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•水分析化学概述•水样的采集与处理目录•水质指标与测定方法•水体中常见离子的分析方法•有机污染物的分析方法•水质综合评价与监测01水分析化学概述水分析化学的定义与任务定义水分析化学是研究水及其所含组分的化学组成、结构、性质及其变化规律的科学。
任务通过对水样的采集、处理和分析，了解水体的化学性质、污染状况及其变化趋势，为水资源保护、水环境治理和水质监控提供科学依据。
包括地表水（河流、湖泊、水库等）和地下水，研究其化学组成、性质及变化规律。
天然水废水饮用水工业废水、生活污水等，研究其污染物的种类、浓度及迁移转化规律。
研究其水质标准、处理工艺及对人体健康的影响。
030201化学分析法仪器分析法生物分析法物理分析法利用化学反应原理进行定性或定量分析，如沉淀法、络合滴定法等。
利用生物体或生物组织对水样中的某些物质进行识别或测定，如生物传感器法、酶分析法等。
借助各种仪器设备对水样进行分析，如光谱法、色谱法、电化学法等。
通过测量水样的物理性质来推断其化学组成和性质，如电导率法、折射法等。
02水样的采集与处理水样的采集采样点的选择根据水体类型、污染状况和研究目的，选择合适的采样点，确保水样具有代表性。
采样时间和频率根据水体变化规律和污染物排放情况，确定采样时间和频率，以反映水体的真实状况。
采样器具的选择与清洗选用合适的采样器具，如玻璃瓶、聚乙烯瓶等，并确保器具干净、无污染。
根据水样性质和分析项目要求，选择合适的保存方法，如冷藏、冷冻、加入保存剂等。
保存方法确保水样在运输过程中不受污染、不发生变化，选择合适的运输方式和包装材料。
运输要求在保存和运输过程中，需记录水样信息、保存条件等，以便后续分析。
注意事项水样的保存与运去除水样中的悬浮物、颗粒物等杂质，提高分析的准确性。
过滤与离心调节pH 值消解与蒸馏富集与分离根据分析项目要求，调节水样的pH 值，以确保分析的准确性。
对于某些难以直接分析的项目，需进行消解或蒸馏处理，以消除干扰物质或提高检测灵敏度。
第1章 天然水的水质及水质分析基础一、 本章基本要求：明确水分析化学的性质和任务，了解水质指标和水质标准，水样的采集、保存与预处理，理解水质分析分析结果的误差及其表示方法，掌握滴定分析对化学反应的要求及基准物质应具备的条件，掌握溶液浓度的表示方法及换算，正确使用有效数字，掌握水质分析结果的计算。
二、讲授内容：水分析化学的性质和任务，水质指标和水质标准，天然水的水质，水样的保存和预处理，水质分析分析结果的数据处理，滴定分析基础知识，提高分析结果准确度的方法。
(一) 水分析化学研究水及其杂质、污染物的组成、性质、含量和它们的分析方法的一门学科。
分定性和定量。
它是研究水中杂质及其变化的分析方法。
水是人类生存和万物生长必不可少的物质。
天然水是重要的水源。
水本来是纯洁无暇的，天然水看起来清澈透明，一般都有某些物质溶于水中，因此，有的地方水质优良，如：山泉水清澈可口，独具风味，有的地方水口感苦,由于水中溶入的杂质过多，主要是含盐分过高；有的水浊度高，颜色加深，使水的利用价值受到一定的限制。
如水中含有对人体及周围环境有害的物质，饮用此水，则有害健康。
水能否利用以及污染的程度，要通过水质检测（水质分析）才能做出判断。
水质分析在各个领域肩负这重要的使命。
在水环境治理与水资源规划、评价中起着“眼睛”和“哨兵”的作用。
学习时使要牢固树立准确“量”的概念。
给水排水设计、水处理工艺、水环境评价、废水综合利用等都必须考虑以水分析结果为依据，并作出准确的判断与评价。
本课程使给水排水工程专业的一门专业技术课。
通过学习掌握水质分析的基本知识和基本操作技能，掌握水质方法及应用。
