環(huán)境監(jiān)測課程設(shè)計(校園大氣和水質(zhì)監(jiān)測)
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環(huán)境監(jiān)測課程設(shè)計
《環(huán)境監(jiān)測》課程設(shè)計教學(xué)大綱
一、課程設(shè)計的目的
A、鞏固、消化《環(huán)境監(jiān)測》課程的理論知識; B、熟悉環(huán)境監(jiān)測的全過程; C、掌握常規(guī)監(jiān)測項目的監(jiān)測原理、方法、操作技能; D、培養(yǎng)學(xué)生進行現(xiàn)場調(diào)查和操作動手的能力; E、熟悉在監(jiān)測過程進行質(zhì)量保證的方法; F、具備制定和實施污染源調(diào)查、
環(huán)境影響評價、治理工程所必需的監(jiān)測方 案的能力。
二、課程設(shè)計形式及要求
A、設(shè)計形式:教師先介紹課程設(shè)計方法,安排課程設(shè)計進度表,定時答疑、 現(xiàn)場指導(dǎo);學(xué)生根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)書和指導(dǎo)書,分組協(xié)調(diào)完成環(huán)境監(jiān)測實驗;學(xué) 生獨立撰寫《環(huán)境監(jiān)測》課程設(shè)計報告; B、基本要求:符合我國《環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》 、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)可靠、課程 設(shè)計報告規(guī)范。
三、課程設(shè)計的內(nèi)容
根據(jù)區(qū)域水或大氣環(huán)境的特點,擬定監(jiān)測方案,優(yōu)化布點,采集樣品分析測 試,撰寫《環(huán)境監(jiān)測》課程設(shè)計報告。
四、成績評定
根據(jù)學(xué)生的實驗表現(xiàn)及設(shè)計報告,由指導(dǎo)教師進行評分。課程設(shè)計按五級打 分:優(yōu)、良、中、及格、不及格。
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環(huán)境監(jiān)測課程設(shè)計
《環(huán)境監(jiān)測》課程設(shè)計任務(wù)書和指導(dǎo)書
一、設(shè)計目的和任務(wù)
1、目的 本課程設(shè)計是《環(huán)境監(jiān)測》課程的教學(xué)環(huán)節(jié)之一。要求綜合運用所學(xué)的有關(guān) 基礎(chǔ)理論、操作技能,在設(shè)計中學(xué)習(xí)、鞏固和提高理論知識與實際的操作能力。 2、任務(wù) 進行區(qū)域環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查,擬定監(jiān)測方案,優(yōu)化布點,采集樣品分析測試,撰 寫《環(huán)境監(jiān)測》課程設(shè)計報告。
二、設(shè)計內(nèi)容(任選一)
1、洛陽理工學(xué)院校園空氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測與評價 現(xiàn)場調(diào)查,收集資料,優(yōu)化布設(shè)三個采樣點,監(jiān)測四個項目:TSP、SO2、 NO2;改善校園空氣環(huán)境的對策和建議,總結(jié)。 2、洛陽理工學(xué)院鏡月湖水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測與評價 現(xiàn)場調(diào)查,收集資料,優(yōu)化布設(shè)三個采樣點,監(jiān)測四個項目:pH、六價鉻、 COD、DO;改善鏡月湖水環(huán)境質(zhì)量的對策和建議,總結(jié)。 3、
三、設(shè)計要求
符合我國《環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)可靠、課程設(shè)計報告規(guī)范。 四、時間安排 2012 年 5 月 16 日--5 月 22 日 2 個教學(xué)周。
五、成績評定
以優(yōu)、良、中、及格、不及格評定成績,并以 30%計入期末總分。
六、參考文獻
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環(huán)境監(jiān)測課程設(shè)計
