第3章 水化学与水污染

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第一篇:第3章 水化学与水污染

第3章 水化学与水污染

一、是非题(对的在括号内填“√”号,错的填“×”号)(1)两种分子酸HX溶液和HY溶液有同样的pH值,则这两种酸的浓度(单位:mol/dm3)相同。()(2)0.01mol/dm3NaCN溶液的pH值比相同浓度的NaF溶液的pH值要大,这表明CN-的Kb值比F-的Kb值要大。()(3)由HAc-Ac-组成的缓冲溶液,若溶液中c(HAc)>c(Ac-),则该缓冲溶液抵抗外来酸的能力大于抵抗外来碱的能力。()(4)PbI2和CaCO3的溶度积均近似为10-9,从而可知两者的饱和溶液中Pb2+的浓度与Ca2+的浓度近似相等。()(5)MgCO3的溶度积Ksp=6.82×10-6,这意味着所有含有MgCO3的溶液中,c(Mg2+)=c(CO32-),而且c(Mg2+)·c(CO32-)=6.82×10-6。()

二、选择题(将正确答案的标号填入空格内)

1.往1dm3、浓度为0.10mol/dm3HAc溶液中加入一些NaAc晶体并使之溶解,会发生的情况是_______。

A.HAc的Ka值增大 B.HAc的Ka值减小 C.溶液的pH值增大 D.溶液的pH值减小

2.下列各种物质的溶液浓度均为0.01mol/kg,按它们的渗透压递减的顺序排列是______。A.HAc-NaCl-C6H12O6-CaCl2 B.C6H12O6-HAc-NaCl-CaCl2 C.CaCl2-NaCl-HAc-C6H12O6 D.CaCl2-HAc-C6H12O6-NaCl

3.设AgCl在水中,在0.01mol/dm3CaCl2中,在0.01mol/dm3NaCl中以及在0.05mol/dm3AgNO3中的溶解度分别为s0、s1、s2和s3,这些量之间的正确关系是______。

A.s0>s1>s2>s

3B.s0>s2>s1>s3

C.s0>s1= s2>s3

D.s0>s2>s3>s1

三、填空题

在下列各系统中,各加入约1.00gNH4Cl固体并使其溶解,定性分析对所指定的性质影响如何?并简单指出原因。

(1)10.0cm3、浓度为0.10mol/dm3HCl溶液(pH值)______。

(2)10.0cm3、浓度为0.10mol/dm3NH3水溶液(氨在水溶液中的解离度)______。(3)10.0cm3纯水(pH值)______。

(4)10.0cm3带有PbCl2沉淀的饱和溶液(PbCl2的溶解度)______。

四、计算简答

1.往氨水中加少量下列物质时,NH3的解离度和溶液的pH值将发生怎样的变化?(1)NH4Cl(s)(2)NaOH(s)(3)HCl(aq)(4)H2O(l)2.下列几组等体积混合物溶液中哪些是较好的缓冲溶液?哪些是较差的缓冲溶液?还有哪些根本不是?

(1)10-5mol/dm3HAc+10-5mol/dm3NaAc(2)1.0mol/dm3HCl+1.0mol/dm3NaCl(3)0.5mol/dm3HAc+0.7mol/dm3NaAc(4)0.1mol/dm3NH3+0.1 mol/dm3NH4Cl(5)0.2mol/dm3HAc+0.0002mol/dm3NaAc 3.当往缓冲溶液中加入少量的酸或碱,或者用少量的水稀释时,溶液的pH值是否仍保持基本不变?说明其原因。

4.欲配制pH值为3的缓冲溶液,已知有下列物质的Ka数值:

(1)HCOOH Ka=1.77×10-4(2)HAc Ka=1.76×10-5(3)NH4+ Ka=5.65×10-10

问选择哪一种弱酸及其共轭碱较合适?

5.若要比较一些难溶电解质溶解度的大小,是否可以根据各难溶电解质的溶度积大小直接比较,即溶度积较大的,溶解度就较大,溶度积较小的,溶解度也就较小?为什么?

6.如何从化学平衡观点来理解溶度积规律?试用溶度积规则解释下列事实:(1)CaCO3溶于稀HCl溶液中。(2)Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液中。

(3)ZnS能溶于盐酸和稀硫酸中,而CuS不溶于盐酸和稀硫酸中,却能溶于硝酸中。(4)BaSO4不溶于稀盐酸中。

7.将下列水溶液按其凝固点的高低顺序进行排列:

(1)1mol/kgNaCl(2)1mol/kgC6H12O6

(3)1mol/kgH2SO4(4)0.1mol/kgCH3COOH(5)0.1mol/kgNaCl(6)0.1mol/kgC6H12O6

(7)0.1mol/kgCaCl2

8.(1)写出下列各种物质的共轭酸:(A)CO32-(B)HS-(C)H2O(D)HPO42-(E)NH3(F)S2-(2)写出下列各种物质的共轭碱:(A)H3PO4(B)HAc(C)HS-(D)HNO2(E)HClO

9.在某温度下0.10mol/dm3氢氰酸(HCN)溶液的解离度为0.010%,试求在该温度时HCN的解离常数。

10.计算0.050mol/dm3次氯酸(HClO)溶液中的H+的浓度和次氯酸的解离度。

11.根据书末附录,将下列化合物的0.10mol/dm3溶液按pH值增大的顺序进行排列:(1)HAc(2)NaAc(3)H2SO4(4)NH3(5)NH4Cl(6)NH4Ac

12.取50.0cm3、浓度为0.100mol/dm3某一元弱酸溶液,与20.0cm3、浓度为0.100mol/dm3KOH溶液混合,将混合溶液稀释至100cm3,测得此溶液的pH值为5.25。求此一元弱酸的解离常数。13.在烧杯中盛入20.00cm3、浓度为0.100mol/dm3氨的水溶液,逐步加入0.100mol/dm3HCl溶液。

(1)当加入10.00cm3HCl后,混合液的pH值;(2)当加入20.00cm3HCl后,混合液的pH值;(3)当加入30.00cm3HCl后,混合液的pH值。

14.现有125cm3、浓度为1.0mol/dm3NaAc溶液,欲配制250cm3、pH值为5.0的缓冲溶液,需加入6.0mol/dm3HAc溶液多少?

15.根据PbI2的溶度积,计算(在25℃时):(1)PbI2在水中的溶解度(单位为mol/dm3);(2)PbI2饱和溶液中的Pb2+和I-离子的浓度;

(3)PbI2在0.010mol/dm3KI饱和溶液中Pb2+离子的浓度;

(4)PbI2在0.010mol/dm3Pb(NO3)2溶液中的溶解度(单位为mol/dm3)。

16.将Pb(NO3)2溶液与NaCl溶液混合,设混合液中Pb(NO3)2的浓度为0.20mol/dm3,问:(1)当混合溶液中Cl-的浓度等于5.0×10-4mol/dm3时,是否有沉淀生成?(2)当混合溶液中Cl-的浓度多大时,开始生成沉淀?(3)当混合溶液中Cl-的浓度为6.0×10-2mol/dm3时,残留于溶液中Pb2+的浓度为多少?

17.欲净化水,可加入F-,使其在水中的质量分数为1.0×10-4%。问往Ca2+浓度为2.0×10-4mol/dm3的水中按上述情况加入F-时,是否会产生沉淀?

参考答案:

一、× √ × × ×

二、1.C,2.C,3.B

三、无明显变化;降低;下降;下降

四、1、解离度下降,pH值减小;解离度下降,pH值增大;

解离度上升,pH值减小;解离度上升,pH值减小。

2、较好的:3,4

较差的:1,5

不是的:2

3、同离子效应。

4、选择:1,HCOOH和HCOO-

5、不可以。只有组成相似的,才可以这样来判断。

6、(1)CO32-与H+形成弱电解质

(2)OH-和NH4+形成弱电解质

(3)ZnS的溶度积较大, 硝酸还具有氧化性

(4)挥发性酸(稀盐酸)不能制备非挥发性酸(硫酸)7、6>4>5>7>2>1>3

8、略。

9、解:

HCNHCN

平衡浓度0.1-0.1×0.010%≈0.0.1×0.010%

0.1×0.010%(0.10.010%)21109 所以:Ka0.1

10、解:

HClOHClO

平衡浓度0.050-x≈0.050

x

x x2Ka3.7108

x9.62106mo/lL

0.050x0.019% 0.05011、3<1<5<6<2

12、解:设一元弱酸HA,加入KOH后形成HA-KA缓冲体系 解离度pHpKalgCHA300.100pKalg5.25 CKA200.1003.72106 pKa5.43,Ka13、解:(1)形成NH3NH4Cl缓冲溶液

pOHpKblgCNH3CNH4ClpKblg100.1004.75,则pH=9.25

100.100(2)形成NH4Cl溶液,浓度为0.050mol/L

NH4NH3H

平衡浓度

0.050-x≈0.050

x

x x2KKa(NH)w5.621010,x=5.3×10-6, pH=5.28 0.050Kb(NH3)4(3)此时HCl过量,溶液的pH由过量的HCl控制

[H]100.1000.02mol/L

50pH=1.70

lg14、解:pHpKaCHAc6x4.756lg5.0 CNaAc1251.0X=11.88mL

222915、解:(1)Ksp(PbI2)[Pb][I]s(2s)9.810

s1.3510mol/L (2)[Pb2]s1.35103mol/L

[I]2s2.7103mol/L

(3)PbI2Pb22I

X

2x+0.010 Ksp(PbI2)[Pb2][I]2x(2x0.010)29.8109

x=9.8105mol/L

(4)PbI2Pb22I

0.010+x 2x Ksp(PbI2)[Pb2][I]2(x0.010)(2x)29.8109

X=4.9510mol/L

4

16、解:已知Ksp(PbCl2)1.6105

(1)Qi(PbCl2)[Pb][Cl]0.2(5.010)Ksp无沉淀(2)[Cl]2242Ksp(PbCl2)[Pb2]Ksp(PbCl2)1.61058.94103mol/L

0.20(3)[Pb]2[Cl]21.610534.4410mol/L 22(6.010)

17、解:已知Ksp(CaF2)2.71011

1.0104/192)5.541013

Qi[Ca][F]2.010(0.1L224所以不会产生沉淀

第二篇:水化学教学实验指导

《养殖水化学教学实验指导》

目录 碱度(酸滴定法)----------------2 总硬度(络合滴定法)----------3 钙和镁(络合滴定法)----------4 溶解氧(碘量法)----------------5 化学耗氧量(碱性高锰酸钾法)-----------------------------6 亚硝酸盐(磺胺-盐酸萘乙二胺分光光度法)-------------7 活性磷酸盐(磷钼蓝法)-------

实验一 总碱度(酸滴定法)

一、方法原理

用标准HCl溶液直接滴定总碱度。以HCl溶液滴定水样,使HCl与水样中的弱酸阴离子,如OH、CO32-、HCO3-等全部反应,此时pH约为4.3,临近终点时加热驱除二氧化碳,以甲基红—次甲基兰混合指示剂指示滴定终点。

二、仪器及设备 实验室常规设备

三、试剂及其配制

1.HCl标准溶液(0.01mol/L):0.9mL浓HCl用除去CO2的纯水稀释至1L。2.Na2CO3标准溶液(C1/2Na2CO3=0.01000mol/L):称取0.5300g无水碳酸钠(AR,于180℃烘2h),以除去CO2的纯水溶解并在1000mL容量瓶中定容。

3.甲基红—次甲基蓝混合指示剂:0.032g甲基红溶解于80mL95%的酒精中,加入5mL0.1%的次甲基蓝酒精溶液,滴加NaOH溶液(0.02mol/L)至指示剂溶液呈浅褐绿色。

四、测定步骤

1.盐酸标准溶液的标定

移取Na2CO3标准溶液25.00mL于锥形瓶中,加入甲基红—次甲基蓝混合指示剂3滴,用HCl标准溶液滴定至溶液由黄绿色变为玫瑰红,加热驱除CO2,玫瑰红褪去,待稍冷却后继续滴至玫瑰红即为滴定终点,记下消耗的HCl标准溶液体积V(mL,双样标定取平均值),按下式计算HCl标准溶液的准确浓度:

CHCl=(0.01000xV Na2CO3)/V(mol/L)2.水样的测定

移取水样50.00mL于锥形瓶中,加入甲基红—次甲基蓝混合指示剂6滴,滴定至溶液呈玫瑰红(临近滴定终点加热驱除CO2),记录HCl标准溶液的总消耗量(mL,以T表示)。

五、结果计算 1.总碱度

A=1000 · CHCl · * T / V水

(mmol/L)

六、注意事项

1.配制溶液的除CO2纯水是用纯水经煮沸驱除CO2后冷却制得的。2.水样中OH-、HCO3-不能共存。

3.作为总碱度单位的mmol/L,均以折算为单位电荷的离子量作为基本单元(如HCO3-、1/2CO32-、OH-等),碱度的单位也可用德国度。

4.海水一般只测定总碱度。

实验二

总硬度(络合滴定法)

一、方法原理

水的硬度是指一升水样中含二价及二价以上金属离子的含量,通常水的总硬度主要由Ca2+、Mg2+组成,其测定采用络合滴定法。在pH≈10的氨缓冲液中,以铬黑T为指示剂,用标准EDTA溶液直接滴定水中的Ca2+、Mg2+总量。在等当点之前,Ca2+、Mg2+和铬黑T形成紫红色络合物;当等当点到达时,游离出指示剂,溶液呈现蓝色。滴定时反应如下:

等当点前

Ca2++H2Y2-→CaY2-+2H+

Mg2++H2Y2-→MgY2-+2H+ 等当点时

Mg-铬黑T+ H2Y2-→MgY2-+2H++铬黑T

(酒红色)

(蓝色)

此滴定需要有Mg2+存在,变色才敏锐。为了使测定适用于缺镁水样,可在氨缓冲液中加入Mg-EDTA盐,利用置换滴定法提高终点变色的敏锐性。

二、仪器与设备

锥形瓶、酸式滴定管、移液管、量筒等

三、试剂及其配制

1.EDTA标准溶液(C1/2EDTA=0.1000mol/L):准确称取在105℃下烘干的EDTA-Na2(基准级)18.60克于小烧杯中,先用适量蒸馏水溶解后,转入1000毫升容量瓶中,稀释定容。

2.氨缓冲溶液(内含Mg-EDTA盐):溶液A——20gNH4Cl固体溶于纯水中,加入100ml浓氨水并稀释至1L;溶液B——0.25gMgCl2·6H2O溶解后于100ml容量瓶中定容,然后用干燥洁净的移液管移取50.00ml溶液,加5mlNH3-NH4Cl溶液,4滴铬黑T指示剂,用0.1mol/L的EDTA溶液滴定至溶液由紫红色变为纯蓝色为止,取与此等体积的EDTA溶液加入容量瓶中与剩余的MgCl2溶液混合,即成Mg-EDTA盐溶液。将溶液A与溶液B混合即得含Mg-EDTA盐的氨缓冲溶液。

3.铬黑T指示剂(0.5%):0.5g铬黑T固体溶于100ml纯水中,于棕色瓶中保存。4.标准锌溶液:用表面皿精确称取0.31—0.35克(W)基准锌粒(片),转入150毫升锥形瓶中,盖上一个内外壁均洗净的小漏斗,通过小漏斗往锥形瓶加1:1盐酸3毫升,注意使酸溶液充分同锌粒接触(必要时可加少量纯水)。待全部溶解后,用纯水冲洗漏斗内外壁,将锥形瓶内的锌溶液小心转移到500毫升容量瓶内,并定容至刻度。该液准确浓度依式

C1/2Zn2+ =32.69500计算。W10005.氨水(1:1)

6.EDTA溶液的标定:吸取20毫升标准锌溶液于锥形瓶中,加纯水30毫升。滴加1:1氨水,使有氨味后再加氨缓冲溶液1毫升及铬黑T指示剂少许(溶液有明显的红色即可,不宜过多)。以EDTA溶液滴定,溶液变纯蓝色即为终点。按下式计算EDTA溶液的准确浓度:C1/2EDTA = C1/2Zn2+V1/V’

式中:V1——锌标准溶液的体积(mL);

V’——滴定消耗EDTA-Na2的体积(mL)。

四、测定步骤

1.取25ml水样于锥形瓶中。

2.加入9.7ml氨缓冲溶液,3-4滴铬黑T指示剂,摇匀。

3.用EDTA-Na2标准溶液滴定至溶液由紫红色变为蓝色,即为滴定终点。记录所消耗EDTA标准溶液的体积数V(双样滴定取平均值)。

五、结果计算

HT=C1/2Ca2++C1/2Mg2+=(C1/2EDTA×V×1000)/V水样(mmol/L)

六、注意事项

1.络合反应速度较慢,因此滴定速度不宜太快,尤其临近终点,更应缓慢滴定,并充分摇动。若室温太低,应将溶液略微加温到30——400C。

2.水中如含有较多的碳酸氢根,加缓冲溶液后可能由CaCO3沉淀析出,使测定偏低。如滴定到蓝色后溶液很快又变紫红,则表明可能有CaCO3沉淀生成。这时应另取水样加1∶1 HCl酸化(刚果红试纸变蓝),加热煮沸以驱除CO2,然后再作测定。

