水中金属元素测定
水体中的金属元素有些是人体健康必须的常量元素和微量元素，有些是有害于人体健康的，如汞、镉、铬、铅、铜、锌、镍、钡、钒、砷等。受“三废”污染的地面水和工业废水中有害金属化合物的含量往往明显增加。
有害金属侵入人的肌体后，将会使某些酶失去活性而出现不同程度的中毒症状。其毒性大小与金属种类、理化性质、浓度及存在的价态和形态有关。例如，汞、铅、镉、铬(Ⅵ)及其化合物是对人体健康产生长远影响的有害金属;汞、铅、砷、锡等金属的有机化合物比相应的无机化合物毒性要强得多;可溶性金属要比颗粒态金属毒性大;六价铬比三价铬毒性大等等。
由于金属以不同形态存在时其毒性大小不同，所以可以分别测定可过滤金属、不可过滤金属和金属总量。可过滤态系指能通过孔径0.45?m滤膜的部分;不可过滤态系指不能通过0.45?m微孔滤膜的部分，金属总量是不经过滤的水样经消解后测得的金属含量，应是可过滤金属与不可过滤的金属之和。
测定水体中金属元素广泛采用的方法有分光光度法、原子吸收分光光度法、阳极溶出伏安法及容量法，尤以前两种方法用得最多;容量法用于常量金属的测定。
下面介绍几种代表性的有害金属的测定。
一、汞
汞及其化合物属于剧毒物质，特别是有机汞化合物。天然水中含汞极少，一般不超过0.1μg/L。我国饮用水标准限值为0.001mg/L。
(一)冷原子吸收法
该方法适用于各种水体中汞的测定，其最低检测浓度为0.1—0.5μg/L汞(因仪器灵敏度和采气体积不同而异)。
1.方法原理
汞原子蒸气对253.7nm的紫外光有选择性吸收。在一定浓度范围内，吸光度与汞浓度成正比。
水样经消解后，将各种形态汞转变成二价汞，再用氯化亚锡将二价汞还原为元素汞，用载气将产生的汞蒸气带入测汞仪的吸收池测定吸光度，与汞标准溶液吸光度进行比较定量。
图2-17为一种冷原子吸收测汞仪的工作流程。低压汞灯辐射253.7nm紫外光，经紫外光滤光片射入吸收池，则部分被试样中还原释放出的汞蒸气吸收，剩余紫外光经石英透镜聚焦于光电倍增管上，产生的光电流经电子放大系统放大，送入指示表指示或记录仪记录。当指示表刻度用标准样校准后，可直接读出汞浓度。汞蒸气发生气路是：抽气泵将载气(空气或氮气)抽入盛有经预处理的水样和氯化亚锡的还原瓶，在此产生汞蒸气并随载气经分子筛瓶除水蒸气后进入吸收池测其吸光度，然后经流量汁、脱汞阱(吸收废气中的汞)排出。
2.测定要点
(1)水样预处理：在硫酸-硝酸介质中，加入高锰酸钾和过硫酸钾溶液消解水样，也可以用溴酸钾-溴化钾混合试剂在酸性介质中于20℃以上室温消解水样。过剩的氧化剂在临测定前用盐酸羟胺溶液还原。
(2)绘制标准曲线：依照水样介质条件，配制系列汞标准溶液。分别吸取适量汞标准溶液于还原瓶内，加入氯化亚锡溶液，迅速通入载气，记录表头的最高指示值或记录仪上的峰值。以经过空白校正的各测量值(吸光度)为纵坐标，相应标准溶液的汞浓度为横坐标，绘制出标准曲线。
(3)水样的测定：取适量处理好的水样于还原瓶中，按照标准溶液测定方法测其吸光度，经空白校正后，从标准曲线上查得汞浓度，再乘以样品的稀释倍数，即得水样中汞浓度。
(二)冷原子荧光法
该方法是将水样中的汞离子还原为基态汞原子蒸气，吸收253.7nm的紫外光后，被激发而产生特征共振荧光，在一定的测量条件下和较低的浓度范围内，荧光强度与汞浓度成正比。
方法最低检出浓度为0.05μg/L，测定上限可达1μg/L，且干扰因素少，适用于地面水、生活污水和工业废水的测定。
冷原子荧光测汞仪的工作原理示于图2-18。它与冷原子吸收测汞仪相比，不同之处在于后者是测定特征紫外光在吸收池中被汞蒸气吸收后的透射光强，而冷原子荧光测定仪是测定吸收池中的汞原子蒸气吸收特征紫外光后被激发后所发射的特征荧光(波长较紫外光长)强度，其光电倍增管必须放在与吸收池相垂直的方向上。关于荧光分析法的基本知识，参阅第三章第三节。
(三)双硫腙分光光度法
1.方法原理
水样于95℃，在酸性介质中用高锰酸钾和过硫酸钾消解，将无机汞和有机汞转变为二价汞。
用盐酸羟胺还原过剩的氧化剂，加入双硫腙溶液，与汞离子生成橙色螯合物，用三氯甲烷或四氯化碳萃取，再用碱溶液洗去过量的双硫腙，于485nm波长处测定吸光度，以标准曲线法定量。
汞的最低检出浓度为2μg/L，测定上限为40?g/L。方法适用于工业废水和受汞污染的地面水的监测。
2.测定条件控制及消除干扰
该方法对测定条件控制要求较严格。例如，加盐酸羟胺不能过量;对试剂纯度要求高，特别是双硫腙的纯化，对提高双硫腙汞有色螯合物的稳定性和分析准确度极为重要;有色络合物对光敏感，要求避光或在半暗室里操作等。
在酸性介质中测定，常见干扰物主要是铜离子，可在双硫腙洗脱液中加入1%(m/V)EDTA二钠盐进行掩蔽。
还应注意，因汞是极毒物质，对双硫腙的三氯甲烷萃取液，应加入硫酸破坏有色螯合物，并与其他杂质一起随水相分离后，加入氢氧化钠溶液中和至微碱性，再于搅拌下加入硫化钠溶液，使汞沉淀完全，沉淀物予以回收或进行其他处理。有机相经除酸和水，蒸馏回收三氯甲烷。
二、镉
镉的毒性很强，可在人体的肝、肾等组织中蓄积，造成各脏器组织的损坏，尤以对肾脏损害最为明显。还可以导致骨质疏松和软化。
绝大多数淡水的含镉量低于1μg/L，海水中镉的平均浓度为0.15μg/L。镉的主要污染源是电镀、采矿、冶炼、染料、电池和化学工业等排放的废水。
测定镉的方法有原子吸收分光光度法、双硫腙分光光度法、阳极溶出伏安法和示波极谱法等。
(一)原子吸收分光光度法
原子吸收分光光度法也称原子吸收光谱法(AAS)，简称原子吸收法。该方法具有测定快速、干扰少、应用范围广、可在同一试样中分别测定多种元素等特点。测定镉、铜、铅、锌等元素时，可采用直接吸入火焰原子吸收分光光度法(适用于废水和受污染的水);用萃取或离子交换法富集后吸入火焰原子吸收分光光度
法(适用于清洁水);石墨炉原子吸收分光光度法(适用于清洁水，其测定灵敏度高于前两种方法，但基体干扰较火焰原子化法严重)。
1.原子吸收分析的原理及仪器
图2-19示意出火焰原子吸收分析法的测定过程。将含待测元素的溶液通过原子化系统喷成细雾，随载气进入火焰，并在火焰中解离成基态原子。当空心阴极灯辐射出待测元素的特征波长光通过火焰时，因被火焰中待测元素的基态原子吸收而减弱。在一定实验条件下，特征波长光强的变化与火焰中待测元素基态原子的浓度有定量关系，从而与试样中待测元素的浓度(c)有定量关系，即A=k′c
式中：k′——常数;
A——待测元素的吸光度。
这说明吸光度与浓度的关系服从比耳定律。因此，测定吸光度就可以求出待测元素的浓度，这是原子吸收分析的定量依据。
用作原子吸收分析的仪器称为原子吸收分光光度计或原子吸收光谱仪。它主要由光源、原子化系统、分光系统及检测系统四个主要部分组成(见图2-19)。
空心阴极灯是一种低压辉光放电管，包括一个空心圆筒形阴极和一个阳极，阴极由待测元素材料制成。当两极间加上一定电压时，则因阴极表面溅射出来的待测金属原子被激发，便发射出特征光。这种特征光谱线宽度窄，干扰少，故称空心阴极灯为锐线光源。
原子化系统是将待测元素转变成原子蒸气的装置，可分为火焰原子化系统和无火焰原子化系统。火焰原子化系统包括喷雾器、雾化室、燃烧器和火焰及气体供给部分。火焰是将试样雾滴蒸发、干燥并经过热解离或还原作用产生大量基态原子的能源，常用的火焰是空气-乙炔火焰。对用空气-乙炔火焰难以解离的元素，如Al、Be、V、Ti等，可用氧化亚氮-乙炔火焰(最高温度可达3300K)。常用的无火焰原子化系统是电热高温石墨管原子化器，其原子化效率比火焰原子化器高
得多，因此可大大提高测定灵敏度。此外，还有氢化物原子化器等。无火焰原子化法的测定精密度比火焰原子化法差。
分光系统又称单色器，主要由色散元件、凹面镜、狭缝等组成。在原子吸收分光光度计中，单色器放在原子化系统之后，将待测元素的特征谱线与邻近谱线分开。
检测系统由光电倍增管、放大器、对数转换器、指示器(表头、数显器、记录仪及打印机等)和自动调节、自动校准等部分组成，是将光信号转变成电信号并进行测量的装置。
图2-19示意的是单光束原子吸收分光光度计，还有双光束或多光束原子吸收分光光度计。图2-20为双光束型的示意图。它与单光束型仪器的主要区别为光源辐射的特征光被旋转斩光器分成参比光束和测量光束，前者不通过火焰，光强不变;后者通过火焰，光强减弱。用半透半反射镜将两束光交替通过分光系统并送入检测系统测量，测定结果是两信号的比值，可大大减小光源强度变化的影响，克服了单光束型仪器因光源强度变化导致的基线漂移现象。但是，这种仪器结构复杂，外光路能量损失大，限制了广泛应用。
2.定量分析方法
(1)标准曲线法：同分光光度法一样，先配制相同基体的含有不同浓度待测元素的系列标准溶液，分别测其吸光度，以扣除空白值之后的吸光度为纵坐标，对应的标准溶液浓度为横坐标绘
制标准曲线。在同样操作条件下测定试样溶液的吸光度，从标准曲线查得试样溶液的浓度。使用该方法时应注意：配制的标准溶液浓度应在吸光度与浓度成线性的范围内;整个分析过程中操作条件应保持不变。
(2)标准加入法：如果试样的基体组成复杂且对测定有明显干扰时，则在标准曲线成线性关系的浓度范围内，可使用这种方法测定。
取四份相同体积的试样溶液，从第二份起按比例加入不同量的待测元素的标准溶液，稀释至一定体积。设试样中待测元素的浓度为cx，加入标准溶液后的浓度分别为cx+c0、cx+2c0、Cx+4c0，分别测得吸光度为Ax、A1、A2、A3。以吸光度A对浓度c作图，得到一条不通过原点的直线，外延此直线与横坐标交于cx，即为试样溶液中待测元素的浓度，见图2-21。为得到较为准确的外推
结果，应最少用四个点来作外推曲线;该方法只能消除基体效应的影响，而不能消除背景吸收的影响，故应扣除背景值。
3.直接吸入火焰原子吸收法测定镉(铜、铅、锌)
清洁水样可不经预处理直接测定;污染的地面水和废水需用硝酸或硝酸-高
氯酸消解，并进行过滤、定容。将试样溶液直接吸入喷雾于火焰中原子化，测量各元素对其特征光产生的吸收，用标准曲线法或标准加入法定量。测定条件和方法适用浓度范围列于表2-9。