1 總論 1.1 環(huán)境監(jiān)測總論 摘要: 環(huán)境監(jiān)測是以環(huán)境為對象,運用物理的、化學(xué)的和生物的技術(shù)手段,對其中 的污染物及其有關(guān)的組成成分進行定性、定量和系統(tǒng)的綜合分析,以探索研究環(huán) 境質(zhì)量的變化規(guī)律。其任務(wù)是要對環(huán)境樣品中的污染物的組成進行鑒定和測試, 并研究在一定歷史時期和一定空間內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量的性質(zhì)、組成和結(jié)構(gòu)。 環(huán)境監(jiān)測包括兩個方面: 一方面是污染源監(jiān)測, 即在排放污染的工廠設(shè)置自動監(jiān)測儀器或定期定時定 點采集樣品,分析有害物質(zhì)濃度和排放量; 另一方面是環(huán)境監(jiān)測, 是對環(huán)境污染物質(zhì)以及由于環(huán)境污染而造成的污染現(xiàn) 狀進行分析、監(jiān)視,明確污染趨勢、數(shù)值和污染的實際狀態(tài)。這兩方面監(jiān)測都是 以國家頒發(fā)的排放標(biāo)準(zhǔn)和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),監(jiān)測有害物質(zhì)含量是否超過國家標(biāo) 準(zhǔn),從而為正確評價環(huán)境質(zhì)量,制定環(huán)境法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境規(guī)劃和污染防治措施 提供不可缺少的科學(xué)依據(jù),為改善和保護人類的生存環(huán)境服務(wù)。 1.2 環(huán)境監(jiān)測的分類 環(huán)境監(jiān)測可按其監(jiān)測目的或監(jiān)測介質(zhì)對象進行分類 (一)按監(jiān)測目的分類 1.監(jiān)視性監(jiān)測:①環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測:a.大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測 b.水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測 c.環(huán) 境噪聲監(jiān)測;②污染源監(jiān)督檢測 2.特定目的性監(jiān)測:①污染事故監(jiān)測;②糾紛仲裁監(jiān)測;③考核驗證監(jiān)測; ④咨詢服務(wù)監(jiān)測 3.研究性監(jiān)測:①標(biāo)準(zhǔn)方法、標(biāo)準(zhǔn)樣品研制監(jiān)測;②污染規(guī)律研究監(jiān)測; ③背景調(diào)查監(jiān)測;④綜合評價研究監(jiān)測. (二)按監(jiān)測介質(zhì)對象分類: 環(huán)境監(jiān)測以監(jiān)測介質(zhì)為對象, 分為大氣污染監(jiān)測、 水質(zhì)污染監(jiān)測、 空氣監(jiān)測、 土壤監(jiān)測、固體廢棄物監(jiān)測、生物污染監(jiān)測、生態(tài)監(jiān)測、噪聲和振動污染監(jiān)測、 電磁輻射監(jiān)測、放射性污染監(jiān)測、熱污染控制監(jiān)測等。
2 課程實習(xí)
2.1 課程實習(xí)的目的
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環(huán)境監(jiān)測課程設(shè)計
此次的課程設(shè)計是針對湖北黃石市城中湖磁湖水質(zhì)進行 PH 值、DO 、COD 值的監(jiān)測,進而了解黃石市磁湖的水質(zhì)狀況,提出保護磁湖水質(zhì)的對策和建議, 利用我們所學(xué)的專業(yè)知識來解決實際的問題。主要實習(xí)目的為: ? ? 設(shè)計課程實踐,鞏固所學(xué)的專業(yè)知識; 熟悉環(huán)境監(jiān)測從布點、采樣、樣品處理、分析測試、數(shù)據(jù)處理到分析評 價等一系列整套工作程序; ? 能夠準(zhǔn)確及時、 全面的反映水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢, 為環(huán)境管理、 污染源控制、環(huán)境規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù); ? 收集環(huán)境背景數(shù)據(jù)、積累長期監(jiān)測資料,為制定和修訂各類環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、 實施總量控制、目標(biāo)管理提供依據(jù); ? 進一步認(rèn)識環(huán)境監(jiān)測的強化管理,健全環(huán)保法制手段,是環(huán)境保護的基 礎(chǔ)同時也是環(huán)境管理的支柱。 2.2 磁湖概況 黃石磁湖位于黃石市區(qū)中心,現(xiàn)有水面8.4平方公里,岸線曲折,秀麗清新, 因“湖邊多磁石”而得名。面積10平方公里,大于著名的杭州西湖,居全國市區(qū)內(nèi) 湖之首,磁湖以湖邊盛產(chǎn)磁鐵而得名。 黃石市位于湖北省鄂東南部,長江中游南岸,地處東經(jīng)114° 43? —115° 30? , 北緯29° 30? —30° 19? ,下轄四區(qū)(黃石港區(qū),西塞山區(qū),下陸區(qū),鐵山區(qū)。