人体有70%由水组成
一个人日平均需水量至少为2.5L
减少0.5～1.0L ，会感到口渴
减少2～5L ，轻则发生皮肤皱折，重则神志不清
减少7～8L ，就会死亡
水的种类 降水 地表水 地下水
水质：水及其中杂质共同表现出来的综合特征。
水质指标：衡量水中杂质的具体尺度。
水质检验的意义
（1）防止发生急慢性中毒和疾病蔓延。
（2）检查执行标准情况。
（3）为污染治理提供依据。
超纯水是时下纯度最高的水，其次是双级反渗透水（双级RO 水）、双蒸水（ddH2O ）、纯水（RO 水）、蒸馏水.
水污染
水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康，破坏生态环境，造成水质恶化的现象，称为水污染。 水体污染物：凡能造成水体的水质、生物、底质质量恶化的物质或能量。
水体污染源：凡向水体排放或释放污染物的来源和场所。可分成自然污染源和人为污染源两大类
水污染的危害（1）危害人体健康（2）影响工农业和水产业的发展（3）破坏生态平衡 水俣病事件 --１９５０年 ，日本，汞中毒
痛痛病事件 --日本富山县 ，镉中毒
联合国确定每年的3月22日为世界水日，号召全球重视水的问题。
水质理化检验方法（1）测定对象多变。（2）待测成分含量变化大。
（3）干扰严重。（4）可供选择的方法多。
水质理化检验的方法要求（1）适用范围广（2）灵敏度高（3）操作简单（4）经济实用
水样的采集
为保证水样采集的质量，需要合理地选择采样设备，方法，时间，地点和采样量等 采样设备包括采样瓶，采样器和测定溶解性气体采样装置等。
采样瓶是盛装水样的容器，一般为硼硅玻璃瓶或聚乙烯塑料瓶，并且能用塞或盖紧紧密封。 根据水样中待测组分选择采样瓶
基本原则：
（1）采样瓶不能含有或沾污与水样中待测组分相同的物质；
（2）采样瓶不能与待测组分发生反应；
（3）采样瓶壁不能吸收或吸附待测组分。
玻璃瓶不能用来盛装测定金属成分的水样，塑料瓶则不能装测定有机物的水样，测定氟化物水样只能用塑料瓶而不能用玻璃瓶。
采样量应能满足欲测项目的需要，即根据检验项目的多少和测定方法来确定采集水样的体积。 若检验水质的常规项目，一般采集3～5L 水样。
采样点的选择
1. 自来水：采样点应设在水厂的汲水处和出水处，以了解水源水的水质情况及处理后是否符合标准。若检查水在管道输送过程中的变异情况，应在管网系统的不同地方采集水样。
2. 河水：根据河流的大小，在不同的深度和不同的横断面处设置采样点
3. 湖水和水库水：采样点应设在入口，出口及中心处，并按水的深度在垂直方向采样。
4.地下水：采样点一般设置在水井及泉水的涌水处。
采样方法
（1）间隔式等量采样
（2）平均比例采样
（3）瞬间采样
（4）单独采样
（1）间隔式等量采样：每隔相同的时间采集等体积的水样混合均匀，然后从中分取部分水样供分析。通常采集一昼夜的水样，间隔时间根据水质变化的情况确定。此法适宜于流量较恒定的废水或污水的水样。
（2）平均比例采样：根据流量按比例采样，即流量大时多采，流量小时少采，混合均匀后取部分供分析。此法适用于流量变化的废水或污水的水样采集。
（3）瞬间采样：每隔一定的时间，采集一次水样，并分别进行检验。此法是为了解废水或污水在每天不同时间的成分变化。
（4）单独采样：针对废水或污水的某一部分或在特定的时间，采集水样进行全量分析。此法采样主要考虑样品的代表性。
水样的保存
从采集到检测有一时间间隔，要经过运输，存放等过程。在这一过程中，水样会受到多种因素的影响，使其中的某些组分发生变化而影响检测结果的真实性。
影响因素
1. 物理因素：光照，温度，压力，静置；
2. 化学因素：氧化还原反应，沉淀反应及pH 变化；
3. 生物因素：水中微生物的新陈代谢。
水样保存的方法
水样保存的基本要求使尽量减少其中各种待测组分的变化，即做到：①减少水样的生物化学作用；②减缓氧化－还原作用；③减少被测组分的慧发损失；④避免沉淀，吸附或结晶物析出所引起的组分变化。
采取的保存方法：冷藏或冷冻，密封和避光，控制pH ，加入化学试剂等。
第二章 水的物理性状及pH 的检验
水质检验的物理性状指标包括色度，混浊度，臭和味，肉眼可见物，溶解性总固体，水温，电导率等。
水样的预处理
水样的消解
消解处理的目的是破坏有机物，溶解悬浮性固体，将各种价态的欲测元素氧化成单一高价态或转变成易于分离的无机化合物，消解后的水样应清澈、透明、无沉淀。
消解水样的方法有湿式消解法和干式分解法（干灰化法）。
第一节 水温
天然水的温度，在一定程度上反映了水源的种类。
同一地区或区域，出现水温突然升高或降低的异常变化，在多数情况下，表明有污染的可能。
水温测定的意义