表2-9 Cd、Cu、Pb、Zn测定条件及测定浓度范围
4.萃取火焰原子吸收法测定微量镉(铜、铅)
本方法适用于含量较低，需进行富集后测定的水样。对一般仪器的适用浓度范围为：镉、铜1—50μg/L;铅10—200μg/L。
清洁水样或经消解的水样中待测金属离子在酸性介质中与吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(APDC)生成络合物，用甲基异丁基甲酮(MIBK)萃取后吸入火焰进行原子吸收分光光度测定。当水样中的铁含量较高时，采用碘化钾-甲基异丁基甲酮(KI-MIBK)萃取体系的效果更好。其操作条件同直接吸入原子吸收法。
5.离子交换火焰原子吸收法测定微量镉(铜、铅)
用强酸型阳离子交换树脂吸附富集水样中的铜、铅、镉，再用酸洗脱后吸入火焰进行原子吸收测定。该方法的最低检出浓度为：铜0.93μg/L;铅1.4μg/L;镉0.1μg/L。
6.石墨炉原子吸收分光光度法测定痕量镉(铜、铅)
将清洁水样和标准溶液直接注入石墨炉内进行测定。每次进样量
10—20μL(视元素含量而定)。测定时，石墨炉分三阶段加热升温。首先以低温(小电流)干燥试样，使溶剂完全挥发，但以不发生剧烈沸腾为宜，称为干燥阶段;然后用中等电流加热，使试样灰化或碳化(灰化阶段)，在此阶段应有足够长的灰化时间和足够高的灰化温度，使试样基体完全蒸发，但又不使被测元素损失;最后用大电流加热，使待测元素迅速原子化(原子化阶段)，通常选择最低原子化温度。测定结束后，将温度升至最大允许值并维持一定时间，以除去残留物，消除记忆效应，做好下一次进样的准备。石墨炉的工作条件见表2-10。
对组成简单的水样可用直接比较法，每测定10—20个试样应用标准溶液检查仪器读数1—2次。对组成复杂的水样，则宜用标准加入法。
表2-10 石墨炉工作条件
注：①为干燥温度和干燥时间。
(二)双硫腙分光光度法
方法基于在强碱性介质中，镉离子与双硫腙生成红色螯合物，用三氯甲烷萃取分离后，于518nm处测其吸光度，与标准溶液比较定量。反应式如下：水样中含铅20mg/L、锌30mg/L、铜40mg/L、锰和铁4mg/L，不干扰测定，镁离子浓度达20mg/L时，需多加酒石酸钾钠掩蔽。
本方法适用于受镉污染的天然水和废水中镉的测定，测定前应对水样进行消解处理。
(三)示波极谱及阳极溶出伏安法
1.极谱分析法的原理
极谱分析是一种在特殊电解条件下的电化学分析方法，是根据电解过程中得到的电流-电压关系曲线进行定性、定量分析的，其基本装置如图2-22所示。E 为直流电源，AB为滑线电阻，加于电解池(极化池)两电极上的电压可借移动触点C来调节。V为伏特计，G为检流计。电解池中的两个电极，一是滴汞电极，二是汞池电极或饱和甘汞电极(S.C.E)。滴汞电极(负极)是一支上部连接贮汞瓶(H)的毛细管(内径0.05mm)，将汞滴有规则地滴入电解池(D)溶液中。因为汞滴表面积小，故在电解过程中电流密度较大，使滴汞周围液层的离子浓度与主体溶液中离子浓度相差较大，形成浓差极化，故称滴汞电极为极化电极。汞池电极或饱和甘汞电极表面积较大，电解过程中电流密度较小，不易发生浓差极化，电极电位不随外加电压的改变而变化，称为去极化电极。
现以测定镉离子的稀溶液为例说明电流-电压关系曲线(极谱波)的产生过程。将10-3—10-4mol/L试液注入电解池中，加入KCl约达0.1mol/L(称支持电解质，用于消除迁移电流)，通入氮气除去溶液中的氧。调节汞滴以每3—4秒1滴的速度滴落。在电解液保持静态的条件下，移动触点C，使加于两电极间的电压逐渐增大，记录不同电压与相应的电流。以电压为横坐标，电流为纵坐标绘制二者的
关系曲线，便得到如图2-23所示的电流-电压曲线。由图可见，在未达到镉离子的分解电压时，只有微小的电流通过检流计(AB部分)，该电流称为残余电流。当外加电压达到镉离子分解电压后，镉离子迅速在滴汞电极上还原并与汞结合成汞齐，电解电流急剧上升(BC部分)。当外加电压增加到一定数值后，电流不再随外加电压增加而增大，达到一个极限值(CD部分)，此时的电流称为极限电流。极限电流减去残余电流后的电流称为极限扩散电流，它与溶液中镉离子浓度成正比，这是极谱法定量分析的基础。当电流等于极限扩散电流的一半时滴汞电极的电位称为半波电位(E1/2)。不同物质具有不同的半波电位，这是进行定性分析的依据。
滴汞电极上的极限扩散电流可用尤考维奇(Ilkovic)公式表示：
式中：id—平均极限扩散电流(?A);
n—电极反应中电子的转移数;
D—电极上起反应的物质在溶液中的扩散系数(cm2/s);
m—汞的流速(mg/s);
t—在测量id的电压时的滴汞周期(s);
c—在电极上发生反应物质的浓度(mmol/L)。
当实验条件一定时，n、D、m、t均为定值，极限扩散电流表达式可简化成下式：
id=KC
可见，测定id后，即可求知C。在实际工作中，通常只需要测量极谱仪自动绘出的极谱波高，不必测量扩散电流的绝对值。常用的定量方法有直接比较法、标准曲线法和标准加入法。
关于极谱分析的详细内容参见《仪器分析》。
2.示波极谱法测定镉(铜、铅、锌)
上面介绍的极谱分析法，通常称为经典极谱法。该方法最适宜测定的浓度范围为10-2—10-5mol/L，欲再提高测定灵敏度和分辨率受到限制。为此，又发展了新的极谱分析方法，如示波极谱法、溶出伏安法、极谱催化波等。
示波极谱法是一种用电子示波器观察极谱电解过程中电流-电压曲线，进行定性、定量分析的方法。图2-24为示波极谱仪的工作原理。由于锯齿波脉冲电压发生器产生快速扫描电压代替了经典极谱法中的可变直流电压源，故电流-电压曲线的记录必须用快速跟踪的阴极射线示波器。锯齿波快速扫描电压通过电阻(R)加在极谱电解池的两电极上，所产生的电解电流在(R)上形成电压降，经垂直放大后，送给垂直偏向板，而加于两极上的电压经水平放大后送给水平偏向板。也就是说，示波器的垂直偏向板代表电流，水平偏向板代表极化电压，故从示波器的荧光屏上就能直接观察电流-电压曲线，如图2-25所示。极谱曲线呈现峰状的原因可按滴汞电极在扫描时近似看作固定面积的电极来解释。由于加入扫描电压快，当达到待测离子分解电压时，滴汞电极表面液层中的待测离子瞬间几乎被全部还原，呈现电流迅速上升，但主体溶液中的待测离子还尚未来得及补充时，汞滴滴下，扫描电压又降到起始值，故电解电流下降。当汞滴面积固定，电压扫描速度恒定时，峰值电流(ip)与试液中待测离子浓度成正比;当底液组成一定时，与峰值电流相应的滴汞电极电位(Ep)取决于待测离子的性质，据此，可进行定量及定性分析。
示波极谱法适用于测定工业废水和生活污水中的镉、铜、铅、锌、镍。对于饮用水、地下水和清洁地面水，需经富集后测定。方法的检测下限可达10-6mol/L。
测定时，先对工业废水或生活污水样进行预处理，然后按照仪器操作方法，在氨性支持电解质中测定镉、铜、锌和镍;在盐酸支持电解质中测定铅。用标准曲线法或标准加入法定量。有关测定条件列于表2-11。
3.阳极溶出伏安法测定镉(铜、铅、锌)
溶出伏安法也称反向溶出极谱法。因为测定金属离子是用阳极溶出反应，故称为阳极溶出伏安法。这种方法是先使待测离子于适宜的条件下在微电极上进行富集，然后再利用改变电极电位的方法将被富集的金属氧化溶出，并记录其氧化波。根据溶出峰电位进行定性;根据峰电流大小进行定量。其全过程可表示为：表2-11 示波极谱法测定镉、铜、锌、镍、铅
因为电解还原富集缓慢(1—10min)，而溶出却在瞬间完成(以50—200mV/s 的电压扫描速度进行)，故使溶出电流大为增加，从而使方法的灵敏度大为提高，其检测下限可达10-12mol/L。
该方法适用于测定饮用水、地面水和地下水中镉、铜、铅、锌，适宜测定范围为1—1000μg/L;当富集5分钟时，检测下限可达0.5?g/L。测定要点如下：
(1)将水样调节至近中性。比较清洁的水可直接取样测定;含有机质较多的地面水用硝酸-高氯酸消解。
(2)标准曲线绘制：分别取一定体积的镉、铜、铅、锌标准溶液于10mL比色管中，加1mL0.1mol/L高氯酸(支持电解质)，用水稀释至标线，混匀，倾入电解池中。将扫描电压范围选择在-1.30—+0.05V。通氮气除氧，在-1.30V极化电压下于悬汞电极上富集3分钟，则试液中部分上述离子被还原富集并结合成汞齐。静置30秒，使富集在悬汞电极表面的金属均匀化。将极化电压均匀地由负方向向正方向扫描(速度视浓度水平选择)，记录伏安曲线(见图2-26)。以同法配制并测定其他系列浓度标准溶液的溶出伏安曲线，对峰高分别作空白校正后，绘出标准曲线。
(3)样品测定：取一定体积水样，加1mL同种电解质，用水稀释到10mL，按与标准溶液相同操作程序测定伏安曲线。根据经空白校正后各被测离子峰电流高度，从标准曲线上查知并计算其浓度。
(4)当样品成分比较复杂时，可采用标准加入法。其操作如下：准确吸取一定体积水样于电解池中，加1mL支持电解质，用水稀释至10mL，按测定标准溶液的方法测出各组分的峰电流高，然后再加入与样品含量相近的标准溶液，依同法再次进行峰高测定。用下式计算水样浓度(cx)：
式中：h——水样峰高(mm);
H——水样加标准溶液后的峰高(mm);
cs——加入标准溶液的浓度(?g/L);
Vs——加入标准溶液的体积(mL);
V——测定所取水样的体积(mL)。
由于阳极溶出伏安法测定的浓度比较低，应十分注意可能来自环境、器皿、水或试剂的污染。对汞的纯度要求99.99%以上。
三、铅
铅是可在人体和动植物组织中蓄积的有毒金属，其主要毒性效应是导致贫血、神经机能失调和肾损伤等。铅对水生生物的安全浓度为0.16mg/L。
铅的主要污染源是蓄电池、冶炼、五金、机械、涂料和电镀工业等部门的排放废水。
测定水体中铅的方法与测定镉的方法相同。广泛采用原子吸收分光光度法和双硫腙分光光度法，也可以用阳极溶出伏安法和示波极谱法。
双硫腙分光光度法基于在pH8.5—9.5的氨性柠檬酸盐-氰化物的还原介质中，铅与双硫腙反应生成红色螯合物，用三氯甲烷(或四氯化碳)萃取后于510nm 波长处比色测定。其显色反应式为：