市(大 冶市) ,縣(陽新縣) ) ,黃石理工學(xué)院就位于黃石市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)青龍山下, 磁湖之濱,校園山清水秀,風(fēng)景怡人,是莘莘學(xué)子求學(xué)深造的好地方。 黃石市地處幕阜山脈北側(cè)邊緣的丘陵地帶,境內(nèi)群山起伏,縱橫千里。大 體分布顯東西走向。 山地主要由石灰?guī)r構(gòu)成, 平地為第四世紀(jì)沖擊積層, 沉淀層, 主要由紅粘土, 重型砂質(zhì)粘土等組成。 市域范圍內(nèi)無活動斷面層存在, 地殼穩(wěn)定, 無震災(zāi)歷史。 2.3 磁湖水質(zhì)狀況 黃石市水域?qū)掗煟?湖泊較多,與本項目有關(guān)的域為黃石理工學(xué)院校區(qū)外磁 湖。磁湖位于城區(qū)中心,是黃石市最大的淺水湖泊。磁湖徑流面積 62· 8km? ,湖泊 面積 8· 2km? ,平均水深 1· 75m,湖體容量 1748× 104m? ,兼市防洪、排澇、養(yǎng)殖和游 覽為一體的多功能的水資源地。
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環(huán)境監(jiān)測課程設(shè)計
磁湖水質(zhì)狀況 徑流 面積 62.8 湖泊 面積 8.2 平均 水深 (m) 1.75 湖體 面積 (萬 m? ) 1748 警戒 水位 (m) 18.5 最高 23.0
水 中等 18.0
程 最低 16.5
(km? ) (km? )
2.4 黃石氣候條件 黃石地處中緯度,太陽輻射季節(jié)性差別大,遠離海洋,陸面多為礦山群,春 夏季下墊面粗糙且增濕快,對流強,加之受東亞季風(fēng)環(huán)流影響,其氣候特征冬冷 夏熱、四季分明,光照充足,熱能豐富,雨量充沛,為典型的亞熱帶東亞大陸性 氣候。 黃石年平均氣溫17.0℃。 最熱月 (7月) 平均29.2℃, 最冷月 (1月) 平均3.9℃。 無霜期年平均264天,年平均降水量1382.6毫米,年平均降雨日132天左右,全年 日照1666.4-2280.9小時,占全年月日可照射時數(shù)的31℅-63℅。境內(nèi)多東南風(fēng),年 平均風(fēng)速為每秒2.17米。全境氣候溫和、濕潤,冬寒期短,水熱條件優(yōu)越,有利 農(nóng)作物生長。 黃石市主要氣候特征 多年平均 歷年最多 歷年最低 多年平均 日最大 132 多年平均 歷年最大 25% E ESE 頻率 16% 7% 2.17 23.0 17.0 40.3 -11 1382.6 249.5
氣溫(℃) 降水量(mm) 降水天數(shù)(d) 風(fēng)速(m/s) 靜風(fēng)速率 主導(dǎo)風(fēng)向 2.5 磁湖污染及其來源
磁湖東南一帶被分割成數(shù)塊,圍成湖埂養(yǎng)魚,這樣雖然帶來了一定的經(jīng)濟效 應(yīng), 但是由于承包水面的經(jīng)營者向魚塘中投入大量福含氮和磷的肥料和飼料,導(dǎo) 致了水體的富營養(yǎng)化,2000年左右,通過各個部門的努力,拆除了湖埂,恢復(fù)了 湖面,擴大了水域面積。此外,在1995年以前,湖邊的居民生活用水都是不經(jīng)處
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理而直接排放到磁湖中。 磁湖的水域面積為8.4平方公里,匯水面積為62.8平方公里,平均水深為1.75 米。 由于黃石重工業(yè)的發(fā)展、 市區(qū)人口的增多和管理不善等多重原因?qū)е麓藕?質(zhì)不斷惡化,水藻叢生,湖水發(fā)臭,加之開山取石、伐林墾地,水土流失不斷淤 積抬高湖床, 使湖水從原來的均深3.5米降至現(xiàn)在的1.75米。 此外, 圍湖造池養(yǎng)魚、 填湖造地,不斷分割湖面,都造成了湖面面積不斷縮小。 磁湖污染主要來源:
①周邊的學(xué)校、 工廠和餐飲業(yè)的廢水直接排放入水體, 致使湖泊污染日趨嚴(yán)
重,水生生物資源大幅減少,使水生態(tài)狀況惡化。 ②科學(xué)化養(yǎng)殖水平不高,資源利用不合理,養(yǎng)殖品種和放養(yǎng)量失調(diào),造成內(nèi) 源性原因引起的水體富營養(yǎng)化。 ③湖泊生態(tài)功能的萎縮:大量的污染物造成大量的營養(yǎng)物質(zhì)在湖泊中積累, 大大超過了水體的自凈能力, 使很多生物無法生存,進而產(chǎn)生水體食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)破 壞、生態(tài)過程不能完成的次生效應(yīng),整個生態(tài)系統(tǒng)進入惡性循環(huán)。
3 監(jiān)測點的布置及監(jiān)測方法