水温是水质分析总pH ，电导率，溶解氧等测定项目的基础数据；水温的变化可在一定程度上提示水源被污染；水温对水质混凝沉淀，氯化消毒处理的效果有直接影响；水温会影响水中微生物的繁殖和水的自净作用；水温还会影响水生动植物的生长。
水温的测定应在采样现场进行，同时测定气温，做好记录。
水温的测定方法为物理检查法。
水温的测定－－物理检查法
原理：利用水银温度计，酒精温度计或热敏
温度计测量水温。
仪器：水银温度计，深水温度计，热敏温度计
操作步骤：将温度计浸入水中，3min 后读数。
注意事项（1）测定结果一般读至0.5℃，计算溶解氧饱和度等项目，应准确读至0.1℃。
（2）如果一定要取出水样才能进行测定时，注意体积不得小于1L 。
第二节 臭和味
臭和味时一项感官性状指标，是人的嗅觉和味觉对水的感觉和体验。
臭和味的检验对于水体是否被污染及主要污染物的判断以及评价水处理效果和追踪污染源都有实际意义。
臭和味测定结果，很难量化表示。测定结果智能涌文字描述水用中臭和味的性质，用适当的词语描述强度，判定等级。
我国《生活饮用水水质卫生规范》，生活饮用水不得有异臭、异味。
色和味的检测－－感官检查法
原理：用鼻嗅气味，用口舌尝滋味。
仪器：锥形瓶，电炉
操作步骤：（1）用玻璃瓶采样；（2）取100ml 水样于250ml 锥形瓶中，振摇后从瓶口嗅水的气味，同时尝水的味道（不要咽下）。采用下法记录和描述。
可用泥土气味，鱼腥气味，霉烂气味，青草气味，酚臭味，硫化氢味等词语来描述臭的性质。 可用咸，苦，酸，涩，麻，辣，甜等词语描述味的性质。
注意：由于味的检验，需要检验人员直接用口尝，因此，一定要注意保证被检水样对人是安全的。对于不明污染的水样，可能被细菌，病毒，寄生虫污染的水样以及含有有毒有害物质的水样，不进行味的检验！这些水样的臭的检验，可采用嗅阈值法测臭。
第三节 色度
色度：即水的颜色，是指水中的溶解性物质或胶体物质所呈现的类黄色乃至黄褐色的程度。 表色：由溶解性物质和不溶解性悬浮物质产生的颜色。
真色：仅由溶液状态的物质所产生的颜色
洁净的天然水，在水层浅时为无色透明，深时为浅蓝色；天然水中若含有杂质，常使水呈不同的颜色。
测定水的色度采用标准比色法。
由于天然水体多呈淡黄色，为使标准比色液与被测水样的色调接近，故采用氯铂酸钾和氯化钴配制标准比色液。
规定1L 水中含有1mg 铂[Pt，以（PtCl6）2－形式存在]所具有的颜色为1度，并作为色度的通用单位。
色度的测定—铂钴标准比色法
原理：用氯铂酸钾和氯化钴配制成与天然水黄色色调相同的标准系列，与水样目视比色测定。 仪器：无色具塞比色管，离心机
试剂：铂钴标准溶液
操作步骤:（1）水样处理；（2）比色；（3）配制标准系列；（4）比较。
注意事项：色度测定时，要去除水样中的悬浮物。去除水中悬浮物的方法有离心沉淀法，静置澄清法，滤膜过滤法。但是，不能用滤纸过滤水样，因为滤纸能够吸附有色物质，改变色度，影响测定结果。
第四节 浑浊度
浑浊度：表示水因含悬浮物和胶体物质而呈浑浊状 态，造成通过水的光线被散射或对光线透过受到阻碍的程度。
水的浑浊度主要由水中的悬浮物质和胶体物质引起。
我国的卫生标准规定一升蒸馏水中含1mgSiO2为1度。
水的浑浊度测定方法由福尔马肼标准散射比浊法和福尔马肼标准目视比浊法。
生活饮用水浑浊度不超过1度，特殊情况下不超过5度。
第五节 电导率
电导率是截面积1cm2，高度1cm 的水柱所具有的电导能力，电导率的单位为西门子/厘米。 溶液中含有的离子成分越多，其导电能力越强。可见导电能力反映的是被测溶液中各种离子成分的总含量。
测定溶液的电导率，可监测生活饮用水及其水源水总溶解性矿物质浓度的变化和估计离子化合物的总量，也可作为水体被矿物质污染的指标之一，并可为后续检验项目提供参考及用于校核检验结果的正确性。
水中金属化合物的测定
水体中含有大量无机金属化合物的，一般都以离子形式存在。
金属以不同形态存在时其毒性大小不同。
毒性较大的金属离子有汞、镉、铬、铜、锌等，是金属化合物的监测的重点。
金属化合物的监测方法
分光光度法 原子吸收 分光光度法 阳极溶出伏安法 容量法
第一节 汞
汞及其化合物属于剧毒物质，特别是有机汞化合物。天然水中含汞极少，一般不超过0.1µg/L。我国饮用水标准限值为0.001mg/L。
（一）冷原子吸收法
方法原理
汞原子蒸气对253.7nm 的紫外光有选择性吸收。在一定浓度范围内，吸光度与汞浓度成正比。
水样经消解后，将各种形态汞转变成二价汞，再用氯化亚锡将二价汞还原为元素汞，用载气将产生的汞蒸气带入测汞仪的吸收池测定吸光度，与汞标准溶液吸光度进行比较定量。
冷原子荧光法
该方法是将水样中的汞离子还原为基态汞原子蒸气，吸收253.7nm 的紫外光后，被激发而产生特征共振荧光，在一定的测量条件下和较低的浓度范围内，荧光强度与汞浓度成正比