测定时，要特别注意器皿、试剂及去离子水是否含痕量铅，这是能否获得准确结果的关键。Bi3+、Sn2+等干扰测定，可预先在pH2—3时用双硫腙三氯甲烷溶萃取分离。为防止双硫腙被一些氧化物质如Fe3+等氧化，在氨性介质中加入了盐酸羟胺。
该方法适用于地面水和废水中痕量铅的测定。当使用10mm比色皿，取水样100mL，用10mL双硫腙三氯甲烷溶液萃取时，最低检测浓度可达0.01mg/L，测定上限为0.3mg/L。
原子吸收等测定铅的方法见镉的测定。
四、铜
铜是人体所必须的微量元素，缺铜会发生贫血、腹泄等病症，但过量摄入铜亦会产生危害。铜对水生生物的危害较大，有人认为铜对鱼类的毒性浓度始于0.002mg/L，但一般认为水体含铜0.01mg/L对鱼类是安全的。铜对水生生物的毒性与其形态有关，游离铜离子的毒性比络合态铜大得多。
世界范围内，淡水平均含铜3μg/L，海水平均含铜0.25μg/L。铜的主要污染源是电镀、冶炼、五金加工、矿山开采、石油化工和化学工业等部门排放的废水。
测定水中铜的方法主要有原子吸收分光光度法、二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法和新亚铜灵萃取分光光度法，还可以用阳极溶出伏安法或示波极谱法。关于原子吸收分析法、阳极溶出伏安法和示波极谱法在镉的测定中已介绍过，此处不再赘述。
(一)二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法
在pH为9—10的氨性溶液中，铜离子与二乙氨基二硫代甲酸钠(铜试剂，简写为DDTC)作用，生成摩尔比为1:2的黄棕色胶体络合物，即
该络合物可被四氯化碳或三氯甲烷萃取，其最大吸收波长为440nm。在测定条件下，有色络合物可以稳定1h，但当水样中含铁、锰、镍、钴和铋等离子时，也与DDTC生成有色络合物，干扰铜的测定。除铋外，均可用EDTA和柠檬酸铵掩蔽消除。铋干扰可以通过加入氰化钠予以消除。
当水样中含铜较高时，可加入明胶、阿拉伯胶等胶体保护剂，在水相中直接进行分光光度测定。
方法最低检测浓度为0.01mg/L，测定上限可达2.0mg/L。已用于地面水和工业废水中铜的测定。
(二)新亚铜灵萃取分光光度法
新亚铜灵的化学名称是2，9-二甲基-1，10-菲啰啉，其结构式为：
将水样中的二价铜离子用盐酸羟胺还原为亚铜离子。在中性或微酸性介质中，亚铜离子与新亚铜灵反应，生成摩尔比为1:2的黄色络合物，用三氯甲烷-甲醇混合溶剂萃取，于457nm波长处测定吸光度，用标准曲线法进行定量测定。当25mL有机相中含铜不超过0.15mg时，符合比尔定律。在三氯甲烷-甲醇溶液中，黄色络合物的颜色可稳定数日。
用新亚铜灵测定铜，具有灵敏度高，选择性好等优点。经试验表明，只有铍、大量铬(VI)、锡(IV)等氧化性离子及氰化物、硫化物、有机物对测定有干扰。若在水样中和之前加入盐酸羟胺和柠檬酸钠，则可消除铍的干扰。大量铬(VI)可用亚硫酸盐还原;锡(IV)等氧化性离子可用盐酸羟胺还原。样品通过消解可除去氰化物、硫化物和有机化合物的干扰。
用10mm比色皿，该方法最低检出浓度为0.06mg/L，测定上限为3mg/L。适用于地面水、生活污水和工业废水中铜的测定。
五、锌
锌也是人体必不可少的有益元素，每升水含数毫克锌对人体和温血动物无害，但对鱼类和其他水生生物影响较大。锌对鱼类的安全浓度约为0.1mg/L。此
外，锌对水体的自净过程有一定抑制作用。锌的主要污染源是电镀、冶金、颜料及化工等部门的排放废水。
原子吸收分光光度法测定锌，灵敏度较高，干扰少，适用于各种水体。此外，还可选用双硫腙分光光度法、阳极溶出伏安法或示波极谱法。其中，原子吸收法、伏安法和极谱法在镉的测定中已介绍，下面仅简单介绍双硫腙分光光度测定法。
在pH4.0—5.5的乙酸缓冲介质中，锌离子与双硫腙反应生成红色螯合物，用四氯化碳或三氯甲烷萃取后，于其最大吸收波长535nm处，以四氯化碳作参比，测其经空白校正后的吸光度，用标准曲线法定量。水中存在少量铋、镉、钴、铜、铅、汞、镍、亚锡等离子均产生干扰，采用硫代硫酸钠掩蔽和控制溶液的pH值来消除。这种方法称为混色测定法。如果上述干扰离子含量较大，混色法测定误差大，就需要使用单色法测定。单色法与混色法不同之处在于：将萃取有色螯合物后的有机相先用硫代硫酸钠-乙酸钠-硝酸混合液洗涤除去部分干扰离子，再用新配制的0.04%硫化钠洗去过量的双硫腙。
使用该方法时应确保样品不被沾污。为此，必须用无锌玻璃器皿并充分洗净，对试剂进行提纯和使用无锌水。
使用20mm比色皿，混色法的最低检测浓度为0.005mg/L。适用于天然水和轻度污染的地面水中锌的测定。
六、铬
铬化合物的常见价态有三价和六价。在水体中，六价铬一般以CrO2-4、HCr2O-7、Cr2O2-7三种阴离子形式存在，受水体pH值、温度、氧化还原物质、有机物等因素的影响，三价铬和六价铬化合物可以互相转化。
铬是生物体所必须的微量元素之一。铬的毒性与其存在价态有关，六价铬具有强毒性，为致癌物质，并易被人体吸收而在体内蓄积。通常认为六价铬的毒性比三价铬大100倍。但是，对鱼类来说，三价铬化合物的毒性比六价铬大。当水中六价铬浓度达1mg/L时，水呈黄色并有涩味;三价铬浓度达1mg/L时，水的浊度明显增加。陆地天然水中一般不含铬;海水中铬的平均浓度为0.05μg/L;饮用水中更低。
铬的工业污染源主要来自铬矿石加工、金属表面处理、皮革鞣制、印染。照相材料等行业的废水。铬是水质污染控制的一项重要指标。
水中铬的测定方法主要有二苯碳酰二肼分光光度法、原子吸收分光光度法、硫酸亚铁铵滴定法等。分光光度法是国内外的标准方法;滴定法适用于含铬量较高的水样。
(一)二苯碳酰二肼分光光度法
1.六价铬的测定
在酸性介质中，六价铬与二苯碳酰二肼(DPC)反应，生成紫红色络合物，于540nm波长处进行比色测定。其反应式为：
本方法最低检出浓度为0.004mg/L，使用10mm比色皿，测定上限为1mg/L。其测定要点如下：
(1)对于清洁水样可直接测定;对于色度不大的水样，可用以丙酮代替显色剂的空白水样作参比测定;对于浑浊、色度较深的水样，以氢氧化锌做共沉淀剂，调节溶液pH至8—9，此时Cr3+、Fe3+、Cu2+均形成氢氧化物沉淀，可被过滤除去，与水样中的Cr6+分离;存在亚硫酸盐、二价铁等还原性物质和次氯酸盐等氧化性物质时，也应采取相应消除干扰措施。
(2)取适量清洁水样或经过预处理的水样，加酸、显色、定容，以水作参比测其吸光度并作空白校正，从标准曲线上查得并计算水样中六价铬含量。
(3)配制系列铬标准溶液，按照水样测定步骤操作。将测得的吸光度经空白校正后，绘制吸光度对六价铬含量的标准曲线
2.总铬的测定
在酸性溶液中，首先，将水样中的三价铬用高锰酸钾氧化成六价铬，过量的高锰酸钾用亚硝酸钠分解，过量的亚硝酸钠用尿素分解;然后，加入二苯碳酰二肼显色，于540nm处进行分光光度测定。其最低检测浓度同六价铬。
清洁地面水可直接用高锰酸钾氧化后测定;水样中含大量有机物时，用硝酸-硫酸消解。
(二)硫酸亚铁铵滴定法
本法适用于总铬浓度大于1mg/L的废水。其原理为在酸性介质中，以银盐作催化剂，用过硫酸铵将三价铬氧化成六价铬。加少量氯化钠并煮沸，除去过量
的过硫酸铵和反应中产生的氯气。以苯基代邻氨基苯甲酸作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，至溶液呈亮绿色。其滴定反应式如下：
6Fe(NH4)2(SO4)2+K2Cr2O7+7H2SO4=3Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3
+K2SO4+6(NH4)2SO4+7H2O
根据硫酸亚铁铵溶液的浓度和进行试剂空白校正后的用量，可计算出水样中总铬的含量。
测定铬的方法还有原子吸收分光光度法、极谱法、气相色谱法、中子活化法、化学发光法等。
七、砷
元素砷毒性极低，而砷的化合物均有剧毒，三价砷化合物比其他砷化物毒性更强。砷化物容易在人体内积累，造成急性或慢性中毒。砷污染主要来源于采矿、冶金、化工、化学制药、农药生产、玻璃、制革等工业废水。
测定水体中砷的方法有新银盐分光光度法、二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法和原子吸收分光光度法等。
(一)新银盐分光光度法
该方法基于用硼氢化钾在酸性溶液中产生新生态氢，将水样中无机砷还原成砷化氢(AsH3，即胂)气体，以硝酸-硝酸银-聚乙烯醇-乙醇溶液吸收，则砷化氢将吸收液中的银离子还原成单质胶态银，使溶液呈黄色，其颜色强度与生成氢化物的量成正比。该黄色溶液对400nm光有最大吸收，且吸收峰形对称。以空白吸收液为参比测其吸光度，用标准曲线法测定。显色反应式如下：KBH4+3H2O+H+→H3BO3+K++8[H]
[H]+As3+(As5+)→AsH3↑
AsH3+6AgNO3+2H2O→6Ag0+HAsO2+6H NO3
(黄色胶态银)
图2-27为砷化氢发生及吸收装置示意图。图中1为反应管，水样中的砷化物在此转变成AsH3(胂);2为U形管，装有二甲基甲酰胺(DMF)、乙醇胺、三乙醇胺混合溶剂浸渍的脱脂棉，用以消除锑、铋、锡等元素的干扰;3为脱胺管，内
装吸有无水硫酸钠和硫酸氢钾混合粉的脱脂棉，用于除去有机胺的细沫或蒸气;4为吸收管，装有吸水液，吸收AsH3并显色。吸收液中的聚乙烯醇是胶态银的良好分散剂，但通入气体时，会产生大量的泡沫，在此加入乙醇作消泡剂。吸收液中加入硝酸，有利于胶态银的稳定。
对于清洁的地下水和地面水，可直接取样进行测定;对于被污染的水，要用盐酸-硝酸-高氯酸消解。水样经调节pH值，加还原剂和掩蔽剂后移入反应管中测定。
该方法适用于地面水和地下水痕量砷的测定，其最大优点是灵敏度高(但操作条件要求较严格)，其应用范围还在不断扩大。据近期资料介绍，其最低检测限可达0.16ppb(As3+)，并可进行不同形态砷的分析。
