环境化学实验讲义(26页).doc

《环境化学实验讲义(26页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境化学实验讲义(26页).doc（26页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、-环境化学实验讲义-第 26 页实验一 有机物的正辛醇水分配系数有机化合物的正辛醇-水分配系数（Kow）是指平衡状态下化合物在正辛醇和水相中浓度的比值。它反映了化合物在水相和有机相之间的迁移能力，是描述有机化合物在环境中行为的重要物理化学参数，它与化合物的水溶性、土壤吸附常数和生物浓缩因子密切相关。通过对某一化合物分配系数的测定，可提供该化合物在环境行为方面许多重要的信息，特别是对于评价有机物在环境中的危险性起着重要作用。测定分配系数的方法有振荡法、产生柱法和高效液相色谱法。一、实验目的1、掌握有机物的正辛醇水分配系数的测定方法；2、学习使用紫外分光光度计。二、实验原理正辛醇水分配系数是平衡状

2、态下化合物在正辛醇相和水相中浓度的比值，即： Kow = co/cw式中：K ow分配系数； co平衡时有机化合物在正辛醇相中的浓度； cw平衡时有机化合物在水相中的浓度。 本实验采用振荡法使对二甲苯在正辛醇相和水相中达平衡后，进行离心，测定水相中对二甲苯的浓度，由此求得分配系数。 K ow=（c0V0cwVw）/ cwVw式中：c0、cw分别为平衡时有机化合物在正辛醇相和水相中的浓度； V0、Vw分别为正辛醇相和水相的体积。三、仪器与试剂1、仪器（1）紫外分光光度计（2）恒温振荡器（3）离心机（4）具塞比色管：10mL（5）玻璃注射器：5mL（6）容量瓶：5mL，10mL2、试剂（1）正辛醇

3、：分析纯（2）乙醇：95，分析纯（3）对二甲苯：分析纯四、实验内容及步骤1标准曲线的绘制 移取1.00mL对二甲苯于10mL容量瓶中，用乙醇稀释至刻度，摇匀。取该溶液0.10mL于25mL容量瓶中，再用乙醇稀释至刻度，摇匀，此时浓度为400L/L。在5只25mL容量瓶中各加入该溶液1.00、2.00、3.00、4.00和5.00mL，用水稀释至刻度，摇匀。在紫外分光光度计上于波长227nm处，以水为参比，测定吸光度值。利用所测得的标准系列的吸光度值对浓度作图，绘制标准曲线。2溶剂的预饱和 将20mL正辛醇与200mL二次蒸馏水在振荡器上振荡24h，使二者相互饱和，静止分层后，两相分离，分别保存

4、备用。3平衡时间的确定及分配系数的测定（1）移取0.40mL对二甲苯于10mL容量瓶中，用上述处理过的被水饱和的正辛醇稀释至刻度，该溶液浓度为4104L/L。（2）分别移取1.00mL上述溶液于6个10mL具塞比色管中，用上述处理过的被正辛醇饱和的二次水稀释至刻度。盖紧塞子，置于恒温振荡器上，分别振荡0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和3.0h，离心分离，用紫外分光光度计测定水相吸光度。取水样时，为避免正辛醇的污染，可利用带针头的玻璃注射器移取水样。首先在玻璃注射器内吸入部分空气，当注射器通过正辛醇相时，轻轻排出空气，在水相中已吸取足够的溶液时，迅速抽出注射器，卸下针头后，即可获得无正辛醇

5、污染的水相。五、实验数据处理1、根据不同时间化合物在水相中的浓度，绘制化合物平衡浓度随时间的变化曲线，由此确定实验所需要的平衡时间。2、利用达到平衡时化合物在水相中的浓度，计算化合物的正辛醇水分配系数。六、思考题1、正辛醇水分配系数的测定有何意义？2、振荡法测定化合物的正辛醇水分配系数有哪些优缺点？实验二 环境空气中挥发性有机物的污染评价挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds)是指沸点在50260之间、室温下饱和蒸汽压超过1mmHg的易挥发性化合物，是室内外空气中普遍存在且组成复杂的一类有机污染物。它主要来自有机化工原料的加工和使用过程，木材、烟草等有机物的不完

6、全燃烧过程，汽车尾气的排放。此外，植物的自然排放物也会产生VOCs。随着工业迅速发展，建筑物结构发生了较大变化，使得新型建材、保温材料及室内装璜材料被广泛使用；同时各种化妆品、除臭剂、杀虫剂和品种繁多的洗涤剂也大量应用于家庭。其中有机化合物有的可直接挥发，有的可在长期降解过程中释放出低分子有机化合物，由此造成环境空气有机物的污染。由于VOCs的成分复杂，其毒性、刺激性、致癌作用等对人体健康造成较大的影响。因此，研究环境中VOCs的存在、来源、分布规律、迁移转化及其对人体健康的影响一直受到人们的重视，并成为国内外研究的热点。一、实验目的1. 了解VOCs的成分、特点。 2. 了解气相色谱法测定环

