水环境重金属

水中重金属的污染评价水中重金属的污染评价 一、一、实验目的与要求实验目的与要求 （1） 了解水中重金属消解与测定方法 （2） 掌握原子吸收分光光度计（WFX-210）分析技术 二、实验方案二、实验方案 取 100ml 水样于 250ml 烧杯中 加入 10mlHNO3, 于电热板中加热 当蒸发至液面低于 100ml 刻度线时，取 出，加入 5ml HNO3 当蒸发至液面低 于 100ml 刻度线 时，取出，冷却 至室温，定容至 100ml 取 20ml 溶液于 当蒸发至液面低 于 100ml 刻度线 时，取出，加入 当蒸发至液面低于 100ml 刻度线时，取 出，加 5mlNH4Cl 100ml 比色管中， 加入 5mlHCl，定 容至标线 于原子吸收分光 光度计中测定 三、实验结果与数据处理三、实验结果与数据处理 （1） Cr 的数据 表 1 Cr 标准样品浓度与吸光度 标准样品浓度μg/mLABS 0.0000.0001 1.0000.0338 2.0000.0792 3.0000.1220 4.0000.1568 5.0000.2096 CrCr标准曲线标准曲线 0.2500 0.2000 0.1500 y = 0.0417x - 0.004 A A B B S S 0.1000 0.0500 0.0000 0.000 (0.0500) 1.0002.0003.0004.0005.0006.000 标准样品浓度标准样品浓度μμ g/mLg/mL R² = 0.996 图 1 Cr 标准曲线 实验所测数据经过处理绘制出标准曲线图如图 1 所示， 由水中重金属 Cr 测 定标准曲线，其相关系数R2=0.9969，可见实验标准曲线数据的相关性较好，能 用于求解水中重金属 Cr 的含量。 表 2 样品 Cr 浓度 公司 1 2 3 4 5 6 样品 Cr 浓度 mg/L 7.7411.169.89 8.878.229.32 9.979.268.50 4.976.636.58 6.0611.1710.18 9.437.798.02 0.00 4.58 4.32 0.00 0.00 4.43 平均值 mg/L 9.60 8.80 9.24 6.06 9.14 8.41 标准偏差 1.73 0.55 0.73 0.94 2.71 0.89 相对标准偏差% 17.71 6.25 7.90 6.60 29.64 10.93 各公司废水中各公司废水中CrCr含量比较含量比较 12 10 C C r r 的的 浓浓 度度 mm g g / / L L 8 6 4 2 0 123 公司公司 456 图 2 各公司废水中 Cr 含量比较 （2） Pb 的数据 表 3 Pb 标准样品浓度与吸光度 标准样品浓度μg/mLABS 0.0000.0010 2.0000.0575 4.0000.1113 6.0000.1622 8.0000.2036 10.0000.2647 PbPb标准曲线标准曲线 0.3000 0.2500 0.2000 0.1500 y = 0.025x + 0.004 A A B B S S 0.1000 0.0500 0.0000 0.0002.0004.0006.0008.00010.00012.000 R² = 0.998 标准样品浓度标准样品浓度μμ g/mLg/mL 图 3 Pb 标准曲线 实验所测数据经过处理绘制出标准曲线图如图 3 所示，由水中重金属 Pb 测 定标准曲线，其相关系数 R2=0.998，可见实验标准曲线数据的相关性较好，能用 于求解土壤重金属 Pb 的含量。 表 4 样品 Pb 浓度 公司 1 2 3 4 5 6 样品 pb 浓度 mg/L 15.439.9513.92 16.4520.7218.93 22.3628.043.44 4.071.933.96 17.6015.8233.21 16.5318.8417.50 14.95 13.61 6.95 1.82 29.85 8.07 平均值 mg/L 13.56 17.43 15.20 2.94 24.12 15.24 标准偏差 2.49 3.09 11.87 1.24 8.70 4.87 相对标准偏差% 18.36 17.73 78.09 42.18 36.07 31.50 各公司废水中各公司废水中PbPb含量比较含量比较 30 25 20 15 10 5 0 123 公司公司 456 P P b b 的的 浓浓 度度 mm g g / / L L 图 4 各公司废水中 Pb 含量比较 四、结论四、结论 （1）污染程度评估 参考国家综合污水排放标准 GB8978-1996，根据实验数据对我们实验所取 6 个公司综合水样进行 Cr、Pb 重金属污染评估。 表 5 第一类污染物最高允许排放浓度单位：mg/l 序号污 染 物一级标准二级标准 1总汞0.0050.01 2烷基汞不得检出不得检出 3总镉0.050.05 4总铬0.51.0 5六价铬0.20.5 6总砷0.20.5 7总铅0.50.5 8总镍0.51.0 9苯并（a）芘0.000030.00003 10总铍（按 Be 计）0.0050.005 11总银（按 Ag 计）0.50.5 12总 α 放射性1Bq/L1Bq/L 13总 β 放射性10Bq/L10Bq/L 根据表 2、表 4 的实验数据平均值对比表 5，可以发现我们所取的 6 水样中 Cr 和 Pb 的含量都大大超出了国家第一类污染物最高允许排放浓度，属于高度污 染废水、不适宜排放，需进行工艺处理。但是仅从实验数据看来，6 个水样中每 个水样 Cr 或 Pb 浓度的差别都比较大，相对标准偏差也都很大，说明实验误差比 较大，数据缺乏可靠性。 造成这个结果，我想有以下 7 个因素：①每个小组取的水样不均匀，都是粗 略取 100ml，有的可能多于 100 有的可能少于 100；②取样时没有充分的摇匀， 造成各组取样浓度不均匀，差别较大；③消解不完全；④最后取 20ml 定容时没 有摇匀；⑤定容时没有冷却至室温；⑥仪器有问题，我们第 5 组测了 Cr 后就把 6 号水样倒了，然后用了第 8 组的 6 号水样重新配了一个，但最后测得两组 Pb 的浓度差却别很大，这不科学；⑦测定时每测完一个样后都没有冲洗毛细管，直 接测定下一个样，造成误差。 （3） 处理建议 1、物理方法 1）蒸发法蒸发法的原理是通过使水蒸发而浓缩电镀废水 ,工艺成熟简单, 可实现水的回用和有用重金属的回收 ,但耗能大,杂质含量高,会严重干扰重金 属资源回收。 2） 换水法换水法是将被重金属污染的水体移去,换上新鲜水,水量一般要求 较小,应用局限性明显。 2、化学方法 1)化学沉淀法化学沉淀法的原理是通过化学反应使废水中呈溶解状态的重 金属转变为不溶于水的重金属化合物 ,通过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去 除,包括中和沉淀法、中和凝聚沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法、铁氧体共 沉淀法等。 2)电解法 电解法是利用金属离子在电解时能够从相对高浓度的溶液中分离出来的性质, 主要用于电镀废水的处理。缺点是耗能大,废水处理量小,不适于处理较低浓度