第一组校园水环境监测方案

环境监测综合实验周题目（校园水环境质量监测方案设计）姓名李宏阳学号B专业环境工程指导教师王小庆苏艳洛阳理工学院目录0233前言水环境是指自然界中水的形成、分布和转化所处空间的环境。是指围绕人群空间及可直接或间接影响人类生活和发展的水体，其正常功能的各种自然因素和有关的社会因素的总体。也有的指相对稳定的、以陆地为边界的天然水域所处空问的环境。在地球表面，水体面积约占地球表面积的71％。水是由海洋水和陆地水二部分组成，分别与总水量的％和％。后者所占总量比例很小，且所处空间的环境十分复杂。水在地球上处于不断循环的动态平衡状态。天然水的基本化学成分和含量，反映了它在不同自然环境循环过程中的原始物理化学性质，是研究水环境中元素存在、迁移和转化和环境质最（或污染程度）与水质评价的基本依据。水环境主要由地表水环境和地下水环境两部分组成。地表水环境包括河流、湖泊、水库、海洋、池塘、沼泽、冰川等，地下水环境包括泉水、浅层地下水、深层地下水等。水环境是构成环境的基本要素之一，是人类社会赖以生存和发展的重要场所，也是受人类干扰和破坏最严重的领域。水环境的污染和破坏已成为当今世界主要的环境问题之一。第一部分概述一、设计任务根据洛阳理工学院的用水和排水情况进行调查研究总通过对校园水环境检测判断水环境质量状况并判断水环境质量是否符合国家标准，巩固我们所学知识，培养我们团结协作精神和实践操作技能、综合分析问题的能力，学会合理地选择和确定某监测任务中所需监测的项目，准确选择样品预处理方法及分析监测方法。二、实习要求要求学生理论联系实际，实地调查，每个学生都自己动手亲自制订方案，设计分析操作过程，处理实验数据，写出实习报告。实事求是地报出监测结果，实验结果准确可靠。第二部分校园及周边水环境调查一、学校概况洛阳理工学院坐落于素有千年帝都，牡丹花城美誉的历史文化名城。学校始建于1956年，是一所以为主，兼有理学、管理学、文、、法学、教育学、等多种学科的省属。截至到2012，学校有王城、开元、九都三个校区，占地面积2229亩，学院有全日制普通在校生万余人，共设置17个系(部)和国际教育学院、示范性软件职业技术学院、继续教育学院、天瑞干部学院、中迈干部管理学院、洛阳市服务外包学院等6个专门教育学院，本科专业37个。学校南与世界文化遗产毗邻，北与风景如画的相连。二、污染源及受纳水体的调查1、由于学院地处洛阳郊区，受污染情况相对较小；生活用水均来自洛河水，洛河水体相对较净，对我们监测方案的制定没有太大的影响。2、校园水污染源主要包括餐厅污水、实验室废水、生活污水等。餐厅污水包括洗碗水、洗菜水以及其它污水，洗碗水主要含有N、P等营养物质和油脂，洗菜水含有的沙粒等较少的污染物，其它污水含有较多有机污染物。主要排入下水道。实验室废水主要排入下水道，排水量不大。生活污水的排水量占主要部分。三、质量控制控制是质控工作的起始点，是在水环境监测工作开始之前所实施的控制。所以控制也是预防性的控制，即以避免产生错误，尽量减少日后的纠正活动为目的的控制活动。质量保证计划、人员训练和培训计划等都属于这种控制。为了做好控制应从以下几个方面来做好工作。仪器设备现代化学分析需要合适的设备和仪器，实验的成功或失败常常可以追溯到设备和仪器的配备和使用的合理性。因此必须有专人对仪器设备进行日常维护和保养，以便有效地保证设备的完好率和准确度，确保仪器设备在检定周期内，每台仪器设备检定/校准后对仪器设备的检定状态用“合格”、“准用”、“停用”标志进行管理。仪器设备从购置到使用要有一套完整的技术档案，我们还需要有为分析有关问题而专门设计的质量保证体系及相应的其他因素支持。环境仪器所处的环境也是十分重要的，现在大多数精密仪器都对室内的温度和湿度有要求，仪器所处的环境也就十分重要。这就需要我们配备空调、抽湿机和通风厨等设施并保持实验室内的清洁。确保实验室的检测设备、辅助设施、操作空间、工作环境、能源、照明、温湿度、通风等条件满足检测工作的需要，最大限度的使实验室的环境满足仪器的要求并防止因环境对实验人员健康造成的伤害。标准物质和化学试剂应有专人负责保管标准物质和化学试剂，做好出入库登记，并保证其安全有效。及时清理已经过期的标准物质和化学试剂，在实验开展前要注意检查所需用到的试剂是否过期或变质，避免误用而造成时间和人力物力上的浪费。四、校园区域划分可分为宿舍区、教学区、生活区、实训区。