双硫腙分光光度法方法 原理
水样于95℃，在酸性介质中用高锰酸钾和过硫酸钾消解，将无机汞和有机汞转变为二价汞。
用盐酸羟胺还原过剩的氧化剂，加入双硫腙溶液，与汞离子生成橙色螯合物，用三氯甲烷或四氯化碳萃取，再用碱溶液洗去过量的双硫腙，于485nm 波长处测定吸光度，以标准曲线法定量。
第二节 镉
1 镉的毒性很强，可在人体的肝、肾等组织中蓄积，造成各脏器组织的损坏，尤以对肾脏损害最为明显。还可以导致骨质疏松和软化。
2 绝大多数淡水的含镉量低于1µg/L，海水中镉的平均浓度为0.15µg/L。镉的主要污染源是电镀、采矿、冶炼、染料、电池和化学工业等排放的废水。
测定镉的方法有原子吸收分光光度法、双硫腙分光光度法、阳极溶出伏安法和示波极谱法等。
• （一）原子吸收分光光度法
原子吸收分光光度法也称原子吸收光谱法（AAS ），简称原子吸收法。该方法具有测定快速、干扰少、应用范围广、可在同一试样中分别测定多种元素等特点。测定镉、铜、铅、锌等元素时，可采用直接吸入火焰原子吸收分光光度法（适用于废水和受污染的水）；用萃取或离子交换法富集后吸入火焰原子吸收分光光度法（适用于清洁水）；石墨炉原子吸收分光光度法（适用于清洁水，其测定灵敏度高于前两种方法，但基体干扰较火焰原子化法严重）。
• （二）双硫腙分光光度法
方法基于在强碱性介质中，镉离子与双硫腙生成红色螯合物，用三氯甲烷萃取分离后，于518nm 处测其吸光度，与标准溶液比较定量。
第三节 铅
• 铅是可在人体和动植物组织中蓄积的有毒金属，其主要毒性效应是导致贫血、神经机
能失调和肾损伤等。铅对水生生物的安全浓度为0.16mg/L。
• 铅的主要污染源是蓄电池、冶炼、五金、机械、涂料和电镀工业等部门的排放废水。 测定水体中铅的方法与测定镉的方法相同。广泛采用原子吸收分光光度法和双硫腙分光光度法，也可以用阳极溶出伏安法和示波极谱法
双硫腙分光光度法基于在pH8.5—9.5的氨性柠檬酸盐-氰化物的还原介质中，铅与双硫腙反应生成红色螯合物，用三氯甲烷（或四氯化碳）萃取后于510nm 波长处比色测定。
第四节 铜
铜是人体所必须的微量元素，缺铜会发生贫血、腹泄等病症，但过量摄入铜亦会产生危害。铜对水生生物的危害较大，有人认为铜对鱼类的毒性浓度始于0.002mg/L，但一般认为水体含铜0.01mg/L对鱼类是安全的。铜对水生生物的毒性与其形态有关，游离铜离子的毒性比络合态铜大得多。
测定水中铜的方法主要有原子吸收分光光度法、二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法和新亚铜灵萃取分光光度法，还可以用阳极溶出伏安法或示波极谱法。
二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法
在pH 为9—10的氨性溶液中，铜离子与二乙氨基二硫代甲酸钠（铜试剂，简写为DDTC ）作用，生成摩尔比为1:2的黄棕色胶体络合物，可被四氯化碳或三氯甲烷萃取，其最大吸收波长为440nm 。
• 在测定条件下，有色络合物可以稳定1h ，但当水样中含铁、锰、镍、钴和铋等离子
时，也与DDTC 生成有色络合物，干扰铜的测定。除铋外，均可用EDTA 和柠檬酸铵掩蔽消除。铋干扰可以通过加入氰化钠予以消除。
• 新亚铜灵萃取分光光度法
将水样中的二价铜离子用盐酸羟胺还原为亚铜离子。在中性或微酸性介质中，亚铜离子与新亚铜灵反应，生成摩尔比为1:2的黄色络合物，用三氯甲烷-甲醇混合溶剂萃取，于457nm 波长处测定吸光度，用标准曲线法进行定量测定。
第五节 锌
• 锌也是人体必不可少的有益元素，每升水含数毫克锌对人体和温血动物无害，但对鱼
类和其他水生生物影响较大。锌对鱼类的安全浓度约为0.1mg/L。此外，锌对水体的自净过程有一定抑制作用。锌的主要污染源是电镀、冶金、颜料及化工等部门的排放废水。
原子吸收分光光度法测定锌，灵敏度较高，干扰少，适用于各种水体。此外，还可选用双硫腙分光光度法、阳极溶出伏安法或示波极谱法。
• 双硫腙分光光度测定法
在pH4.0—5.5的乙酸缓冲介质中，锌离子与双硫腙反应生成红色螯合物，用四氯化碳或三氯甲烷萃取后，于其最大吸收波长535nm 处，以四氯化碳作参比，测其经空白校正后的吸光度，用标准曲线法定量。
第六节 铬
六价铬的测定
实验方法：二苯碳酰二肼分光光度法
• 实验原理：在酸性溶液中，六价铬离子与二苯碳酰二肼反应，生成紫红色化合物，其
最大吸收波长为540nm ，吸光度与浓度的关系符合比尔定律。
污染的水中铬有三价、六价两种价态。如果测定总铬，需先用高锰酸钾将水样中的三
价铬氧化为六价，再用本法测定。
