水环境化学实验

水是人类宝贵的自然资源，水质的优劣影响着人类的生活、生产及健康。可以说水是万物之本，是人类与生物赖以生存和发展必不可少的物质。

“水环境化学”是化学与环境科学的交叉学科——环境化学的次一级分支学科。“水环境化学”以解决水环境问题为目标，主要研究污染物质在水环境中引起的环境问题，研究污染物质在陆地水环境中迁移转化积累的规律。因而水环境化学也是水文水资源学的重要组成部分，是水利工程次一级学科水文水资源方向的一门重要课程。

水环境化学是一门综合性极强的学科，它所涉及的理论和实验技能的范围是很广泛的，掌握必要的水环境化学的实验技能对于我们理解和认识水环境化学的有关理论，从事水环境化学的研究工作有着非常重要的意义。随着我国水利事业与高等教育事业的快速发展，以及教育教学改革的不断深入，水利高等教育也得到了极大的发展与提高。教学改革后，实验实践类课程占总学分的比例大大提升，水环境化学实验成为了环境科学与工程、水文学及水资源等专业学生的一门必修课，是教学计划中的重要组成部分，也是从事水环境保护工作的主要基础和有效手段。

本书详细介绍了地表水环境质量标准，从中精选了水环境化学研究和监测中实用性较强的水质指标，系统讲述了水质样品从选址、采集、运输、储存到实验室分析的全套流程。本书实验部分的编写以最新的国家环境质量标准为依据，规范实验的基本操作，强调实验的专业性。书中提供了最新的国家标准，可供从事水利事业的高等院校的学生和教师使用。

本书是在兰州大学资源与环境学院使用多年的水环境化学实验讲义的基础上编写而成的。本书在编写过程中，既考虑对学生基本技能的培养和锻炼，又注重体现学科当前最新的研究动态和研究方法。

本书由马海艳主编，高坛光、刘琴参编。其中，第1章由马海艳、刘琴编写，第2章、第3章由马海艳、高坛光编写；第4章、第5章由马海艳编写。全书由马海艳统稿，兰州大学徐彩玲教授主审。

受编者水平所限，书中不妥之处在所难免，敬请各位专家和读者批评指正。

编者

2022年1月

《水环境化学实验》是针对地表水环境质量标准中的基本项目，系统编制而成的水环境化学实验指导教材。全书分为5章，包括水环境化学实验基本知识、水质样品的采集、水质样品的保存和运输、天然水水质标准、常见水质指标的测定实验。其中，常见水质指标的测定实验系统介绍了水温、水的色度、浊度、悬浮物、pH、溶解氧、高锰酸钾指数、五日生化需氧量、化学需氧量等19项典型水质指标的测定实验过程和结果分析，具有一定的参考价值。

本书适合作为高等学校环境科学、环境工程、水文学及水资源专业本科生的教材，也可供环境保护、给排水等专业的科技人员和高校师生参考。

《水环境化学实验》是针对地表水环境质量标准中的基本项目，系统编制而成的水环境化学实验指导教材。全书分为5章，包括水环境化学实验基本知识、水质样品的采集、水质样品的保存和运输、天然水水质标准、常见水质指标的测定实验。其中，常见水质指标的测定实验系统介绍了水温、水的色度、浊度、悬浮物、pH、溶解氧、高锰酸钾指数、五日生化需氧量、化学需氧量等19项典型水质指标的测定实验过程和结果分析，具有一定的参考价值。