3.测定时,溶液中加铬黑T后,如果指示剂显色不明显(不显酒红色),或滴定时等当点变色不明显,这可能是因为水中含有Cu2+、Zn2+、Co2+、Ni2+ 等离子所产生的干扰。这时可另取水样,加缓冲溶液后再加10%Na2S和10%盐酸羟胺各0.3ml,可以消除干扰。

4.一些重金属离子对铬黑T有封闭作用,可用下法消除:在加入氨缓冲溶液和铬黑T指示剂之前,先滴加EDTA标准溶液(不能过量),然后再加缓冲溶液和指示剂,并继续滴定至终点(这样测定的结果也包括水样中的重金属离子)。

5.如果水样的总硬度太低,滴定水样可加倍移取,但缓冲液及指示剂加入量亦应加倍。

实验三

钙、镁

(络合滴定法)

一、方法原理

采用EDTA容量法测定天然水中的钙,镁含量由水中总硬度与钙的含量计算而得。天然水中钙镁总量的测定即为总硬度的测定,在pH为10的氨缓冲溶液中,以铬黑T为指示剂,用EDTA标准溶液直接滴定;另取一份水样,加入氢氧化钠,调节其pH>12,Mg2+即成为Mg(OH)2沉淀,不为EDTA所络合,不干扰钙的测定。采用钙红指示剂,钙红与Ca2+生成酒红色络合物,并且不如EDTA-Ca稳定,而游离钙红指示剂在pH>12的条件下为蓝色,可利用溶液颜色的变化指示终点的到达。滴定时反应如下:

Ca2++H2Y2-→CaY2-+2H+ 等当点时

Ca-钙红+H2Y2-→钙红+CaY+2H

2-+(酒红色)(蓝色)镁含量一般由钙、镁总量与钙含量之差来计算。

二、仪器与设备

锥形瓶、酸式滴定管、移液管等。

三、试剂及其配制

1.EDTA标准溶液(C1/2EDTA=0.1000mol/L): 准确称取在105℃下烘干的EDTA-Na2(基准级)18.60克于小烧杯中,先用适量蒸馏水溶解后,转入1000毫升容量瓶中,稀释定容,浓度标定同总硬度。

2.氢氧化钠溶液(50%):称取50g固体氢氧化钠,溶于50ml蒸馏水中,冷却后稀释至100ml。

3.钙试剂(0.5%):溶0.20g钙试剂羧酸钠(C21H13O7N2SNa)于40ml50%的丙酮溶液中。4.三乙醇胺溶液(1:10)。

四、测定步骤

1.取25ml水样于锥形瓶中,加入2ml三乙醇胺溶液,摇匀,以蒸馏水稀释至95ml混匀,加入5.0ml氢氧化钠溶液,摇匀后加入6滴钙试剂(以溶液呈现明显的紫红色为准),立即以EDTA标准溶液滴定至溶液刚由紫红色变为稳定的纯蓝色,记录EDTA溶液的用量V1。

2.取25ml水样于锥形瓶中,加入2ml三乙醇胺溶液,摇匀,以蒸馏水稀释至95ml混匀,向锥形瓶中滴加体积为90%V1的EDTA标准溶液,再向锥形瓶中加入5.0ml氢氧化钠溶液,摇匀后加入6滴钙试剂,继续以EDTA标准溶液滴至溶液由紫红色变为稳定的纯蓝色,记录总的EDTA溶液的用量V2(双样滴定,取平均值)。

五、结果计算

1.钙含量 C1/2Ca=(C1/2EDTA×V2×1000)/V水样(mmol/L)

2+

ρ

ρ

六、注意事项 Ca2+

= C1/2Ca×20.04(mg/L)

2+

2+

2+

2+2.镁含量 C1/2Mg=HT-C1/2Ca(mmol/L)

Mg2+

= C1/2Mg×12.15(mg/L)1.如果Mg(OH)2沉淀太多,将使滴定终点变色不明显,此时可少取水样,稀释后测定。2.水中如果含有较多的碳酸氢根,加入NaOH后将生成碳酸钙沉淀,使测定结果偏低(终点后蓝色又很快变紫色的现象表明有碳酸钙析出)。此时应另取水样,以盐酸酸化(以刚果红试纸变蓝为准),加热煮沸2-3分钟,以驱除CO2,冷却后先用适量NaOH中和到刚果红试纸变红后,再进行测定。

实验四

溶解氧

(碘量法)

本法适用于大洋和近岸海水及河水、河口水溶解氧的测定。

一、方法原理

用锰(Ⅱ)在碱性介质中与溶解氧反应生成亚锰酸(H2MnO4),然后在酸性介质中使亚锰酸和碘化钾反应,析出碘(I2),最后用硫代硫酸钠(Na2S2O3)滴定析出的I2的量,其反应如下:

溶氧的固定:MnSO4+2NaOH—Mn(OH)2↓(白色)+Na2SO4 2Mn(OH)2+O2——2H2MnO3↓(褐色)

酸化:H2MnO3+2H2SO4+2KI=MnSO4+I2+K2SO4+3H2O 滴定:2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6 合并上述各式得:Na2S2O3 相当于 1/4O2

即滴定每消耗1摩尔的Na2S2O3,相当于水中有1/4摩尔的O2,也即相当于水中有8克的O2。

二、仪器及设备

1.棕色水样瓶(容积125mL左右的棕色瓶,瓶塞为锥形,磨口要严密,容积须经校正)

2.碱式滴定管 3.移液管及吸管 4.碘量瓶 5.温度计

6.一般实验室常备仪器和设备

三、试剂及其制备

1.硫酸锰溶液:称取240g硫酸锰(MnSO4•4H2O)溶于水,并稀释至500mL。2.碱性碘化钾溶液:称取250g氢氧化钠(NaOH),在搅拌下溶于250mL水中,冷却后,加75g碘化钾(KI),稀释至500mL,盛于具橡皮塞的棕色试剂瓶中。

3.硫酸溶液(1:1):在搅拌下,将50 mL浓硫酸(H2SO4,ρ=1.84g/mL)小心加入同体积的水中,混匀。盛于试剂瓶中。

4.硫代硫酸钠溶液(CNa2S2O3=0.01mol/L):称取2.5g硫代硫酸钠(Na2S2O3•5H2O),用刚煮沸冷却的蒸馏水溶解,加入约2g碳酸钠,稀释至1L,移入棕色试剂瓶中,置于阴凉处保存。

5.重铬酸钾标准溶液(C1/6K2Cr2O7=0.0100mol/L):称取K2Cr2O7固体(AR,于130℃烘3h)0.4904g,溶解后在1000mL容量瓶中定容。

6.碘化钾溶液(10%):将5g碘化钾(KI)溶于水中,并稀释至50mL。

7.0.5%淀粉溶液:称取1g可溶性淀粉,用少量水搅成糊状,加入100mL煮沸的蒸馏水,混匀,继续煮至透明。冷却后加入1mL乙酸,稀释至200mL,盛于试剂瓶中。

四、测定步骤:

1.Na2S2O3溶液浓度的标定

移取K2Cr2O7标准溶液20.00mL于250mL碘量瓶中,加入KI溶液5mL和H2SO4溶液2mL,盖上瓶盖混匀并在暗处放置5min,加纯水50mL。以Na2S2O3溶液滴至淡黄,加入淀粉溶液1mL,继续滴至溶液呈无色为止,读取滴定管读数V(双样滴定取平均值),依下式计算Na2S2O3溶液的准确浓度: CNa2S2O

3=(C1/6K2Cr2O7×20.00)/V(mol/L)

标定时发生的反应如下:

K2Cr2O7+6KI+7H2SO4 = 3I2+Cr2(SO4)3+7H2O+4K2SO4 2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6 综合上述两式,得Na2S2O3 相当于 1/6 K2Cr2O7 2.水样的分析

①水样的采集

采水器出水后,立即套上橡皮管以引出水样。采集时使水样先充满橡 皮管并将水管插到瓶底,放入少量水样冲洗水样瓶,然后让水样注入水样瓶,装满后并溢出部分水样(约水样瓶体积的一半左右),抽出水管并盖上瓶盖(此时瓶中应无空气泡存在)。

②水样的固定

打开水样瓶盖,立即依次加入MnSO4溶液和KI-NaOH溶液,(加液时移液管尖应插入液面下约1cm处),塞紧瓶盖(瓶内不能有气泡),按住瓶盖将瓶上下颠倒不少于20次,静置让沉淀尽可能下沉到水样瓶底部。