第三部分水环境监测分析实施方案一、监测项目与范围根据检测水体是河流和污水，取以下监测项目：溶解氧（DO）、化学需氧量(COD)、高锰酸盐指数(IMn)。二、监测点布设、监测时间和采样方法1、监测点布设和监测时间根据测定项目和实际情况，水样需采样连续，对于校园内下水道及镜月湖直接进行采样，取四个采样点（1，实训楼下水道出口，既西门口2，一餐厅下水道出口，3，镜月湖4，东门口河流口，）检测时间日上午9时2、采样方法采集表层水样可用适当的容器如塑料筒等直接采集。根据监测项目确定是混合采样还是单独采样。采样器需事先用洗涤剂、自来水、10%硝酸或盐酸和蒸馏水洗涤干净、沥干，采样前用被采集的水样洗涤2～3次。采样时应避免激烈搅动水体和漂浮物进入采样桶；采样瓶瓶口要迎着水流方向浸入水中，水充满后迅速提出水面，需加保存剂时应在现场加入。为特殊监测项目采样时，要注意特殊要求，如应用采集此样品，需防止曝气或残存气泡的干扰等。测定溶解氧、化学需氧量、高锰酸盐指数，要单独采样，并尽快测定。三、样品的保存与运输1、保存与运输水样存放过程中，由于吸附、沉淀、氧化还原、微生物作用等，样品的成分可能发生变化，因此如不能及时运输和分析测定的水样，需采取适当的方法保存。较为普遍采用的保存方法有：控制溶液的PH值、加入化学试剂、冷藏和冷冻。采取的水样除一部分现场测定使用外，大部分要运送到实验室进行分析测试。在运输过程中，为继续保证水样的完整性、代表性，使之不受污染，不被损坏和丢失，必须遵守各项保证措施。根据水样采样记录表清点样品，塑料容器要塞紧内塞、旋紧外塞；玻璃瓶要塞紧磨口塞，然后用细绳将瓶塞与瓶颈拴紧。需冷藏的样品，配备专门的隔热容器，放冷却剂。冬季运送样品，应采取保温措施，以免冻裂样瓶。项目一：溶解氧的测定原理：水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰，生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。加酸后，氢氧化物沉淀溶解并与碘离子反应而释出游离碘。以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠滴定释出碘，可计算溶解氧的含量。实验步骤（1）硫酸锰溶液：称取480g硫酸锰（MnSO4·4H2O或364g?MnSO4·H2O）溶于水，用水稀释至1000ml。此溶加至酸化过的碘化钾溶液中，遇淀粉不得产生蓝色。（2）碱性碘化钾溶液：称取500g氢氧化钠溶解于300—400ml水中，另称取150g碘化钾（或135gNaI）溶于200ml水中，待氢氧化钠溶液冷却后，将两溶液合并，混匀，用水稀释至1000ml。如有沉淀，则放置过夜后，倾出上清液，贮于棕色瓶中。用橡皮塞塞紧，避光保存。此溶液酸化后，遇淀粉应不呈蓝色。（3）1＋5硫酸溶液。（4）l%（m／V）淀粉溶液：称取1g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，再用刚煮沸的水冲稀至100ml。冷却后，加人水杨酸或氯化锌防腐。（5）（1/6K2Cr2O7）重铬酸钾标准溶液：称取于105一110℃烘干2h并冷却的重铬酸钾，溶于水，移入250ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。（6）硫代硫酸钠溶液：称取硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O）溶于煮沸放冷的水中，加碳酸钠，用水稀释至1000m1。贮于棕色瓶中，使用前L重铬酸钾标准溶液标定，标定方法如下：于250ml碘量瓶中，加人100ml水和1g碘化钾，加入?／L重铬酸钾标准溶液、5ml1＋5硫酸溶液密塞，摇匀。于暗处静置5min后，用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入lml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去为止，记录用量。DO=(c*v*8*1000)/100式中，C——硫代硫酸钠溶液的浓度（mo1／L）；??V——滴定时消耗硫代硫酸钠溶液的体积(ml)。（7）硫酸，ρ=。l．溶解氧的固定用吸管插入溶解氧瓶的液面下，加入lml硫酸锰溶液、2ml碱性碘化钾溶液，盖好瓶塞，颠倒混合数次，静置。