7、境中VOCs的原理，掌握其基本操作。二、实验原理将空气中苯、甲苯、乙苯、二甲苯等挥发性有机化合物吸附在活性炭采样管上，用二硫化碳洗脱后，经色谱柱分离，火焰离子化检测器测定，以保留时间定性，峰高（或峰面积）外标法定量。本法检出限：苯1.25ng；甲苯1.00ng；二甲苯（包括邻、间、对）及乙苯均为2.50ng。当采样体积为100L时，最低检出浓度苯为0.005mg/m3；甲苯为0.004 mg/m3；二甲苯（包括邻、间、对）及乙苯均为0.010mg/m3。三、仪器设备及试剂1. 仪器(1) 容量瓶：5mL、100mL。(2) 移液管：1mL、5mL、10mL、15mL及20ml。(3) 微量注射

8、器：10L。(4) 带火焰离子化检测器（FID）气相色谱仪。(5) 空气采样器：流量范围0.01.0 L/min。(6) 采样管：取长10cm，内径6mm玻璃管，洗净烘干，每支内装2050目粒状活性炭0.5g（活性炭应预先在马福炉内经350通高纯氮灼烧3h，放冷后备用）分A，B二段，中间用玻璃棉隔开，见图2-1。 图 2-1 活性炭吸附采样管 1，2，3 玻璃棉； 4，5 粒状活性炭2. 试剂(1) 苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯均为色谱纯试剂。(2) 二硫化碳：使用前须纯化，并经色谱检验。进样5L，在苯与甲苯峰之间不出峰方可使用。(3) 苯系物标准贮备液：分别吸取苯、甲苯、乙苯

9、、邻、间、对二甲苯各10.0L于装有90mL经纯化的二硫化碳的100mL容量瓶中，用二硫化碳稀释至标线，再取上述标液10.0mL于装有80mL纯化过的二硫化碳的100mL容量瓶中，并稀释至标线，摇匀，此贮备液在4 可保存一个月。此贮备液含苯8.8g/mL；乙苯8.7g/ml；甲苯8.7g/mL；对二甲苯8.6g/mL；间二甲苯8.7g/mL；邻二甲苯8.8g/mL。 储备液中苯系物含量计算公式如下：苯系物=10/105*10/100*106，式中，苯系物浓度，g/mL；为苯系物的密度，g/mL。 四、实验步骤1. 采样用乳胶管连接采样管B端与空气采样器的进气口。A端垂直向上，处于采样位置。以0

10、.5L/min流量，采样100400min。采样后，用乳胶管将采样管两端套封，样品放置不能超过10天。2. 标准曲线的绘制分别取苯系物贮备液0、0.5、10.0、15.0、20.0、25.0mL于100mL容量瓶中，用纯化过的二硫化碳稀释至标线，摇匀。其浓度见表2-1。另取6只5mL容量瓶，各加入0.25g粒状活性炭及16号的苯系物标液2.00mL，振荡2min，放置20min后，进行色谱分析。色谱进行条如件下：色谱柱：长2m, 内径3mm不锈钢柱，柱内填充涂附2.5%DNP及2.5%Bentane的Chromosorb WHP DMCS；柱温：64；气化室温度：150；检测室温度：150；载

11、气(氮气)流量：50mL/min；燃气(氢气)流量：46mL/min；助燃气(空气)流量：320mL/min；进样量5.0L。测定标样的保留时间及峰高（或峰面积），以峰高（峰面积）对含量绘制标准曲线。3. 样品测定将采样管A段和B段活性炭，分别移入2只5mL容量瓶中，加入纯化过的二硫化碳2.00mL，振荡2min。放置20min后，吸取5.0L解吸液注入色谱仪，记录保留时间和峰高（或峰面积），以保留时间定性，峰高（或峰面积）定量。 五、数据处理根据下式计算苯系物各成分的浓度：苯系物=（W1+W2）/Vn。式中：苯系物浓度，mg/m3；W1为A段活性炭解吸液中苯系物的含量，g；W2为B段活性炭解