其他测定方法：原子吸收分光光度法、容量法、
气相色谱法、硫酸亚铁铵滴定法、化学发光法等。
第七节 砷
元素砷毒性极低，而砷的化合物均有剧毒，三价砷化合物比其他砷化物毒性更强。砷化物容易在人体内积累，造成急性或慢性中毒。
测定水体中砷的方法有新银盐分光光度法、二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法和原子吸收分光光度法等。
（一）新银盐分光光度法
该方法基于用硼氢化钾在酸性溶液中产生新生态氢，将水样中无机砷还原成砷化氢（AsH3，即胂）气体，以硝酸-硝酸银-聚乙烯醇-乙醇溶液吸收，则砷化氢将吸收液中的银离子还原成单质胶态银，使溶液呈黄色，其颜色强度与生成氢化物的量成正比。该黄色溶液对400nm 光有最大吸收，且吸收峰形对称。以空白吸收液为参比测其吸光度，用标准曲线法测定。
（二）二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法
在碘化钾、酸性氯化亚锡作用下，五价砷被还原为三价砷，并与新生态氢反应，生成气态砷化氢（胂），被吸收于二乙氨基二硫代甲酸银（AgDDC ）-三乙醇胺的三氯甲烷溶液中，生成红色的胶体银，在510nm 波长处，以三氯甲烷为参比测其经空白校正后的吸光度，用标准曲线法定量。
水质快速检验
水质快速检验的重要意义
（1）在于防止急性中毒，防止灾后大灾大疫，提出水源选择和水源水短期应用是否安全的意见。
（2）对于评价水的处理效果，并为水的处理提供有关数据。
（3）有利于及时发现高浓度的污染排放，从而避免严重的污染事故，作为水污染的预警手段。
快速检验的基本目的和主要任务
对水源水的污染物进行快速检测，具体就是对氨氮、亚硝酸盐氮和有毒有害物质进行检验。
• 选用的检验方法要求灵敏度高、需样量少、快速、简便、易行，具有一定的准确度，
使用的器材应便于携带，所用的试剂多为固体试剂。
• 快速检验也有产品推出，如水质理化检验箱，快速测定试剂盒，农药快测卡等。 • 与常规方法比较，水质快速检验由于受条件限制，大多不能准确定量，只能半定量或
定性。通常，对每一个待测项目都预制有标准色板，与标准色板比较，颜色浅时为合格。
• 水质快速检验合格的水源水，短期饮用不至于发生急性中毒，但对永久性水源水必须
按常规方法进行检验。
第二节 一般化学性状检验
一 pH值
• pH 值对水质的变化、生物繁殖的消长、腐蚀性、水处理效果均有影响，是最重要的
水质检测项目之一。
• 我国水质标准规定pH 值在6.5~8.5。pH 值不正常，说明水源已受到某些有毒有害物
质的污染。
• 检测pH 值最易行的是广泛pH 试纸法。
二 氨氮
• 固体纳氏试剂：将HgI2 1g、KI 0.5g、酒石酸钾钠0.5g 、NaCl 30g。
• 原理：氨或铵盐与纳氏试剂在碱性条件下作用，生成淡黄色至棕色的氨基汞配位化合
物，按颜色深浅与标准色板比色。
• 方法：取10ml 水样于试管中，加620g/L氢氧化钾溶液2滴，再加一粒米大小的纳氏
试剂，振摇溶解，10min 后与标准色板
三 亚硝酸盐氮
• 固体格氏试剂：10g 对氨基苯磺酸、1g 盐酸N-（1-萘）-乙二胺和89g 酒石酸研细混
匀。
• 原理：在酸性溶液中，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸作用生成重氮盐，再与盐酸N-（1-
萘）-乙二胺偶合生成红色偶氮染料，根据颜色深浅与标准板比色。
• 方法：取10ml 水样于试管中，加格式试剂30mg ，充分振摇溶液，放置10min 后与标
准色板比色。
四 余氯
邻联甲苯胺法
余氯试剂：KHSO4 6.25g和邻联甲苯胺0.3g 混合研磨均匀。
原理：在酸性条件下，余氯可与邻联甲苯胺反应生成黄色联苯醌式化合物。
方法：取加氯消毒30min 后的水样10ml ，加余氯试剂约50mg ，振摇溶解，与标准色板比色定量。
• 二乙基对苯二胺法测定
试剂：二乙基对苯二胺硫酸盐
原理：在pH6~7的范围内，游离性余氯与二乙基对苯二胺作用生成紫红色化合物，根据颜色深浅比色定量。
方法：取加氯消毒30min 后的水样3ml 于试管中，加二乙基对苯二胺硫酸盐5mg ，振摇1min
后，与标准比色板比色。
第三节 无机毒物的检验
一 砷、氰、汞、磷化锌检验
可以用打气显色法同时测定，也可分别进行测定。
打气显色法 1 氰化物 2 亚硝酸盐氮 3 砷化物 4 磷化锌 5 汞
• （1）砷化物：水中以AsO33-或AsO43-形式存在的砷，被酸性溶液中加锌所产生的新
生态氢还原为挥发性的砷化氢。砷化氢与溴化汞试纸作用，产生黄色至褐色斑。 • （2）氰化物：在酸性环境中变成挥发性的氰化氢，在水中离解产生的CN-可催化水
