环境监测与评价实验.docx

1、环境监测与评价实验必修环境工程4先修课程： 孙体昌，段旭琴环境监测与评价实验课程信息课程编号： 010310 课程类别：开课院系： 环境工程系 开课专业：课内总学时： 36 学分： 实验学时： 课内上机学时： 0 课程负责人：孙春宝 执笔人： 孙春宝、陈秀枝、唐瑞彬 审 阅：实验一 校园空气质量的监测(综合性实验)一、实验目的1、环境问题已经成为世界各国普遍关心的共同性问题，但人们往往关注的 是大区域的及较明显的环境质量、 环境问题， 而对自己生存的小环境中存在的问 题及隐患却重视不够，导致污染加重、蔓延、危害生物及人体健康。身为校园一 员的环境工程专业学生，有责任有义务对校园环境进行监测和分

2、析。2、对校园环境进行监测，可以训练学生环境监测的基本技能，提高学生相 对独立的实验工作能力， 使学生初步了解环境监测的一般步骤、 环境监测样品的 采样和保存方法、各指标的分析与监测原理、监测方法。3、培养学生协作精神、分析和解决实际问题能力、理论与实践相结合的操 作技能，以及实事求是、精益求精的科学态度。4、通过实验使学生掌握大气中主要污染物氮氧化物的测定原理、方法、步 骤。通过实验使学生学会氮氧化物的测定仪器的使用、吸取液制备等；二、实验内容与方案1、根据课堂学习知识，对北京科技大学校园的空气质量进行监测，要求自 行设计监测方案，包括监测点的布设、监测方案的制定、气样的采取、主要污染 物的

3、检测、检测结果的分析及评价；2、根据校园空气污染物的类型，自行确定首要污染物；3、针对待检项目，结合所学内容进行取样、分析；4、对检测结果进行分析及评价，总结校园空气污染规律；5、找出造成目前校园空气环境质量现状的原因，预测未来校园大气质量， 提出改善校园空气环境质量的建议及措施。三 、实验设备与材料1、实验仪器设备(1)多孔玻板吸收管；(2)双球玻璃管 (内装三氧化铬砂子 )；(3)空气采样器；(4)分光光度计。2、实验试剂（1） 吸收液：称取 5.0g 对氨基苯磺酸溶于 1000ml 由 50ml 冰乙酸与 900ml 水混合的混合溶液中，将此液迅速移入 1000ml 棕色容量瓶中，待对氨

4、基苯磺酸 溶解后，加入 0.05g 盐酸萘乙二胺，用水稀释至标线，摇匀。（2）亚硝酸钠标准贮备液：称取在干燥器中干燥过的亚硝酸钠 0.1500g,溶于少量水中，移入1000ml容量瓶，用水稀释至标线，此溶液 1ml含100卩gNO2。亚硝酸钠标准溶液：吸取贮备液 5.00ml于100ml容量瓶中，用水稀释至 标线。此溶液每毫升含5.0卩gNO2。（4）氧化管：取 5 份三氧化铬（用少量水调成糊状） 和 95份处理过的砂子 （选 用2030目，用（1+ 2）的盐酸浸泡24小时后，用水洗至中性并烘干的砂子） 混匀，在105C温度下烘干，显暗红色。在双球玻璃管内装入 810g三氧化铬 砂子，管的两端

5、塞入少量脱脂棉，用乳胶管连接密封，使用时打开乳胶管。若氧 化管颜色发生变化，应更换。 （已制好）四、实验基本要求1、 在监测任务完成过程中，学生应向实验室提交完成任务所需的仪器、设 备和药品清单；2、 灵活掌握大气中NO等污染指标的分析测试方法；3、 熟练正确掌握大气采样器、分析试验仪器的使用与维护管理，对分析实 验室有较深入的了解。五、实验报告要求1、 按环境监测报告的撰写模式， 写一篇关于校园空气质量监测的实验报告；2、 实验报告应包括监测方案的制定、监测点的布设、气样的采取、主要污 染物氮氧化物的检测、检测结果的分析及评价；3、 找出校园主要污染物氮氧化物的分布规律，并进行分析说明。六、

