1. 分析化学与环境保护 徐明

2. 环境化学是 70 年代以后刚刚发展起来得一门新 兴的化学科学和环境科学的交叉学科, 它是化学 科学的一个新的重要分支, 也是环境科学的核心 组成部分。 1995 年诺贝尔化学奖 第一次授予三位环境化 学家 Crutzen,Rowland 和 Molina

3. 环境化学列为化学中 5 个应该发展的尖端领 域之一, 其他 4 个领域 为化学反应活性知识、 化学催化反应、生命 过程化学和在极端条 件下的化学行为 环境化学主要包括 环境分析化学 环境污染化学 ( 大气, 水体, 土壤环境化学 ) 环境污染控制化学

4. 环境分析化学 (environmental analysis chemistry) 环境分析化学是研究环境污染物质的组成、 结构、状态以及含量的分析化学的一个 新分支。在某种意义上讲, 环境科学的发 展依赖于环境分析化学的发展。

5. 环境分析化学具有以下特点 (1) 涉及范围广 (2) 对象复杂 (3) 变异性 (4) 定量分析 ( 痕量甚 至超痕量分析 ) (5) 普遍性及实用性强

6. 环境分析化学中近年发 展的的几项技术 (1) 激光腔内共振衰减吸收技 术 (Cavity Ringdown Laser Absorption Spectroscopy) (2) 固相微萃取技术 (Solid Phase Micro-Extraction)

7. (3) 现场分析化学和工艺技术 (Field Analytical Chemistry And Technology) (4) 色谱进样技术 柱头进样 (on column) 分流 / 无分流进样 (split/splitless) 吹捕法进样 (purge and trap)

8. 环境分析化学未来发展的趋势 ① 分析方法标准化 ② 分析技术连续自动化 ③ 电子计算机的应用 ④ 多种方法和仪器的联合使用 ⑤ 激光技术的应用 ⑥ 痕量和超痕量分析的研究

9. 我们平常可接触到的环境分析化学实验 用酸碱滴定法做废水的酸度和碱度测定 用络合滴定法做水的硬度测定 ( ＥＤＴＡ滴定 法 ) 用氧化还原滴定法做化学需氧量 (COD) 测定 ( 重铬酸钾法 ) 高锰酸钾指数的测定 ( 高锰酸钾法 ) 溶解氧和生化需氧量的测定 ( 碘量法 ) 等

10. 参考文献 : > 曹植菁, 朱明, 龙炳清, 赵 仕 林, 杨代军 > 江桂斌 > > 中国科学院生态环 境研究中心

11. 题目 开放性实验设计 : 请设计具体实验方法调查废旧干电池的 渗漏液 ( 主要含汞, 铬, 镍, 铅离子 ) 所含的 各种重金属离子浓度一般情况.

12. 参考答案 : ( 一 ) 首先收集废置比较久的 5 号电池, 并 收集一定量的雨水 ( 二 ) 设计柱形的放置废旧电池的容器 ( 材 料最好是玻璃或塑料 ) 下端要有供渗漏液 流出的出口, 上端的柱形开口放置雨水可 以缓慢滴下的容器 ( 比如滴定管 ), 柱形容 器下端用锥形瓶收集渗漏液, 柱形容器中 放置适量的废旧电池, 这样的实验装置要 求有 3~4 组. 且各组所放的电池数目和样 式应尽量相同 ( 三 ) 收集渗漏液, 上端应控制雨水落下的 速度足够慢, 最好使上下滴落的速度尽量 相同, 且柱形容器中尽量不要有汇集的雨 水. 每组收集 3~4 次, 每次 50 ml 的待测样 品. 待测溶液中的杂质要事先通过过滤除 掉

13. ( 四 ) 进行汞, 铬, 镍, 铅四种重金属离子的分析滴定 方案一 : (1) 汞量法, 以氯化钠作滴定剂, 二苯胺基脲作指示剂, 未 滴定时汞盐生成的氯化汞是解离度很小的络合物形成 蓝紫色的螯合物, 当溶液由蓝紫色变未无色时指示终点 到达 (2) 溶液中以过量的 CN ˉ 掩蔽镉和镍, 以 EDTA 为滴定剂, 以铬黑为指示剂, 测定铅含量 (3) 调至氨性, 在氨性溶液中以丁二酮 月亏 为沉淀剂, 与镍 生成鲜红色螯合物沉淀, 过滤, 洗涤, 组成恒定, 可烘干直 接称量 (4) 液调制弱酸性, 加入 Na 2 S, 生成黄色的 CdS 沉淀析出, 过滤, 洗涤, 可烘干直接称量 ( 五 ) 对所得的测量数据进行分析和校正, 最终得到渗漏液 所含的各种重金属离子浓度一般情况的数据.

14. 方案二 (1) 先取四份等量, 相同的溶液 (2) 汞的测定 : 取一份试样在 95 ℃用高锰酸钾和过硫酸 钾将试样消解, 把所含汞全部转化为二价汞, 用盐酸羟 胺将过剩的氧化剂还原. 在酸性条件下, 汞离子与双硫 腙生成橙色螯合物, 用三氯甲烷萃取, 再用 NaOH- EDTA 混合溶液洗去过量的双硫腙, 在 485nm 处, 以氯 仿作参比测量吸光度. (3) 镉的测定 : 另取一份试样在强碱性溶液中,Cd 与双 硫腙生成螯合物, 用三氯甲烷萃取分离后于 518nm 波 长处进行吸光光度测定, 从而求镉含量 (4) 铬的测定 : 再取一份试样把其调至酸性, 用高锰酸钾 把水样中的三价铬氧化为六价铬, 六价铬与二苯碳酰 二肼反应生成紫红化合物, 于波长 540 处进行吸光光度 测定, 过量的高锰酸钾用亚硝酸钠分解, 过量的亚硝酸 钠再加尿素分解. (5) 测镍的方法同方法一

15. 谢 谢 大 家