合茚三酮进行自身氧化还原反应，所生成的产物与另一份子水合茚三酮的a-羟基进行交换，生成a-羟基茚三酮（1，3），其在碱性条件下可转化为红棕色的化合物。 • （3）汞：水中的汞化物与氯化亚锡作用变成挥发性的汞，与碘化亚铜作用后形成红
色碘化亚铜汞沉淀。
• （4）磷化锌：与酸作用生成磷化氢气体，该气体遇硝酸银呈黑色。遇溴化汞试纸则
成鲜黄色。
二 六价铬
• 试剂：二苯胺基脲
• 原理：二苯胺基脲与六价铬在酸性溶液中作用生成紫红色的配位化合物，颜色的深浅
与六价铬的含量成正比。
• 方法：取10ml 水样置于试管中，加硫酸氢钾150mg 使溶液呈酸性，在加二苯胺基脲
混合试剂约30ml ，振摇溶液，放置10min 后与标准色板比色
三 重金属铅、钡
• 玫瑰红酸钠法
试剂：玫瑰红酸钠（酒石酸0.75g ，酒石酸氢钠1.0g ，玫瑰红酸钠0.2g ，硝酸钠3.05g ） 原理：酸性溶液中，铅、钡离子能与玫瑰红酸钠反应，生成红色的玫瑰红酸铅沉淀。 方法：取5ml 水样，加混合试剂半勺，摇匀后，如显红色表示水中可能有铅存在
• 硫化氢-对苯二酚法
试剂：重金属试剂
原理：重金属试剂可与铅生成黑色的硫化铅沉淀。
方法：取5ml 水样于试管中，加重金属试剂少许，摇匀后，溶液呈黄褐色或棕褐色为阳性。
第四节 有机毒物
一 酚
• 试剂：4-氨基安替比林混合试剂
• 原理：在pH=10±0.2的介质中，在铁氰化钾存在下，酚类化合物能与4-氨基安替比
林作用生成红色安替匹林染料，其颜色深浅与酚含量成正比。
• 方法：去10ml 水样于试管，加入4-氨基安替比林混合试剂约50mg ，振摇溶解后再加
入铁氰化钾试剂约50mg ，再振摇溶解放置10min 与标准色板比色。
二 生物碱
• 碘化汞钾法
原理：生物碱能与碘化汞钾作用产生沉淀或浑浊。
方法：取4ml 水样于试管中，加碘化汞试剂少许，如出现沉淀或浑浊为阳性。
• BTB （溴麝香草酚蓝）反应法
原理：BTB 与生物碱类化合物作用生成黄色化合物。
方法：取10ml 水样于试管中，加BTB 混合试剂月40mg ，加氯仿2ml ，密塞反复倒置20次，静置分层。若下层为黄色，上层无色或为蓝绿色为阳性；若下层无色，上层呈BTB 本身蓝绿
色为阴性。
三 有机磷农药
• 氯化钡法
原理：有机磷农药，能与氯化钡反应得到黄色产物。
方法：取4ml 水样于试管中，加入数滴氯化钡的盐酸溶液，放置数min 后，如出现黄色为阳性。
• 酶化学法
原理：在35~40℃和pH7.2的条件下，血清中的胆碱酯酶催化硫乙酰胆碱水解成硫胆碱和醋酸。硫胆碱能使蓝色的2，6-二氯靛酚钠盐还原成无色产物。当有机磷存在时，胆碱酯酶被抑制，水解硫代乙酰胆碱的能力减弱甚至丧失，使蓝色靛酚的退色速度减慢。
第四节 有机氯农药
• 铜勺法
原理：有机氯农药受热分解产生的氯化氢与铜勺烧后表面生成的黑色氧化铜反应，产生挥发性较强的氯化铜，在无色火焰中呈现蓝色或蓝绿色。
第四章 水中非金属成分的检验
第一节 氰化物
氰化物是含有氰基（CN-）的化合物，对人体有剧毒，毒性主要来自氰基。
氰化物的致毒机理
氰化物中毒是氰化物通过皮肤、呼吸道或消化道进入体内所致。氰化物进入体内后，可迅速分解出游离的氰，通过与各种细胞内呼吸酶中的铁、铜、钼等金属离子结合，导致该酶失活，致使细胞不能利用氧，从而产生细胞内窒息。 （抑制细胞内的有氧呼吸）
氰化物在水体中的转化
游离氰化物在水体中可以HCN 和CN-形式存在，HCN 与CN-的分配与水体的pH 值有关。pH 越低，以HCN 形式存在的氰化物就越多；反之，pH 越高，以CN-形式存在的氰化物越多。 水中氰化物的来源
目前地面水中的氰化物主要来自含氰工业废水的排放（尤其电镀行业）
氰化物在水体中的自净作用
水中氰化物主要通过挥发和氧化两个途径净化。在地表水中，pH 值越低，水温越高，氰化物分解越快。
挥发作用：氰化物与溶于水中的二氧化碳作用产生氰化氢，向空中逸出。
生物氧化分解：氰化物在游离氧的氧化作用下可形成NH4+和CO2-3。
氰化物对水环境和人体健康的影响
引起异臭（苦杏仁臭），抑制有机物的生物氧化和硝化过程。
急性中毒（抑制细胞色素氧化酶）、慢性中毒（硫氰酸盐
氰化物的测定
1. 水样的采集和保存
水中极不稳定，加入氢氧化钠，使水样的pH ≥11，让HCN 全部转化为CN-，4℃保存，24小时内测定。
2. 除去干扰物质
硫化物---碳酸铅，生成黑色硫化铅沉淀
氧化剂（如活性氯）---亚硫酸钠溶液
脂肪酸---氯仿
3. 水样的预蒸馏
目的：使待测成分从样品基体中分离，从而避免了样品基体对测定的干扰。 测定总氰时，一般采用磷酸或磷酸-EDTA 蒸馏体系蒸馏水样。