(二)二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法
在碘化钾、酸性氯化亚锡作用下，五价砷被还原为三价砷，并与新生态氢反应，生成气态砷化氢(胂)，被吸收于二乙氨基二硫代甲酸银(AgDDC)-三乙醇胺的三氯甲烷溶液中，生成红色的胶体银，在510nm波长处，以三氯甲烷为参比测其经空白校正后的吸光度，用标准曲线法定量。显色反应式如下：H3AsO4+2KI+2HCl→H3AsO3+I2+2KCl+H2O
I2+SnCl2+2HCl→SnCl4+2HI
H3AsO4+SnCl2+2HCl→H3AsO3+SnCl4+H2O
H3AsO3+3Zn+6HCl→AsH3↑3ZnCl2+3H2O
清洁水样可直接取样加硫酸后测定;含有机物的水样应用硝酸-硫酸消解。水样中共存锑、铋和硫化物时干扰测定。氯化亚锡和碘化钾的存在可抑制锑、铋干扰;硫化物可用乙酸铅棉吸收去除。砷化氢剧毒，整个反应应在通风橱内进行。
该方法最低检测浓度为0.007mg/L砷，测定上限为0.50mg/L。
八、其他金属化合物
根据水和废水污染类型和对用水水质的要求不同，有时还需要监测其他金属元素。表2-12列出某些元素的测定方法，详细内容可查阅《水和废水监测分析方法》和其他水质监测资料。
水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法
1 适用范围
本标准规定了测定水中氨氮的纳氏试剂分光光度法。
本标准适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中氨氮的测定。
当水样体积为50mL，使用20mm比色皿时，本方法的检出限为0.025mg/L，测定下限为0.10mg/L，测定上限为20.mg/L（均以N计）。
2 方法原理
以游离态的氨或铵离子等形式存在的氨氮与纳氏试剂反应生成淡红棕色络合物，该络合物的吸光度与氨氮含量成正比，于波长420nm处测量吸光度。
3 干扰及消除
水样中含有悬浮物、余氯、钙镁等金属离子、硫化物和有机物时会产生干扰，含有此类物质时要作适当处理，以消除对测定的影响。
若样品中存在余氯，可加入适量的硫代硫酸钠溶液去除，用淀粉–碘化钾试纸检验余氯是否除尽。在显色时加入适量的酒石酸钾钠溶液，可消除钙镁等金属离子的干扰。若水样浑浊或有颜色时可用预蒸馏法或絮凝沉淀法处理。
4 试剂和材料
除非另有说明，分析时所用试剂均使用符合国家标准的分析纯化学试剂，实验用水按4.1制备，使用经过检定的容量器皿和量器。
4.1无氨水，在无氨环境中用下述方法之一制备。
4.1.1离子交换法
蒸馏水通过强酸性阳离子交换树脂（氢型）柱，将流出液收集在带有磨口玻璃塞的玻璃瓶内。每升流出液加10g同样的树脂，以利于保存。
4.1.2蒸馏法
在1000mL的蒸馏水中，加0.1mL硫酸（ρ=1.84g/mL），在全玻璃蒸馏器中重蒸馏，弃去前50mL馏出液，然后将约800mL馏出液收集在带有磨口玻璃塞的玻璃瓶内。每升馏出液加10g强酸性阳离子交换树脂（氢型）。
4.1.3纯水器法
用市售纯水器直接制备。
4.2轻质氧化镁（MgO）
不含碳酸盐，在500℃下加热氧化镁，以除去碳酸盐。
4.3盐酸，ρ（HCI）=1.18g/mL。
4.4纳氏试剂，可选择下列方法的一种配制。
4.4.1二氯化汞-碘化钾-氢氧化钾（HgCI2-KI-KOH）溶液
称取15.0g氢氧化钾（KOH），溶于50mL水中，冷至室温。
称取5.0g碘化钾（KI），溶于10mL水中，在搅拌下，将2.5g二氯化汞（HgCI2）粉末分多次加入碘化钾溶液中，直到溶液呈深黄色或出现淡红色沉淀溶液缓慢时，充分搅拌混和，并改为滴加二氯化汞饱和溶液，当出现少量朱红色沉淀不再溶解时，停止滴加。
在搅拌下，将冷却的氢氧化钾溶液缓慢地加入到上述二氯化汞和碘化钾的混合液中，并稀释至100mL于暗处静置24h，倾出上清液，贮于聚乙烯瓶内，用橡皮塞或聚乙烯盖子盖紧，存放暗处，可稳定一个月。
4.4.2碘化汞-碘化钾-氢氧化钠（HgI2-KI-NaOH）溶液
称取16.0g氢氧化钠（NaOH），溶于50mL水中，冷至室温。
称取7.0g碘化钾（KI）和10.0g碘化汞（HgI2），溶于水中，然后将此溶液在搅拌下，缓慢加入到上述50mL氢氧化钠溶液中，用供水稀释至100mL。贮于聚乙烯瓶内，用橡皮塞或聚乙烯盖子盖紧，于暗处存放，有效期一年。
4.5酒石酸钾钠溶液，ρ=500g/L。
称取50.0g酒石酸钾钠（KNaC4H6O6&S226;4H2O）溶于100mL水中，加热煮沸以驱除氨，充分冷却后稀释至100mL。
4.6硫代硫酸钠溶液，ρ=3.5g/L。
称取3.5g硫代硫酸钠（Na2S2O3）溶于水中，稀释至100mL。
4.7硫酸锌溶液，ρ=100g/L。
称取10.0g硫酸锌（ZnSO4&S226;7H2O）溶于水中，稀释至100mL。
4.8氢氧化钠溶液，ρ=250g/L。
称取25g氢氧化钠溶于水中，稀释至100mL。
4.9氢氧化钠溶液，c（NaOH）=1mol/L。
称取4g氢氧化钠溶于水中，稀释至100mL。
4.10盐酸溶液，c（HCI）=1mol/L。
取8.5mL盐酸（4.3）于100mL容量瓶中，用水稀释至标线。
4.11硼酸（H3BO3）溶液，ρ=20g/L。
称取20g硼酸溶于水中，稀释至1L。
4.12溴百里酚蓝指示剂（bromthymol blue），ρ=0.5g/L。
称取0.05g溴百里酚蓝溶于50mL水中，加入10mL无水乙醇，用水稀释至100mL。
4.13淀粉-碘化钾试纸
称取1.5g可溶性淀粉于烧杯中，用少量水调成糊状，加入200mL沸水，搅拌混匀放冷。加0.50g碘化钾（KI）和0.50g碳酸钠（Na2CO3），用水稀释至250mL。将滤纸浸渍后，取出晾干，于棕色瓶中密封保存。
4.14氨氮标准溶液
4.14.1氨氮标准贮备溶液，ρN=1000μg/mL。
称取3.8190g氯化铵（NH4CI，优级纯，在100℃~105℃干燥2h），溶于水中，移入1000mL容量瓶中，稀释至标线，可在2℃~5℃保存1个月。
4.14.2氨氮标准工作溶液，ρN=10μg/mL。
吸取5.00mL氨氮标准贮备溶液（4.14.1）于500mL容量瓶中，稀释至刻度。临用前配制。
5 仪器和设备
5.1可见分光光度计：具20mm比色皿。
5.2氨氮蒸馏装置：由500mL凯式烧瓶、氮球、直形冷凝管和导管组成，冷凝管末端可连接一段适当长度的滴管，使出口尖端浸入吸收液液面下。亦可使用500mL蒸馏烧瓶。
6 样品
6.1样品采集与保存
水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内，要尽快分析。如需保存，应加硫酸使水样酸化至pH＜2，2℃~5℃下可保存7天。
6.2样品的预处理
6.2.1除余氯
若样品中存在余氯，可加入适量的硫代硫酸钠溶液（4.6）去除。每加05mL 可去除0.25mg余氯。用淀粉-碘化钾试纸（4.13）检验余氯是否除尽。
6.2.2絮凝沉淀
100mL样品中加入1mL硫酸锌溶液（4.7）和0.1mL~0.2mL氢氧化钠溶液（4.8），调节pH约为10.5。混匀，放置使之沉淀，倾取上清液分析。必要时，用经水冲洗过的中速滤纸过滤，弃去初滤液20mL。也可以絮凝后样品离心处理。
6.2.3预蒸馏
将50mL硼酸溶液（4.11）移入接收瓶内，确保冷凝管出口的硼酸溶液液面之下。分取250mL样品，移入烧瓶中，加几滴溴百里酚蓝指示剂（4.12），必要时，用氢氧化钠溶液（4.9）或盐酸溶液（4.10）调整pH至6.0（指示剂呈黄色）~7.4（指示剂呈蓝色）之间，加入0.25g轻质氧化镁（4.2）及数粒玻璃珠，立即连接氮球和冷凝管。加热蒸馏，使馏出液速率约为10mL/min，待馏出液达200mL 时，停止蒸馏，加水定容至250mL。
水质重金属检测
分析仪器名词：可跟踪链接拓展知识 ?定性分析?定量分析?常量分析?微量分析?痕量分析 ?分析仪器?电化学[式]分析仪器?光学[式]分析仪器?热学[式]分析仪器?质谱仪器 ?波谱仪器?能谱和射线分析仪器?物性分析仪器?pH值?电导 ?电导率?电池常数?当量电导?标准电极电位?电极电位 ?极谱图?电化学分析法?电容量分析法?电导分析法?电量分析法?电位法?伏安法?极谱法?滴定?电泳法 ?电重量分析法?电导[式]分析器?电量[式]分析器?电位[式]分析器?溶解氧分析器重金属： 重金属有许多种不同的定义，常见的一种定义是密度大于5 g/cm3 的金属，大多数金属 都是重金属。主要是指对生物有明显毒性的重金属元素，如汞、镉、铅、铬、锌、铜、钴、 镍、锡、钡等。有时也会将一些有明显毒性的轻金属元素及非金属元素列入：如砷、铍、锂 与铝。尽管锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素，但是大部分重金属如汞、铅、 镉等并非生命活动所必须，而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。 重金属污染主要是指：由于采矿、冶炼、制造产品、排放废水废气、处置固 体废物、利用污水进行灌溉和使用重金属制品的过程中，重金属或者其化合物给 自然环境或者人体带来的损害。 对什么是重金属，目前尚没有严格的统一定义，从环境污染方面所说的重金属，实际上 主要是指汞、镉、铅、铬、砷等金属或类金属，也指具有一定毒性的一般重金属，如铜、锌、 镍、钴、锡等。 我们从自然性、毒性、活性和持久性、生物可分解性、生物累积性，对生物体作用的加 和性等几个方面对重金属的危害稍作论述。 （一）自然性： 长期生活在自然环境中的人类，对于自然物质有较强的适应能力。有人分析了人体中60多 种常见元素的分布规律，发现其中绝大多数元素在人体血液中的百分含量与它们在地壳中的 百分含量极为相似。但是，人类对人工合成的化学物质，其耐受力则要小得多。所以区别污 染物的自然或人工属性，有助于估计它们对人类的危害程度。铅、镉、汞、砷等重金属，是 由于工业活动的发展，引起在人类周围环境中的富集，通过大气、水、食品等进入人体，在 人体某些器官内积累，造成慢性中毒，危害人体健康。 （二）毒性： 决定污染物毒性强弱的主要因素是其物质性质、含量和存在形态。例如铬有二价、三价和六 价三种形式，其中六价铬的毒性很强，而三价铬是人体新陈代谢的重要元素之一。在天然水 体中一般重金属产生毒性的范围大约在1～10mg/L之间，而汞，镉等产生毒性的范围在 0.01～0.001mg/L之间。 （三）时空分布性： 污染物进入环境后，随着水和空气的流动，被稀释扩散，可能造成点源到面源更大范围的污 染，而且在不同空间的位置上，污染物的浓度和强度分布随着时间的变化而不同。 （四）活性和持久性： 活性和持久性表明污染物在环境中的稳定程度。活性高的污染物质，在环境中或在处理过程