(二) 天然水中的杂质溶解物质（粒径：<10-6mm ）悬浮物质（粒径：>10-4mm ）胶体物质 (粒径：10-4～10-6mm)筑龙网w w w .z h u l on g.com1. 按性质分：无机物、有机物、微生物(三) 几个概念1. 矿化度（也称为含盐量）：天然水中八大离子的含量占全部化学组成的95%～99％。
第4章络合滴定法络合滴定法是以络合反应为基础的滴定分析方法，本章主要内容是以EDTA 为滴定剂的络合滴定方法。
络合物在分析化学中有广泛的应用，在定性分析、光度分析、分离和掩蔽等方面都涉及到络合物的形成，因此需要了解有关的化学平衡问题及其处理方法。
络合反应也是路易士酸碱反应，它与酸碱滴定反应有许多相似之处，但更复杂。
这是因为在水溶液中络合反应受到各种因素的影响，例如酸度、其它络合剂、共存阳离子等，这些因素直接影响了络合反应的完全程度。
为了处理上述因素影响络合平衡的复杂关系，并能进行定量的计算，引入了副反应系数及条件稳定常数的计算公式。
这样处理问题的方法使复杂络合平衡关系的计算大为简化，计算的结果与实际的反应情况比较接近。
这种简便的处理方法也广泛地应用于涉及复杂平衡的其它体系，因此本章也是分析化学的重要基础之一。
本章介绍利用反应系数处理平衡的反复法，在此基础上再介绍络合滴定的原理极其应用。
在本章的学习中，主要解决以下几个方面的问题：⒈弄清概念(如：酸效应系数、络合效应系数、共存离子效应系数及条件稳定常数等)；⒉掌握副反应系数及条件常数的计算方法并能在络合滴定方法中具体运用；⒊理解和掌握络滴定方法基本原理（滴定曲线、最佳酸度的控制、分别准确滴定的判据等）；⒋运用所学知识解决在络合滴定中所遇到的一般问题。
§6-1分析化学中常用的络合物络合物(亦称配合物)，其结构的共同特征是都具有中心体，在中心体周围排列着数目不等的配体。
中心体所键合的配位原子数目称为配位数。
络合物可以是中性分子，可以是络阳离子，如Co(NH3)62＋，Cu(H2O)42+等，或者是络阴离子，如Fe(CN)63－，CuCl42－等。
络合物具有一定的立体构型。
根据配位体可提供的配位原子数目不同，可将其与金属离子形成的络合物分成两类。
一、简单络合物⒈定义：若一个配位体只含有一个可提供电子对的配位原子，称其为单基络合体，如CN－，Cl－等。
大学课件《水分析化学》(第四版)x（一）引言概述：大学课件《水分析化学》(第四版)x（一）是一门涉及水样分析方法和技术的重要课程。
水分析化学在环境、食品、药品等领域起着至关重要的作用。
本课件旨在介绍水分析化学的基本概念、分析方法和实验操作技术，并提供了相关案例分析和实践指导。
一、水样采集与前处理1.1 水样采集的方法和技巧1.2 不同类型水样的前处理方法1.3 水样中常见污染物的特性与预处理方案1.4 常用的水处理装置和设备1.5 前处理实验操作的注意事项和技巧二、水样分析方法2.1 水质指标分析方法的原理和应用2.2 溶解氧和氨氮测定方法2.3 pH值和电导率测定方法2.4 大气沉降物和地下水中常见离子测定方法2.5 高浓度有机物和重金属离子的测定方法三、仪器分析技术3.1 分光光度法和原子吸收光谱法的原理和应用3.2 气相色谱和液相色谱的原理和应用3.3 质谱分析技术在水分析中的应用3.4 离子色谱和电化学分析技术的原理和应用3.5 超声波和微波辅助分析技术的原理和应用四、质量控制与实验室管理4.1 误差分析和不确定度评定方法4.2 校准和验证方法的选择和实施4.3 质量管理体系的建立和维护4.4 实验室安全操作规范和控制措施4.5 实验室数据处理和记录的技巧和要求五、案例分析与实践指导5.1 典型水样的分析案例5.2 实验室中常见问题的解决方案5.3 实验室实践操作技巧和实验设备的维护5.4 水质监测和评价的实践指导5.5 实验室实训和科研项目的设计与实施总结：大学课件《水分析化学》(第四版)x（一）通过系统地介绍水分析化学的基本概念、分析方法和实验技术，帮助学生全面了解和掌握水质分析技术的原理、应用和实验操作。
