺鼻的腥味。因此，检测小河的水质情况，可了解河水的水质是否污染，以确定是否需要对河水进行治理提供数据。第二章基础资料收集2.1设计方案参考资料水体中的污染物有有机污染物和无机污染物，根据课程设计的相关要求，我们监测的是校园水体中有机污染物。有机污染物多以化学需氧量（COD），生化需氧量（BOD)，总有机碳（TOC)等综合指标，或挥发酚、石油类、硝基苯类等3类的类别指标，来表征有机污染物含量。查阅相关资料，根据《水和废水监测分析方法》中所列出的地表水监测项目，对其中所涉及的有机污染指标进行相关监测方案的分析和制定。其中包括对化学需氧量(COD)、高锰酸盐指数、生化需氧量（BOD)、挥发酚、石油类等的测定。2.2学校河流鸟瞰图图2—1学校河流鸟瞰图2.3学校河流基本资料洛阳理工学院东区河流，东西走向横贯洛阳理工学院东校区。东区一餐厅在河流的旁边，餐厅的工作人员经常会在河流旁边清洗拖把，还有在前段时间小河边上的图书馆刚刚建成，可能会有一些建筑污染物残留在河底，这都会影响河流的水质，在设置采样点的时候应该把这些因素考虑在内。4第三章采样点的设置3.1采样点的设置原则表3-1采样垂线的设置表3-2采样垂线上的采样点数的设置水深采样点数说明≤5m上层一点1.上层指水面下0.5m处，水深不到0.5m时，在水深1/2处。2.下层指河底以上0.5m处。3.中层指1/2水深处。4.封冻时在冰下0.5m处采样，水深不到0.5m处时，在水深1/2处采样。5.凡在该断面要计算污染物通量时，必须按本表设置采样点。5m～10m上、下层两点＞10m上、中、下三层三点3.2采样点的设置由于校园河流的总长度很短，所以我们仅设了三个采样点，分别为河流进口处、景观湖处、河流出口处。东校区内小河的河宽均小于50m，河深小于5m,所以每个采样点只需在河中水面宽垂线数说明≤50m一条(中泓)1.垂线布设应避开污染带，要测污染带应另加垂线。2.确能证明该断面水质均匀时，可仅设中泓垂线。3.凡在该断面要计算污染物通量时，必须按本表设置垂线。50m～100m二条(近左、右岸有明显水流处)＞100m三条(左、中、右)5泓线处1/2水深处采样即可。图3—1学校河流采样点示意图第四章水样监测项目的确定根据《水和废水监测分析方法》中所列出的地表水监测项目以及实验室条件我们所选择的测定项目如下：1、化学需氧量（COD）：重铬酸钾法2、溶解氧（DO）：碘量法3、高锰酸盐指数（MnI）：酸性法6第五章采样时间和采样频率的确定表5—1采样时间和采样频率确定表第六章水样的采集和保存6.1水样的类型此次分析采用综合水样进行分析实验(1)瞬时水样：指在某一时间和地点从水体中随机采集的分散水样。对于组成较稳定的水体，或水体的组成在相当长的时间和相当于大的空间范围变化不大，采瞬时样品具有很好的代表性。(2)混合水样：等时混合水样：指在某一时段内，在同一采样点按等时间间隔所采等体积水样的混合水样。等比例混合水样：指在某一时段内，在同一采样点所采水样量随时间或流量成比例的混合水样。采样点位置采样频率(次/d)采样时间水样类型采样日期A38:00～9:00瞬时水样周二上午B38:00～9:00瞬时水样周二上午C38:00～9:00瞬时水样周二上午7(3)综合水样：把不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合起来所得到的样品称作“综合水样”。此次分析采用综合水样进行分析实验6.2地表水样的采集6.2.1采样器(1)聚乙烯塑料桶。(2)单层采水瓶。(3)直立式采水器。(4)自动采样器。玻璃瓶优点是内表面易清洗，在采微生物样品时，采样前可以灭菌。当采集的样品的待测组分为玻璃的主要成分时，最好选用聚乙烯容器。6.2.2采样方法表层水样的采集，可直接将采样器放入水面下0.3～0.5米处采样，采样后立即加盖塞紧，避免接触空气；深层水的采集，可用抽吸泵采样，并利用船等工具行驶至特定采样点，将采水管沉降至所规定的深度，用泵抽取水样即可。6.2.3采样注意事项（1）在水样采入或装入容器中后，应立即按上表的要求加入保存剂。（2）油类采样：采样前先破坏可能存在的油膜，用直立式采水器把玻璃材质容器安装在采水器的支架中，将其放到300mm深度，边采水边向上提升，在到达水面时剩余适当空间。单独采样，全部用于测定。并且采样瓶（容器）不能用采集的水样冲洗。（3）采样时不可搅动水底的沉积物。