水中离子测定方法
水中离子测定方法-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
6 金属无机物的测定 在工业废水排放标准中规定第一类污染物有：Cr 、Pb 、Hg 、Cd 、As ，其中前四种为金属污染物，它们是积蓄性的难降解的毒物，需严格控制其排放浓度。它们的测定作为本节重点研究内容。此外，第二类污染物中Zn 、Cu 的测定，也是监测的重点。 一、容量法 水的硬度测定 水的硬度与Ca 、Mg 、Fe 、Al 、Mn 、Sr 、Zn 等金属离子有关，所以总硬度应是测定这些离子致硬效应的总和。但是，一般清洁水中Ca 、Mg 离子含量高于其它几种离子，因此，通常总硬度只是以Ca 、Mg 含量计算。 EDTA 络合滴定法是测定硬度的常用方法。 在O H NH Cl NH 234 —缓冲液(pH=中, Ca2+、Mg2+与指示剂络黑T 反应生成红色络合物，使溶液成酒红色，当加入EDTA 标液时，Ca2+、Mg2+与EDTA 生成1：1络合物，指示剂被置换出来，当达到等当点时，溶液呈现指示剂本身的蓝色。反应过程如下：
红色）、、、()10(22222-++++??→?=- MgIn Ca Mg pH Ca Mg HIn （红色）、、---??→?-MgIn CaY MgY Y H 2222 （蓝色）、、等当点----++????→?-222222HIn MgY CaY MgY Y H 硬度有三种表示方法： ①V C A A L mmol 1000 )'(/??-= A ——滴定水样消耗EDTA 的体积，mL ； A ’——滴定空白溶液消耗EDTA 的体积，mL ； C ——EDTA 的浓度，mol/L ； V ——水样体积，mL 。 ② 04.281000)'(/???-=V C A A L CaOmg ，新标准为L mg CaCO /3 ③804.21000)'(???-=V C A A 德国度 每升水中含有10mgCaO 为一度，8度以下为软水，8度以上为硬水。过硬的水不适宜工业用和饮用。所以硬度是重要的水质指标。 工业废水中锰的测定 锰常以MnSO4、胶态有机锰等形式存在于冶金、染料、化工、人造橡胶、制革、电池制造等工业废水中。当废水中锰含量较高时，可用EDTA 络合滴定法测定。 取适量水样+去离子水至100mL →+20mLNH4Cl —NH3·H2O 缓冲液（pH=），+5mL10%盐酸羟胺（抑制氧化性物质）+5mL30%三乙胺（抑制金属离子的干扰）→铬黑T 为指示剂，EDTA 滴定→终点：红→蓝。
水样中各种重金属的测定
水样中各种重金属的测定方法 1铜、锌、铅、镉的测定火焰原子吸收法（水和废水监测分析方法第四版增补版pp.325-326） 本法适用于测定地下水、地表水、和废水中的铅锌铜镉。 仪器：原子吸收分光光度计 试剂:硝酸，优级纯；高氯酸，优级纯；去离子水； 金属标准储备液：准确称取经稀酸清洗并干燥后的0.5000g光谱重金属，用50ml（1+1）硝酸溶解，必要时加热直至溶解完全。用水稀释至500.0ml，此溶液每毫升含1.00mg金属。 混合标准容液：用0.2%硝酸稀释金属标准储备液配制而成，使配成的混合标准溶液每毫升含镉、铜、铅和锌分别为10.0、50.0、100.0、和10.0μg。 步骤 （1）样品预处理 取100ml水样放入200ml烧杯中，加入硝酸5ml，在电热板上加热消解（不要沸腾）。蒸至10ml左右，加入5ml硝酸和高氯酸2ml，再次蒸至1ml左右。取下冷却，加水溶解残渣，用水定容至100ml。 取0.2%硝酸100ml，按上述相同的程序操作，以此为空白值。（2）样品测定 据表1所列参数选择分析线和调节火焰。仪器用0.2％硝酸调零。吸入空白样和试样，测量其吸光度。扣除空白样吸光度后，从校准曲线上查出试样中的金属浓度。如可能，也从仪器中直接读出试样中的
金属浓度。 表1 元素分析线波长（nm）火焰类型本法测定范围（mg/L）镉228.8 乙炔-空气，氧化型0.05~1 铜324.7 乙炔-空气，氧化型0.05~5 铅283.3 乙炔-空气，氧化型0.2~10 锌213.8 乙炔-空气，氧化型0.05~1 （3）标准曲线 吸取混合标准溶液0, 0.50，1.00, 3.00，5.00和10.00ml，分别放入六个100ml容量瓶中，用0.2%硝酸稀释定容。此混合标准系列各重金属的浓度见表2。接着按样品测定的步骤测量吸光度，用经空白校正的各标准的吸光度对相应的浓度作图，绘制标准曲线。 表2 混合标准使用溶液体积 （ml） 0 0.50 1.00 3.00 5.00 10.00 标准系列各重金属浓度（mg/L）镉0 0.05 0.10 0.30 0.50 1.00 铜0 0.25 0.50 1.50 2.50 5.00 铅0 0.50 1.00 3.00 5.00 10.00 锌0 0.05 0.10 0.30 0.50 1.00 注：定容体积100ml 计算 被测金属（mg/L）= v m 式中：m—从校准曲线上查出或仪器直接读出的被测金属量（μg）；
水质中重金属危害及其检测方法
水质中重金属危害及其检测方法 水质中重金属危害及其检测方法 【摘要】本文概述了水中重金属的危害和测定重金属的常规方法 【关键词】水质；重金属；检测方法 水是人类的生命之源，在没有人为污染的情况，水中的重金属的含量取决于水与土壤、岩石的相互作用，其值一般很低，不会对人体健康造成危害。但随着工业的发展，工矿业废水、生活污水等未经适当处理即向外排放，污染了土壤，废弃物堆放场受流水作用以及富含重金属的大气沉降物输入，都使水中重金属含量急剧升高，导致水受到重金属污染。重金属通过直接饮水、食用被污水灌溉过的蔬菜、粮食等途径，很容易进入人体内，威胁人体健康。 一、重金属的危害 重金属是指密度4.0以上约60种元素或者是密度在5.0以上的45种元素，其中砷、硒是非金属，但是由于它的毒性及其某些性质与重金属非常相似，所以将砷、硒也列入重金属污染物范围内，在环境污染方面所说的重金属更注重它的毒性对生态的危害，主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷，还包括同样具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等污染物。 随着现代工农业的发展，重金属污染问题日趋严重。重金属污染，不同与其它类型污染，具有隐蔽性、长期性和不可逆转性等特点。重金属既可以直接进入大气、水体和土壤，造成各类环境要素的直接污染；也可以在大气、水体和土壤中相互迁移，造成各类环境要素的间接污染。由于重金属不能被微生物降解，在环境中只能发生各种形态之间的相互转化，所以，重金属污染的消除往往更为困难，对生物引起的影响和危害也是人们更为关注的问题。 二、重金属的测定 我国《生活饮用水卫生标准》和《污水综合排放标准》分别对生活饮用水中重金属元素的含量和污水中重金属元素的最高容许排放
水中重金属离子的测定
一、实验目的与要求 1、掌握水的前处理和消解技术。 2、了解水中重金属的测定方法，掌握原子吸收分光光度计的测定技术。 3、了解利用AAS测定水的硬度和测定废水中SO42+。 4、了解水中重金属的种类、危害及有关知识，掌握水中重金属污染分析与评价的方法。 5、掌握水样的处理方法技术，并小结以前的处理方法。通过测定水中Cr、Pb 的含量分析所取水样的污染程度 二、实验方案 1、原理 （1）火焰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。将试样溶液喷入空气乙炔火焰中，被测的元素化合物在火焰中离解形成原子蒸汽，由锐线光源（元素灯）发射的某元素的特征普线光辐射通过原子蒸汽层的时候，该元素的基态原子对特征普线产生选择性吸收。在一定的条件下，特征普线与被测元素的浓度成正比。通过测定基态原子对选定吸收线的吸光度，确定试样中元素的浓度。 原子吸收法具有很高的灵敏度。每种元素都具有自己为数不多的特征吸收普线，不同元素的测定采用相应的元素灯，因此普线干扰在原子吸收光度法中是少见的。影响原子吸收光度法准确度的主要是基体的化学干扰。由于试样和标准溶液的基体不一样，试样中存在的某种基体常常影响被测元素的原子化效率，如在火焰中形成难离解的化合物，这时就会发生干扰作用。一般说来Cu，Zn，Pb，Cd的基体干扰不是很严重。 （2）干扰及消除。共存元素的干扰受火焰状态和观测高度的影响很大，在实验的时候应该特别注意。因为铬的化合物在火焰中易生成难以熔融和原子化的氧化物，因此一般在试液中加入适量的助熔剂和干扰元素的抑制剂，如NH4Cl（K2S2O7，NH4F，NH4ClO2）。加入NH4Cl可以增加火焰中的氯离子，使铬生成易于挥发和原子化的氯化物，而且NH4Cl还可以抑制Fe，Co，Ni，V，Al，Pb，Mg的干扰。（3）适用范围。本方法可以适用于地表水和废水中总铬的测定，用空气-乙炔火焰的最佳定量分析范围是0.1-5mg/L。最低检测限是0.03mg/L。
蔬菜中重金属含量测定