同时，通过案例分析和实践指导，培养学生解决实际问题和开展科学研究的能力，为他们未来在环境保护、食品安全等领域的工作提供有力支持。
《水分析化学-1》理论课讲稿第一次课(2h)一、自我介绍二、课程介绍1、提问：（1）纯净水、自来水、地下水、矿泉水、河湖水、海水、城市污水等本质的区别是什么？科学的鉴别方法是什么？（2）环境水体质量如何表征？水中有哪些污染物？含量是多少？对环境、生物有没有危害？（3）城市给水、污水处理工艺的确定依据是什么？处理效果的如何评定？春秋时的管子称：“水者，何也？万物之本原，诸生之宗室也”（《管子·水地篇》）2、课程定位•给水排水工程专业的专业技术基础课，是专业指导委员会指定十门骨干课程之一。
•教学时数56学时，其中课堂教学40学时，实验教学16学时。
•先修课程：普通化学、有机化学和物理化学3、水分析化学课程的学习目标：“6、2、1“•掌握6个基本点：基本概念、理论、原理、方法、操作、技能•注重2个培养：注重培养严谨的科学态度、培养独立分析和解决分析化学中实际问题的能力——分析数据是决策依据和技术参考•树立1个“量”概念：强化并树立准确“量”的观念——避免工作失误4、本课程与传统分析化学的关系建立在传统分析化学基础之上，以水质指标体系为讲授脉络，突出水质指标的工程应用地位，由水质分析技术引出相关的分析化学理论内容。
5、授课内容及安排•*第1章绪论（6h）•*第2章酸碱滴定法（4h）•*第3章络合滴定法（4h）•阶段复习与习题课（2h）•第4章沉淀滴定法(2h)•*第5章氧化还原滴定法（6h）•容量分析法总结与讨论（2h）•*第6章吸收光谱法（4h）•第7章电化学分析（2h）•*第8章色谱法与原子吸收光谱法（6h）•总复习（2h）注：带星号章节为重点内容。
6、实验内容及安排•实验一分析天平的称量练习（2h）•实验二滴定分析基本操作(2h)•实验三水中碱度的测定（酸碱滴定法）(2h) •实验四水中硬度的测定(络合滴定法)(2h)•实验五水中Cl-的测定(沉淀滴定法) (2h)•实验六水中溶解氧的测定（或BOD5）(2h) •实验七水中高锰酸盐指数的测定(2h)•实验八分光光度法测水中的铁(2h)7、教学方式•课程讲授：核心的、最具价值的知识点，深讲；把握学科的思维方式和研究方法。
难点问题和实际操作用图片和动画演示说明•内容总结、讨论、习题课、参观：围绕课程知识点归类总结、大型仪器应用演示与认识参观等•课程作业：多做多练(强化科学训练）；综合开放的题目•课程考试：平时小测验2~3次，期末考试•课程材料：教材、多媒体教学课件包8、学习方法与答疑安排•学习方法:•（1）预习、听讲、记笔记、自学；•（2）复习总结、做作业；•（3）实验验证；•（4）课堂讨论；•答疑安排：每周四下午1：30~4：30。
地点：建工楼市政实验室214室9、实验教学方式•课堂仿真演示：结合课堂内容，引入虚拟仿真实验课件•实际操作：利用实验项目培养学生规范的操作技能和分析问题解决问题的能力•考核方式：实际操作、口试相结合10、教学要求及成绩评定•课后作业：1~3题/次课，1篇综述性论文或方案设计•平时小测验：1次/2章•成绩评定: 平时作业和小考20%；实验30%；期末50%11、教材和主要参考书•黄君礼，水分析化学，第二版，中国建工出版社•郝瑞霞，吕鉴等，水质工程学试验与技术，北京工业大学出版社•国家环境保护总局、《水和废水检测分析方法》编委会，水和废水检测分析方法，第四版•北京大学：分析化学教程(2005)•武汉大学教研室编：分析化学（第四版）•华东理工大学、成都科学技术大学分析化学教研室编，分析化学（第四版）12、第1章绪论（1）• 