形态分析水质理化检验.ppt

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1、第十三节形态分析一、污染物形态分析的意义污染物的形态，是指外部状态、化学组成和内部结构的表现形式。例如，碘在水溶液中可能以下列形式出现：以及离子对、配合物或有机碘化物等。2从污染化学的角度考虑，形态实际上包括价态：Fe2+Fe3+化合态离子键离子共价键离子配位键离子结合态Cu-有机物Cu-无机物结构态固态液态3形态分析是指用分析化学手段分离、鉴定及测量各种形态，了解不同形态之间的分布和数量关系。4金属的毒性及其在地球化学过程中的沉积与其形态有密切关系：游离铜的毒性>惰性有机络合铜；对鱼有毒：Cu2+

2、、Cu(OH)2、Cu2(OH)；对鱼无毒：CuHCO、CuCO3、Cu(CO3)；甲基汞毒性>离子汞；As3＋毒性>As5+>As；在富氧的水体中，铬处高氧化态，Cr(Ⅵ)，可形成可溶性的铬酸盐（）具有较高的迁移扩散能力。5水质理化检验中的形态分析如分别测定水中氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮含量，就是对氮元素的一种形态分析。铁（总铁，可滤态Fe，Fe2+）。总铬、三价铬、六价铬；磷酸盐：活性磷、有机磷、可水解性磷、总磷、可滤性磷。形态分析，往往指的是一种全分析的概念，就是说分析结果包括了该元素的所有形态

3、。6意义：元素在环境中实际存在的形式，直接决定了它的理化行为和生物效应，影响着其污染特征。环境中污染物的总浓度分布，不能说明它们的生物效应和地球化学过程，必须对污染物的存在形态进行研究。研究污染物，尤其是金属污染物在水环境中的存在形式，是揭示其污染行为和归宿的重要途径。7污染物的形态，随环境条件的变化而变化。环境污染物的形态分析是环境质量评价的基础工作，在测定污染物化学成分的同时，应分析其存在的形态，这样才能确切地评价环境的质量，采取有效的防治措施。因同种污染物的不同形态具有不同的生物效应和不同的迁移

4、转化、富集规律。8在寻找污染源时，有时也要依赖于对污染物形态的分析例如，形态分析可以判断土壤和水体沉积物中的金属是天然存在的还是由于人为污染生成的：一般从工业城市排放的金属往往以存在于颗粒物上的离子交换态和碳酸盐结合态形式存在，而天然存在的重金属往往以结晶态形式存在。某些环境问题机理的研究，也有赖于形态分析。如光化学烟雾、酸雨、臭氧层的消耗等等。9二、污染物形态的分类方法按其化学组成和结构、物理性状和结构、外形和功能等进行分类。水中金属污染物的形态取决于其来源以及进入水体后与其他物质能够发生几种可能的

5、相互作用。10金属在水中的形态:粗略地分成三类，溶解态颗粒态胶态三者之间并无严格界限。11形态的划分没有统一标准，也缺乏统一的分析程序。最简单的划分，根据粒径：能为0.45m孔径滤器截留——颗粒态（悬浮态）；不能为0.45m孔径滤器截留——溶解态（可滤态），还可再分为游离离子、配合物等;将通过0.45m孔径滤膜的水样，流过树脂柱，不被截留的部分，即为胶（体）态。12二、污染物形态的分类方法按化学组成和结构分：单质和化合态；按物理性状和结构分：固体、流体（气体和液体）等；按功能特点分：离子态、代换

6、态、胶体、有机结合态和难溶态等。13金属在天然水中的形态游离离子Cu2+、Pb2+、Cd2+、Fe3+、Zn2+有机配合物，螯合物RS-Hg+、R-COO-Zn+、NTA-Cd、(NH2CH2COO)2Cu高分子有机结合体金属-腐殖酸、金属-蛋白质、金属-类脂有机化合物CH3Hg+、(CH3)2Hg、(CH3Hg)2OH+沉淀物、共沉物Cr(OH)3、HgS、ZnCO3、Cu2(OH)2CO3水溶胶Fe(OH)3、Ag2S、，Mn7O13·5H2O无机胶体结合体铁、锰、铝水合氧化物吸附物、硅酸胶体吸附

7、物悬浮体颗粒结合体蒙脱石、伊利石、高岭石吸附物，石英吸附物气态化合物金属汞、(CH3)2Hg14形态分析的任务确定待测元素在该环境中存在的形态种类和各种形态含量分布。目前研究得较多的是水中金属的形态，其次是土壤和底质中重金属的形态分析，其他还有大气中金属元素的形态分析，金属元素的价态。15三、形态分析的测定方法要求选择快速的分离方法和高灵敏度、高精确度和高分辨率的测定技术。目前用来确定各形态含量分布的方法，大致可分成：实验测定理论模式计算16（一）、实验测定1.分离测定实验测定是指用各种实验分析方法确

8、定各种形态的含量分布，这是最可靠的方法。但到目前为止，还没有一种只响应该元素某一化学形态而不响应其余形态的测试手段。所以，分离技术，是实验测定方法确定各形态分布的关键。从已报导过的形态分析工作看，较多采用的是物理机械分离方法17分离技术较多采用的是物理机械分离方法，如离心、过滤、超滤、渗析、电泳、色谱分离和凝胶过滤，另外还有如溶剂萃取、螯合树脂分离、紫外灯照射等。18(1)过滤一种较简便和应用较普遍的技术以0.45m孔径的滤器过滤区分颗粒态和溶解态金属