华南师范大学实验报告 学生姓名学号 专业）年级、班级 课程名称仪器分析实验实验项目蔬菜中重金属（Pb、Cd）含量的测定实验类型□验证□设计□综合实验时间 2011年月日 √ 实验指导老师实验评分 实验题目：蔬菜中重金属（Pb、Cd）含量的测定 引言： 蔬菜中含有丰富的维生素、矿质元素和膳食纤维等多种营养成分，是人们日常生活中必不可少的食物，但随着工业化进程，工业“三废”的排放、农药、化肥的不合理使用等，严重污染了水、土、气，致使菜区生态环境日益恶化，造成蔬菜品质下降，污染物积累，并通过食物链的传递放大作用，从而对整个生态环境以及人类健康带来极大危害。因此对蔬菜中的重金属铅、镉研究具有极大的现实意义。 经查阅文献，发现目前有关铅、镉的测定方法主要有以下几种： 一、光化学法 1、光度法：如国家标准中第三标准法双硫腙比色法测食品中铅含量。它主要是利用PH=8.5~9.0 时，硫离子与双硫腙生成红色配合物，溶于三氯甲烷，加入柠檬酸铵，氰化钾与盐 酸羟铵等，防止铁、铜、锌等杂质离子的干扰，与标准系列比较定量。国际中测镉 的第三法则是用在碱性溶液中镉离子与6-溴苯并噻唑偶氮萘酚形成红色络合物，溶 于三氯甲烷，氰化钾等剧毒物质。因此应用有一定局限性。 2、原子荧光光谱法：准确配制铅镉系列的标准溶液，在实验工作条件下，测定这两个元素的荧光 强度，得到线性回归方程，再将待测样品的荧光强度代入方程即可得到样品 中铅镉浓度。该法快速、简便、准确且灵敏度高。 3、石墨炉原子吸收光谱法：分别准确量取一定量的铅镉储备液，配置一系列标准溶液后按所选工 作仪器条件用原子吸收分光光度计测出各溶液吸光度并制作A-C标准曲线，得出其一元线 性回归方程。再测出一定量试样溶液吸光度，代入回归方程中即可得到铅镉含量。 4、火焰原子吸收法(标准加入法)：分别移取适量样品于容量瓶中，分别加入一系列不同体积相同 浓度的铅镉标准溶液，用盐酸定容。使用空气-乙炔火焰，于原子吸收光谱仪波长 283.30nm,228.85nm处分别测量铅镉的吸光度，以标准系列浓度为横坐标，以扣除空白溶 液的吸光度值为纵坐标作图，根据所绘制的直线外延与横轴的交点求出铅镉元素浓度。 5、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）法：精密吸取铅镉标准储备溶液，用稀硝酸稀释配成含铅
水中重金属实验报告
《环境化学实验》报告 实验考核标准及得分
题目：水中重金属的污染评价 一、实验目的与要求 1、了解水中重金属的消解与测定方法。 2、掌握原子吸收分光光度计分析技术。 3、了解水体的重金属污染状况，制定相应的污染控制对策 二、实验方案 1、实验原理： 环境污染方面所说的重金属，实际上主要是指汞、镉、铅、铬、砷等金属或类金属，也指具有一定毒性的一般重金属，如铜、锌、镍、钴、锡等。常用火焰原子吸收光度法测定试样中元素的浓度来测重金属浓度。原子吸收光度法是根据物质产生的原子蒸气对特定波长的光的吸收作用来进行定量分析的。元素的气态基态原子外层的电子可以吸收与其发射波长相同的特征谱线。当光源发射的某一特征波长的光通过原子蒸气时，原子中的外层电子将选择性地吸收该元素所能发射的特征波长的谱线，这时，透过原子蒸气的入射光将减弱，其减弱的程度与蒸气中该元素的浓度成正比，吸光度符合吸收定律： A=lg（I0 / I）=KcL 根据这一关系可以用工作曲线法或标准加入法来测定未知溶液中某元素的含量。 原子吸收光度法具有较高的灵敏度。每种元素都有自己为数不多的特征吸收谱线，不同元素的测定采用相应的元素灯，因此，谱线干扰在原子吸收光度法中是少见的。影响原子吸收光度法准确度的主要是基体的化学干扰。由于试样和标准溶液整体的不一致，试样中存在的某些基体常常影响被测元素的原子化效率，如在火焰中形成难于离解的化合物或使离解生成的原子很快重新形成在该火焰温度下不再离解的化合物，这时就发生干扰作用。一般来说，铜、铅、锌、镉的基体干扰不太严重。 2、实验仪器： 3个250mL烧杯、AAS、电热板、100mL比色管 3、试剂 （1）浓硝酸：优级纯 （2）3mol/L盐酸：优级纯 （3）双氧水 （4）10%氯化铵溶液 4、实验步骤 (1)各取3组废水水样50mL放入烧杯中，加入浓硝酸5mL，在电热板上加热消解 (2)蒸至剩余40mL左右，加入5mL浓硝酸和2mL双氧水，继续于电热板上加热消解 (3)蒸至剩余30mL左右，加入2mL10%的氯化铵和10mL 3mol/L的HCl，取下来冷却，待冷却后，装入比色管中，定容到100mL，若溶液比较混浊，则先过滤再测。 (4)用AAS测定并记录数据结果 三、实验结果与数据处理
水中离子测定方法
水中离子测定方法 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
6 金属无机物的测定 在工业废水排放标准中规定第一类污染物有：Cr 、Pb 、Hg 、Cd 、As ，其中前四种为金属污染物，它们是积蓄性的难降解的毒物，需严格控制其排放浓度。它们的测定作为本节重点研究内容。此外，第二类污染物中Zn 、Cu 的测定，也是监测的重点。 一、容量法 水的硬度测定 水的硬度与Ca 、Mg 、Fe 、Al 、Mn 、Sr 、Zn 等金属离子有关，所以总硬度应是测定这些离子致硬效应的总和。但是，一般清洁水中Ca 、Mg 离子含量高于其它几种离子，因此，通常总硬度只是以Ca 、Mg 含量计算。 EDTA 络合滴定法是测定硬度的常用方法。 在O H NH Cl NH 234?—缓冲液(pH=中, Ca2+、Mg2+与指示剂络黑T 反应生成红色络合物，使溶液成酒红色，当加入EDTA 标液时，Ca2+、Mg2+与EDTA 生成1：1络合物，指示剂被置换出来，当达到等当点时，溶液呈现指示剂本身的蓝色。反应过程如下： 红色）、、、()10(22222-++++??→?=- MgIn Ca Mg pH Ca Mg HIn （红色）、、---??→?-MgIn CaY MgY Y H 2222 （蓝色）、、等当点----++????→?-222222HIn MgY CaY MgY Y H
硬度有三种表示方法： ①V C A A L mmol 1000 )' ( / ? ? - = A——滴定水样消耗EDTA的体积，mL；A’——滴定空白溶液消耗EDTA的体积，mL；C——EDTA的浓度，mol/L； V——水样体积，mL。 ② 04 . 28 1000 )' ( /? ? ? - = V C A A L CaOmg ，新标准为L mg CaCO/ 3 ③ 804 .2 1000 )' ( ? ? ? - = V C A A 德国度 每升水中含有10mgCaO为一度，8度以下为软水，8度以上为硬水。 过硬的水不适宜工业用和饮用。所以硬度是重要的水质指标。 工业废水中锰的测定 锰常以MnSO4、胶态有机锰等形式存在于冶金、染料、化工、人造橡胶、制革、电池制造等工业废水中。当废水中锰含量较高时，可用EDTA络合滴定法测定。 取适量水样+去离子水至100mL→+20mLNH4Cl—NH3·H2O缓冲液 （pH=），+5mL10%盐酸羟胺（抑制氧化性物质）+5mL30%三乙胺（抑制金属离子的干扰）→铬黑T为指示剂，EDTA滴定→终点：红→蓝。 当Ca干扰时，加NaF掩蔽。 7 非金属无机污染物的测定 常测的项目有：H+、F-、CN-、As、S2-、N化合物等。 一、酸碱度及pH测定
水体中重金属污染实例
水体中重金属污染实例 1 引言 20世纪70年代以来快速发展的环境磁学，由于其测量简便、快速、经济和无破坏性的特点，被广泛应用于地球科学和环境科学领域.近年来，国内外许多学者利用环境磁学手段对湖泊、河 口和海洋沉积物、城市和交通道路土壤、大气悬浮物及降尘、植物等进行了表征，并探讨了其在 指示重金属、有机化合物污染方面的应用.不少研究发现，在受工业、交通排放显著影响的城市 土壤、大气悬浮颗粒物和降尘中，重金属污染与磁性特征具有显著相关关系，其机制在于工业活动、燃料燃烧、汽车尾气等排放的颗粒污染物中，往往含有亚铁磁性矿物(如Fe3O4)，因而利用 磁学方法可以诊断上述物质中的重金属污染情况. 河流沉积物因受水体和大气污染的输入，往往存在重金属污染现象.在河流开放的环境中， 探讨环境磁学对重金属污染的指示，国内近年来已有相关报道，多集中在干旱半干旱区域，而季 风气候控制下的我国南方地区研究较少.这些研究也揭示出河流沉积物磁性参数与重金属污染关 系的复杂性，二者之间并非简单的线性关系.因此，在不同的研究区域，在利用磁学方法进行重 金属污染诊断前，需要对磁性特征的变化因素，及其与重金属污染关联的机制加以分析.我国南 方江浙地区由于工业发达，河流沉积物已遭受不同程度的重金属污染.本研究以浙江省金华市义 乌江城区段边滩沉积物为对象，拟通过系统环境磁学、地球化学、粒度和有机碳分析，旨在探讨 环境磁学方法诊断河流沉积物重金属污染的可行性. 2 材料与方法 2.1 研究区域概况 义乌江位于浙江省中部金华市(119°13′～120°47′E，28°31′～29°41′N)境内，上游 称为东阳江，发源于金华市磐安县龙鸟尖，入义乌接纳南江后，称义乌江，流域面积3407 km2，上游属山区性河流，流至义乌后坡降逐渐平缓.流域地处金衢盆地，属于亚热带季风性湿润气候，年平均气温17°C，年均降水量超过1400 mm，降水季节性差异明显.流域流经的东阳市、义乌市 均为浙中经济重镇和交通中心，经济活动频繁，人口密度大.商品贸易、磁性电子、建筑建材等 产业等是义乌江流域重要经济支柱，经济发展的同时也造成了河流严重的污染. 2.2 样品采集与实验方法 研究样品取自义乌江金华城区建筑艺术公园附近，距离下游拦江橡皮坝5 km左右，洪季和 橡皮坝蓄水期间，采样点为水淹没，物理扰动干扰较小.在枯季(2010年12月)使用PVC管获得 30 cm柱样YW.在实验室用按2 cm间隔逐层取样，得到15个样品.去除样品中植物根系、砂石等 异物杂质后，40 ℃低温下烘干，以备分析.