6、相关基础知识1 、原理氮氧化物是无色的一氧化氮、 红褐色的二氧化氮气体及其混合物的总称。 在 三氧化铬作用下， 一氧化氮被氧化成二氧化氮， 二氧化氮与吸收液作用生成亚硝 酸，亚硝酸与对氨基苯磺酸重氮化后再与盐酸萘乙二胺偶合，显玫瑰红色。 本法可测5500mg/m3的氮氧化物。2、操作步骤绘制标准曲线在7支10ml具塞比色管中，分别加入 0、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60ml的亚硝酸钠标准溶液，加5ml吸收原液，加水稀释至标线。静置 20min 后，于波长540nm处，以水作参比，测定吸光度值，数据列入表 1。以标准溶液 中的NO2-含量为横坐标，相对应的吸光度值为纵

7、坐标，绘制标准曲线。表1管号0123456加入NO2标液(ml)NO2-含量(卩g)吸光度值注：加入NO2标液(ml)步骤中所用标准溶液浓度为每毫升含 5.0卩gNO2。采样将一支内装5.00ml吸取液多孔玻板吸收管进气管与氧化管相连，并使管口略微向下倾斜，以免当湿空气将三氧化铬砂子弄湿时污染后面的吸收液。 将吸收管的出气管与空气采样器相连。以0.20.3L/min的流量蔽光采样至吸收液呈微 红色为止，记下采样时间，密封好采样管，带回实验室立即测定。样品测定将采好样的吸收液移入10ml具塞比色管中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。与标准曲线相同条件测定吸光度值。3、结果计算按下式计算氮氧化物的质量浓

8、度：p (NQ) = (A-Ao) 1/b/(V nX 0.76)式中：p (NQ)氮氧化物的质量浓度，mg/ni3A 样品溶液的吸光度； A 0空白溶液的吸光度；1/b 标准曲线斜率的倒数，即单位吸光度对应的 NO的毫克数；v n采样体积，m实验二 废水中 CODcr 的测定一、实验目的1、使学生进一步掌握废水中主要污染物监测指标 CODcr 的测定原理、 测定方法；2、使学生学会废水中主要污染物监测指标 CODcr 的测定仪器的使用， 掌握测定 步骤；二、实验内容与方案1、实验内容(1)、重铬酸钾标准溶液、硫酸亚铁铵标准溶液的配置和标定；(2)、污水中有机污染指标化学需氧量 CODcr 的

9、测定；(3)、实验结果的计算和实验报告编写。2、实验方案(1)取 20.00ml 混合均匀的水样置于 250ml 回流锥形瓶中，准确加入 10.00ml 重铬酸钾标准溶液和数粒小玻璃珠或沸石， 连接回流冷凝管， 接通冷凝水， 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2h。从开始沸腾时记时。(2)待冷却后，用30ml蒸馏水自冷凝管上端冲洗冷凝管后， 取下锥形瓶，再用蒸馏水稀释至 140ml 左右。(3)溶液冷却至室温后，加入 3 滴试亚铁灵指示液，用硫酸亚铁铵标准溶液 滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点(接近终点时慢滴) ，记录 硫酸亚

10、铁铵标准溶液的用量。(4)空白实验：测定实际水样的同时，取 20.00ml 蒸馏水，按 (1) (3) 的步 骤作空白实验。记录滴定空白实验时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。计算以 mg/L 计的水样化学需氧量，计算公式如下：CODcr(mg/L)=(V0-V1)/V x cX 8000式中：c硫酸亚铁铵标准溶液浓度(mol/L);V0 滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液用量(ml);V1 滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液用量 (ml)；V 水样体积(ml);8000 1/402的摩尔质量以mg/L为单位的换算值。三、实验设备与材料1、 仪器(1)250ml全玻璃回流装置，回流冷凝管长度为 300mm。(2)

