第七章 水中有机成分检验

第七章水中的有机物第一节概述一、天然水中有机物的种类和含量来源：水循环过程中所溶解和携带的有机成分；水生生物生命活动过程中产生含量：淡水水体几mg /L C；沼泽水可高达50mg/L C; 海水0.2-2.0 mg/L。

(一)按分散状态分类颗粒状有机物(Particulate organic matter POM)直径大于0.45 μm。

常与无机颗粒物紧密结合成有机-无机复合体。

溶解性有机物(Dissolved Organic Matter DOM)碳水化合物；含氮有机化合物(DON)；类脂化合物；微生素；腐殖质等。

（二）按对水质影响和危害方式分类耗氧有机物水体中能被溶解氧所氧化的各种有机物，主要包括动、植物残体和生活污水及某些工业废水中的碳水化合物、脂肪、蛋白质等易分解的有机物。

CH2O + O2 = CO2 +H2O有毒有机污染物本身具有生物毒性的各种有机化合物。

例如：农药、多氯联苯等。

二、反映有机物含量的水质参数1. 生化需要量（Biochemical oxygen demand BOD)好氧条件下，单位体积水中需氧物质生化分解过程中所消耗的溶解氧的量。

对可降解有机物含量的间接测定。

因微生物降解是一个缓慢的过程，通常用5d内的耗氧量，也就是BOD5来表示，单位mg/L，占总BOD的70-80%。

BOD的测定是一种生物分析法，在水样培养过程中，微生物（主要是细菌）利用有机物中的碳源和氧化释放的能量供生长所需，同时消耗水中的溶解氧。

所有影响微生物生长的各种因素均可影响分析的结果（温度、微量元素、DO等）。

有些污水BOD太高，在微生物降解过程中会出现完全消耗掉的情况，怎么办？解决方法：使用无机营养液稀释样品。

如何保障充足的细菌量？解决方法：接种微生物/添加bacteria seed;某些工业废水中存在难于被一般生活污水中的微生物以正常速度降解的有机物或含有剧毒物质时，应接种训化微生物。

接种细菌后，细菌呼吸会不会对结果造成影响？解决方法：设置空白如何避免此过程中光合作用的影响？解决方法：在避光环境下进行硝化作用对测试结果的影响硝化作用NH4+ + 2O2 = NO3- +2 H+ + H2O当样品稀释10倍以上，硝化细菌被大量稀释，需要5天以上恢复并产生明显的硝化作用。

水中有机物的检测方法
水中有机物的检测方法有许多种，其中常用的方法包括：
1. 光度法：利用有机物与特定试剂发生化学反应，产生可见光吸收或荧光发射的现象进行检测。

常用的方法包括紫外-可见
光光度法和荧光光度法。

2. 质谱法：将水样中的有机物通过气相色谱或液相色谱等方法进行分离，然后经过质谱仪的检测，通过检测质谱图谱中的峰值来确定有机物的种类和浓度。

3. 气相色谱法（GC）：将水样中的有机物通过气相色谱柱进
行分离，然后通过检测分离出的有机物在检测器中的信号来确定有机物的种类和浓度。

4. 液相色谱法（HPLC）：将水样中的有机物通过液相色谱柱
进行分离，然后通过检测分离出的有机物在检测器中的信号来确定有机物的种类和浓度。

5. 电化学法：利用有机物发生氧化还原反应，在电极表面产生电流或电势变化进行分析。

常用的方法包括极谱法和电化学发光法。

这些方法可以根据实际需要进行选择和组合使用，以达到准确、快速和经济的有机物检测目的。

气相色谱法同时测定水中多种有机物分析摘要：本文采用溶剂解吸收的气相色谱法，对水中多种有机物进行测量，测得水中的五种醇类化合物的具体含量，分别为异丙醇、异丁醇、丁醇、异戊醇以及异辛醇。

采用活性炭进行采样处理，2%甲醇二氧化硫溶液进行吸收。

根据检测结果显示，相关系数r≥0.999，检出限为0.3μg/mL—1.3μg/mL之间，以1.5L 采样量计算水中的最低检出浓度为0.2mg/L—0.8mg/L之间，平均吸收率为91.5%—97.5%，相对标准偏差在0.4%—3.4%之间，符合国家相关标准规定。

采用气相色谱法能够同时对水中超过多种有机物进行测量，且测定速率较快，测定结果准确性能够得到充分保障，各有机物测定结果之间不存在干扰性。

关键词：气相色谱法；测定工作；有机物；溴氰菊酯；氯苯类化合物根据国家对饮用水的标准规定，饮用水必须达到标准后才能够使用，但是随着饮用水新标准的出台，饮用水中有机物测定工作难度不断增加，为了快速得到饮用水中各有机物的测定结果，需要采用科学的测定方法。

其中气相色谱法具有良好的测定效率，能够快速测定出水中多种有机物的具体情况。

在饮用水标准规定中，对异丙醇、异丁醇、丁醇、异戊醇以及异辛醇等多种化合物有着明确规定，采用气相色谱法能够得到准确的测定结果，对于我国饮用水检测行业发展具有重要意义。