水中离子测定方法
6 金属无机物的测定 在工业废水排放标准中规定第一类污染物有：C ｒ、Ｐb 、Hg 、Cd 、As,其中前四种为金属污染物，它们是积蓄性的难降解的毒物,需严格控制其排放浓度。它们的测定作为本节重点研究内容。此外，第二类污染物中Z ｎ、Cu 的测定，也是监测的重点。 一、容量法 水的硬度测定 水的硬度与Ｃa 、Mg 、Ｆe 、Al 、Ｍn 、Sr 、Zn 等金属离子有关,所以总硬度应是测定这些离子致硬效应的总和。但是，一般清洁水中Ｃａ、Mg 离子含量高于其它几种离子，因此,通常总硬度只是以Ca 、Ｍg 含量计算. E ＤＴＡ络合滴定法是测定硬度的常用方法. 在O H NH Cl NH 234 —缓冲液(pH=１０.0)中， Ｃa2＋、Mg ２＋与指示剂络黑T 反应生成红色络合物,使溶液成酒红色,当加入E ＤTA 标液时,Ca2+、Mg2+与ED ＴA 生成１：1络合物，指示剂被置换出来，当
达到等当点时，溶液呈现指示剂本身的蓝色。反应过程如下： 红色） 、、、()10(22222-++++??→?=-MgIn Ca Mg pH Ca Mg HIn （红色）、、---??→?-MgIn CaY MgY Y H 2222 （蓝色）、、等当点----++????→?-222222HIn MgY CaY MgY Y H 硬度有三种表示方法: ①V C A A L mmol 1000 )'(/??-= A ——滴定水样消耗EDT Ａ的体积,ｍL; Ａ’——滴定空白溶液消耗ED ＴA 的体积，mL; C-—E ＤT Ａ的浓度，m ｏl/L ； Ｖ—-水样体积，mL 。 ② 04.281000)'(/???-=V C A A L CaOmg ,新标准为L mg CaCO /3 ③804.21000)'(???-=V C A A 德国度 每升水中含有１0mgCaO 为一度,８度以下为软水，8度以上为硬水。过硬的水不适宜工业用和饮用.所以硬度是重要的水质指标。 工业废水中锰的测定 锰常以MnS Ｏ4、胶态有机锰等形式存在于冶金、染料、化工、人造橡胶、制革、电池制造等工业废水中.当废水中锰含量较高时，可用ED ＴA 络合滴定法测定。 取适量水样+去离子水至100mL →＋20mLNH4Ｃｌ—NH ３·H2O 缓冲液（pH=10.0），＋５mL1０％盐酸羟胺(抑制氧化性物质)＋5m Ｌ3０％三乙胺（抑制金属离子的干扰）→铬黑Ｔ为指示剂，E ＤＴA 滴定→终
小麦叶片中细胞器中重金属含量测定
小麦叶片中细胞器中重金属含量测定 一实验目的 1了解生物毒性的一般方法。 2掌握匀浆器、原子吸收仪的使用。 3掌握生物样品的处理方法。 二实验原理 湿法消化：使用具有强氧化性酸混合液（如HNO3、HCl、HClO4等），式样共同加热消化，使细胞器中的金属元素锌、铜、镉以离子态溶解在消解液中。 差速离心法：细胞内不同细胞器的比重和大小都不相同，在均匀密度介质中不同离心力下沉降的细胞器组成不同或在梯度介质中离心后分布于不同密度层，根据这一原理，差速离心法或密度梯度离心法就可将细胞内各种组分分离出来。分离流程： 破碎组织（匀浆或研磨）－差速离心或密度梯度离心分离细胞器－结果检验分析 原子吸收分光光度计一般由四大部分组成，即光源（单色锐线辐射源）、试样原子化器、单色仪和数据处理系统（包括光电转换器及相应的检测装置）。 原子化器主要有两大类，即火焰原子化器和电热原子化器。火焰有多种火焰，目前普遍应用的是空气—乙炔火焰。电热原子化器普遍应用的是石墨炉原子化器，因而原子吸收分光光度计，就有火焰原子吸收分光光度计和带石墨炉的原子吸收分光光度计。前者原子化的温度在2100℃～2400℃之间，后者在2900℃～3000℃之间。 火焰原子吸收分光光度计，利用空气—乙炔测定的元素可达30多种，若使用氧化亚氮—乙炔火焰，测定的元素可达70多种。但氧化亚氮—乙炔火焰安全性较差，应用不普遍。空气—乙炔火焰原子吸收分光光度法，一般可检测到PPm 级（10-6），精密度1%左右。国产的火焰原子吸收分光光度计，都可配备各种 型号的氢化物发生器（属电加热原子化器），利用氢化物发生器，可测定砷（As）、锑（Sb）、锗（Ge）、碲（Te）等元素。一般灵敏度在ng/ml级（10－9），相对标准偏差2%左右。汞(Hg)可用冷原子吸收法测定。 石墨炉原子吸收分光光度计，可以测定近50种元素。石墨炉法，进样量少，灵敏度高，有的元素也可以分析到pg/mL级。 三实验内容 1 实验液的预处理。 2 小麦叶片中细胞器中的重金属含量。 四实验仪器设备和材料清单 1 仪器设备：25ml匀浆器，电热板，原子吸收仪，石墨炉原子吸收分光光度计，电子分析天平，离心机；25ml、50ml比色管，离心管，50ml烧杯，50ml、500ml容量瓶，玻璃珠若干，剪刀，镊子。1ml、2ml、5ml、10ml、25ml移液
重金属检测方法
重金属检测方法汇总 重金属检测方法及应用 一、重金属的危害特性 从环境污染方面所说的重金属，实际上主要是指汞、镉、铅、铬、砷等金属或类金属，也指具有一定毒性的一般重金属，如铜、锌、镍、钴、锡等。我们从自然性、毒性、活性和持久性、生物可分解性、生物累积性，对生物体作用的加和性等几个方面对重金属的危害稍作论述。 （一）自然性： 长期生活在自然环境中的人类，对于自然物质有较强的适应能力。有人分析了人体中60多种常见元素的分布规律，发现其中绝大多数元素在人体血液中的百分含量与它们在地壳中的百分含量极为相似。但是，人类对人工合成的化学物质，其耐受力则要小得多。所以区别污染物的自然或人工属性，有助于估计它们对人类的危害程度。铅、镉、汞、砷等重金属，是由于工业活动的发展，引起在人类周围环境中的富集，通过大气、水、食品等进入人体，在人体某些器官内积累，造成慢性中毒，危害人体健康。 （二）毒性： 决定污染物毒性强弱的主要因素是其物质性质、含量和存在形态。例如铬有二价、三价和六价三种形式，其中六价铬的毒性很强，而三价铬是人体新陈代谢的重要元素之一。在天然水体中一般重金属产生毒性的范围大约在1～10mg/L之间，而汞，镉等产生毒性的范围在0.01～0.001mg/L 之间。 （三）时空分布性： 污染物进入环境后，随着水和空气的流动，被稀释扩散，可能造成点源到面源更大范围的污染，而且在不同空间的位置上，污染物的浓度和强度分布随着时间的变化而不同。 （四）活性和持久性： 活性和持久性表明污染物在环境中的稳定程度。活性高的污染物质，在环境中或在处理过程中易发生化学反应，毒性降低，但也可能生成比原来毒性更强的污染物，构成二次污染。如汞可转化成甲基汞，毒性很强。与活性相反，持久性则表示有些污染物质能长期地保持其危害性，如重金属铅、镉等都具有毒性且在自然界难以降解，并可产生生物蓄积，长期威胁人类的健康和生存。 （五）生物可分解性：
大米中重金属含量测定
大米中重金属（镉）含量测定方案 ——常州工程职业技术学院工分0911陈俊海 一、实验原理： 试样经处理后，在酸性溶液中镉离子与碘离子形成络合物，并经4一甲基戊酮-2萃取分离，导入原子吸收仪中，原子化以后，吸收228.8nm共振线，其吸收量与镉含量成正比，与标准系列比较定量。 二、实验试剂及仪器： 4一甲基戊酮-2( MIBK，又名甲基异丁酮)， 磷酸(1+10), 盐酸(1+11):量取10mL盐酸加到适量水中再稀释至120 mL, 盐酸(5+7)量取50mL盐酸加到适量水中再稀释至120 mL, 混合酸:硝酸与高氯酸按3+1混合。 硫酸(1+1), 碘化钾溶液(250g/L)， 脱脂棉， 原子吸收分光光度计。 镉标准溶液:准确称取1.0000 g 金属镉(99.99%)，溶于20mL盐酸(5+7)中，加入2滴硝酸后，移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。贮于聚乙烯瓶中。此溶液每毫升相当于1.0 mg镉。 镉标准使用液:吸取10.0 mL镉标准溶液，置于100mL容量瓶中，以盐酸(1+11)稀释至刻度，混匀，如此多次稀释至每毫升相当于0.20 μg镉。 三、试样处理（三种方法取一）： 干法灰化:称取1.00 g -5.00 g (根据镉含量而定)试样于瓷坩埚中，先小火在可调式电炉上炭化至无烟，移入马弗炉500℃灰化6h-8h时，冷却。若个别试样灰化不彻底，则加1 mL混合酸在可调式电炉上小火加热，反复多次直到消化完全。放冷，用硝酸(0.5 mol/L)将灰分溶解，用滴管将试样消化液洗入或过滤入(视消化液有无沉淀而定)10 mL-25 mL容量瓶中，用水少量多次洗涤瓷坩埚，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混匀备用。同时作试剂空白。 过硫酸铵灰化法:称取1.00g -5.00g 试样于瓷坩埚中，加2mL-4mL硝酸浸泡1h以上，先小火炭化，冷却后加2.00g -3.00 g过硫酸铵盖于上面，继续炭化至不冒烟，转人马弗炉，500℃恒温2h，再升至800℃，保持20 min，冷却，加2mL-3mL 硝酸(1.0 mol/L)，用滴管将试样消化液洗入或过滤入(视消化液有无沉淀而定)10 mL-25 mL容量瓶中，用水少量多次洗涤瓷坩埚，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混匀备用。同时作试剂空白。 湿式消解法:称取试样1.00g -5.00g 于三角瓶或高脚烧杯中，放数粒玻璃珠，加10m L混合酸，加盖浸泡过夜，加一小漏斗电炉上消解，若变棕黑色，再加混合酸，直至冒白烟，消化液呈无色透明或略带黄色，放冷用滴管将试样消化液洗入或过滤入(视消化后试样的盐分而定)10 mL-25 mL容量瓶中，用水少量多次洗涤三角瓶或高脚烧杯，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混匀备用。同时作试剂空白。
水中金属化合物的测定
水中金属化合物的测定 水体中的金属元素有些是人体健康必须的常量元素和微量元素，有些是有害于人体健康的，如汞、镉、铬、铅、铜、锌、镍、钡、钒、砷等。受“三废”污染的地面水和工业废水中有害金属化合物的含量往往明显增加。 有害金属侵入人的肌体后，将会使某些酶失去活性而出现不同程度的中毒症状。其毒性大小与金属种类、理化性质、浓度及存在的价态和形态有关。例如，汞、铅、镉、铬（Ⅵ）及其化合物是对人体健康产生长远影响的有害金属；汞、铅、砷、锡等金属的有机化合物比相应的无机化合物毒性要强得多；可溶性金属要比颗粒态金属毒性大；六价铬比三价铬毒性大等等。 由于金属以不同形态存在时其毒性大小不同，所以可以分别测定可过滤金属、不可过滤金属和金属总量。可过滤态系指能通过孔径0.45?m滤膜的部分；不可过滤态系指不能通过0.45?m微孔滤膜的部分，金属总量是不经过滤的水样经消解后测得的金属含量，应是可过滤金属与不可过滤的金属之和。 测定水体中金属元素广泛采用的方法有分光光度法、原子吸收分光光度法、阳极溶出伏安法及容量法，尤以前两种方法用得最多；容量法用于常量金属的测 定。 下面介绍几种代表性的有害金属的测定。 一、汞 汞及其化合物属于剧毒物质，特别是有机汞化合物。天然水中含汞极少，一般不超过0.1?g/L。我国饮用水标准限值为0.001mg/L。 （一）冷原子吸收法 该方法适用于各种水体中汞的测定，其最低检测浓度为0.1—0.5?g/L汞（因 仪器灵敏度和采气体积不同而异）。 1.方法原理 汞原子蒸气对253.7nm的紫外光有选择性吸收。在一定浓度范围内，吸光度 与汞浓度成正比。 水样经消解后，将各种形态汞转变成二价汞，再用氯化亚锡将二价汞还原为元素汞，用载气将产生的汞蒸气带入测汞仪的吸收池测定吸光度，与汞标准溶液 吸光度进行比较定量。