3.1 監(jiān)測點的布置 (1)監(jiān)測點的布置原則 在確定和優(yōu)化地表水監(jiān)測點位時,,應(yīng)遵循尺度范圍原則、信息量原則和經(jīng)濟 性、代表性、可控性及不斷優(yōu)化的原則。 (2)監(jiān)測斷面的設(shè)置方法 在對湖泊水庫進行斷面設(shè)置前, 首先應(yīng)判斷湖泊水庫是單一水體還是復(fù)雜水 體;其次,要考慮匯入湖泊水庫的河流流量,水流的徑流量,季節(jié)變化,沿岸污 染源分布及污染物擴散與自凈規(guī)律,生態(tài)特點等。 設(shè)置監(jiān)測斷面后, 應(yīng)根據(jù)水面的寬度確定斷面上的采樣垂線,再根據(jù)采樣垂 線的深度確定采樣點的位置和數(shù)目。其原則是: 對于江河湖等水系的每個監(jiān)測斷面,當(dāng)水面寬度小于 50m 時,只設(shè)一條中泓 垂線;水面寬 50m-100m 時,設(shè)左、中、右三條垂線;水面寬大于 150m 時至 少設(shè)置 5 條等距離采樣垂線;較寬的應(yīng)酌情增加垂線數(shù)。在一條垂線上當(dāng)水深 小于或等于 5m 時,只在水面下 0.3-0.5m 處設(shè)一個采樣點;水深 5-10m 時,在
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水面下 0.3-0.5m 處和河岸以上約 0.5m 處設(shè)一點,1/2 水深處一點;水深超過 50m 時,應(yīng)酌情增加采樣個數(shù)。 由于磁湖平均水深 1.75m,可只在水面下 0.3-0.5m 處的中泓垂線上設(shè)一個采 樣點。從 5 月 16 號起連續(xù)七天,每天早上到磁湖采樣一次,并統(tǒng)計監(jiān)測均值。 磁湖沿岸檢測地點設(shè)置 檢測地點 一號監(jiān)測點 二號監(jiān)測點 三號監(jiān)測點 四號監(jiān)測點 五號監(jiān)測點 水樣地點 楠竹林 皇姑嶺 中門 東門 海關(guān)
3.2 監(jiān)測項目及方法 實驗序號 1 2 3 4 監(jiān)測對象 PH 值 水中溶解氧(DO 值) 化學(xué)需氧量(COD 值) 水中鉻的測定 方法 pH 復(fù)合電極法 碘量法 重鉻酸鉀法 二苯碳酰二肼分光光度
4實驗
4.1pH 的測定 4.1.1 實驗原理
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pH 值測量常用復(fù)合電極法。方法原理如下: 以玻璃電極為指示電極, 以 Ag/AgCl 等為參比電極和在一起組成 pH 電極復(fù) 合電動勢隨氫離子活度變化而發(fā)生偏移來測定水樣的 pH 值。復(fù)合電極 pH 計均有溫度補償裝置,用以校正溫度對電極的影響,用于常規(guī)水樣監(jiān)測可 準(zhǔn)確至 0.1pH 單位。較精密儀器可準(zhǔn)確至 0.01pH 單位。為了提高測定的準(zhǔn) 確度,校準(zhǔn)儀器時選用的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的 pH 值應(yīng)與水樣的 pH 值接近。 4.1.2 實驗器材 ①便攜式 pH 計。 ② 100mL 燒杯,最好是聚乙烯或聚四氟乙烯燒杯 4.1.3 實驗試劑 標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液,配制方法如下: 將儀器中配帶的袋裝磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)緩沖劑 (pH6.8) 倒入 100mL 燒杯中, 加 蒸餾水溶解至 100mL 刻度線處,用玻璃棒攪拌使其完全溶解,貼上標(biāo)簽以作備 用。 4.1.4 實驗步驟 準(zhǔn)備工作:將參比電極下端的塑料套取下,使其露出上端的玻璃電極,用蒸 餾水清洗電極兩到三次,將電極放入配置好的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中進行校正。 校正:將功能開關(guān)至 pH 檔,把用去離子水清洗干凈的電極插入 pH=6.8 的緩 沖溶液中. 調(diào)節(jié)溫度補償旋鈕 ,使其指示的溫度與緩沖溶液溫度相同 .再調(diào)節(jié)斜度 旋鈕至最大值處。 調(diào)節(jié)定位旋鈕,使儀器顯示的 pH 值與該緩沖溶液在此溫度下的 pH 值相同,即 6.8。 測 pH 值:①用去蒸餾水清洗電極,再用濾紙吸干電極表面水分; ②將電極插入被測溶液中,儀器顯示被測溶液的 pH 值; ③待 pH 顯示讀數(shù)穩(wěn)定后,記下其 pH 值; ④重復(fù)測量取平均值。
4.1.5實驗原始數(shù)據(jù) 監(jiān)測地 5 月 16 5 月 17 5 月 18 5 月 20 5 月 21 5 月 22 5 月 23
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點時間 東門 中門 海關(guān) 楠竹林 皇姑嶺 6 7 6 6 6 7 6 6 7 6
東門 10 8 6 4 2 0 5月16 5月17 5月18 5月20 5月21 5月22 5月23 中門
6 6 6 6 6
海關(guān)
5 5 5 6 6
5 6 6 6 6
楠竹林
5 6 6 6 6
皇姑嶺
6 7 8 7 6