8（4）采样时应保证采样点的位置准确。（5）认真填写“水质采样记录表”，用签字笔或硬质铅笔在现场记录，字迹应端正、清晰，项目完整。（6）保证采样按时、准确、安全。（7）采样结束前，核对采样计划、记录与水样，如有错误或遗漏，应立即补采或重采。（8）如采样现场水体很不均匀，无法采到有代表性的样品，则应详细记录不均匀的情况和实际采样情况，供使用该数据者参考。并将此现场情况向环境保护行政主管部门反映。（9）测溶解氧、生化需氧量和有机污染物等项目时，水样必须注满容器，上部不留空间，并有水封口。（10）如果水样中含沉降性固体(如泥沙等)，则应分离除去。分离方法为：将所采水样摇匀后倒入筒形玻璃容器(如1～2L量筒)，静置30min，将不含沉降性固体但含有悬浮性固体的水样移入盛样容器并加入保存剂。测定水温、pH、DO、电导率、总悬浮物和油类的水样除外。（11）测定湖库水的COD、高锰酸盐指数、叶绿素α、总氮、总磷时，水样静置30min后，用吸管一次或几次移取水样，吸管进水尖嘴应插至水样表层50mm以下位置，再加保存剂保存。（12）测定油类、BOD5、DO、硫化物、余氯、粪大肠菌群、悬浮物、放射性等项目要单独采样。6.2.4水样的保存(1)溶解氧的固定(取样现场固定)①用吸管插入液面下,加入1ml硫酸锰、2ml碱性碘化钾。②盖好瓶盖,颠倒混合数次,静置。③待沉淀物降至瓶内一半,再颠倒混合一次,待沉淀物降到瓶底。(2)化学需氧量采样后要加入硫酸，使样品pH=l～2，并尽快分析。如保存时间超过6h，则需置暗处，0～5℃下保存，不得超过2天。(3)高锰酸盐指数9采样采集后，应加入硫酸调节pH2，以抑制微生物活动。样品应尽快分析，必要时，应在0—5℃冷藏保存，并在48小时内测定。第七章水样的预处理7.1化学需氧量该项目测定时的主要干扰物为氯化物，可加入硫酸汞部分的出去，经回流后氯离子可与硫酸汞结合生成可溶性的氯汞络合物。7.2溶解氧的固定(取样现场固定)①用吸管插入液面下,加入1ml硫酸锰、2ml碱性碘化钾;②盖好瓶盖,颠倒混合数次,静置。③待沉淀物降至瓶内一半,再颠倒混合一次,待沉淀物降到瓶底。7.3高锰酸盐指数采样后要加入硫酸，使样品pHl～2并尽快分析。如保存时间超过6h，则需置暗处，0～5℃下保存，不得超过2天。10第八章评价方法、质量保证和实施计划8.1化学需氧量（COD）的测定8.1.1原理在强酸性溶液中,一定量的重铬酸钾氧化(以Ag+作此反应的催化剂)水样中的还原性物质(有机物),过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵溶液回滴。根据用量计算出水样中还原性物质消耗氧的量。8.1.2干扰及消除氯离子能被重铬酸盐氧化,并且能与硫酸银作用产生沉淀,影响测定结果,故在回流前向水样中加入硫酸汞,使成为络合物以消除干扰。8.1.3仪器(1)回流装置(2)50ml酸式滴定管8.1.4试剂(1)重铬酸钾溶液(1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L):称取预先在120℃烘干2小时的基准或优级纯重铬酸钾12.258g溶于水中,移入1000ml的容量瓶中,稀至标线。(2)试亚铁灵指示液:称取1.485g邻菲啰啉(C12H8N2.H2O),0.695g硫酸亚铁溶于水中,稀至100ml,贮于棕色瓶中。(3)硫酸亚铁铵标准溶液[(NH4)2Fe(SO4)2.6H2O≈0.1mol/L]:称取39.5g硫酸亚铁铵溶于水中，边搅拌边缓慢加入20ml浓硫酸，冷却后移入1000ml的容量瓶中，稀至标线，摇匀。用前，用重铬酸钾标定。11(4)硫酸—硫酸银：于500ml浓硫酸中加入5g硫酸银，放置1~2天使溶解。(5)硫酸汞:结晶或粉末。8.1.5实验步骤(1)取20ml混匀水样置回流锥形瓶中;(2)加入约0.4g硫酸汞;(3)准确加入10.00ml重铬酸钾标液和小玻璃珠;(4)再缓慢加入30ml硫酸—硫酸银溶液；(5)摇匀，连接冷凝管，加热沸腾回流2小时；(6)冷却后，从冷凝管加入90ml蒸馏水；(7)取下锥形瓶，加入3滴试亚铁灵指示液，用硫酸亚铁铵标液滴定由黄色经蓝绿色至红褐色为终点。记录硫酸亚铁铵标液的用量。（8）测定水样的同时，取20.00ml蒸馏水，按同样的操作步骤做空白试验，记录滴定空白试验消耗的硫酸亚铁铵的体积。8.1.6原始数