12、吸液中苯系物的含量，g；Vn为标准状况下的采样体积，L。 六、思考题1. 根据测定的结果，评价环境空气中VOCs的污染状况。2. 除气相色谱外，VOCs还有哪些测定方法，它们各有哪些特点? 七、注意事项1. 本实验模拟在室内通风条件较差的情况下，进行油漆的喷涂操作，并测定此条件下的室内空气VOCs（苯系物）污染。2. 二硫化碳和苯系物属有毒、易燃物质，在利用其配置标准样品以及对进行其保管时应注意安全。3. 利用公式进行计算时，应将采样体积换算成标准状态下的体积。实验三 水体富营养化程度的评价富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、

13、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，沉积物不断增多，先变为沼泽，后变为陆地。这种自然过程非常缓慢，常需几千年甚至上万年。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象，可以在短期内出现。水体富营养化后，即使切断外界营养物质的来源，也很难自净和恢复到正常水平。水体富养化严重时，湖泊可被某些繁生植物及其残骸淤塞，成为沼泽甚至干地。局部海区可变成“死海”，或出现“赤潮”现象。植物营养物质的来源广、数量大，有生活污水、农业面源、工业废水、垃圾等。每人每天带进

14、污水中的氮约50 g。生活污水中的磷主要来源于洗涤废水，而施入农田的化肥有50%80%流入江河、湖海和地下水体中。许多参数可用作水体富营养化的指标，常用的是总磷、叶绿素-a含量和初级生产率的大小（见下表）。一、实验目的1、掌握总磷、叶绿素-及初级生产率的测定原理及方法；2、评价水体的富营养化状况。二、仪器与试剂1仪器（1）可见分光光度计。（2）移液管：1mL，2mL，10mL（3）容量瓶：100mL，250mL（4）锥型瓶：250mL（5）比色管：25mL（6）BOD瓶：250mL（7）具塞小试管：10mL（8）玻璃纤维滤膜、剪刀、玻棒、夹子（9）多功能水质检测仪2、试剂（l）过硫酸铵（固体）

15、。（2）浓硫酸。（3）硫酸溶液：1mol/L。（4）盐酸溶液：2mol/L。（5）氢氧化钠溶液：6mol/L。（6）1酚酞：1g酚酞溶于90mL乙醇中，加水至100mL。（7）丙酮：水：溶液9：1。（8）酒石酸锑钾溶液：将4.4g K(SbO)C4H4O61/2H2O溶于200mL蒸馏水中，用棕色瓶在4时保存。（9）钼酸铵溶液：将20 g(NH4)6MO7O244H2O溶于500mL蒸馏水中，用塑料瓶在4时保存。（10）抗坏血酸溶液：0.1 mol/L。溶解1.76g抗坏血酸于100mL蒸馏水中，转入棕色瓶。若在4以下保存，可维持一个星期不变。（11）混合试剂：50mL 2mol/L硫酸、5m

16、L酒石酸锑钾溶液、15mL钼酸铵溶液和30mL抗坏血酸溶液。混合前，先让上述溶液达到室温，并按上述次序混合。在加入酒石酸锑钾或钼酸铵后，如混合试剂有浑浊，须摇动混合试剂，并放置几分钟，至澄清为止。若在4下保存，可维持1个星期不变。（12）磷酸盐储备液（1.00mg/mL磷）：称取1.098 g KH2PO4，溶解后转入250mL容量瓶中，稀释至刻度，即得1.00mg/mL磷溶液。（13）磷酸盐标准溶液：量取1.00mL储备液于100mL容量瓶中，稀释至刻度，即得磷含量为10g/mL的标准液。三、实验过程（一）磷的测定1、原理 在酸性溶液中，将各种形态的磷转化成磷酸根离子（PO43）。随之用钼酸

17、铵和酒石酸锑钾与之反应，生成磷钼锑杂多酸，再用抗坏血酸把它还原为深色钼蓝。 砷酸盐与磷酸盐一样也能生成钼蓝0.1g/mL的砷就会干扰测定。六价铬、二价铜和亚硝酸盐能氧化钼蓝，使测定结果偏低。2、步骤（1）水样处理：水样中如有大的微粒，可用搅拌器搅拌23min,以至混合均匀。量取100mL水样（或经稀释的水样）两份，分别放入两只250mL锥型瓶中，另取100mL蒸馏水于250mL锥型瓶中作为对照，分别加入1mL 2mol/LH2SO4，3g（NH4）2S2O8，微沸约1h，补加蒸馏水使体积为2550mL(如锥型瓶壁上有白色凝聚物，须用蒸馏水将其冲入溶液中)，再加热数分钟。冷却后，加1滴酚酞，并用