本书适合作为高等学校环境科学、环境工程、水文学及水资源专业本科生的教材，也可供环境保护、给排水等专业的科技人员和高校师生参考。

0绪论  001

0.1水环境化学实验的目的和意义  001

0.2水环境化学实验的学习方法  002

第1章水环境化学实验基本知识  003

1.1实验安全及规范要求  003

1.1.1实验安全  003

1.1.2规范要求  004

1.2意外事故的急救处理方法  005

1.2.1割伤  005

1.2.2烫伤  005

1.2.3酸或碱灼伤  005

1.2.4受溴腐蚀致伤  005

1.2.5磷灼伤  005

1.2.6吸入溴蒸气、氯气、硫化氢等气体  005

1.2.7有毒物质入口  006

1.2.8触电  006

1.3溶液的配制  006

1.3.1一般溶液的配制  006

1.3.2基准溶液的配制  006

1.3.3标准溶液的配制  007

1.3.4饱和溶液的配制  007

1.4玻璃器具的清洁  007

1.4.1洗涤  007

1.4.2洗涤液的制备  009

1.4.3干燥  009

1.5数据的采集  010

1.5.1数据的记录与处理  010

1.5.2误差  011

1.5.3有效数字  013

1.5.4提高分析结果准确度的方法  014

第2章水质样品的采集  016

2.1水样类型  016

2.1.1瞬时水样  016

2.1.2周期水样(不连续水样)  017

2.1.3连续水样  017

2.1.4混合水样  017

2.1.5综合水样  017

2.1.6平均污水样  017

2.2采样的前期装备和要求  018

2.2.1容器和采样器  018

2.2.2交通工具  020

2.3样品采集  020

2.3.1地表水采样  021

2.3.2地下水采样  026

2.3.3废水采样  029

2.3.4降水采样  031

2.3.5底质(沉积物)采样  031

第3章水质样品的保存和运输  032

3.1水样的保存  032

3.1.1水样变化的原因  033

3.1.2贮水容器的选择  033

3.1.3容器的准备  033

3.1.4容器的封存  035

3.1.5贮存时间  035

3.1.6贮存方法  035

3.1.7常用水样保存技术  036

3.2水样的运输  045

3.2.1样品标记及密封  045

3.2.2防震防破损  046

3.2.3冷藏要求  046

3.2.4保温  046

3.2.5押运转交  046

3.2.6超出保质期  046

第4章天然水水质标准  047

4.1水质指标  047

4.1.1物理指标  047

4.1.2化学指标  048

4.1.3生物指标  049

4.1.4放射性指标  049

4.2地表水环境质量标准  049

4.2.1水域功能和标准分类  050

4.2.2地表水环境质量标准基本项目指标及分析方法  050

4.2.3集中式生活饮用水地表水源地补充项目指标及分析方法  052

4.2.4集中式生活饮用水地表水源地特定项目指标及分析方法  053

第5章常见水质指标的测定实验  059

5.1水温的测定——温度计法  059

5.1.1实验目的  059

5.1.2原理  059

5.1.3仪器  059

5.1.4测定步骤  060

5.1.5注意事项  061

5.2色度的测定——铂钴比色法  061

5.2.1实验目的  061

5.2.2实验原理  061

5.2.3仪器和试剂  062

5.2.4测定步骤  062

5.2.5计算方法  062

5.2.6注意事项  062

5.3悬浮物和浊度的测定  063

5.3.1实验目的  063

5.3.2重量法测悬浮物  063

5.3.3分光光度法测浊度  065

5.4硬度的测定——EDTA滴定法  066

5.4.1实验目的  066

5.4.2实验原理  066

5.4.3仪器  067

5.4.4试剂  067

5.4.5测定步骤  068

5.4.6结果处理  068

5.4.7注意事项  068

5.5pH值的测定——玻璃电极法  069

5.5.1实验目的  069

5.5.2仪器  069

5.5.3试剂  069

5.5.4测定步骤  070

5.5.5计算  071

5.5.6允许差  071

5.5.7注意事项  071

5.6溶解氧——碘量法  072

5.6.1实验目的  072

5.6.2实验原理  072

5.6.3仪器  072

5.6.4试剂  072

5.6.5测定步骤  073

5.6.6结果处理  074

5.6.7注意事项  074

5.7高锰酸盐指数的测定——高锰酸盐法  074

5.7.1实验目的  074

5.7.2实验原理  075

5.7.3试剂  075

5.7.4仪器  076

5.7.5测定步骤  076