收集馏出液的容量瓶中加入一定量的氢氧化钠溶液，将氰化物转变为CN-, 吸收并稳定于馏出液中。
4. 硝酸银容量法
在pH>11的碱性溶液中，以试银灵作指示剂，用硝酸银标准液滴定，Ag+与CN-定量反应生成难解离的Ag （CN ）2-配位离子，稍过量的Ag+与黄色试银灵结合生成橙红色的化合物，以指示终点到达。根据消耗的硝酸银溶液的体积，便可求出氰化物的含量。
5. 光度法
根据卤化氰能与吡啶及衍生物作用生成含戊烯二醛基本结构的产物，后者再与某些有机试剂缩合成有色染料的原理而建立。其反应过程可分为形成卤化氰、形成含戊烯二醛基本结构的中间产物和生成有色化合物三个步骤。
根据使用试剂的不同，光度法分为吡啶-联苯胺法、吡啶-巴比妥酸法、异烟酸-吡唑 酮法和异烟酸–巴比妥酸法。
当氰化物含量>1mg/L时，可用硝酸银滴定法进行测定；氰化物含量
第二节 余氯
氯化消毒杀菌能力强，持续时间长，运行成本低，是我国目前饮水消毒的主要方法。
用氯及含氯化合物消毒饮用水时，经过水解生成游离性氯。氯与细菌作用的同时还要氧化水中的有机物和还原性无机物，其需氯的总量称为需氯量。
为保证其消毒效果，加氯量必须超过需氯量，使杀菌和氧化后还有剩余一部分有效氯。加入氯经过一定时间的接触后，水中所剩余的有效氯称为余氯。
余氯分为游离性余氯和化合性余氯两种，游离性余氯包括含水分子氯、次氯酸和次氯酸盐离子，其杀菌能力较强；化合性有效氯，包括一氯胺、二氯胺和三氯化氮，其杀菌能力较弱。
余氯的测定
1. 水样的采集与保存
余氯在水中很不稳定。测定余氯的水样不能保存，应在采集现场进行测定。
2. 方法的选择
（1）碘量法：适于测定余氯含量较高的水样。
（2）DPD-硫酸亚铁铵滴定法：可测定游离性有效氯、一氯胺、二氯胺、三氯胺。
（3）DPD 比色法：适于测定余氯较低的水样。
3. 碘量法
余氯在酸性溶液中与碘化钾作用，释放出定量的碘，再以硫代硫酸钠标准溶液滴定，计算余氯含量。
4.N,N-二乙基对苯二胺-硫酸亚铁胺滴定法
游离氯在pH6.2-6.5下，与4.N,N-二乙基对苯二胺-硫酸亚铁胺（DPD ）直接反应生成红色化合物，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至红色消失，根据硫酸亚铁铵消耗的量来计算游离氯的含量。
5. N,N-二乙基对苯二胺光度法
游离氯在pH6.2-6.5与N,N-二乙基对苯二胺（DPD ）直接反应生成红色化合物，颜色深度与游离氯浓度成正比，用光度法在510nm 处比色定量。
第三节 硫化物
“硫化物”指水中溶解性无机硫化物和酸溶性金属硫化物，包括溶解性的H2S 、HS-、S2-, 以及存在于悬浮物中的可溶性硫化物和酸溶性金属硫化物。
硫化物对人体的毒性在于它与氧化型细胞色素的高价铁离子结合，使酶失去活性，影响细胞氧化过程，造成组织缺氧。
硫化氢为强烈的神经毒物，对粘膜有明显的刺激作用。成为管道维修工人丧命的罪魁祸首。
1. 水样的采集
（1）减少与空气接触
（2）加碱使pH>12
（3）加入乙酸锌，固定硫化物
（4）24h 内测量完
2. 水样的预处理
(1)沉淀法：利用Zn2+、Cd2+等离子将S2-转化成ZnS 、CdS 沉淀，再利用过滤或离心分离出沉淀，从而使待测成分与样品基本分离而消除干扰。
(2)吹气法：利用硫化物在酸性中不稳定，极易转化成硫化氢气体逸出实现待测成分与样品基本分离。
3. 测定方法
（1）碘量法
（2）亚甲蓝光度法
（3）离子色谱法
（4）极谱法
4. 碘量法
利用S2-的还原性和I2的氧化性，以过量的I2与其反应，剩余的I2以S2O32-回滴定。
5. 亚甲蓝比色法
S2-与对氨二甲基苯胺的酸性溶液混合，加入Fe3+后溶液先变成红色继而生成蓝色的亚甲蓝染料，通过比色可测定S2-的含量。
第四节 酸度与碱度
酸度:指水中所含能与强碱发生中和作用的物质的总量，这类物质包括无机酸、有机酸、强酸弱碱盐。
根据测定时使用的指示剂不同，分为总酸度和无机酸度。
以甲基橙为指示剂滴定的酸度是较强酸类的综合，测定值称为甲基橙酸度，由于其主要部分为无机酸，故又称为无机酸度。
以酚酞为指示剂滴定时，强酸、弱酸都被中和，此时得到的酸度为总酸度，又称为酚酞酸度。
水样的采集
（1）采集到聚乙烯瓶或玻璃瓶内
（2）瓶内不能有空气
（3）低温保存
（4）及时测定
酸碱指示剂滴定法
酚酞作指示剂（其变色pH 为8.3）-总酸度，包括强酸和弱酸
甲基橙作指示剂（其变色pH 约3.7）-强酸酸度
酸度的单位在《水和废水监测分析方法》中规定用CaCO3（mg/L）表示。
碱度：指水中能与强酸发生中和作用物质的总量，包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等 天然水中大都有钙、镁的重碳酸盐或碳酸盐存在，因为通常都呈弱碱性。