18、6mol/L NaOH将溶液中和至微红色。再滴入2mol/L HCl使粉红色恰好褪去，转入100mL容量瓶中，加水稀释至刻度，移取25mL至50mL比色管中，加1mL混合试剂，摇匀后放置10min，加水稀释至刻度，再摇匀，放置10min，以试剂空白作参比，用1cm比色皿，于波长880nm处测定吸光度（若分光光度计不能测定880nm处的吸光度，可选择710nm波长）。（2）标准曲线的绘制：分别吸取10g/mL磷的标准溶液0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00mL于50mL比色管中，加水稀释至约25mL，加入1mL混合试剂，摇匀后放置10 min，加水稀释至刻度，再摇

19、匀，10 min后，以试剂空白作参比，用1cm比色皿，于波长880nm（或710nm）处测定吸光度。根据吸光度与浓度的关系，绘制方法的标准曲线。3、结果处理 由标准曲线查得磷的含量，按下式计算水中磷的含量： P=WP/V式中：P水中磷的含量，mg/L； WP由标准曲线上查得磷含量，g；V测定时吸取水样的体积（本实验V25.00mL）。（二）生产率的测定1、原理 绿色植物的生产率是光合作用的结果，与氧的产生量成比例。因此，测定水体中的氧可看作对生产率的测量。然而植物在任何水体中都有呼吸作用产生，要消耗一部分氧。因此在计算生产率时，还必须测量因呼吸作用所损失的氧。本实验采用测定两只无色瓶和两只深色

20、瓶中相同样品内溶解氧变化量的方法测定生产率。此外，测定无色瓶中氧的减少量，提供校正呼吸作用的数据。2、步骤（1）取样：取4只BOD瓶，其中2只用铝箔包裹使之不透光，分别记作“亮”和“暗”瓶。从水体上半部的中间取出水样，测量水温和溶解氧。本实验中溶解氧采用多功能水质检测仪测定（如欲采用碘量法测定参见本实验十）。如果此水体的溶解氧未过饱和，则记录此值为八），然后将水样分别注入一对“亮”和“暗”瓶中。若水样中溶解氧过饱和，则缓缓地给水样通气，以除去过剩的氧。重新测定溶解氧并记作Oi。按上法将水样分别注入一对“亮”和“暗”瓶中。 从水体下半部的中间取出水样，按上述方法同样处理。 将两对“亮”和“暗”瓶

21、分别悬挂在与取样相同的水深位置，调整这些瓶子，使阳光能充分照射。一般将瓶子暴露几个小时，暴露期为清晨至中午，或中午至黄昏，也可清晨到黄昏。为方便起见，可选择较短的时间。（2）测定：暴露期结束即取出瓶子，逐一测定溶解氧，分别将“亮”和“暗”瓶的数值记为O1和Od 。3、结果处理呼吸作用：氧在暗瓶中的减少量R=OiOd 净光合作用：氧在亮瓶中的增加量Pn=O1Oi 总光合作用：Pg=呼吸作用十净光合作用 =（OiOd）+（O1Oi）=O1Od计算水体上下两部分值的平均值。通过以下公式计算来判断每单位水域总光合作用和净光合作用的日速率： a.把暴露时间修改为日周期 Pg（mg O2L-1 d-1）=

22、每日光周期时间暴露时间 b.将氧生产率单位从mg/L改为mg/m2 ，这表示1 m2水面下水柱的总产生率。为此必须知道产生区的水深： Pg（mg O2m-2 d-1）=Pg每日光周期时间/暴露时间103水深(m) 103是体积浓度mg/L换算为mg/m3的系数。 c.假设全日24 h呼吸作用保持不变，计算日呼吸作用： R（mg O2m-2 d-1）R24/暴露时间(h)103水深(m) d.计算日净光合作用： Pn（mg O2L-1 d-1）PgR假设符合光合作用的理想方程（CO2H2O CH2O+ O2），将生产率的单位转换成固定碳的单位： Pm（mg Cm-2d-1）Pn（mg O2m-2

23、 d-1） 12/32（三）叶绿素-a的测定1、原理 测定水体中的叶绿素-a的含量，可估计该水体的绿色植物存在量。将色素用丙酮萃取，测量其吸光度值，便可以测得叶绿素-a的含量。2、实验过程将100 500 mL水样经玻璃纤维滤膜过滤，记录过滤水样的体积。将滤纸卷成香烟状，放入小瓶或离心管中。加10 mL或足以使滤纸淹没的90丙酮液，记录体积，塞住瓶塞，并在4下暗处放置4h。如有浑浊，可离心萃取液。将一些萃取液倒入1 cm玻璃比色皿，加比色皿盖，以试剂空白为参比，分别在波长665 nm和750nm处测其吸光度。加1滴2 mol/L盐酸于上述两只比色皿中，混匀并放置1 min，再在波长665 nm