11、加热装置：可调温电炉。50ml酸式滴定管。2、 试剂(1)重铬酸钾标准溶液：浓度为 C(1/6K2Cr2O7)=0.250mol/L (已配好)。配制：称取预先在120 C烘干2h的优质纯重铬酸钾12.258g溶于水中后， 移入1000ml容量瓶，并稀释至标线。 硫酸亚铁铵标准溶液：浓度约为C(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O)=0.1mol/L (已 配好)。配制：称取39.5g硫酸亚铁铵溶于水中后，边搅拌边加入 20ml浓硫酸，冷却后移入1000ml容量瓶，并稀释至标线。硫酸亚铁铵标准溶液使用前必须用重铬酸钾标准溶液标定。标定方法：准确吸取10.00ml重铬酸钾标准溶液于500ml锥形

12、瓶中，加蒸馏 水稀释至110ml左右，缓慢加入30ml浓硫酸，混匀，冷却至室温。加入 3滴试 亚铁灵指示液(约0.15ml)，用硫酸亚铁铵溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿 色至红褐色即为终点。硫酸亚铁铵溶液的浓度计算如下：c=0.2500X 10.00/V式中：c硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L);V 硫酸亚铁铵标准溶液的用量(ml)。试亚铁灵指示液：称取 1.485g邻菲啰啉(C12H3N2 HO)、0.695g硫酸亚铁 (FeSQ 7HO)溶于水中，稀释至100ml,贮于棕色瓶中(已配好)。(4)硫酸硫酸银溶液：于500ml浓硫酸中加入5g硫酸银，放置12天使 之溶解。(已配好)。(5

13、)硫酸汞：化学纯。四、实验基本要求1、学会正确使用实验中所用到的回流装置，操作过程要正确。2、了解本实验中各实验步骤以及所加入的各种化学试剂的目的与作用3、掌握硫酸亚铁铵标准溶液的标定过程及计算4、掌握废水中CODcr的测定过程及结果计算。五、实验报告要求1、 写明实验的目的和内容。2、 写明硫酸亚铁铵标准溶液的标定过程及计算3、 写出废水中CODcr的测定过程及结果计算4、 回答思考题。六、相关基础知识在强酸性介质下以银盐作催化剂， 准确加入过量的重铬酸钾标准溶液， 加热 回流，将水样中还原性物质（主要是有机物）氧化，过量的重铬酸钾以试亚铁灵 作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴， 根据所消耗

14、的重铬酸钾标准溶液量计算 水样化学需氧量。七、思考题为什么要对硫酸亚铁铵标准溶液进行标定？实验三 高锰酸盐指数的测定一、方法原理与适用范围 水样在酸性条件下加入一定量的高锰酸钾溶液， 沸水浴中加热反应。 剩余的 高锰酸钾，用草酸回滴，根据实际消耗的高锰酸钾计算化学耗氧量。高锰酸盐指数是一个相对的条件性指标， 其测定结果与溶液的酸度、 高锰酸 盐浓度、加热温度和时间有关。酸性法适用于氯离子含量不超 300mg/L 的水样。当水样的高猛酸盐指数值超 过 10mg/L 时，则酌情取样稀释后再行测定。二、仪器(1) 沸水浴装置。250mL锥形瓶。(3)50mL酸式滴定管(4)计时器。三、试剂(1)高锰

15、酸钾贮备液(1/5KMnO4= 0.1mol/L):称取3.2g高锰酸钾溶于1.2L水中, 加热煮沸，使体积减少到约1L，在暗处放置过夜，用G- 3玻璃砂芯漏斗过 滤后,滤液贮于棕色瓶中保存。使用前,用 0.1000 mol/L 的草酸钠标准贮备 液标定，求得实际浓度。 高锰酸钾使用液(1/5KMnQ= 0.01mol/L):吸取一定量的上述高锰酸钾溶液， 用水稀释至1000mL，并调节至0.01mol/L，贮于棕色瓶中。使用当天应进行(3)(13)硫酸。配制时趁热滴加高锰酸钾溶液至呈微红色。 草酸钠标准贮备液(1/2Na2GC4= 0.1000 mol/L):称取 0. 6705g在 105 110C 烘干1h并冷却的优级纯草酸钠溶于水，移入100mL容量瓶中，用水稀释至标 线。 草酸钠标准液(1/2Na2C2Q= 0.0100 mol/L):吸取10.00mL上述草酸钠溶液移