1实验分析1.1仪器设备本文选择某企业所生产型号为7820A气相色谱仪，异丙醇、异丁醇、丁醇、异戊醇（色谱批号为20130618）以及异辛醇（色谱批号为F2007—0301）、甲醇（色谱纯，批号为70240）、二氧化碳（CNW低苯，批号为OCZ00240）；溶解液为2%甲醇二氧化碳溶液，吸收瓶容量为2mL，活性炭管为100mg/50mg溶剂解吸型活性炭管[1]。

1.2气相色谱条件色谱柱采用DB-WAX气相毛细管色谱柱，30mX0.25mm，0.25μm；样本进入区域温度为200摄氏度，分流比为10:1，柱温条件为：（1）40摄氏度条件保持3分钟。

废水中有机物的测定方法一、化学耗氧量化学耗氧量COD/升来表示。

化学耗氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。

水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。

水被有机物污染是普遍的水样的化学耗氧量度和时间对工业废水二、重铬酸钾法COD1、原理在强酸性溶液中质消耗的量。

2、干扰及其消除酸性重铬酸钾氧化性很强有机物、苯等存在于蒸汽相回流2000mg/L的样品应先作定量稀释2000mg/L以下3、方法的适用范围用0.25mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定大于50mg/L的COD值。

用0.025mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定5~50mg/L的COD值4、仪器250ml锥形瓶、球型玻璃冷凝管、可调电炉、50ml酸性滴定管。

5、试剂1重铬酸钾标准溶液在120℃烘干2小时的优级纯重铬酸钾12.258g溶于水中1000ml容量瓶0.25mol/L。

2试亚铁灵指示剂 1.485g邻菲罗啉、0.695g 七水硫酸亚铁溶于水中100ml3硫酸亚铁铵标准溶液称取39.5g六水硫酸亚铁铵溶于水中20ml浓硫酸1000ml 容量瓶中10.00ml重铬酸钾标准溶液于500ml锥形癣中110ml左右30ml浓硫酸3滴试亚铁灵指示剂色经蓝绿色至红褐色即为终点。

硫酸亚铁铵标准溶液的浓度=重铬酸钾标准溶液的浓度х重铬酸钾标准溶液的体积÷硫酸亚铁铵标准溶液的滴定用量mol/L4硫酸—硫酸银溶液2500ml浓酸中加入25g硫酸银1~2天500ml浓硫酸中加入5g硫酸银。

5硫酸汞6、步骤1取20ml 混合均匀的水样20ml250ml磨口锥形瓶中10ml重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸石30ml硫酸—硫酸银溶液2小时对于化学耗氧量高的废水样取上述操作所需体积1/10的废水样和试剂15ml的硬质玻璃试管中水样量不少于5ml30mg/L时应先把0.4g硫酸汞加入锥形瓶中20ml废水20ml2冷却后90ml蒸馏水冲洗冷凝管内壁总体积不得少于140ml不明显。

气相色谱法测定水体中的有机物GC测定水体中的有机污染物李磊030212007028，李先江030212007033（中国海洋大学化学化工学院，山东青岛 266100）摘要：根据水体现状，我们怀疑是农药厂排放的有毒废水导致鱼类大量死亡。

针对可能存在的剧毒有机污染物，我们对重铬酸钾氧化法、恒电流库仑滴定法、微分脉冲阳极溶出伏安法以及气相色谱法的优缺点进行了详细的分析和比较，选择气相色谱法对水体中存在的有机污染物进行定性和定量分析。

关键词：GC；有机污染物；色谱柱；化学需氧量中图分类号：X131.21.前言：通过文献介绍水体中的鱼大量死亡，由此我们猜测可能是由于水体中存在大量的有害物质所致。

通过分析我们发现，池塘所傍河流的上游有三个工厂，水污染很大程度上是因为上游工厂排放的废水不达标造成的。

大部分工厂排放的废水中都含有有机物，而有机污染物含量超标将严重影响水体中生物的生命活动，而且有些难以降解的物质的存在也会通过生物链最终在人体内积累，危害人类的身体健康和生命安全。

通常情况下，工厂排放的废水中均含有有机物，下表则罗列了不同类型的污水中BOD5和COD的含量以及不同类型的工厂所排放的污染物的种类：图一污水类型及BOD和COD农药行业是化学工业中的污染大户，也是治理污染难度最大的行业。

农药生产废水历来以毒性大、浓度高、治理难成为社会关注的重点。

由于农药种类多，生产历程长、反应步骤多，因此产生的有毒污染物很多，极有可能是罪魁祸首，我们以农药中合成最多，应用最广泛，最具代表性的乐果、甲基对硫磷、马拉硫磷、对硫磷四种有机磷农药为分析对象。