4.2 水中溶解氧(DO)的測定 4.2.1 實驗原理 碘量法測定水中溶解氧是基于溶解氧的氧化性能。當(dāng)水樣中加入硫酸錳和堿 性 KI 溶液時,立即生成二氧化錳沉淀。二氧化錳極不穩(wěn)定,迅速與水中溶解氧 化合生成錳酸錳。在加入硫酸酸化后,已化合的溶解氧(以錳酸錳的形式存在) 將 KI 氧化并釋放出與溶解氧量相當(dāng)?shù)挠坞x碘。然后用硫代硫酸鈉的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴 定,換算出溶解氧的含量 此法適用于含少量還原性物質(zhì)及硝酸氮<0.1mg/L、鐵不大于 1mg/L,較為清 潔的水樣。 4.2.2 實驗器材 250mL 溶解氧瓶; 50mL 酸式滴定管; 250mL 錐形瓶; 鐵架臺; 洗耳球;100mL 移液管;2mL 吸液管。 4.2.3 實驗試劑 硫酸錳溶液; 堿性 KI 溶液; 濃硫酸; 1%淀粉溶液; 0.02500mol/L(1/6K2Cr2O7)
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重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液;0.0216mol/L 硫代硫酸鈉溶液,蒸餾水。 各種所需試劑的配制方法如下: 硫酸錳溶液的配制:稱取 480gMnSO4· 4H2O,溶于蒸餾水中,過濾后稀釋 至 1L。 (此溶液在酸性時,加入 KI 后,遇淀粉不變色。 ) 堿性 KI 溶液的配制:?稱取 500gNaOH 溶于 300~400mL 蒸餾水中,?稱取 150gKI 溶于 200mL 蒸餾水中,待氫氧化鈉溶液冷卻后將兩種溶液合并,混勻, 用蒸餾水稀釋至 1L。若有沉淀,則放置過夜后,傾出上層清液,儲于塑料瓶中, 用黑紙包裹避光保存。 1%淀粉溶液的配制:?稱取 1g 可溶性淀粉,用少量水調(diào)成糊狀,再用剛煮 沸的水沖稀至 100mL。冷卻后,加入 0.1g 水楊酸或 0.4g 氯化鋅防腐。 0.02500mol/L(1/6K2Cr2O7)重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:稱取于 105--110℃烘 干 2 小時并冷卻的 K2Cr2O70.3064g,溶于水,移入 250mL 容量瓶中,用水稀釋 至標(biāo)線,搖勻。 0.0216mol/L 硫代硫酸鈉溶液:稱取 6.2g 硫代硫酸鈉(Na2S2O3· 5H2O)?溶于 煮沸放冷的水中,加入 0.2g 碳酸鈉,用水稀釋至 1000mL。儲于棕色瓶中,使用 前用 0.02500mol/L 重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。 標(biāo)定方法如下: 于 250mL 碘量瓶中, ?加入 100mL 水和 1gKI, ??加入 10.00mL 0.02500mol/L 重鉻酸鉀(1/6K2Cr2O7)標(biāo)準(zhǔn)溶液、 5mL(1+5)硫酸溶液, 密塞, 搖勻。 ?于暗處靜置 5 分鐘后,用待標(biāo)定的硫代硫酸鈉溶液滴定至溶液呈淡黃色,加入 1mL 淀粉溶液,繼續(xù)滴定至藍色剛好褪去為止,記錄用量。 C=10.00× 0.02160/v 式中:C—硫代硫酸鈉溶液的濃度(mol/L) V-滴定時消耗硫代硫酸鈉溶液的體積,ml。 4.2.4 實驗步驟 1、樣品的采集 帶采樣瓶去磁湖(檔案館)采樣點,將采樣瓶沉入水中,至采樣瓶滿提出水 面,蓋好玻璃塞,將固定了溶解氧的水樣帶回實驗室備用。 2、溶解氧的固定
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吸液管插入溶解氧瓶液面下, 分別加 1ml 硫酸錳溶液, 2ml 堿性碘化鉀溶液, 蓋好瓶塞,混合數(shù)次,靜置。將樣品帶回實驗室。 反應(yīng)化學(xué)方程式如下: MnSO4+2NaOH=Mn(OH)2↓+Na2SO4 Mn(OH)2+ O2 = Mno(OH)2↓ 3、析出碘(酸化) 打開瓶塞,將吸液管插入液面下加 2.0ml 硫酸。蓋好瓶塞混合至沉淀全部溶 解,靜置 5min。 反應(yīng)化學(xué)方程式如下: Mn(OH)2+H2SO4 = Mn(SO4)2 +3H2O Mn(SO4)2 + 2KI = MnSO4 + K2SO4+I2 4、硫代硫酸鈉標(biāo)液滴定 用移液管移取 100.00ml 溶液于 250ml 錐形瓶中,用硫代硫酸鈉標(biāo)液滴定至 溶液呈淡黃色,加入 1ml 淀粉溶液,繼續(xù)滴至藍色剛好褪去,記錄硫代硫酸鈉用 量。 反應(yīng)化學(xué)方程式如下: I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 5、計算: 溶解氧(mg/L)=C× V× 8× 1000/100 式中:C—硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mol/L; V—滴定時消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積,ml; 4.2.5 實驗原始數(shù)據(jù)記錄表 監(jiān) 測 地 5 月 16 點時間 東門 中門 海關(guān) 楠竹林 皇姑嶺 5 月 17 5 月 18 5 月 20 5 月 21 5 月 22 5 月 23 (棕色沉淀)
(ML) (ML) (ML) (ML) (ML) (ML) (ML) 2.80 5.30 2.80 2.30 1.60 3.50 3.30 4.80 3.30 3.40 3.60 4.30 3.20 4.50 3.50 3.70 4.70 6.50 4.20 5.00 3.60 4.10 3.50 3.20 3.30 4.20 4.00 3.20 4.10 3.50 4.70 3.90 4.30 4.50 4.10