重金属含量的检测
重金属含量的检测（硫化钠—丙三醇法） 1、引用标准：GB/T 8451—1987 2、原理 在乙酸介质中（PH3~4），将重金属转变为硫化物沉淀悬浮在溶液中，并用目视比色法进行测定 3、使用试剂 3.1 盐酸（1+3） 3.2 氨水（1+2） 3.3 酚酞（10g/L乙醇溶液） 3.4 冰乙酸（6%溶液） 3.5 硫化钠—丙三醇溶液（配制：将5g硫化钠溶解于10ml水和30ml丙三醇的混合液中，混匀，装入棕色瓶中，避光封闭保存，有效期三个月） 3.6 铅标准溶液：1ug/ml 4、实验步骤 4.1 标准管的制备 准确移取铅标准溶液（1ug/ml）至比色管中，加水至25ml，混匀，滴加氨水（1+2）至溶液呈微红色，加盐酸（1+3）使红色刚刚褪去，再加入2ml冰乙酸（6%），用水稀释至50ml，混匀，此时溶液PH控制在3.5~4.0，向标准管中加入2滴硫化钠—丙三醇溶液，充分混合，放置5min，待用。 4.2 样品管的制备 1.称取1g适量样品（准至0.0001g），加水溶解至25ml，滴加氨水（1+2）至溶液呈微红色，加盐酸（1+3）使红色刚刚褪去，再加入2ml冰乙酸（6%），用水稀释至50ml，混匀，此时溶液PH控制在3.5~4.0，向样品管中加入2滴硫化钠—丙三醇溶液，充分混合，放置5min，用比色箱进行比色 结果：样品液和标准液进行比色，样品的颜色应不深于标准 2.称取1g适量样品（准至0.0001g），加水溶解至2Hml，加PH= 3.5NaAC-HAC5ml,PH控制 3.5- 4.0，加1滴硫化钠—丙三醇溶液，充分混合，放置5min，待用。 标准管中加入2滴硫化钠—丙三醇溶液，充分混合，放置5min，待用。用比色箱进行比色
水样各种重金属的测定
水样各种重金属的测定 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
水样各种重金属的测定1铜、锌、铅、镉的测定火焰原子吸收法（水和废水监测分析方法第四版增补版） 本法适用于测定地下水、地表水、和废水中的铅锌铜镉。 仪器：原子吸收分光光度计 试剂:硝酸，优级纯；高氯酸，优级纯；去离子水； 金属标准储备液：准确称取经稀酸清洗并干燥后的光谱重金属，用50ml（1+1）硝酸溶解，必要时加热直至溶解完全。用水稀释至，此溶液每毫升含金属。 混合标准容液：用%硝酸稀释金属标准储备液配制而成，使配成的混合标准溶液每毫升含镉、铜、铅和锌分别为、、、和μg。 步骤 （1）样品预处理 取100ml水样放入200ml烧杯中，加入硝酸5ml，在电热板上加热消解（不要沸腾）。蒸至10ml左右，加入5ml硝酸和高氯酸2ml，再次蒸至1ml左右。取下冷却，加水溶解残渣，用水定容至100ml。 取%硝酸100ml，按上述相同的程序操作，以此为空白值。（2）样品测定据表1所列参数选择分析线和调节火焰。仪器用％硝酸调零。吸入空白样和试样，测量其吸光度。扣除空白样吸光度后，从校准曲线上查出试样中的金属浓度。如可能，也从仪器中直接读出试样中的金属浓度。 表1 元素分析线波长（nm）火焰类型本法测定范围（mg/L） 镉乙炔-空气，氧化型~1 铜乙炔-空气，氧化型~5
铅乙炔-空气，氧化型~10 锌乙炔-空气，氧化型~1 （3）标准曲线 吸取混合标准溶液0, ，, ，和，分别放入六个100ml容量瓶中，用%硝酸稀释定容。此混合标准系列各重金属的浓度见表2。接着按样品测定的步骤测量吸光度，用经空白校正的各标准的吸光度对相应的浓度作图，绘制标准曲线。 表2 混合标准使用溶液 体积（ml） 标准系列各重金属浓度（mg/L）镉0铜0铅0锌0 注：定容体积100ml 计算 被测金属（mg/L）= v m 式中：m—从校准曲线上查出或仪器直接读出的被测金属量（μg）； V—分析用的水样体积（ml） 2铬的测定火焰原子吸收法（） 主要试剂： ①铬标准储备液：准确称取于120℃烘干2h并恒重的基准重铬酸钾，溶解于少量水中，移入100ml容量瓶中，加入3mol/LHCl 20ml，再用水稀释至刻度，摇匀。此溶液含mlCr。 ②铬标准使用液：准确移取铬标准储备液于100ml容量瓶中，加入3mol/LHCl 20ml，再用水定容。此溶液含50μg/ml Cr。
水质重金属检测
分析仪器名词：可跟踪链接拓展知识 ? 定性分析 ? 定量分析 ? 常量分析 ? 微量分析 ? 痕量分析 ? 分析仪器 ? 电化学[式]分析仪器 ? 光学[式]分析仪器 ? 热学[式]分析仪器 ? 质谱仪器 ? 波谱仪器 ? 能谱和射线分析仪器 ? 物性分析仪器 ? pH值 ? 电导 ? 电导率 ? 电池常数 ? 当量电导 ? 标准电极电位 ? 电极电位 ? 极谱图 ? 电化学分析法 ? 电容量分析法 ? 电导分析法 ? 电量分析法 ? 电位法 ? 伏安法 ? 极谱法 ? 滴定 ? 电泳法 ? 电重量分析法 ? 电导[式]分析器 ? 电量[式]分析器 ? 电位[式]分析器 ? 溶解氧分析器 重金属： 重金属有许多种不同的定义，常见的一种定义是密度大于5 g/cm3 的金属，大多数金属都是重金属。主要是指对生物有明显毒性的重金属元素，如汞、镉、铅、铬、锌、铜、钴、镍、锡、钡等。有时也会将一些有明显毒性的轻金属元素及非金属元素列入：如砷、铍、锂与铝。尽管锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素，但是大部分重金属如汞、铅、
镉等并非生命活动所必须，而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。 重金属污染主要是指：由于采矿、冶炼、制造产品、排放废水废气、处置固体废物、利用污水进行灌溉和使用重金属制品的过程中，重金属或者其化合物给自然环境或者人体带来的损害。 对什么是重金属，目前尚没有严格的统一定义，从环境污染方面所说的重金属，实际上主要是指汞、镉、铅、铬、砷等金属或类金属，也指具有一定毒性的一般重金属，如铜、锌、镍、钴、锡等。 我们从自然性、毒性、活性和持久性、生物可分解性、生物累积性，对生物体作用的加和性等几个方面对重金属的危害稍作论述。 （一）自然性： 长期生活在自然环境中的人类，对于自然物质有较强的适应能力。有人分析了人体中60多种常见元素的分布规律，发现其中绝大多数元素在人体血液中的百分含量与它们在地壳中的百分含量极为相似。但是，人类对人工合成的化学物质，其耐受力则要小得多。所以区别污染物的自然或人工属性，有助于估计它们对人类的危害程度。铅、镉、汞、砷等重金属，是由于工业活动的发展，引起在人类周围环境中的富集，通过大气、水、食品等进入人体，在人体某些器官内积累，造成慢性中毒，危害人体健康。 （二）毒性： 决定污染物毒性强弱的主要因素是其物质性质、含量和存在形态。例如铬有二价、三价和六价三种形式，其中六价铬的毒性很强，而三价铬是人体新陈代谢的重要元素之一。在天然水体中一般重金属产生毒性的范围大约在1～10mg/L之间，而汞，镉等产生毒性的范围在0.01～0.001mg/L之间。 （三）时空分布性： 污染物进入环境后，随着水和空气的流动，被稀释扩散，可能造成点源到面源更大范围的污染，而且在不同空间的位置上，污染物的浓度和强度分布随着时间的变化而不同。 （四）活性和持久性： 活性和持久性表明污染物在环境中的稳定程度。活性高的污染物质，在环境中或在处理过程中易发生化学反应，毒性降低，但也可能生成比原来毒性更强的污染物，构成二次污染。如汞可转化成甲基汞，毒性很强。与活性相反，持久性则表示有些污染物质能长期地保持其危害性，如重金属铅、镉等都具有毒性且在自然界难以降解，并可产生生物蓄积，长期威胁人类的健康和生存。 （五）生物可分解性： 有些污染物能被生物所吸收、利用并分解，最后生成无害的稳定物质。大多数有机物都有被生物分解的可能性，而大多数重金属都不易被生物分解，因此重金属污染一但发生，治理更难，危害更大。 （六）生物累积性： 生物累积性包括两个方面：一是污染物在环境中通过食物链和化学物理作用而累积。二是污染物在人体某些器官组织中由于长期摄入的累积。如镉可在人体的肝、肾等器官组织中蓄积，造成各器官组织的损伤。又如1953年至1961年，发生在日本的水俣病事件，无机汞在海水中转化成甲基汞，被鱼类、贝类摄入累积，经过食物链的生物放大作用，当地居民食用后中毒。 （七）对生物体作用的加和性： 多种污染物质同时存在，对生物体相互作用。污染物对生物体的作用加和性有两类：一类是
水中汞等重金属含量的检测
水中汞等重金属含量检测的新方法——东北师范大学，化学学院，胡志强，1231410011 【摘要】 近年来，由于重金属而受到污染的地区日益增多，受污染的程度日趋加重。因此，重金属开始成为人们关注的焦点。对于水中的重金属而言，由于不易被微生物分解，稳定性较强，会在水体中聚集，造成环境污染。与此同时，它也会因为水生物对重金属的吸收，而在水生物体内聚集，造成水生物重金属中毒。因此，在不明情况下，人们食用受污染的水生物，会引起严重的疾病。 【关键词】：重金属、微观氧化还原法、新方法 【正文】 汞(Hg)为一种银白色液体金属，原子量200.59；相对密度13.546(20℃)；沸点357℃；熔点－38.87℃，是常温下唯一的液态金属。蒸气压在0℃为0.0407Pa；20℃为0.1600Pa；30℃为0.3866Pa。金属汞不溶于水及有机溶剂，易溶于稀硝酸中，可溶于类似脂类的物质。汞具有易蒸发的特性，尤其当其洒落在地面，形成无数小汞珠，蒸发面积增大，蒸发速度更快，造成空气污染。汞在空气中以蒸气态存在。 这些重金属主要来源：汞的污染多见于汞矿开采和冶炼，仪表制造(如温度计，压力计等)，电气器材制造与修理(如电流开关、整流器、荧光灯等)，冶金工业、氯碱工业、有机合成、防腐涂料、电池、塑料、染料等工业生产过程中可能有含汞粉尘或气溶胶。 汞为一种普遍存在的有毒物质。人在空气中汞浓度为1～30mg/m3时，数小时即可引起急性中毒，有头痛、头昏、乏力、失眠、多梦、发热等神经系统及全身症状。慢性中毒一般表现为神经衰弱症候群以及多梦、记忆力减退、情绪不稳、失眠等。在自然界，汞经过转化可变为有机汞，再经过食物链进入人体造成中毒。日本的“水俣病”就是由工业废水中汞的污染造成的一种“公害病”。 既然汞汞是一种重金属，而且其破坏性如此之强，那么研究汞在空气中或是水中的含量，显得迫在眉睫。能不能找到一种及时有效的测定方法，快速简便的检测出汞的含量，提供给人们生活生产等大量有用信息，是我们每一个化学工作者的共同目标。在这里，我们着重介绍水中的汞含量的检测新方法。 核心原理 汞蒸气对波长253.7nm的共振线具有强烈的吸收作用。样品经过酸消解或催化酸消解使汞转为离子状态，在强酸性介质中以氯化亚锡还原成元素汞，以氮气或干燥空气作为载体，将元素汞吹入汞测定仪，进行冷原子吸收测定，在一定浓度范围其吸收值与汞含量成正比，与标准系列比较定量。