24、和750 nm处测定吸光度。3、结果处理 酸化前：A=A665A750 酸化后：AaA665aA 750a 在665 nm处测得吸光度减去750 nm处测得值是为了校正浑浊液。 用下式计算叶绿素-a的浓度（g/L）： 叶绿素-a=29（AAa）V萃取液/ V样品式中：V萃取液萃取液体积，mL ； V样品样品体积，mL。根据测定结果，并查阅有关资料，评价水体富营养化状况。四、思考题1、水体中氮、磷的主要来源有哪些？2、在计算日生产率时，有几个主要假设？3、被测水体的富营养化状况任何？实验四 水中重金属的污染评价由于重金属在工业生产过程中应用广泛，因此，大量的重金属随着工业废水的排放而进入天然水体

25、，从而导致水体的重金属污染。由于重金属在进入水体后不会自动消失，而且特别容易在生物体内积累，因此重金属对生态环境和人体健康的危害是非常严重的。尽管重金属在进入环境后会以各种形态存在，而且不同形态的重金属其生物毒性也是不一样的，但测定水体中金属总量对于我们了解水体的重金属污染状况，制定相应的污染控制对策也是很有帮助的。一、实验目的了解水中重金属的测定方法，掌握原子吸收分光光度分析技术。二、实验原理原子吸收光度法是根据某元素的基态原子对该元素的特征谱线产生选择性吸收来进行测定的分析方法，原子吸收光度法具有较高的灵敏度。三、仪器和试剂1.仪器 原子吸收光谱仪。2.试剂（1）甲基异丁酮（MIBK）：分

26、析纯。（2）2APDC水溶液：称取1.0 g吡咯烷二硫代氨基甲酸铵溶于去离子水中，用中速定量滤纸滤去不溶物，用去离子水稀释到50 mL。临用前配制。四、实验步骤1.标准系列溶液的配制 将标准曲线浓度控制在00.5 mg/L范围内。2.样品的采集 用聚乙烯塑料瓶采样。使用前用 2的硝酸水溶液浸泡24 h，然后用去离子水冲洗干净。采样时，用水样洗涤容器23次。水样采集后，立即向1 L水样中加入2.0 mL浓硝酸加以酸化，体系pH约为1.5。3.样品的预处理 取2份100 mL水样，各加入5 mL浓硝酸，在电热板上加热消解到10 mL左右。稍冷却，再加入5 mL浓硝酸和2 mL高氯酸，继续加热消解，

27、蒸至近干。冷却后用0.2硝酸溶解残渣，溶解时稍加热。冷却后，用快速定量滤纸过滤。滤纸用0.2硝酸洗数次。滤液用0.2硝酸稀释到一定体积，供测定用。同时平行处理两个空白样品。4.标准系列和样品的富集 取5种浓度的标准系列溶液各100 mL，及预处理过的空白和样品2份，每份各100 mL。分别置于9个250 mL分液漏斗中，用11或110的氨水和11或110的盐酸溶液调pH为3.0（用pH计或变色范围为0.55.0的pH试纸指示）。加入2.0 mL 2的APDC溶液，摇匀，静置1 min。加入10 mL MIBK萃取1 min，静置分层，弃去水相。用滤纸吸干分液漏斗颈内的残留液。有机相置于10 m

28、L具塞试管中，加塞，供测定用。如果试样中含有铁等能和APDC反应的组分，萃取时，MIBK相呈糊状甚至出现沉淀。此时，需要再用10 mL MIBK重复萃取一次，合并有机相，进行测量。标准系列要重复相同的操作。5.试样的测定和标准曲线的绘制按照原子吸收分光光度计工作站使用说明书进行测定。五、数据处理根据样品的吸光度值确定样品中重金属的含量。六、思考题1.在进行原子吸收测定时常见的干扰因素有哪些？怎样消除？2.根据国家有关环境标准对所测水样的重金属污染状况进行评价。实验五 土壤对铜的吸附土壤中重金属污染主要来自于工业废水、农药、污泥和大气降尘等。过量的载金属可引起植物的生理功能紊乱、营养失调。由于重

29、金属不能被土壤中的微主物所降解，因此可在土壤中不断地积累，也可为植物所富集并通过食物链危害气体健康。 重金属在土壤中的迁移转化主要包括吸附作用、配合作用、沉淀溶解作用和氧化还原作用。其中又以吸附作用最为重要。铜是植物生长所必不可少的微量营养元素，但含量过多也会使植物中毒。土壤的铜污染主要是来自于铜矿开采和冶炼过程。进人到土壤中的铜会被土壤中的粘土矿物微粒和有机质所吸附，其吸附能力的大小将影响铜在土壤中的迁移转化。因此，研究土壤对铜的吸附作用及其影响因素具有非常重要的意义。一、实验目的1、了解影响土壤对铜吸附作用的有关因素。2、学会建立吸附等温式的方法。二、实验原理 不同土壤对铜的吸附能力不同，