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東門 7 6 5 4 3 2 1 0 5月16 5月17
中門
海關(guān)
楠竹林
皇姑嶺
5月18
5月20
5月21
5月22
5月23
4.3 化學(xué)需氧量(COD)的測定 4.3.1 實驗原理 在強酸性溶液中, 一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中還原性物質(zhì),過量的重鉻酸 鉀以試亞鐵靈作指示劑、 用硫酸亞鐵銨溶液回滴。根據(jù)用量算出水樣中還原性物 質(zhì)消耗的氧。反應(yīng)過程如下: Cr2O2Cr2O26Fe+ 4.3.2 實驗器材 250ml 容量瓶;消解罐;錐形瓶;大燒杯; 滴定管; 微波消解儀; 量筒, 10ml 吸液管;2ml 吸液管。 4.3.3 實驗試劑 重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液;試亞鐵靈指示液;硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液;硫酸-硫酸銀 溶液;蒸餾水 各種所需試劑的配制方法如下: 重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(1/6 =0.2500mol/L)稱取預(yù)先在 120℃烘干 2h 的基準(zhǔn) 或優(yōu)級純重鉻酸鉀 12.258g 溶于水中,移入 1000ml 容量瓶,稀釋至標(biāo)線,搖勻。 試亞鐵靈指示液:稱取 1.485g 鄰菲啰啉,0.695g 硫酸亞鐵溶于水中,稀釋 至 100ml,貯于棕色瓶內(nèi)。
7 + 14H 7 + 14H
+6e → 2Cr+ +6Fe+
3+ 7H2O
2→ 6Fe+
3+2Cr+
3+ 7H2O
2+ 試亞鐵靈 → 紅褐色
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硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取 39.5g 硫酸亞鐵銨溶于水,邊攪拌邊緩慢加入 20ml 濃硫酸,冷卻后移入 1000ml 容量瓶中,加水稀釋至標(biāo)線,搖勻。臨用前用 重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。 硫酸-硫酸銀溶液:與 2500ml 濃硫酸中加入 25g 硫酸銀。放置 1-2d,不時 搖動使其溶解(如無 2500ml 容器,可在 500ml 濃硫酸中加入 5g 硫酸銀) 。 4.3.4 實驗步驟 1.取三個消解罐,用蒸餾水洗干凈后分別標(biāo)上 1,2,3。 2.分別取水樣 10mL(原樣或經(jīng)稀釋)置于 1 號和 2 號消解罐中。向 3 號消 解罐中加入蒸餾水作對比。 3.向三個消解罐分別加入 0.25mol/L 重鉻酸鉀 5mL 和硫酸-硫酸銀溶液 10mL。 4.蓋上消解罐,放入微波消解儀中消解十五分鐘,消解完后分別放入大燒杯 中用清水冷卻十分鐘。 5.待其冷卻后,分別倒入三個事先洗凈并對應(yīng)標(biāo)號的錐形瓶中,用量筒量取 35mL 蒸餾水,沖洗消解罐并將其倒入對應(yīng)的錐形瓶中,分別向各錐形瓶中加入 2 滴試亞鐵靈試劑。 6.用移液管移取硫酸亞鐵銨溶液 50mL 注入滴定管中,分別對錐形瓶中的溶 液進行滴定, 溶液由橙色變?yōu)樗{綠色最后變?yōu)榧t褐色時停止滴定(此時水樣中重 鉻酸鉀全部被還原 亞鐵離子和亞鐵試劑產(chǎn)生紅棕色) , 并記下硫酸亞鐵銨溶液的 用量依次為 V1mL、V2mL、V0mL。 7.按下列公式計算值: CODCr(O2,mg/l)=(V0-V1)× C× 8× 1000/V V-表示水樣體積 ml,c-表示硫酸亞鐵銨溶液濃度 mol/L,8 表示氧的摩爾質(zhì) 量 g/mol。 4.3.5 實驗原始數(shù)據(jù) 監(jiān) 測 地 5 月 16 點時間 蒸餾水 東門 5 月 17 5 月 18 5 月 20 5 月 21 5 月 22 5 月 23
(ML) (ML) (ML) (ML) (ML) (ML) (ML) 14.3 12.1 13.6 12.2 13.8 12.3 13.9 12.6 13.7 13.1 13.3 12.5 13.6 12.6
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中門 海關(guān) 楠竹林 皇姑嶺
12.4 12.1 12.5 12.4
12.4 12.7 12.2 13.1
11.9 12.4 12.0 12.3
12.9 13.0 12.9 13.2
12.8 13.2 12.0 13.1
12.7 13.1 13.0 12.4
13.4 12.9 13.2 12.8
16 14 12 10 8 6 4 2 0 5月16 5月17 5月18 5月20 5月21 5月22 5月23 蒸餾水 東門 中門 海關(guān) 楠竹林 皇姑嶺
4.4 水中六價鉻的測定