5.7.6结果处理  076

5.7.7注意事项  077

5.8五日生化需氧量的测定——稀释与接种法  077

5.8.1实验目的  078

5.8.2实验原理  078

5.8.3试剂和材料  078

5.8.4仪器  080

5.8.5样品  080

5.8.6测定步骤  081

5.8.7结果计算  084

5.8.8质量控制  085

5.8.9精密度和准确度  085

5.8.10注意事项  085

5.9化学需氧量的测定——快速消解分光光度法  086

5.9.1实验目的  086

5.9.2实验原理  086

5.9.3仪器  086

5.9.4试剂  087

5.9.5测定步骤  089

5.9.6结果处理  090

5.9.7注意事项  090

5.10水和废水中氨氮的测定——纳氏分光光度法  091

5.10.1适用范围  091

5.10.2方法原理  091

5.10.3干扰及消除  091

5.10.4试剂和材料  092

5.10.5仪器和设备  093

5.10.6样品  093

5.10.7测定步骤  094

5.10.8结果计算  094

5.10.9质量保证和质量控制  095

5.10.10注意事项  096

5.11水中总磷的测定——钼酸铵分光光度法  096

5.11.1适用范围  096

5.11.2方法原理  096

5.11.3试剂  097

5.11.4仪器  098

5.11.5采样和样品  098

5.11.6测定步骤  098

5.11.7结果计算  099

5.11.8注意事项  100

5.12水中总氮的测定——碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法  100

5.12.1实验目的  100

5.12.2实验原理  101

5.12.3仪器  101

5.12.4试剂  101

5.12.5样品  102

5.12.6测定步骤  102

5.12.7结果处理  103

5.12.8注意事项  104

5.13水中挥发酚的测定——蒸馏后4-氨基安替比林分光光度法  104

5.13.1实验目的  104

5.13.2萃取分光光度法  104

5.13.3直接分光光度法  108

5.13.4注意事项  109

5.14水中硝酸盐氮的测定——紫外分光光度法  110

5.14.1实验目的  111

5.14.2实验原理  111

5.14.3仪器  111

5.14.4试剂  111

5.14.5测定步骤  112

5.14.6结果处理  112

5.14.7注意事项  113

5.15阴离子表面活性剂的测定——亚甲蓝分光光度法  113

5.15.1实验目的  114

5.15.2实验原理  114

5.15.3仪器  114

5.15.4试剂  114

5.15.5测定步骤  115

5.15.6结果处理  116

5.15.7注意事项  117

5.16水中硫化物的测定——气相分子吸收光谱法  118

5.16.1实验目的  118

5.16.2实验原理  118

5.16.3仪器  118

5.16.4试剂  119

5.16.5测定步骤  121

5.16.6结果处理  122

5.16.7注意事项  122

5.17粪大肠菌群的测定——滤膜法  123

5.17.1实验目的  123

5.17.2实验原理  123

5.17.3培养基和试剂  123

5.17.4仪器和设备  124

5.17.5测定步骤  125

5.17.6结果处理  126

5.17.7注意事项  127

5.18水中硫酸盐的测定——铬酸钡分光光度法  127

5.18.1实验目的  127

5.18.2实验原理  127

5.18.3仪器  128

5.18.4试剂  128

5.18.5实验步骤  128

5.18.6结果处理  129

5.18.7注意事项  129

5.19水中氯化物的测定——硝酸银滴定法  129

5.19.1实验目的  129

5.19.2实验原理  130

5.19.3仪器  130

5.19.4试剂  130

5.19.5测定步骤  131

5.19.6结果处理  132

5.19.7注意事项  132

参考文献  133

《水环境化学实验》是针对地表水环境质量标准中的基本项目，系统编制而成的水环境化学实验指导教材。全书分为5章，包括水环境化学实验基本知识、水质样品的采集、水质样品的保存和运输、天然水水质标准、常见水质指标的测定实验。其中，常见水质指标的测定实验系统介绍了水温、水的色度、浊度、悬浮物、pH、溶解氧、高锰酸钾指数、五日生化需氧量、化学需氧量等19项典型水质指标的测定实验过程和结果分析，具有一定的参考价值。

本书适合作为高等学校环境科学、环境工程、水文学及水资源专业本科生的教材，也可供环境保护、给排水等专业的科技人员和高校师生参考。