1.1 水分析化学的地位及作用• 1.2 水质指标与水质标准• 1.3 取水样、保存、预处理• 1.4 水质分析方法的分类• 1.5 分析方法的评价体系• 1.6 数据分析• 1.7标准溶液和物质的量浓度13、第1章教学要求•1、掌握水质指标体系组成，常用的水质指标的分类及应用•2、熟悉水样的取样原则、保存方法及预处理要求•3、掌握水质分析方法的分类及应用•4、了解分析方法的评价方法，掌握提高分析方法准确度和精密度的方法途径•5、熟练掌握标准溶液的配置方法•6、掌握容量分析的定量计算14、第1章教学重点与难点•教学重点：•（1）本课程的地位和任务，水质指标体系组成，常用的有机物水质指标及其应用•（2）水样的取样原则和保存方法；容量分析法的基本概念、要求；分析结果准确度和精密度评价；标准溶液的配置；容量分析的定量计算。
•难点：•（1）有机物水质指标的表示方法•（2）误差分析•（3）基本单元的概念•（4）容量分析的定量计算。
三、教学内容1、1.1水分析化学的地位与作用分析化学(analytical chemistry)是发展和应用各种方法、仪器和策略，以获得有关物质在空间和时间方面组成和性质的信息科学。
分析化学几乎应用到基础科学和工程领域的方方面面。
2、水的特性与水质污染水是万物之宗，是人类重要的物质资源。
水（氧化氢）与同族元素硫化氢比较，具有很多异常特性，其中强溶解性、强反应能力和强流动能力使得水在自然循环和社会循环过程中混进杂质、受到物理的、化学的和生物型污染。
3、水分析化学的任务•研究水及其杂质、污染物的组成、性质•研究水中杂质的含量及其变化情况•研究水中杂质的分析方法4、水分析化学的作用：水环境保护和治理的“眼睛”和“哨兵”•具体表现在：分析测试结果是给水排水设计、水处理工艺选择、水环境评价、废水综合利用效果评价的依据5、一般样品分析过程：首先根据需要提出问题，以污水处理工艺选择为例，污水中有哪些污染物需要去除，用那些指标表示；采集有代表性的水样；样品进行预处理；这些指标有哪些分析方法，如何选择分析方法；整理分析数据；提交分析报告。
6、1.2 水质指标与水质标准由于水的强溶解性、反应性和流动性使得水中杂质成分复杂，现有技术水平不可能将所有杂质测定出来，可根据杂质的性质和危害，选择适当的参数表示水中杂质的组成和特性，即水质指标，根据水的用途和杂质的危害制定相应的水质指标限值（水质标准），用以衡量水质的好坏。
水质指标可按水中杂质的性质和测定过程，分为：物理性指标：表示水样的感官特性，测定过程不发生化学变化。
化学性指标：表示水样中杂质的化学成分和特性，包括无机物指标、有机物指标微生物指标：7、颜色指标——色度的测量方法（1）颜色分类真色：过滤除去悬浮固体后的污水颜色表色：未经沉淀、分离的原水颜色（2）测量方法:铂钴比色法（清洁水) K2PtCl6+CoCl2·6H2O 1度= 1mg/L Pt.0.5mg/L Co稀释倍数法（污染严重水）8、臭味测量方法文字描述法：臭强度报告（无、微弱、明显、强、很强）臭阈值法：用无臭水稀释至闻出最低可辨臭气时的稀释倍数9、固体物质含量的测量溶解性固体（DS）有机物（1）总固体（TS）（滤液蒸干103～105℃或180 ℃烘干恒重）水样蒸干无机物:总含盐量105～110℃烘干恒重悬浮固体（SS）漂浮物有机物VSS（总残渣）（总不可过滤残渣过滤悬浮物（（600℃灼烧）103～105℃烘干恒重）可沉物无机物NVSS（2）浊度概念：浑浊程度，由悬浮物、胶体杂质、有机物质微生物、浮游生物引起，影响光线透过，使水生生物生态发生变化。
对于污水由于悬浮物高、只测悬浮物含量不测浊度浊度的测定方法：a.目视比浊法：用具塞比色管配制标准浊度系列，将水样与标准系列俯视对比确定1度=1mg/L漂白土产生的浊度。