③酸化滴定

小心打开水样瓶瓶盖,将上层澄清液倒出少许于碘量瓶中(切勿倒出沉淀),于水样瓶中加入H2SO4溶液1mL,盖上瓶盖摇动水样瓶使沉淀完全溶解,并把瓶中溶液倒入碘量瓶中,以Na2S2O3溶液滴至淡黄,加入淀粉溶液1mL,再继续滴至无色,倒出少量溶液回洗水样瓶,倒回碘量瓶后再继续滴至无色为止,记下滴定管读数V1。

五、结果计算

1.可按下式计算水样中溶解氧的含量: DO(mg/L)=(CNa2S2O3×V1×8×1000)/(V水样瓶-2)式中

DO — 水样中溶解氧的浓度(mg/L)CNa2S2O3 — Na2S2O3溶液的浓度(mol/L)V1 — 滴定水样时用去Na2S2O3溶液的体积(mL)V水样瓶 — 水样瓶的容积(mL)2.将水样中的溶解氧换算为在标准状态下的体积(mL)DO(ml/L)= [(CNa2S2O3×V1×8×1000)/(V水样瓶-2)] / 1.4292(mg/L)=5.598×1000×CNa2S2O3/(V水样瓶-2)(mg/L)3.溶解氧饱和度 DO% =(DO/DOs)×100% 式中: DO — 水样中溶解氧的浓度

DOs — 相同温度和含盐量条件下水体中溶解氧的饱和浓度

六、注意事项

1.采样后须及时固定并避免阳光的强烈照射;水样固定后,如不能立即进行酸化滴定,必须把水样瓶放入桶中水密放置,但一般不得超过24h。

2.水样固定后,沉淀降至瓶体高一半时,即可进行酸化滴定。

3.滴定临近终点,速度不宜太慢,否则终点变色不敏锐。如终点前溶液显紫红色,表示淀粉溶液变质,应重新配制。

4.水样中含有氧化性物质可以析出碘产生正干扰,含有还原性物质消耗碘产生负干扰。

5.在碱性碘化钾中配入1%NaN3(叠氮化钠),可以消除水样中高达2mg/L的NO2--N的干扰,此为修正碘量法,常应用于养殖用水中溶氧测定。

同一水样的两次分析结果,其偏差不超过0.08mg/L(或0.06ml/L)。

实验五

化学需氧量(碱性高锰酸钾法)——综合性实验

一、实验目的

1.进一步熟悉和掌握烘箱与电子分析天平的使用。2.加强化学试剂配制的训练。

3.掌握碱性高锰酸钾法测定化学需氧量的原理、步骤、数据处理、注意事项与结果的讨论等。

二、方法原理

碱性条件下,向水样加入高锰酸钾以氧化水中有机物。将有机物以“C”来代表,则反应式如下:

4MnO4-+ 3“C”+ 2H2O = 4Mn2++ 3CO2↑ + 4OH-KMnO4--->4MnO2↓

加硫酸于溶液使呈酸性,加入碘化钾与剩余高锰酸钾和二氧化锰发生反应: 2MnO4-

+ 16H+ + 10I-= 2Mn2+ + 8H2O + 5I2 MnO2 + 2I-+ 4H+ = Mn2+ + 2H2O +I2 最后用硫代硫酸钠标准溶液滴定生成的碘: 2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6

三、仪器及设备

烘箱、电子天平、称量瓶、碘量瓶、锥形瓶、移液管、滴定管、加热板等实验室设备

四、化学药品

氢氧化钠、浓硫酸、重铬酸钾、高锰酸钾、碘化钾、硫代硫酸钠、碳酸钠、可溶性淀粉

五、实验步骤

1.溶液的配制

1.1接通烘箱电源,舀取一定量的分析纯重铬酸钾于称量瓶中,打开称量瓶盖,于105-110℃烘干3小时,取出后加盖,置于干燥器中冷却(提前进实验室)。

1.2将万分之一电子分析天平置于稳固、干扰少的实验桌面上,检查干燥剂,确保其具备一定的干燥性能。接通电源,预热20-30分钟。

1.3氢氧化钠溶液(50%)的配制:称取50g分析纯氢氧化钠,溶于少量蒸馏水中,并稀释至100mL,盛于试剂瓶中。

1.4硫酸溶液(1∶3)的配制:在搅拌下,将50 mL浓硫酸(H2SO4,ρ=1.84g/mL)小心加入150mL的水中,混匀。盛于试剂瓶中。

1.5重铬酸钾标准溶液(C1/6K2Cr2O7 = 0.01000mol/L)的配制:称取0.4904g烘干冷却后的重铬酸钾于烧杯中,加少量水溶解后移入1000mL容量瓶中,稀释至标线,摇匀。1.6高锰酸钾标准溶液(C1/5KMnO4 = 0.01mol/L):称取0.32g高锰酸钾,溶于水中,煮沸10—15分钟,冷却后稀释至1000mL,摇匀。

1.7碘化钾溶液(10%)的配制:称取10g碘化钾,加少量水溶解后移入100mL容量瓶中定容至标线。

1.8硫代硫酸钠标准溶液(CNa2S2O3=0.01mol/L)的配制:称取2.5g硫代硫酸钠(Na2S2O3•5H2O),用刚煮沸冷却的蒸馏水溶解,加入约2g碳酸钠,稀释至1L,移入棕色试剂瓶中。

1.9淀粉(0.5%)溶液:称取1g可溶性淀粉,用少量水调成糊状,加入100mL煮沸的蒸馏水,混匀,继续煮至透明。冷却后加入1mL冰醋酸,稀释至200mL,盛于试剂瓶中。

2.硫代硫酸钠溶液的标定

用移液管移取10mL(V重铬酸钾)重铬酸钾标准溶液于碘量瓶中,加1mL1∶3硫酸。立即加入4mL碘化钾溶液,塞好瓶塞,摇匀,在暗处放置5min,打开瓶塞,沿壁加入50mL蒸馏水稀释,在不断振摇下,以硫代硫酸钠溶液滴至溶液呈淡黄色。加入1mL0.5%淀粉溶液,继续滴至蓝色刚好消失为止,记录硫代硫酸钠的消耗量V1(双样测定,取平均值)。

3.高锰酸钾溶液的标定

以高锰酸钾溶液(V

高锰酸钾)代替上述重铬酸钾溶液,其余步骤同上,记录硫代硫酸钠的消耗量V2(双样测定,取平均值)。

4.水样测定

4.1 水样取样量V水样的确定

①吸取水样V水样,加蒸馏水稀释至约100mL,加0.5mL氢氧化钠溶液及10.00mL(V3)高锰酸钾溶液。

②加数粒玻璃珠或沸石于锥形瓶中,在瓶口加一小漏斗,并用大火均匀地将瓶内溶液加热至沸,从开始冒大气泡(沸腾)算起准确煮沸10分钟,立即取下。此时溶液应为淡红色,若溶液的红色消失,表明所取水样中有机物含量过多,应重新减少取样量,直至加热后溶液可保持淡红色为止。

4.2 碘化钾量V碘化钾的确定

立即取下锥形瓶,迅速冷却至室温,加入5mL1∶3硫酸溶液和不同体积的10%碘化钾溶液,摇匀,此时溶液红色应褪尽。若红色未褪尽,表明加入的碘化钾不足以完全氧化溶液中剩余的高锰酸钾,则必须提高碘化钾的加入量,直至红色可褪尽为止。

4.3 硫代硫酸钠滴定

待反应剩余的高锰酸钾颜色褪尽,立即在不断振摇下,用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色,加入1mL0.5%淀粉溶液,继续滴定至蓝色消失,记下硫代硫酸钠溶液消耗量V4。

六、结果计算

1.硫代硫酸钠浓度的计算

CNa2S2O

3=(C1/6K2Cr2O7×V重铬酸钾)/V1(mol/L)2.高锰酸钾浓度的计算

C1/5KMnO4 =(CNa2S2O3×V2)/V高锰酸钾(mol/L)2.水样化学需氧量的计算

COD=(C1/5KMnO4×V3-CNa2S2O3×V4)/ V水样×8×1000(mg/L)

七、讨论

根据测定结果,参照《中华人民共和国地面水水质标准》,仅考虑COD一项,分析该水样为几类。

八、注意事项

1.取水样时,应摇匀后吸取。若用稀释水,则应做稀释水的空白滴定,以便从水样中减去稀释水耗用高锰酸钾标准溶液的体积。

2.水样中含无机还原性物质较多时,应在不加热煮沸情况下,按本法测定这些还原性物质(如亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等)的数量,并将测定值从需氧量中减去,才是水样中有机物的需氧量。有文献报道,在含铁量为0.1—0.2mg/L、亚硝酸根为0.1mg/L及硫化物为0.1—0.2mg/L以下时,可不予考虑。