碱度分成三类：重碳酸盐碱度、碳酸盐碱度、氢氧化物碱度。
碱度常用于评价水体的缓冲能力及金属在其中的溶解性和毒性等。如水体酸化将导致碱度的降低。
第五节 硬度
总硬度：指溶于水中的钙盐、镁盐类的含量。
暂时硬度：又称碳酸盐硬度，主要是重碳酸钙或重碳酸镁形成，加热煮沸可生成沉淀从水中去除。
永久硬度：又称非碳酸盐硬度，由钙、镁的硫酸盐或氯化物等形成，经煮沸不能去除。 水的硬度以CaCO3mg/L表示
一般将硬度分为4级：600mg/L为极硬水。
水的硬度与人体健康的关系
（1）硬度高的水，有苦涩味，可引起肠胃功能紊乱，腹泻。
（2）消耗过多的肥皂。
（3）影响水壶、锅炉的使用寿命
硬度的测定
EDTA 滴定法：适用于测定地下水和地面水，不适用于含盐高的水，如海水。
第六节 pH值
水体的pH 值是评价水质的一个重要参数，它反映了水中弱酸和弱碱的离解程度，它对水质的变化、生物繁殖消长、腐蚀性、水处理效果等均有影响
水的pH 值在6.5-8.5的范围内不影响人的生活饮用和健康，若pH 值过低，可腐蚀管道，影响水质，并使水中大部分金属盐处于溶解状态，pH 值过高又可析出溶解性盐类，使水的感官形状恶化，也不利于消毒。
我国在水质卫生标准中规定pH 值为6.5-8.5
测定方法：1. 玻璃电极法2. 标准缓存溶液比色法
第三章 水中有机污染指标的检验
采用综合项目指标来间接反映水体受到有机物污染的状况，即测定“三氧” 、“三氮”。 三氧 溶解氧（DO) 耗氧量（OC ） 生化需氧量（BOD ）
三氮 氨氮 亚硝酸盐氮 硝酸盐氮
一 水中溶解氧含量的测定
• 溶解氧是指溶解在水里氧的量，通常记作DO ，用每升水里氧气的毫克数表示。 • 水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。
当空气中氧分压恒定时，水温越低，水中溶解氧含量也就越高。
水中溶解氧
2、测定方法的选择
(1)碘量法(清洁水可直接采用碘量法测定)
(2)修正法碘量法
1叠氮化钠修正法：水样中NO2--N 含量>0.05mg/L, Fe2＋
2高锰酸钾修正法：水样中Fe2＋>1mg/L；
3明矾絮凝修正法：水样有色或有悬浮物；
4硫酸铜-氨基磺酸絮凝修正法：含有活性污泥悬浊物的水样；
(3)膜电极法
根据分子氧透过薄膜的扩散速率来测定水中溶解氧。方法简便、快速，干扰少，可用于现场测定。
二、碘量法原理
.....
二 耗氧量
耗氧量（OC ）是指在规定条件下，用强氧化剂高猛酸钾氧化1L 水中还原性物质所消耗的氧化剂的量，单位为mg/L。
耗氧量用来表征饮用水和较清洁水中所含可被高锰酸钾（酸性或碱性条件下）氧化的物质（以有机物为主，也包括无机还原性物质）所消耗氧的量。
• 氧的消耗过程主要决定于排入水体的有机污染质的数量 , 也要考虑排入水体中氨
氮的数量 ,以及废水中无机性还原物质 ( 如 SO32-) 的数量
• 氧的补充和恢复一般有以下两个途径 :
①大气中的氧向含氧不足的水体扩散 , 使水体中的溶解氧增加 ;
②水生植物在阳光照射下进行光合作用放出氧气。
我国生活饮用水规定耗氧量≤ 3mg/L，特殊情况下≤ 5mg/L；地表水环境质量标准规定III 类水域耗氧量≤ 6mg/L。
检测方法：酸性高锰酸钾滴定法
三 生化需氧量
生物化学需氧量BOD 是指在规定条件下，水中有机物和无机物在生物氧化作用下所消耗的溶解氧。
目前世界上都广泛采用在20℃五天培养法，其测定的消耗氧量称为五日生化需氧量，即BOD5。
五日生化需氧量测定原理
与测定DO 一样，使用碘量法或溶解氧仪进行测定。
对于污染轻的水样，取其两份，一份测其当时的DO ；另一份在20±1℃下培养5天再测DO ，两者之差即为BOD5。
化学需氧量（COD ）与生化需氧量（BOD ）
废水中的BOD 与COD 是有区别的：
BOD 一般指的是微生物可降解的有机物的量，即废水中可降解有机物的量。
而COD 包括一些不可降解的有机物和包括含硫化合物等在内的无机物；COD 包含了一切耗氧物质。
BOD 的测定方法
• 1. 标准稀释法 (经典方法) 这种方法是最经典的也是最常用的方法。简单的说，
就是测定在20±1℃温度下培养五天前后溶液中的溶氧量的差值。求出来的BOD 值称为“五日生化需氧量（BOD5）”。
其实污水中有机物的分解共需一百天左右的时间，但对于生活污水来说，BOD5约等于完全氧化分解量的70%
2. 生物传感器法 新兴方法
3. 活性污泥曝气降解法 新兴方法
4. 测压法 新兴方法 除此之外，还有高温法，检压式库仑计法，坪台值法，相关估算法等，但都已不常用了。
.......