b.分光光度法：680nm分光光度计测定标准浊度单位（1.25mg硫酸肼/L和12.5mg六次甲基四胺/L形成甲臜聚合物为1度，测定结果单位FTU）c.散射法，浊度仪（也以甲臜聚合物为标准浊度单位，测定结果单位NTU）10、其它物理指标：电导率、氧化还原电位ORP、UV A254等自学p9有关ORP、UV254的概念、应用11、水质化学指标：1）植物营养性氮磷指标：TN、KN、NH3、NO3-、NO2-、TP2）pH与酸碱度测定方法——酸碱滴定法（3）硬度与重金属含量测定：络合滴定和原子吸收法（4）其他无机物指标：各种阴离子、阳离子、溶解氧、余氯等（5）有机物综合指标，包括COD、BOD、TOC、高锰酸盐指数等12、水中有机物的表示方法——有机物综合指标直接测定技术上有困难，间接利用有机物均可被氧化的特性(思考：为什么？)即：用氧化所消耗的氧量或产生CO2量表示有机物总量）O2（高温燃烧耗氧、化学氧化耗氧、微生物降解耗氧）C、H、O、N、S 、P CO2、H2O、NO3-、SO42-、PO43-13、有机物污染指标的比较（1）数值大小排序：对水质比较稳定的污水。
ThOD > TOD > COD Cr >BODu > BOD5 > TOC（2）含义ThOD、TOD 反映各种有机物的总量（以需氧量表示）。
COD Cr几乎可表示有机物的全部含量（含有少量无机物），但不能反映被微生物氧化分解的有机物。
BODu 、BOD5基本反映有机物进入水体后，由于微生物作用分解所消耗的氧量，能直接说明有机物的生物降解过程。
TOC 可表示有机物的总量（以碳计）（3）实际应用价值ThOD 是理论值，无实际应用价值。
TOD 测定仪器昂贵。
COD Cr、COD Mn 测定迅速，有实际指导、设计、评价等意义。
BOD5测定时间长，不能及时指导生产实际，对有毒的废水测定会受到抑制而影响测定结果。
TOC 测定迅速。
（4）BOD5/COD —可生化性指标：判断污水是否适宜于采用生物处理。
当BOD5/COD > 0.3时，可生化性好。
（5）应用条件BOD5：从卫生学水体自净角度，表明污水可生化有机物含量。
COD Cr：有毒性抑制的污水，难生物降解有机物浓度高时，需快速确定污水中有机物含量时采用。
COD Mn：多应用于地表水、地下水等天然水源中的有机物含量。
14、微生物指标（1）大肠菌群数与大肠菌群指数：反映污水被粪便污染程度。
（2）细菌总数：各种细菌病毒的总和，反映污水中病原菌、病毒存在的可能性。
个（细菌落）/mL（水样）（3）病毒:确定病毒与病原菌的存在15、环境标准分类水质标准：标准体系和常用的水质标准及用途。
介绍常用的水质标准。
16、样品测定指标的确定根据样品测定目的、要求、测定条件选择测定项目。
第二次课（2h）一、教学内容：第一章绪论（2）1.3 取水样、保存、预处理1、水样采集和保存的主要原则是：（1）水样必须具有足够的代表性；（2）水样不能受到任何意外的污染。
2、取水样：根据取样目的、要求确定下列内容：取样点：河流水系沿上下游和深度布设，处理设施在进出水口取样量：保证分析用量3倍以上，至少做2次平行样容器：玻璃或塑料瓶，容器清洁（化学指标）或无菌（微生物指标）采样方法与采样器3、水样类型：根据取样方法分：（1）瞬时水样；（2）等时混合水样（平均混合水样）；（3）综合水样；（4）流量比例混合水样4、水样保存：水样采集后由于条件限制不能马上分析测定时，须采取一些措施终止或减缓各种反应速度，主要包括：①冷藏②控制pH值，加酸调pH <2，个别指标加NaOH ③加保存试剂注意：水样的最大存放时间为：清洁水样72小时；轻污染水样48小时；重污染水样12小时5、预处理：样品测定前，须对样品进行必要的预处理，使样品的状态和浓度适应所选择的分析技术要求。