4.4.1 在酸性溶液中,六價鉻與二苯碳酰二肼反應(yīng)生成紫紅色化合物,于波長 540nm 處進行分光光度測定。 4.4.2 試劑 丙酮,硫酸,1 1+1 硫酸溶液, 磷酸, 氫氧化鈉,氫氧化鋅共沉淀劑,硫 酸鋅, 氫氧化鈉,高錳酸鉀, 鉻標(biāo)準(zhǔn)貯備液, 鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液,鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液,尿 素, 亞硝酸鈉,顯色劑(Ⅰ) , 顯色劑(Ⅱ) 4.4.3 儀器 一般實驗儀器和 722 型分光光度計。 4.4.4 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線 向 9 支 50ml 比色管中分別加入 0、 0.20、 0.50、 1.00、 2.00、 4.00、 6.00、 8.00、 10.00 鉻標(biāo)準(zhǔn)使用液,加入 1+1 硫酸 0.5ml 和 1+1 磷酸 0.5ml,搖勻。再加入 2ml 顯色劑,用水稀釋到 50ml,搖勻。5~10 分鐘后,與 540nm 波長處,用 1 或 3
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比色皿,以水為參比,測定吸光度并做空白校正。以吸光度為縱坐標(biāo),相應(yīng)六價 鉻含量為橫坐標(biāo)繪出標(biāo)準(zhǔn)曲線。 4.4.5 水樣的測定 取 5ml 水樣與比色管中, 以下步驟同標(biāo)準(zhǔn)溶液測定。 進行空白校正后根據(jù)所 測得吸光度從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查的六價鉻的含量。 4.4.6 計算 Cr6+(mg/l)=m/v 式中:m 指從標(biāo)準(zhǔn)曲線查得 Cr6+的量(μg) V-水樣的體積(ml) 4.4.7 實驗數(shù)據(jù) 監(jiān)測地 點時間 東門 中門 海關(guān) 楠竹林 皇姑嶺 5 月 16 0.004 0.008 0.001 0.003 0.003 5 月 17 0.001 0.005 0.002 0.003 0.005
東門 0.01 0.008 0.006 0.004 0.002 0 5月16 5月17 5月18 5月20 5月21 5月22 5月23
5 月 18 0.005 0.007 0.004 0.005 0.006
中門
5 月 20 0.007 0.004 0.005 0.003 0.002
海關(guān)
5 月 21 0.003 0.004 0.005 0.008 0.003
楠竹林
5 月 22 0.004 0.003 0.005 0.006 0.002
皇姑嶺
5 月 23 0.002 0.004 0.002 0.006 0.004
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5 評價標(biāo)準(zhǔn)
監(jiān)測項目的標(biāo)準(zhǔn)限值 項目 PH≦ COD≦ DO≦ Cr6+≦ Ⅰ 6-9 15 2 0.01 Ⅱ 6-9 15 3 0.05 Ⅲ 6-9 20 5 0.05 Ⅳ 6-9 30 6 0.05 Ⅴ 6-9 40 7 0.1
6 實驗數(shù)據(jù)分析及評價結(jié)論
PH 值:PH 值穩(wěn)定在 6.5 左右,符合標(biāo)準(zhǔn)。 DO 值:DO 值在 3~5 之間,屬Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 COD 值:COD 值在 30~40 之間,屬Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 Cr6+ 濃度位于 0.05—0.07 之間,屬于Ⅴ類水質(zhì) 通過分析以上實驗數(shù)據(jù),參照地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可知:磁湖水體污染較嚴(yán)重, 已達到Ⅲ類水質(zhì),并且還有繼續(xù)惡化的趨勢,希望有關(guān)部門引起重視。
7 磁湖水污染的防治措施
(1)加強磁湖周邊排污的基本設(shè)施的建設(shè),整改周邊的一些污染工廠、居民 生活的廢水排放。 (2)整治周邊居民生活用水,采取強制措施,讓其生活污水集中達標(biāo)排放。 (3)對周邊工廠廢水也進行適當(dāng)強制處理,不能任其自由排放。 (4)加強輿論宣傳,提高市民的環(huán)保意識,營造起愛護環(huán)境、節(jié)約用水、自 覺保護水資源的氛圍。 (5)隨著環(huán)境科學(xué)研究和分析測試技術(shù)的發(fā)展,必將大大加強對有機物的檢 查和防治。其治理方法是:建立廢水處理設(shè)施,加入合理的沉淀劑、化學(xué)藥品及 催化劑,并使其處于合理的 pH 值和溫度中,使其轉(zhuǎn)化為低毒、無毒或可以被微
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生物降解的小分子物質(zhì),也可以采用生物治理方法。
8 小結(jié)