30、同一种土壤在不同条件下对铜的吸附能力也有很大差别。而对吸附影响比较大的两种因素是土壤的组成和pH.。为此，本实验通过向土壤中添加一定数量的腐殖质和调节待吸附铜溶液的pH，分别测定上述两种因素对土壤吸附铜的影响。 土壤对铜的吸附可采用Freundlich吸附等温式来描述。即： QK1/n式中：Q土壤对铜的吸附量，mg/g； 吸附达平衡时溶液中铜的浓度，mg/L； K，n经验常数，其数值与离子种类、吸附剂性质及温度等有关。将Freundlich吸附等温式两边取对数，可得： 1g Q = lgK+lg以1gQ对1g作图可求得常数K和n，将K、n代人Freundlich吸附等温式，便可确定该条件下的F

31、reundlich吸附等温式方程，由此可确定吸附量（Q）和平衡浓度()之间的函数关系。三、仪器和试剂1、仪器(1)分光光度计。(2)恒温振荡器。(3)离心机。(4)酸度计。(5)复合电极。(6)容量瓶：50mL，250mL，500mL。(7)聚乙烯塑料瓶：50mL。2、试剂(1)50%酒石酸钾钠溶液：称取50g分析纯酒石酸钾钠，溶于蒸馏水中，并稀释至100ml。(2)1：5氨水：将100mL分析纯浓氨水加至500mL蒸馏水中。(3)0.25%淀粉溶液：将0.25g可溶性淀粉用少量蒸馏水调成糊状，再加刚煮沸的蒸馏水至100ml。(4)二乙基二硫代氨基甲酸钠溶液：称取0.1g分析纯二乙基二硫代氨基

32、甲酸钠N(C2H5)2CS2Na，溶于100mL蒸馏水中，存放于棕色试剂瓶中，并放在黑暗的地方，避免光线照射。(5)硫酸铜标准溶液：称取0.3929g分析纯CuSO45H2O，溶于蒸馏水中，并稀释至1000mL。吸取5mL，再用蒸馏水稀释至100mL，则此溶液每毫升含5.00g铜。(6)二氯化钙溶液(0.01 mol/L)：称取1.5g CaC122H2O溶于1L水中。 (7)硫酸溶液：0.5mol/L。 (8)氢氧化钠溶液：1mol/L。 (9)铜标准系列溶液（pH=2.5）：分别吸取10.00、15.00、20.00、25.00、30.00mL的铜标准溶液于250mL烧杯中，加0.01mo

33、l/L CaCl2溶液，稀释至240mL，先用0.5mol/L H2SO4调节pH2，再以1mol/L NaOH溶液调节pH2.5，将此溶液移入250mL容量瓶中，用0.01mol/L CaCl2溶液定容。该标准系列溶液浓度为40.00、60.00、80.00、100.00、120.00mg/L。 按同样方法，配制pH=5.5的铜标准系列溶液。 (10)腐殖酸（生化试剂）。 (11)1号土壤样品：将新采集的土壤样品经过风干、磨碎，过0.15mm (100目）筛后装瓶备用。(12)2号土壤样品：取1号土壤样品300g，加人腐殖酸10g，磨碎，过0.15mm（100目）筛后装瓶备用。四、实验步骤1

34、、标准曲线的绘制于7支50mL比色管中，分别加入硫酸铜标准溶液0、0.50、1.0、2.0、3.0、4.0及5.0mL，用蒸馏水稀释至25mL左右。依次加入0.5mL 50%酒石酸钾钠溶液，2.5mL 1:5氨水，0.5mL 0.25%淀粉溶液及2.5mL二乙氨基二硫代甲酸钠溶液，再加蒸馏水至50mL。每加入一种试剂后均需混合均匀。 放置5min后，用10mm比色皿，于420nm波长处，以空白作参比，测量吸光度，绘制吸光度浓度曲线。2、土壤对铜的吸附平衡时间的测定(1)分别称取1、2号土壤样品各8份，每份1g于50mL聚乙烯塑料瓶中。 (2)向每份样品中各加人50mg/L铜标准溶液50mL。