水体富营养化
水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，不过这种自然过程非常缓慢。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。水体出现富营养化现象时，浮游藻类大量繁殖，形成水华。因占优势的浮游藻类的颜色不同，水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮
四 水中氨氮含量的测定
一、概 述
1、与氮有关的水质指标
• （1）总氮：紫外分光光度法测定
• （2）凯式氮：有机氮+氨氮 蒸馏滴定方法测定
• （3）氨氮：NH3+NH4+ （组成取决于溶液的pH 值)
• （4）亚硝酸盐氮
• （5）硝酸盐氮
2、水处理系统中氮的转化过程
以蛋白质分解为例
蛋白质---胨---肽---氨基酸---氨---亚硝酸盐---硝酸盐
3、测定含氮物质的原因
• 测定水中各种形态的氮化合物，评价水体被污染和“自净”状况:
⑴当发现水中氨氮或有机氮的浓度很高时，表明水体刚刚受到污染，其潜在的危害较大， ⑵当水中硝酸盐氮浓度高时，表明水已经过生化自净。
二、实验方法的选择
• 氨氮的测定方法：
纳氏试剂比色法 具有操作简便、灵敏等特点。
水中钙、镁和铁等金属离子、硫化物、醛和酮类、颜色，以及混浊等均干扰测定，需作相应的预处理。
苯酚－次氯酸盐比色法
水杨酸－次氯酸盐比色法
电极法
三、纳氏试剂分光光度法原理
• HgI 和KI 的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，此颜色在较宽的波长范围
内具强烈吸收。通常测量用波长在410-425nm 范围。
四、实验步骤
• 1、水样预处理
• 絮凝沉淀法：
取100ml 水样（进水、出水、无氨水）
＋1ml 10%硫酸锌溶液
＋25%的NaOH 溶液，调节pH 至10.5左右，混匀
静置沉淀
过滤（弃去初滤液20ml ）
2、校准曲线的绘制：
• （1）配置铵标准使用液：
移取5.00ml 铵标准贮备液于500ml 容量瓶，定容。此溶液浓度为0.010mg/ml。
（2）标准色列配置：
• 移取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和10.0ml 铵标准使用液于50ml 比色管中，
加水至标线；
• ＋1.0ml 酒石酸钾钠溶液，混匀；
• ＋1.5ml 纳氏试剂，混匀；
• 放置显色10min 后，在波长420nm 处，用光程10mm 比色皿，以蒸馏水为参比，测量
吸光度。
（3）绘制标准曲线
2、水样的测定
• 取适量经预处理后的水样（使氨氮含量不超过0.1mg ），加入50ml 比色管中，稀释至
标线，
• ＋1.0ml 酒石酸钾钠溶液，混匀；
• ＋1.5ml 纳氏试剂，混匀；
• 放置10min 后，在波长420nm 处，用光程10mm 比色皿，以蒸馏水为参比，测量吸光
度。
3、计算
由水样测得的吸光度减去空白试验的吸光度后，从校准曲线上查得氨氮含量（mg ）。 mx ——由校准曲线查得的氨氮量（mg ）
V——水样体积（ml ）
五、注意事项
• （1）纳氏试剂中碘化汞与碘化钾的比例，对显色反应的灵敏度有较大影响。静置后
生成的沉淀应除去。
• （2）滤纸中常含痕量铵盐，使用时注意用无氨水洗涤。所用玻璃器皿应避免实验室
空气中氨的沾污
五 亚硝酸盐氮
• 亚硝酸盐氮(NO2－－N) 是氮循环的中间产物。在氧和微生物的作用下，可被氧化成
硝酸盐，在缺氧条件下也可被还原为氨。亚硝酸盐进入人体后，可使低铁血红蛋白失去输氧能力。还可与仲胺类反应生成具致癌性的亚硝胺类物质。
• 一、N －(1－萘基) －乙二胺分光光度法
• 在pH 值为1.8土0.3的酸性介质中，亚硝酸盐与对氨基苯磺酰胺反应，生成重
氮盐N －(1－萘基) －乙二胺偶联生成红色染料，540nm 处进行比色测定。
• 方法检出限为：0.003mg ／L －0.20 mg／L 。
• 二、离子色谱法
• 三、气相分子吸收光谱法
六 硝酸盐氮
• 含氮有机化合物经无机化作用最终阶段的分解产物。
• 1、酚二磺酸分光光度法：
• 硝酸盐在无水存在情况下与酚二磺酸反应，生成硝基二磺酸酚，于碱性溶液中
又生成黄色的化合物，在410nm 处测其吸光度。适用于测定饮用水、地下水、清洁地面水中的硝酸盐氮。检出限为0.02mg/L－2.0mg/L。
• 2、紫外分光光度法：
• 硝酸根离子对220nm 波长光有特征吸收，与其标准溶液对该波长光的吸收程度
比较定量。检出限为0.08mg/L－4mg/L。本法适用于清洁地表水和未受明显污染的地下水中硝酸盐氮的测定，对含有机物、表面活性剂、亚硝酸盐、六价铬、溴化物、碳酸氢盐和碳酸盐的水样，需进行预处理。
• 3、气相分子吸收光谱法
氨氮 亚硝酸盐氮 硝酸盐氮 卫生学意义
＋ － － 表示水新近受到污染 ＋ ＋ － 水新近受到污染， 分解在进行中 ＋ ＋ ＋ 一边污染一边自净 并仍有新的污染 － ＋ ＋ 污染物分解，趋向自净 － － ＋ 分解已完成 ＋ － ＋ 过去污染已基本自净， 目前又有新污染 － ＋ － 污染物已分解，但未完全自净 － －