同时，它们也是国家环保重点监测对象。

我们将就假设对水样进行定性和定量的分析，从而找出最终的结果。

在测定过程中我们将分别对重铬酸钾氧化法、恒电流库仑滴定法、微分脉冲阳极溶出伏安法以及气相色谱法的优缺点进行比较，选择合适的方法进行测定。

2.水体有机污染物的种类和相关简介：水体中的有机污染物有许多，包括以下这些种类：酚类化合物、苯胺类化合物、硝基苯类、总有机卤化物、石油类、挥发性和半挥发性有机污染物、苯系物、挥发性卤代烃、氯苯类化合物、邻苯二甲酸酯类、甲醛、有机氯农药、有机磷农药、三氯乙醛、多环芳烃、二恶英类、多氯联苯。

水中有机物的检测与治理技术水中有机物是指由生命体结构所组成的有机化合物，然而这些化合物对人类以及其他生命体通常是有害的。

因此，水中有机物的检测和治理技术是一项非常重要的任务。

我们需要了解这些技术是如何工作的，以及如何保护我们的水源。

下面，我们将更深入地讨论这个主题。

一、水中有机物的来源首先，让我们了解一下水中有机物的来源。

通常，这些化合物通过各种渠道进入水源。

城市化、农业和工业等人类活动是主要原因之一。

许多机构利用有机物作为工业原料，例如炼油厂和纸浆和造纸业。

这些活动不仅严重污染了水源，还对环境和人类产生了危害。

第二，农业生产也是有机物进入水源的主要原因之一。

农场使用肥料和农药在植物中催生有机物。

这些化合物随着土壤水分流入湖泊和河流，导致各种健康问题。

以上只是有机物污染的两个例子，实际上还有很多原因，包括制药厂、油漆工厂等等。

因此，我们需要了解水中有机物的检测和治理技术，以保证我们的水源安全。

二、水中有机物的检测技术在了解水中有机物的检测技术之前，我们需要先了解有机物的分类。

例如，我们常见的有机物包括很多种的亚甲基二苯胺、苯等等。

根据有机物的不同种类，检测水源的方法也会有所不同。

下面是常见的检测技术。

1. 气相色谱-质谱联用 (GC-MS)这种技术是最常用的有机物分析技术之一，能够检测几乎所有的有机物并能够确定其数量。

在这种技术中，气相色谱-质谱联用被用于分离化合物并确定其结构，从而在进一步分析该化合物之前，确定其数量。

2. 液相色谱-质谱联用 (LC-MS)这种技术比GC-MS更适用于水中有机物分离和定量分析。

它使用液相色谱技术，使其可以有效地大量检测水中有机物，也使得分析更加精准。

3. 电感偶合等离子体质谱 (ICP-MS)该技术是一种分析化学技术，能够检测金、银、铁等元素含量，在评估和确定水源中化学元素含量方面非常有用。

三、水中有机物的治理技术有机物治理技术的目标是消除或减少水源中有机物的浓度。

水体中有机物质分析方法水体中的污染物质除无机化合物外，还含有大量的有机物质，它们是以毒性和使水体溶解氧减少的形式对生态系统产生影响。

已经查明，绝大多数致癌物质是有毒的有机物质，所以有机物污染指标是水质十分重要的指标。

水中所含有机物种类繁多，难以一一分别测定各种组分的定量数值，目前多测定与水中有机物相当的需氧量来间接表征有机物的含量(如CoD、BOD等)，或者某一类有机污染物(如酚类、油类、苯系物、有机磷农药等)。

但是，上述指标并不能确切反映许多痕量危害性大的有机物污染状况和危害，因此，随着环境科学研究和分析测试技术的发展，必将大大加强对有毒有机物污染的监测和防治。

一、化学需氧量(COD)化学需氧量是指水样在一定条件下，氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的m8从表示。

水中还原性物质包括有机物和亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等无机物。

化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。

基于水体被有机物污染是很普遍的现象，该指标也作为有机物相对含量的综合指标之一。

对废水化学需氧量的测定，我国规定用重铬酸钾法，也可以用与其测定结果一致的库仑滴定法。

(一)重铬酸钾法(CODcI)在强酸性溶液中，用重铬酸钾氧化水样中的还原性物质，过量的重铬酸钾以试铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，根据其用量计算水样中还原性物质消耗氧的量。

反应式如下：测定过程见图2—35。

水样20mL(原样或经稀释)于锥形瓶中↓←H8S0‘0．48(消除口—干扰)混匀←0．25m01／L(1／6K2Cr20?)100mL↓←沸石数粒混匀，接上回流装置↓←自冷凝管上口加入A82S04—H2S0‘溶液30mL(催化剂)混匀↓回流加热2h↓冷却↓←自冷凝管上口加入80mL水于反应液中取下锥形瓶↓←加试铁灵指示剂3摘用0.1m01从(N氏久Fe(S04)2标液滴定，终点由蓝绿色变成红棕色。

图2—35 CoDcr测定过程重铬酸钾氧化性很强，可将大部分有机物氧化，但吡啶不被氧化，芳香族有机物不易被氧化；挥发性直链脂肪组化合物、苯等存在于蒸气相；不能与氧化剂液体接触，氧化不明显。