35、(3）将上述样品在室温下进行振荡，分别在振荡1.0、2.0、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0和6.0h后，离心分离，迅速吸取上层清液10mL于50mL比色管中，用蒸馏水稀释至25mL左右。依次加入0.5mL 50%酒石酸钾钠溶液，2.5mL 1:5氨水，0.5mL 0.25%淀粉溶液及2.5mL二乙氨基二硫代甲酸钠溶液，再加蒸馏水至50mL，每加入一种试剂后均需混合均匀。然后放置5min后用分光光度计测定吸光度。以上内容分别用pH为2.5和5.5的100mg/L的铜标准溶液平行操作。根据实验数据绘制溶液中铜浓度对反应时间的关系曲线，以确定吸附平衡所需时间。3. 土壤对铜的吸附量的测定 (

36、1)分别称取1、2号土壤样品各10份，每份1g，分别置于50mL聚乙烯塑料瓶中。 (2)依次加入50ml pH为2.5和5.5、浓度为40.00、60.00、80.00、100.00、120.00mg/L铜标准系列溶液，盖上瓶塞后置于恒温振荡器上。 (3)振荡达平衡后，取15mL土壤浑浊液于离心管中，离心10min，吸取上层清液10mL于50mL比色管中，用蒸馏水稀释至25mL左右。依次加入0.5mL 50%酒石酸钾钠溶液，2.5mL 1:5氨水，0.5mL 0.25%淀粉溶液及2.5mL二乙氨基二硫代甲酸钠溶液，再加蒸馏水至50mL，每加入一种试剂后均需混合均匀。然后放置5min后用分光光度

37、计测定吸光度。(4)剩余土壤浑浊液用酸度计测定pH。五、数据处理1. 土壤对铜的吸附量可通过下式计算： Q = 式中：Q土壤对铜的吸附量，mg/g； 0溶液中铜的起始浓度，mg /L； 溶液中铜的平衡浓度，mg/L； V溶液的体积，mL； W烘干土样重量，g。由此方程可计算出不同平衡浓度下土壤对铜的吸附量。2. 建立土壤对铜的吸附等温线 以吸附量(Q)对浓度()作图即可制得室温下不同pH条件下土壤对铜的吸附等温线。3. 建立Freundlich方程以1gQ对1g作图，根据所得直线的斜率和截距可求得两个常数K和n，由此可确定室温时不同pH条件下不同土壤样品对铜吸附的Freundlich方程。六、

38、思考题1、土壤的组成和溶液的pH值对铜的吸附量有何影响？为什么？2、本实验得到的土壤对铜的吸附量应为表观吸附量，它应当包括铜在土壤表面上哪些作用的结果？实验六 底泥对苯酚的吸附作用底泥/悬浮颗粒物是水中污染物的源和汇。水体中有机污染物的迁移转化途径很多，如挥发、扩散、化学或生物降解等，其中底泥/悬浮颗粒物的吸附作用对有机污染物的迁移、转化、归趋及生物效应有重要影响，在某种程度上起着决定作用。底泥对有机物的吸附主要包括分配作用和表面吸附。 苯酚是化学工业的基本原料，也是水体中常见的有机污染物。底泥对苯酚的吸附作用与其组成、结构等有关。吸附作用的强弱可用吸附系数表示。探讨底泥对苯酚的吸附作用对了解

39、苯酚在水/沉积物多介质的环境化学行为，乃至水污染防治都具有重要的意义。本实验以两种不同组成的底泥为吸附剂，吸附水中的苯酚，测出吸附等温线后，用回归法求出底泥对苯酚的吸附常数，比较它们对苯酚的吸附能力。一、实验目的1、绘制两种底泥对苯酚的吸附等温线，求出吸附常数，比较它们对苯酚的吸附能力；2、了解水体中底泥的环境化学意义及其在水体自净中的作用。二、实验原理试验底泥对一系列浓度苯酚的吸附情况，计算平衡浓度和相应的吸附量，通过绘制等温吸附曲线，分析底泥的吸附性能和机理。本实验采用4-氨基安替比林法测定苯酚。即在pH10.00.2介质中，在铁氰化钾存在下，苯酚与4-氨基安替比林法反应，生成的吲哚酚安替

40、比林染料，其水溶液在波长510nm处有最大吸收。用2cm比色皿测量时，苯酚的最低检出浓度为0.1mg/L。三、仪器与试剂1、仪器（1）恒温调速振荡器（2）低速离心机（3）可见光分光光度计（4）碘量瓶：150mL（5）离心管：25mL（6）比色管：50mL（7）移液管：2mL，5mL，10mL，20mL2、试剂（1）无酚水：于1L水中加入0.2 g经200活化0.5 h的活性炭粉末，充分振荡后，放置过夜。用双层中速滤纸过滤，或加氢氧化钠使水呈碱性，并滴加高锰酸钾溶液至紫红色，移入蒸馏瓶中加热蒸馏，收集流出液备用。本实验应使用无酚水。 注：无酚水应贮备于玻璃瓶中，取用时应避免与橡胶制品（橡皮塞或乳