通過本次實習(xí),我對磁湖水的質(zhì)量狀況有了一定得了解,據(jù)分析,磁湖水污 染的主要來源有周邊的學(xué)校、 工廠和餐飲業(yè)等廢水的無處理排放,從而使磁湖水 環(huán)境受到一定的污染。同時,通過本次環(huán)境監(jiān)測課程設(shè)計,我對課本上的理論知 識有了更深刻的理解, 對環(huán)境監(jiān)測的意義也有了深刻的了解,熟悉了環(huán)境監(jiān)測的 方法及監(jiān)測報告的書寫。 環(huán)境污染問題隨著人類社會的發(fā)展已日趨嚴(yán)重, 潛伏的環(huán)境問題日益威脅并 制約經(jīng)濟、社會的發(fā)展,保護環(huán)境已迫在眉睫,人類只有與大自然合為一體,保 護和愛護她,順應(yīng)自然發(fā)展的規(guī)律,才能更好的利用自然。而環(huán)境監(jiān)測作為一門 實用技術(shù)的學(xué)科,正積極的發(fā)揮作用。它有效地幫助人類了解環(huán)境,解決現(xiàn)有和 潛伏繁榮問題, 協(xié)調(diào)人類與自然的關(guān)系。環(huán)境監(jiān)測的實用性及必要性決定了這門 學(xué)科的發(fā)展,是我們環(huán)境技術(shù)類綜合人才必備的武器之一。 在這次實踐中, 我掌握了水質(zhì)監(jiān)測所用的儀器的使用方法,理解了水質(zhì)監(jiān)測 布點原則和方法,學(xué)會了環(huán)境監(jiān)測方按的制定,熟悉掌握了 PH、DO、COD 的 測定。 我的實際操作能力和綜合能力都得到了很好的鍛煉,我相信從這次實踐中 得到的經(jīng)驗和方法對我將來工作一定有很大的幫助, 從而堅定了我干好環(huán)境監(jiān)測 工作的信心, 在以后的學(xué)習(xí)和工作中堅持理論實踐互動,不斷提高理論知識水平 和綜合操作能力, 為我國環(huán)境監(jiān)測工作做應(yīng)有的貢獻,進而為我國環(huán)境保護工作 做出應(yīng)有的貢獻。
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9 參考文獻
[1]奚旦立,孫裕生,合編.環(huán)境監(jiān)測[M].北京:高等教育出版社,2010 年 3 月 [2]袁力,張濤,胡冠九,王幗雄,張景明主編.環(huán)境監(jiān)測操作技術(shù)指南[M]. 南京:河海大學(xué)出版社,2006 年 12 月 [3]姚運先主編,劉軍副主編.水環(huán)境監(jiān)測[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005 年 5 月 [4]Paul L.Bishop 著,王學(xué)軍等譯.污染預(yù)防:理論與實踐[M].北京:清華大學(xué)出版社, 2003 年 7 月 [5]何燧源主編.環(huán)境污染物分析監(jiān)測[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001 年 4 月 [6]王道,程水源主編.環(huán)境有害化學(xué)品實用手冊[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社, 2007 年 12 月 [7]梁紅主編.環(huán)境污染物分析監(jiān)測[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010 [8]國家環(huán)境保護總局《水和廢水監(jiān)測分析方法》編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法 [M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2003 年 12 月 [9] 梁紅.環(huán)境監(jiān)測(第 2 版)[M].武漢∶武漢理工大學(xué)出版社,2010
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環(huán)境監(jiān)測課程設(shè)計 成績評定表
姓 名 張素素 10 級環(huán)境監(jiān)測與評價 性 別 女 專業(yè)班級
課程設(shè)計題目:黃石市磁湖水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測與評價 課程設(shè)計答辯或質(zhì)疑記錄:
成績評定依據(jù):
最終評定成績(以優(yōu)、良、中、及格、不及格評定)
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指導(dǎo)教師簽字: 2012 年 05 月 25 日
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本文關(guān)鍵詞:環(huán)境監(jiān)測課程,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:241631
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