3.水样加热完毕,应冷却至室温后,再加入硫酸和碘化钾,否则会因游离碘挥发而造成误差。

4.若水样中有高价金属离子存在,由于在酸性中它可能把碘离子氧化成游离碘,从而使滴定所消耗的硫代硫酸钠溶液增加,导致COD值偏低。

5.本法适用于海水。

实验六

亚硝酸盐氮(萘乙二胺分光光度法)

一、方法原理

在酸性介质中亚硝酸盐与磺胺进行重氮化反应,其产物再与盐酸萘乙二胺偶合生成红色偶氮染料,于543nm波长测定吸光值。光电比色在0—0.25mg/L范围内符合比尔定律,最低测定浓度为0.001mg/L。

二、仪器及设备

1.分光光度计及配套比色皿 2.具塞比色管

3.容量瓶、移液管等常规实验室设备

三、试剂及其配制

1.磺胺溶液(10g/L):称取5g磺胺(NH2SO2C6H4NH2),溶于360mL盐酸溶液(1:6),用水稀释至500mL,盛于棕色试剂瓶中,有效期为2个月。

2.盐酸萘乙二胺溶液(1g/L):称取0.5g盐酸萘乙二胺(C10H7NHCH2CH2NH2·2HCl),溶于500mL水中,盛于棕色试剂瓶中于冰箱内保存,有效期为1个月。

3.亚硝酸钠标准贮备溶液(100mg N /L):称取0.4926g亚硝酸钠(NaNO2,于110℃烘干),溶于少量水中后全量转移入1000mL容量瓶中,加水至标线,混匀。加1mL三氯甲烷(CHCl3),混匀。贮于棕色试剂瓶中于冰箱内保存,有效期为两个月。

4.亚硝酸钠标准使用溶液(1mg N /L):取1mL贮备液于100mL容量瓶中,用蒸馏水 稀释至标线,混匀。临用前配制。

四、测定步骤 1.绘制标准曲线

① 取6个50mL具塞比色管,分别加入0、0.25、0.50、1.00、2.00、3.00mL亚硝酸钠标准使用溶液,加水至标线,混匀。标准系列各点的浓度分别为0、0.005、0.010、0.020、0.040、0.060mg/L。

② 每个比色管中各加入1.0mL磺胺溶液,混匀,放置5min。

③ 在每个比色管中加入1.0mL盐酸萘乙二胺溶液,混匀,放置显色5min。④ 选543nm波长,2cm比色皿,以蒸馏水作参比,测其吸光值E。其中零浓度为标准空白吸光值E0。

⑤ 以吸光值(E-E0)为纵坐标,浓度(mgN/L)为横坐标绘制标准曲线。

序列号

亚硝酸钠标准使用液体积(ml)亚硝酸盐氮浓度(mgN/L)吸光度值E E-E0 0.00 0.00 E0 0.25 0.005 0.50 0.010 1.00 0.020 2.00 0.040 3.00 0.060

2.水样的测定

① 移取50.0mL已过滤的水样于具塞比色管中。

② 参照标准曲线制订过程中的步骤②—④,显色并测定该水样的吸光值Ew。③ 量取50.0mL澄清水样(如水样较浑浊需经过滤),参照上述步骤④测量由于水样浑浊引起的吸光值Et。

五、结果计算

水样由亚硝酸盐氮引起的吸光值可依下式计算:En = Ew–E0-Et,由En查标准曲线,得该水样中亚硝酸盐氮的浓度。

六、注意事项:

1.水样可用有机玻璃或塑料采水器采集,经0.45μm滤膜过滤后贮于聚乙烯瓶中,应从速分析,必须在12h内测定完毕;水样加盐酸萘乙二胺后,须在2h内测量完毕,并避免阳光照射。

2.水样需过滤时,滤纸中常含有不可忽略的亚硝酸根,水样过滤后时结果偏高。使用前应用纯水淋洗滤纸,并检查有无NO2,若有则应淋洗到无NO2后才开始过滤水样。

3.本法的显色速度与显色过程与水的温度有关,若水温太低(低于10℃),可在水浴中温热反应。要注意各管受热一致,温度相同时,颜色稳定后可保持十多个小时不变。

4.标准曲线每隔一周须重制一次,当测定样品的实验条件与制定标准曲线的条件相差较大时,如更换光源或光电管、温度变化较大时,须及时重制标准曲线。

5.无氮海水可模仿人工海水配方以化学试剂配制,也可取低氮澄清海水,放入海藻置于阳光下照射数日除氮。

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实验七

活性磷酸盐

(磷钼蓝法)

一、方法原理

水样中的活性磷酸盐采用磷钼蓝法测定。活性磷酸盐在一定的酸性条件下可与钼酸铵作用,生成淡黄色的磷钼酸铵,但磷钼酸铵发色能力弱,在通常的磷浓度下显不出黄色来。磷钼酸铵可被还原剂(氯化亚锡、抗坏血酸、亚硫酸钠等)还原成发色能力很强的蓝色化合物——“钼蓝”,还原后的溶液在690nm处有较大吸收,可用比色法分析。

二、仪器及设备

1.分光光度计及配套比色皿 2.具塞比色管

3.容量瓶、移液管等常规实验室设备

三、试剂及其配制

1.硫酸溶液(1:2):在不断搅拌下将浓硫酸缓缓倒入同体积蒸馏水中,冷却后盛于试剂瓶中。

2.酒石酸锑钾:溶解6g酒石酸锑钾于200ml水中,贮于聚乙烯瓶中,溶液变混浊时,应重配。

3.钼酸铵溶液(10%):称取5g钼酸铵固体[(NH4)6Mo7O24·4H2O],溶解后稀释至50ml,若溶液浑浊应取其澄清液贮于聚乙烯瓶中。

4.钼酸铵—硫酸混合试剂:45ml钼酸铵溶液与200ml硫酸溶液混合,加入5ml酒石酸锑钾溶液,混匀后贮于聚乙烯瓶中,此溶液避光保存可稳定数日,如发现混浊须重新配制。

5.抗坏血酸溶液:溶解20g抗坏血酸(C6H8O6)于200mL水中,盛于棕色试剂瓶中。此溶液4℃避光保存,可稳定1个月。

6.磷标准贮备液(0.2mgPO43--P/mL):称取KH2PO4(AR,于115℃下烘1h)0.8790g溶于蒸馏水中,并转入1000ml容量瓶中定容。

7.磷标准使用液(0.004mgPO43--P/mL):移取2.0ml标准贮备液于100ml容量瓶中定容。

四、测定步骤 1.绘制工作曲线

①取6个50ml具塞比色管,分别加入0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50ml磷标准使用液,加水至标线,混匀。

②分别加入钼酸铵—硫酸混合试剂1ml,混匀后放置3min;再分别加入抗坏血酸溶液1ml,混匀后显色10min。

③用分光光度计在690nm波长处,于比色皿中对照蒸馏水测定上述溶液的吸光度E值(其中试剂空白吸光度为E0)。

④在坐标纸上,以吸光度E-E0为纵坐标,磷浓度为横坐标作图,得工作曲线。

序列号

磷标准使用液体积(ml)浓度(mgPO43--P/mL)吸光度值E E-E0 0.00 0.00 E0 0.50 0.04 1.00 0.08 1.50 0.12 2.00 0.16 2.50 0.20

2.水样的测定(双样测定,取平均值)①取50ml水样于比色管中。

②参照标准曲线绘制过程中的步骤②、③,显色并测定该水样的吸光度值Ew。③另取澄清水样50ml,加入1.00ml硫酸溶液后混匀,参照工作曲线绘制过程中的步骤③测定由于水样浑浊引起的吸光度值Et。

五、结果计算

由水样的测定值Ew-E0-Et查工作曲线,得该水样中活性磷酸盐的含量。

六、注意事项

1. 显色后须在30min之内测定溶液的吸光度值,30min之后溶液的颜色将逐渐减退。2. 水样的含盐量对磷钼蓝的显色有影响。对于海水样品,上述从工作曲线上查得的数值尚需乘以适当的校正系数Ks,才能获得海水样品中活性磷酸盐磷的实际浓度。

3. 由于磷钼蓝的摩尔吸光系数较小,比色时采用液层厚度较大的比色皿可提高测定的精确度。

第三篇:中水化学优质课评比方案

中水教辅站举行中学化学优质课评比大练兵活动

实 施 方 案

为了不断深化中小学教育教学改革,全面推进素质

教育,努力提升我镇中学化学科教师的教育科研能力、课堂教学能力和教学水平,不断提高教师的实验操作能力和专业水平,根据《威宁县教学工作目标管理实施办法》(威教字[2007]88号)、《威宁县教育局关于在“决战课堂,新教材大练兵”活动中大力开展现代课堂教学模式实践的通知》(威教字[2008]44号)和《关于转发<毕节地区教育局关于提升全区中小学教师课堂教学力的指导意见>的通知》(威教字[2010]48号)等文件的具体规定及精神,按照《威宁县教育局关于举行“新教材大练兵,中学化学优质课评比活动”的通知》(威教字(2010)225号)的安排,经研究决定,我站站将于2010年10月中旬份举行全镇中学化学优质课评比新教材大练兵活动,特制定本方案:

一、成立中水镇中学生物优质课评比领导小组

组长:冶少宽

副组长:虎良云丁开勇马贤梭

成员:马武银王志华袁勇所财富夏德辉

二、优质课评比要求

1、评比科目为高中、初中化学。

2、评价依据均使用地区《现代课堂教学基本要点》、《毕节地区中小学课堂教学评价表》。

3、学校评比要求:所有上高中、初中生物的教师全员参加,按一等奖占10%、二等奖占20%、三等奖占30%的比例进行评比、颁奖。

4、教辅站评比:各校将校选拔赛高中组、初中组第一、二、三等奖的教师名单以简报形式(加盖公章)上报教辅站参评,教辅站聘请评委组织评比,按一等奖10%、二等奖20%、三等奖30%的比例进行评比、颁奖。

三、优质课评比时间、地点

1、学校评比结果上报时间:请各校自行安排评比时间,并按要求于10月11日前上报镇参赛名单,(12日下午5:00参赛人员到教辅站抽签)。

2、教辅站评比时间:2010年10月13日上午8:00开始,竞赛地点:高中组在中水中学、初中组在中水二中。

四、评委组成学校评比时评委自己安排,教辅站评比时评委从两校选调(高中组: 中水中学中3名,中水二中3名;初中组:中水中学中3名,中水二中3名)。各校在10月12日以前将各校初赛的评委名单(评委不少于5人,参赛教师不能参加评委)及相关材料报站优质课评比领导小组。

六、、比赛方式:

1、赛课教学内容由领导小组结合相关学科、年级进度选定;

2、参评教师自备教材,参赛前一天参赛教师在本组中采用抽签的方式确定其赛课内容及顺序,参赛者在授课前需交教学设计(打印材料)一式五份;

3、授课形式:借班上课,所借班级由组织者统一安排,上课班级通过临时抽签决定。比赛以实验教学方式为主,每课时45分钟

4、评委由教辅站优质课评比领导小组统一聘请,按评分标准,现场记分,评分以十分制计;

5、评比结果认定:按照去掉一个最高分和一个最低分的方法,现场统计,依总分排定顺序,依次按比例确定一、二、三等奖由教辅站审核认定后颁发荣誉证书。并按获奖名次推荐高中组前4名、初中组前2名上报县教研室参加县评比。

6、被推荐到县参赛的教师所需的简报、证书务必自己先备齐,其交通差旅费、生活费回原单位按出公差报销。

7、若有获得县级二等奖以上者将安排在本镇上一节示范课,届时所有中小学教导主任务必参加观摩。

七、其他事项及要求:

1、各校必须准备好教室及相关设备,并确保设备正常工作;

2、承办学校的参赛教师必须回避其所任教班级(即其原任班级不能作为比赛授课班级);

3、参赛教师顺序在后者不能听顺序在前的教师的课。

4、参赛教师应使普通话授课,否则,将酌情扣分。

5、参加本次比赛的相关经费从各校“教师培训费”中列支。校赛评委按每评一节课10元的标准计发。

八、未尽事宜另行通知。

中水教辅站

2010年9月30日

第四篇:水污染问题与防护

水污染问题与防护

《资源与环境保护概论》论文

姓名:于思轶

班级:生物医学工程0901班

学号:090303018

水污染问题与防护

摘要

中国水源短缺和水源污染问题,已成为全球最严重的地区,中国水资源非常有限,根本无法满足十三亿人口,目前人均水资源只有二千二百立方公尺,只是世界人均水资源的四分之一,所以保护现有水资源迫在眉睫。本文举例介绍了部分地区水资源污染情况,例如阜新细河和长江流域,并且简要分析了造成污染的原因和相关政府部门的治理办法。此外,文中还着重介绍了当今中国水污染的现状及其治理和防护措施,并呼吁全体公民提高环境保护意识,共同守护我们的家园。

正文

水资源是人类以及地球上所有生物赖以生存的源泉,它哺育了地球上亿亿万万的生命,同时它也是人类文明的起源,若在茫茫宇宙之中俯览地球,最先映入眼帘的便是蔚蓝的大海。水,它是我们的母亲,地球的血液。它是一个国家经济生活发展和人民生活水平改善的重要基础

在中国,水污染已经成为了一个日益严峻的问题。新中国成立后我国江淮长江黄河等水资源丰富地区工农业快速发展,特别是改革开放后,随着社会经济进入全新发展时代,这些地区成为我国经济发展的重要支柱。然而一个严峻的问题正在日趋恶化,那就是水资源的污染问题。从水资源的开采到使用到最终的排放,各个阶段都会对环境造成压力,引起局部的、区域性的、乃至整个中国的水质污染。

在我的家乡阜新,有一条叫做细河的河流,它是大凌河下游左侧最大支流,是辽宁省阜新市人们心中的母亲河。上游称伊吗图河,亦称“丝河”。伊吗图河与细河汇流处以上的河道长度分别为74.6公里和72.8公里,控制面积分别为728平方公里与828平方公里。细河控制的面积较大,宽度相差不多,是以河名采用细河。

今几年经常有新闻报道,阜新市细河水质污染严重,主要原因来自于阜新市各个煤矿厂的洗煤水,这些污水给细河带来的污染和破坏是十分严重的,它不仅造成喝水两岸的植物以及河中生物的健康损伤,也造成了沿岸人民生活用水的严重质量问题。为此,政府通报批评了阜新市有关企业以及政府管理部门,由此可以看出细河水质污染的严重程度和有关部门给予的高度关注,在此之后,阜新市政府便高度关注细河水质问题,并拨款建立污水防治工程。细河治理二期工程是我市今年城市建设的重点项目,内容主要包括污水管线改造,园林景观、堤防和蓄水工程建设。治理河段长3.95公里,工程分上下游两个河段。上游段为细河东环大桥至高林台河口段,下游段为细河干流九营子河口至迎宾桥段。工程竣工后将彻底解决以往上游河段出现的河道水污染严重、存在无堤段和已有堤防标准不达标、耕地林地严重挤占河道等问题。同时,下游段河道长年断流、生态退化,两侧堤防断面不足,导致细河防洪蓄水能力差的问题也将得到解决。

养育我们数千年的长江流域现在也正在遭受水质恶化的危机,长江流域水污染防治形势不容乐观,突出表现在:沿江工业企业密布,布局不尽合理,流域内工业企业超3万家,全国2万多家化工企业中,位于长江沿岸的有近万家;沿江城市对长江水质影响较大,城市下游普遍存在污染带;部分支流污染问题较突出,水环境质量状况较差;流域内湖库生态安全状况不容乐观,巢湖、太湖等湖泊富营养化问题较为突出;环境隐患依然存在,突发环境事件屡有发生。我认为要改善长江流域的水质危机,必须要进一步落实“休养生息”政策措施,切实提高环境准入“门槛”,从严审批各类工业建设项目,加大对落后除污设备的淘汰力度;进一步健全长江流域水污染防治责任体系,建立健全流域跨界断面水质考核机制、污染物总量减排工作考核机制、水污染防治专项规划实施情况考核机制;不断完善流域环境应急机制和网络,有效防范和应对突发水环境污染事件。

我国天然水体的严重污染已受到普遍关注。当前水质污染集中表现在富营养化和藻类繁生现象,其实质是耗氧有机物及氮、磷化合物的生态环境效应。它们已成为我国环境保护的热点甚至十分棘手的控制治理问题。实际上,这只是水体污染治理系列难题的初级遭遇,它在表观上易于察觉而首先浮现出来,并为世界许多国家在20 世纪初期已基本解决。水质污染随之出现的一些深层次的潜在问题,例如:有机有毒化学品、微界面颗粒物、水体污染沉积物等,已经日益突现而成为现时国际上的环境热点,尤其对于生活饮用水的水源保护及处理技术备受关注。

目前对河流、湖泊最大的威胁并不是某些有毒化学品和残留的农药,而是进入水体的污染沉积物。它们成为潜在的杀手,堵塞水生动物的腮、窒息仔鱼、伤害贝类和水生昆虫、输送和富集有毒化学品、污染水产食品、降低溶解氧量、破坏无数种群生态系统。