待棕色沉淀物降至瓶内一半时，再颠倒混合一次，待沉淀物下降到瓶底。一般在取样现场固定。2．析出碘轻轻打开瓶塞，立即用吸管插入液面下加入硫酸。小心盖好瓶塞，颠倒混合摇匀，至沉淀物全部溶解为止，放置暗处5min。3．滴定吸取上述溶液于250ml锥形瓶中，用硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入1ml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去为止，记录硫代硫酸钠溶液用量。计算溶解氧（O2：mg／L）=?DO=(c*v*8*1000)/100式中，C——硫代硫酸钠溶液浓度（mol／L）；???V——滴定时消耗硫代硫酸钠溶液体积（ml）。注意事项（l）如果水样中含有氧化性物质（如游离氯大于／L时，应预先于水样中加硫代硫酸钠去除。即用两个溶解氧瓶各取一瓶水样，在其中一瓶加入5ml?l＋5硫酸和1g碘化钾，摇匀，此时游离出碘。以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色刚褪，记下用量（相当于去除游离氯的量）。于另一瓶水样中，加人同样量的硫代硫酸钠溶液，摇匀后，按操作步骤测定。（2）如果水样呈强酸性或强碱性，可用氢氧化钠或硫酸溶液调至中性后测定。项目二:化学需氧量的测定一、目的和要求1,了解测定COD的意义和方法。2,掌握重铬酸钾法测定COD的原理和方法二，原理：在强酸性溶液中，一定量的重铬酸钾氧化水中还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作为指示剂，用硫酸亚铁铵溶液回滴，根据用量算出水样中还原性物质消耗氧的量。酸性重铬酸钾氧化性很强，可氧化大部分有机物，加入硫酸银做催化剂时，直链脂肪族化合物可完全被氧化，而芳香族有机物却不易被氧化，吡啶不被氧化，挥发性直链脂肪族化合物、苯等有机物存在于蒸气相，不能与氧化剂液体接触，氧化不明显。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，使之成为络合物以消除干扰，氯离子含量高于2000mg/L的样品应先做定量稀释，使含量降低至2000mg/L以下，再进行测定。用L浓度的重铬酸钾溶液可测定大于50mg/L的COD值，用L浓度的重铬酸钾可测定5～50mg/L的COD值，但准确度较差。三：仪器与试剂?1.回流装置。带250mL锥形瓶的全玻璃回流装置。2.加热装置。电热板或变阻电炉。酸式滴定管。4.重铬酸钾标准溶液（C1/6=L）。称取预先在120℃烘干2h的基准或优级线性重铬酸钾溶于水中，移入1000mL容量瓶，定量至标线，摇匀.5.试亚铁灵指示液。称取邻菲啰啉，硫酸亚铁溶于水中，稀释至100mL，储于棕色瓶中。6.硫酸亚铁铵标准溶液。称取硫酸亚铁铵溶于水中，边搅拌边缓缓加入20mL浓硫酸，冷却后移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。临用前，用重铬酸钾标准溶液标定。标定方法:吸取重铬酸钾标准溶液于500mL锥形瓶中，加水稀释至110mL左右，缓慢加入30mL浓硫酸，混匀。冷却后，加入3滴试亚铁录指示液（约），用硫酸亚铁铵滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色到红褐色即为终点。?C=×V?式中：C——硫酸亚铁铵标准溶液的的浓度，mol/L；V——硫酸亚铁铵标准滴定的用量mL。7.酸—硫酸银溶液。于2500mL浓硫酸溶液中加入25g硫酸银。放置1～2天，不时摇动使其溶解。8.酸汞。结晶或粉末。??四、?实验步骤?1，取混合均匀的水样（或适量水样稀释至）置250mL磨口的回流锥形瓶，准确加入、L重铬酸钾标准溶液及数粒洗净的玻璃珠或沸石，连接磨口回流冷凝管，从冷凝管上口慢慢地加入30ml硫酸--硫酸银溶液，轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀，加热回流2小时（自开始沸腾时计时）。①，对于化学需氧量高的废水样，可先取上述操作所需体积1/10的废水样和试剂于玻璃试管中，摇匀，加热后观察是否变成绿色。如溶液显绿色，再适当减少废水取水量，直至溶液不变绿色为止。从而确定废水样分析