3.5 金属化合物指标的测定（课件）-《环境监测》同步教学（大连理工大学出版社）

3.1 概述 3.2 水样的采集 3.3 水样的运输、保存和预处理 3.4 物理性指标的测定 3.5 金属化合物指标的测定 3.6 非金属无机物的测定 3.7 有机化合物的测定 3.8 底质监测 3.9 水体污染生物监测 第3章 水和污水监测 水体中含有大量金属化合物，一般以金属离子的形式存在，按其对人体健康的影响分为三类：一类是人体健康必需的常量元素（如K、Na、Ca、Mg）和微量元素（如Fe、Mn、Zn、Se），人缺少了就要生病；另一类是无害元素（Li、B、Ti 等），尚不知其作用；第三类是对人体健康有害的元素（如汞、镉、铬、铅、砷等），尤其当水体中该类金属离子浓度超过一定数值时，其毒害作用更大。 3.5.1 铬 1.危害与污染来源 铬是生物体必需的微量元素之一，金属铬对人体是无毒的，缺乏铬反而引起动脉粥样硬化。 3.5 金属化合物指标的测定 铬的污染来源主要是含铬矿石的加工、金属表面处理、皮革鞣制、印染、制药、化工等行业的工业废水。铬属于第一类污染物，其最高允许排放浓度:总铬为1.5mg/L，六价铬为0.5mg/L。 2.测定方法选择 铬的测定方法有二苯碳酰二肼分光光度法（A）、原子吸收分光光度法（B）、等离子发射光谱法和硫酸亚铁铵滴定法（C）等。 3.二苯碳酰二肼分光光度法 （1）六价铬的测定 ①方法原理 在酸性溶液中，六价铬与二苯碳酰二肼（DPC）反应，生成紫红色化合物，在其最大吸收波长540nm处测定吸光度，利用标准曲线法求出水样中六价铬的含量。 ②测定要点 样品预处理 标准曲线绘制 样品测定 （2）总铬的测定 ①原理 在酸性溶液中，水样中的三价铬用KMnO4 氧化为六价铬，过量的KMnO4 用亚硝酸钠分解，过量的亚硝酸钠以尿素（CO（NH2）2）分解，然后调节溶液的pH值，加入显色剂显色，按测定六价铬的方法进行比色测定。 ②注意问题 KMnO4 氧化三价铬时，应加热煮沸一段时间，随时添加KMnO4 使溶液保持红色，但不能过量太多。还原过量的KMnO4 时，应先加尿素，后加NaNO2 溶液。 4.硫酸亚铁铵滴定法（测定总铬） （1）方法原理 在酸性溶液中，以银盐作催化剂，用过硫酸铵将三价铬氧化成六价铬。加少量氯化钠并煮沸，除去过量的过硫酸铵及反应中产生的氯气。以苯基代邻氨基苯甲酸作指示剂，用硫酸亚铁铵［Fe（NH4）2（SO4）2］标准溶液滴定，使六价铬还原为三价铬，溶液呈亮绿色即为终点。根据硫酸亚铁铵溶液的浓度和用量，计算出水样中总铬含量。 （2）注意事项 ①指示剂在测定水样和空白时的用量要保持一致。 ②注意掌握加热煮沸时间。若时间不够，过量的过硫酸铵及氯气未除尽，会使结果偏高;若煮沸时间太长，溶液体积少，酸度高，可能使六价铬还原为三价铬，使结果偏低。 3.5.2 镉 镉属于第一类污染物，总镉最高允许排放浓度0.1mg/L。 镉的主要污染源为电镀、采矿、冶炼、染料、电池和化工等行业排放的污水。 镉的测定方法主要有原子吸收分光光度（A）、阳极溶出伏安法（B）和示波极谱法（A）、等离子发射光谱法（B）等，此外双硫腙光度法由于操作复杂，在新版监测方法中未做推荐。 1.原子吸收分光光度法简介 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。 （1）原理及定量依据 A= k′c 式中 k′——常数； A ——待测元素的吸光度。 （2）仪器结构 （3）定量分析方法 ①标准曲线法 ②标准加入法 2.直接吸入火焰原子吸收法测定镉、铜、铅、锌（A） 3.萃取火焰原子吸收法测定微量镉、铜、铅（A） 本方法适用于离子含量较低、需进行富集后测定的水样。对一般仪器的适用浓度范围为 镉和铜：1~50μg/L；铅：10~200μg/L。 4.石墨炉原子吸收分光光度法测定镉、铜和铅（B） 将标准溶液和清洁水样分别直接注入石墨炉内进行测定。每次进样量10～20μL（视元素含量而定）。 （1）石墨炉加热过程测定时，石墨炉分三阶段加热升温。 ①干燥阶段 ②灰化阶段 ③原子化阶段 （2）石墨炉工作条件见表3-12。 表3-12