如今,对污染沉积物的处置最常用的方法是挖掘清除,但这是工程量浩大、经济负担很重的方式,而且如果措施不当反会造成污染扩散的后果。因此,在实施挖掘以前,必须对所在水域进行慎密的评估。对污染沉积物的潜在危害程度、需要清除的面积和深度、挖出污泥的处置和处理方法等确定合理的方案。此时,理应有评估的科学基准及法定标准作为依据,而这需要有科学的工作方法和程序。美国及欧洲已由众多学者研究十几年,至今,国际上还没有制定出统一的标准方法,尚在研究发展中。

为加强水资源保护,防止对水资源的破坏、浪费和严重污染,应加强水资源的保护工作,及时采取有效措施全面保护水资源。

一是完善法律法规,强化管理,严格执法。贯彻执行《水法》《水污染防治法》《环境保护法》等法律法规,同时完善相应的法律法规,建立健全的水环境保护法律体系。对污水的排污标准进行严格控制,尤其要加强对工业污水排放的监督和管理,对违法排放的工业企业要从重处罚。对集中排污口的各类污染源,加强跟踪监测,发现问题及时解决。加强对地表水和地下水的水质监测和水源的保护工作。以流域为单元,以河流为主线,以城镇为节点,建立流域水资源保护监督管理体系,强化流域管理的监督职能和协调能力,加强各相关部门之间的交流与合作。

二是从源头控制污染。摆脱先污染后治理的发展模式,从控制污染物的排放量来遏止污染的进一步扩大。对企业要采取有力措施,改善经营管理,积极引进先进的生产工艺,提高物料利用率,减少污染物的排放。通过修定产业政策,调整产业结构,用行政、经济手段推行节约用水和清洁生产。

三是大力提高水资源的利用率和重复利用率。我国水资源利用率不足50%,重复利用率为20%左右,低效的水资源利用,加剧了水资源的供需矛盾和严重浪费局面。只有施行较高的水资源价格、高额的水污染排污费,才能有效地促使企业采取措施,改直流冷却为循环冷却,改漫灌为喷灌或滴灌,采用先进的节水技术和生产工艺,研究污水的治理和重复利用,降低生产成本,进而实现企业的经济效益和社会的环境效益的统一。

四是提高水污染排污费的收缴额度,使排污费远远地高于水资源恢复治理的费用。当前,我国排污费定位太低,远远低于水资源补偿费用,因此全面提高排污收费指标,向等量甚至高于水资源恢复治理费靠拢,采取“严进严出”的措施,也许对乱排现象能起到一定的作用。

五是研究解决污水的资源化利用。污水资源化利用是解决用水紧张的一个有效途径,并产生较高的经济效益,实现较好的环境效益。如合理利用采煤过程中抽取的地下水,以全国煤炭产量12亿t计算,大约抽排50亿m3的受污染的矿井地下水,如若全部净化成饮用水,能产生巨大的社会和经济效益。另外,中水回用、工业冷却用水的循环利用等都是充分合理地利用水资源的有效措施。

今天的中国,水污染当然不是唯一的严重环境问题,包括水环境污染在内,大气污染,土地荒漠或和沙灾,垃圾处理,水土流失,旱灾和水灾,生物多样性破坏,持久的有机物污染等都是当今中国面临的严重环境问题。

为可持续发展战略,我们每一位公民都应该参与其中,加强宣传,提高全民的环保意识。环保不仅与政府或相关部门有关,而且与每个人都息息相关,因此要加强宣传,提高全民的环保意识,让每个人都为环境保护尽自己的一份力。

参考文献

百度文库《中国水质污染问题》

中华水网 www.xiexiebang.com,《阜新细河景区正“拉长”》2012.7.24 互动百科,《细河》

百度文库《中国水质污染的几个前瞻性问题》 百度文库《中国水污染现状及治理情况》 百度文库《中国环境问题分析》

第五篇:有机化学与水污染(论文)

有机化学与水污染

前言:

水是地球上一切生命赖以生存、人类生活和生产不可缺少的基本物质之一。生命就是从水中发源而来的,而且依赖于水才能维持。20世纪以来,由于世界各国工农业的迅速发展和城市人口的剧增,缺水已经成为了当今世界许多国家面临的重大问题,尤其是城市缺水状况越来越严重,必须引起各国重视和关注。

有机化合物的定义就是含碳化合物。有机化合物的种类繁多,数量巨大,并且以惊人的速度在增长。有机化合物与人类的生活息息相关,但也是污染自然环境的罪魁祸首。当这些有机化合物没有得到很好的处理,而排入水中,就会成为污染物。人类不断地向水环境排放这些污染物质,但由于大气、水、土壤等的扩散、稀释、氧化还原、生物降解等的作用。污染物质的浓度和毒性会自然降低,这种现象叫做环境自净。如果排放的物质超过了环境的自净能力,水环境的质量就会发生不良变化,危害人类健康和生存,这就发生了水体污染,污染我们的生命之源——水。

一、水体污染的概述

水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和水体环境容量,从而导致水体的物理特征、化学和生物特征发生不良变化,破坏水中固有的生态系统,破坏水体的功能及其在经济发展和人民生活中的作用。或者说,排入水中的污染物超过了水体的自净能力,从而导致水质恶化的现象。

根据污染物产生来源的类别可以分为以下几种:

1)工业污水:这是对水体产生污染的最主要的污染源,中国工业污水排放量在全国污水排放量中占有重要的位置。它指的是工业企业排除的生产过程中使用过的污水。一般来说,工业污水种类繁多,成分复杂。工业企业越多,污水量越大。工业污水的性质往往因企业采用的工艺过程、原料、药剂、生产用水的量和质等条件的不同而有很大的差异。2)生活污水:主要来自城市,城市人口密集,居民在日常生活中排放各种污水。生活污水中的腐败有机物排入水体后,使污水呈灰色,透明度降低,有特殊的臭味。由居民家庭排放的生活污水中含有机物大约为每人每天40g。3)农药生产及使用:农药的污染还是相当的严重的,农药厂排出的含农药废水污染地面水,农田大面积使用农药已经成为一个重要的污染源。有些污染环境的农药的半衰期是相当长的。如长期滥用有机氯农药和有机汞农药,会使水生生物鱼贝类有较高的农药残留,加上生物富集现象,会危害人类的健康和生命。

4)地面径流:雨、雪水,特别是暴雨、洪水将地表污染物冲刷形成径流而流入地面水体,造成地面水体的污染。5)其他污染物:油轮漏油或发生事故造成石油对海洋的污染,因油膜覆盖水面使水生生物大量死亡,死亡的残体分解可造成水体污染。

(摘自《环境保护概论》)

二、水体常见的有机污染物:

人类活动将大量的有机物释放到水体中,其中既包括一些天然的有机化合物,如淀粉、纤维、蛋白质、脂肪等,也包括很多人工合成的有机物,如洗涤剂、增塑剂、各种有机农药和工业用化学品等。有机物进入环境之后,将在环境中不断地被转移,被转化。天然的有机物是相对容易被微生物分解,而人工合成化学品大多数比较稳定,而难以被降解,存留时间较长,可以通过各种方式输送而影响到区域和全球环境,并可通过食物链的富集作用,最终严重影响人类的健康。

常见的有机污染物有以下几种分类:

1)金属有机污染物: 2)

3)

4)

5)A.有机汞:典型的有机汞为甲基汞,甲基汞为剧毒物质,进入人体后可被吸收80%。甲基汞中毒的三大症状是运动失调、视野缩小和言语障碍。甲基汞中毒患者极难治愈,目前尚无有效的特殊疗法。

B.有机铅:主要指四乙基铅。四乙基铅可引起头痛、失眠、精神兴奋、幻觉、痉挛等精神神经症状,慢性中毒为神经衰弱综合症和植物神经功能紊乱,出现血压、脉率、体温下降,重者可发生多发性神经病。

C.有机锡:有机锡化合物可刺激人体的皮肤、呼吸道及角膜,引起灼伤、接触性皮炎或过敏性皮炎。急性中毒可损害中枢神经系统,引起脑和脊髓白质的水肿,导致中毒性脑病。有些有机锡化合物可以致癌。烃污染物: A.石油:石油进入水体后首先形成浮油,在油膜扩展和漂流过程中,其中大约25%~30%的低沸点石油组分迅速挥发进入大气,造成大气污染。而低级芳香烃和低级烷烯烃在水面上形成一层很薄的油膜。残余的焦油团块长期漂浮在海面上,阻断了海洋和空气的接触,给海洋生物带来灭顶之灾,是海洋的生态平衡遭到严重的破坏,也给海洋养殖、海洋捕捞业带来极大的损失。