41、胶管）接触。（2）淀粉溶液：称取1g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，加沸水至100mL，冷却，置冰箱保存。（3）溴酸钾溴化钾标准参考溶液（c1/6KBrO3 = 0.1mol/L）称取2.784g溴酸钾溶于水中，加入10g溴化钾，使其溶解，移入1000 mL容量瓶中，稀释至标线。（4）碘酸钾标准参考溶液（c1/6KIO3 =0.0125 mol/L）称取预先在180烘干的碘酸钾0.4458 g溶于水中，移入1000mL容量瓶中，稀释至标线。（5）硫代硫酸钠标准溶液（cNa2S2O30.0125mol/L）：称取3.1g硫代硫酸钠溶于煮沸放冷的水中，加入0.2g碳酸钠，释释至1000mL，临用前，

42、用碘酸钾标定。 标定方法：取10.0mL碘酸钾溶液置于250mL碘量瓶中，加水稀释至100mL，加1g碘化钾，再加5mL 1：5硫酸，加塞，轻轻摇匀。置暗处放置5min，用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，加1mL淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚褪去为止，记录硫代硫酸钠溶液用量。按下式计算硫代硫酸钠溶液浓度（mol/L）： cNa2S2O3= 0.0125 V4/ V3式中：V3硫代硫酸钠溶液消耗量，mL ; V4移取碘酸钾标准参考溶液量，mL ;0.0125碘酸钾标准参考溶液浓度，mol/L。（6）苯酚标准储备液：称取1.00 g无色苯酚溶于水中，移入1000mL容量瓶中，稀释至标线。在冰箱内保存，至少

43、稳定1个月。 标定方法：吸取10.00 ml，苯酚储备液于250mL碘量瓶中，加水稀释至100mL，加10.0mL 0.1mol/L溴酸钾溴化钾溶液，立即加入5mL，盐酸，盖好瓶塞，轻轻摇匀，在暗处放置10min。加入1g碘化钾，盖好瓶塞，再轻轻摇匀，在暗处放置5min。用0.0125mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色，加入1mL淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去，记录用量。同时以水代替苯酚储备液作空白试验，记录硫代硫酸钠标准溶液滴定用量。苯酚储备液的浓度由下式计算： 苯酚=（V1一V2）c15.68）/ V式中：苯酚苯酚储备液的浓度mg/mL;； V1 空白试验中硫代硫酸钠标准溶液滴定用

44、量，mL; V2 滴定苯酚储备液时，硫代硫酸钠标准溶液滴定用量，mL; V 取用苯酚储备液体积，mL; c 硫代硫酸钠标准溶液浓度，mol/L； 15.681/6苯酚摩尔质量，g/mol。（7）苯酚标准中间液（使用时当天配制）：取适量苯酚贮备液，用水稀释，配制成10g/mL苯酚中间液。（8）苯酚标准使用液（使用时当天配制）：取适量苯酚中间液，用水稀释，配制成2g/mL苯酚使用液。（9）缓冲溶液（pH约为10）：称取20g氯化铵溶于100mL氨水中，加塞，置冰箱中保存。（10）2% 4-氨基安替比林溶液：称取4-氨基安替比林（C11H13N3O）2g溶于水，稀释至100mL，置于冰箱中保存。可使

45、用1周。（11）8%铁氰化钾溶液：称取8g铁氰化钾K3Fe(CN)6溶于水，稀释至100mL。置于冰箱内可保存1周。四、实验内容及步骤1、标准曲线的绘制 在9支50mL比色管中分别加入0.0、1.00、3.00、5.00、7.00、10.00、12.00、15.00、18.00mL浓度为10g/mL的苯酚标准液，用水稀释至刻度。加0.5mL缓冲溶液，混匀。此时pH为10.0 0.2，加4-氨基安替比林溶液1.0mL，混匀。再加1.0mL铁氰化钾溶液，充分混匀后，放置10 min，立即在510nm波长处，以蒸馏水为参比，用2cm比色皿，测量吸光度，记录数据，经空白校正后，绘制吸光度对苯酚含量（g/mL)的标准曲线。2、吸附实验取12只干净的150mL碘量瓶，分为A、B两组。分别在每个瓶内放入1.00左右的沉积物样品A、B（称准到0.0001g，以下同）。然后按表6-l所给数量加