B.液化石油气、汽油、煤油、柴油:在燃烧过程中,产生大量的有毒气体,引起大气污染,例如引起光化学烟雾。

C.甲烷:甲烷是仅次于二氧化碳的第二大自然温室气体,有较强的温室效应。

D.苯及苯系物:苯及苯系物对人的皮肤、黏膜有刺激作用,可引起皮炎。吸入高浓度苯时,可引起中枢神经痉挛,酩酊,出现强烈兴奋、眩晕、头疼等症状,甚至因呼吸中枢痉挛而造成死亡。苯及苯系物作用于造血组织,诱发贫血、白细胞减少等各种症状,长期慢性中毒会造成血性白血病。

E.多环芳烃:多环芳烃是引起人和动物癌症最重要的致癌物质之一。含氮、磷的有机污染物:

A.N-亚硝基化合物:主要诱发消化系统癌症

B.杂环芳胺:可引起动物的肝、肺和前胃等器官的癌变。

C.偶氮化合物:作用于人的肝、肾,抑制中枢神经,对血液有毒害作用。D.芳胺:能诱发膀胱癌。

E.腈:对人体中枢神经有麻痹作用。

F.生物碱:极少量也会使人痉挛、麻痹、心跳及呼吸停止至死亡。G.有机氮农药、有机磷农药:对人体有害。含氧、硫的有机污染物:

A.酚:酚的急性中毒症状为中枢神经抑制,神志不清,反射消失,面色苍白、口唇青紫,体温、脉搏、呼吸、血压降低。慢性中毒症状为呕吐、咽下困难、腹泻、食欲不振等,并伴有精神不安、头痛、头晕及精神扰乱等。

B.甲醛、乙醛:损伤肝脏、肾脏等器官,对中枢神经有麻痹、刺激作用。少量可刺激人的眼睛,鼻腔、喉咙等呼吸道器官,引起咳嗽、支气管炎、皮肤红肿、发痒等。C.甲醇、乙醇及氯代醇:可引发癌症。D.硫醇:接触硫醇会产生刺激、致癌。E.硫醚:对上皮细胞、毛细血管和中枢神经有强烈的刺激作用,可使皮肤糜烂、溃疡。F.表面活性剂:使鱼类畸形和死亡。含卤素的有机污染物:

A.卤代烃:对中枢神经有麻痹作用。B.二噁英:有致癌性,致畸性。C.多氯联苯:引起肝癌。

D.有机氯农药:造成人体慢性中毒,干扰人的内分泌系统,降低人的免疫功能,有致癌,致畸、致突变作用。

6)天然产物污染物:

A.霉菌毒素:主要侵犯人的肝脏,诱发肝癌和肝炎,也诱发胃癌、肾癌肠癌和乳腺、卵巢、小肠等部位的肿瘤。B.食品毒素:对人体有害。C.毒品:对人体有极大的危害。7)持久性有机污染物:

它们之中不少都具有高急性毒性和水生生物毒性,有的被确认不仅具有致癌、致畸、致突变性,还具有内分泌干扰作用。它们对环境造成的危害是长期而复杂的,已经成为严重威胁人类健康和生态环境的全球性环境问题,对人类生存繁衍和可持续发展将构成重大的威胁。

(摘自《化学与环境》)

三、水体有机物污染物的评价指标:

水中有机物种类繁多,难以一一分别测定各组分的定量数据,目前多通过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。1.溶氧量(DO):溶解于水中的分子态氧称为溶氧量。一般规定水体中的溶氧量不应低于每升4mg,水中溶氧量低于每升3~4mg时,许多鱼类会出现呼吸困难,若DO继续减少,则会造成鱼类窒息死亡。2.生化需氧量(BOD):BOD是指在有溶解氧的条件下,好氧微生物在分解水中有机物的生物化学过程中所消耗的溶解氧量。有些情况下也包括水中的硫化物和亚铁等还原性无机化学物质氧化所消耗的氧量,但这部分占的比例通常很小。BOD是反映水体被有机物污染程度的综合指标,也是研究废水可生化性和生化处理效果的重要参数。3.化学需氧量(COD):COD是指在一定条件下,氧化1L水样中还原性物质所消耗化学氧化剂的量。这些还原性物资包括有机物和亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等无机物。COD反映了水体受还原性物质污染的程度,也是有机物相对含量的综合指标之一。4.总有机碳(TOC):TOC是以碳的含量表示水体中有机物质总量的综合指标。由于TOC的测定采用燃烧法,因此能将有机物全部氧化,它比BOD或COD更能反应出有机物的总量。

5.总需氧量(TOD):水中能被氧化的物质,主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所需的氧量。TOD值能反映出几乎全部有机物质经燃烧后变成二氧化碳、水、一氧化氮、二氧化硫等所需的氧量。它比BOD和COD更接近理论需氧值,不过它们之间并无固定的相关关系。

(摘自《环境化学》)

四、水体污染的治理:

为加强水资源保护,防止对水资源的破坏、浪费和严重污染,应有适当的对策。

1)增加水资源收费范围,提高收费价格

水资源费的收缴不能仅限于地下水,对一切地表水如河流、湖泊、水库等均应该是水资源费的收缴范围,使全社会树立起珍惜宝贵的水资源观念。过低的水费价格给人以水资源廉价的错误感觉,廉价用水淡化了人们的节水意识,间接地鼓励了浪费。水资源是一个国家经济可持续发展的重要保证,保护水资源的重点是节约用水,只有利用高价格的杠杆作用完全可以达到节约用水的目的。水费的价格应包括水资源费、水资源补偿费、水处理成本、输送费、税费、污水处理费、超量水费等。

2)提高水污染排污费的收缴额度,使排污费远远地高于水资源恢复治理的费用 当前,我国排污费定位太低,远远低于水资源补偿费用,这种欠量收费办法难以体现国家用经济手段处罚水资源破坏和污染行为,难以实现有效的水资源保护。因此,全面提高排污收费指标,向等量甚至高于水资源恢复治理费靠拢,采取“严进严出”的措施,就能彻底规范污染者的行为,企业就会从维护自身利益出发,努力做好水污染的治理,加强水资源的保护。

3)大力提高水资源的利用率和重复利用率

我国水资源利用率不足50%,重复利用率为20%左右,低效的水资源利用,加剧了水资源的供需矛盾和严重浪费局面。只有施行较高的水资源价格,高额的水污染排污费,就会有效地促使企业采取措施,改直流冷却为循环冷却,改漫罐为喷罐或滴罐,采用先进的节水技术和生产工艺,研究污水的治理和重复利用,降低生产成本,进而实现企业的经济效益和社会的环境效益双统一。4)加强对地下水资源污染和破坏的处罚力度

伴随煤炭、石油等地下矿藏资源开采的同时,也抽排了大量的地下水资源,就黑龙江省双鸭山矿山区而言,平均每开采1吨原煤,抽排近6m3的地下水资源,这些地下水初始流出时并未受到污染,但在流经井筒采掘作业现场时,被人为污染,这些矿井地下水只有少量被利用,绝大部分是白白地排放掉了,造成近4000万m3地下水损失。有此可见,地下生产作业对地下水资源有重大的污染和破坏行为,对这种污染和破坏行为,应收取地下水资源费、水资源补偿费、排污费,并严格要求较高的水利用率,采取有效措施和技术,减轻地下水资源的污染和破坏,严禁超量抽排地下水资源,违者予以重罚,避免造成区域性地下水资源的枯竭。5)研究解决污水的资源化利用

污水资源化利用是解决用水紧张的一个有效途径,并产生较高的经济效益,实现较好的环境效益。就拿全国煤炭产量12亿吨计算,大约抽排50亿m3的受污染的矿井地下水,如若全部净化成饮用水,可产生50亿元的毛利润,完全可称补全煤炭行业的亏损指标。另外,利用矿井水做选煤用水、水产养殖、农田灌溉、地下回灌等。6)废水不废

为纠正以往把废水当作废物的错误观念,应该把废水称作污水比较妥当,借以提高人们对污水也是资源的认识,提高污水资源的有效利用率。

五、分析与总结:

以前对水污染的认识不是很深,甚至有些片面,虽然口口声声挥着保护水资源的大旗,但日常生活中的做法却常常是大相径庭。在写这篇论文的过程中,我自己也在时时刻刻受着鞭笞,为自己平时某些不理智行为感到懊悔。其实保护水资源没有想象的那么遥远,可以从身边的小事做起,如用洗脸水浇花,拖地等。我想,通过这次探讨,更多是让自己受到了教育,在思想上有了一定的提高,也希望能让更多的人了解保护水资源的重要性。

参考文献:

《环境保护概论》第二版魏振枢、杨永杰

《化学与环境》第二版任仁、张敦信、于志辉、陈莎 《环境化学》赵美萍、邵敏

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