第一章 概论
水是人类生存和万物生长必不可少的物质。当水中的杂质数量达到一定程度后，就会对水体产生污染，对人类环境或水的利用产生不良影响，随着社会的发展和人们生活水平的不断提高，对水质的要求也不断提高，用量也不断增加,同时对水造成的污染也越来越严重。城市供水水质关系着千家万户的安全与健康，如何合理利用有限的水资源（水面占地球面积的70%，全球总水量为1.4*1011亿米3,海水占总水量的97.3%,淡水占总水量的2.7%，而冰川占2.0%，只有0.7%的淡水可供利用），节约水资源，保护好水资源是当前世界必须重视的问题。
本课程是给水排水专业、环境工程专业学生在学完无机化学、有机化学之后的一门专业基础课，它是研究水中杂质及其组成、性质、含量和分析方法的一门学科。在水环境污染治理监测中起着“眼睛”和“哨兵”的作用。
本课程的教学目的与任务是使学生树立准确“量”的概念，能对给水排水工程设计、水处理工艺、水环境质量评价及废水综合利用效果等作出正确判断和评价。通过课程教学使学生掌握水分析化学的四大滴定法(酸碱滴定法、配位滴定法、沉淀滴定法和氧化还原滴定法)和主要仪器分析(如：吸收光谱法、气相色谱法和原子吸收法等)的基本原理、基本知识、基本理论和基本技能；通过实验教学使学生正确掌握水分析化学的基本操作；整个教学环节都要注重培养学生严谨的科学态度，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。
水分析化学课程的实践性较强，要求学生能独立地进行常规项目的分析测定。掌握常见水质指标(例如碱度、硬度、色度、浊度、PH值、电导率、余氯、高锰酸盐指数、CODcr、DO、 等)和水质有机物污染综合指标(例如，TOC、TOD、CCE等)的测定意义、测定原理和条件。牢固地掌握标准溶液的配制和溶液浓度的表示方法、标准曲线绘制以及滴定分析和主要仪器分析中有关计算。 该课程共计36学时，其中理论教学24学时。
主要参考文献：
1、《水分析化学学习辅导与习题精解》 廖慧 高云霞编 中国建筑工业出版社 2、《分析化学》 薛华等编 清华大学出版社
3、《水分析化学》 王国惠主编 化学工业出版社
4、《定量分析化学简明教程》 彭崇惠等编 北京大学出版社
5、《水分析化学试题精选与答题技巧》 崔崇威主编 哈尔滨工业大学出版社
ξ1-1 水分析化学的任务和分类
一、水分析化学的任务
1.掌握常量组分定量分析的基本知识,基本理论和基本分析方法.
2.掌握分析测定中的误差来源,误差的表征,及初步学会实验数据的统计处理方法.
3.了解常见的水质指标的定义和测定方法。
4.了解分光光度法、电化学分析法、气相色谱法和原子吸收光谱法的原理及应用.
二、水分析化学的分类
1、按目的和任务分:定性分析,结构分析,定量分析. 2、按分析对象分:无机分析和有机分析.
3、按测定原理和操作方法分:化学分析,仪器分析. 1） 化学分析：重量分析、滴定分析
重量分析：将水中被分析组分与其中的其它组分分离后，转化为一定的称量形式，然后用称重方法计算该组分在水样中的含量。
滴定分析：又称容量分析法，包括酸碱滴定、络合滴定、沉淀滴定和氧化还原滴定。
2）仪器分析分为:光分析、电分析、色谱法。 4、按试样的用量或组分在试样中的相对含量分为：
常量分析：试样质量100-1000mg,试样液体体积10-100ml，相对含量>1% 微量分析:试样质量0.1-10mg,试样液体体积0.01-1ml,相对含量0.01-1% 半微量分析:介于常量分析与微量分析这间的 痕量分析：相对含量<0.01%
ξ1-2 水质指标和水质标准
一、
常见的水质指标
1、悬浮物（总不可滤残渣，SS）
1）主要指：沙砾、悬浮固体、漂浮物。
2）危害：减少阳光对水面的穿透能力，从而衰减了水面下的光合作用。悬浮物的大量存在，堵塞鱼类的腮，导致死亡。可以吸附其他的污染物，进行协同的迁移。
2、浑浊度：简称浊度，规定1mg漂白土/L所产生的浊度为1度。（漂白土主要成分为Al2O3.2SiO2.2H2O）
浑浊的天然水在一般情况下对人体没有多大影响，自来水浊度越低，水中污染物含量也越低，水质就越好。国家《生活饮用水卫生标准》规定浊度不得大于3NTU，美国标准为1NTU，日本标准2NTU(2度)。 3、色度：
1度：以氯铂酸钾K2PtCl6和氯化钴CoCl2.6H2O配成标准比色系列，含铂1mg/L和钴0.5mg/L所产生的颜色为1度.
真色：是除去悬浮杂质后的水,由胶体及溶解杂质所造成的颜色。
表色：是不除去悬浮杂质的水，由悬浮物、胶体、溶解杂质所造成的颜色。
4、生化需氧量（BOD）
1）定义：在有氧条件下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的游离氧的数量.（mg/L）
2）是一种间接表示水被有机污染物污染程度的指标。
3）测定条件：20℃ ， 氧气充足，不搅动；完全氧化一般为20天，常用5天为测定的标准时间。BOD5=70%BOD20 5、化学需氧量（COD）
1）定义：用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的耗氧量。 2）特点：测定时间短，不受水质限制。主要作为工业废水的污染指标。 3）COD>BOD:COD与BOD的差值可表示不为微生物降解的有机物。 5、pH值：反映水的酸碱强弱的指标
PH值在水的化学混凝、消毒、软化、除盐及生物化学处理等过程中是一重要因素和指标，对水中有毒物质的毒性和一些重金属络合物结构等都有重要影响。 6、硬度：钙、镁离子的含量。
1mmol/L硬度=100mgCaCO3/L=5.61德国度=10法国度
1德国度=10mgCaO/L 1法国度=10mgCaCO3/L
7、余氯：饮用水经过加氯消毒，在一定时间后仍有适量的余氯存在于水中，以控制细菌继续繁殖，保证持续的杀菌能力。国家《生活饮用水卫生标准》规定：出厂水中限值为4 mg/L，在与水接触30min后应不低于0.3mg/L,集中式给水除出厂水应符合上述要求外，管网末端水不应低于0.05毫克/升。
8、细菌总数：细菌总数是微生物指标，消毒后水中的细菌总数，在一定程度上可反映微生物污染程度.水中大多数细菌并不致病，当然自来水中细菌总数越少越好。国家《生活饮用水卫生标准》规定每毫升水样细菌总数不得大于100个。 9、总大肠菌群：总大肠菌群是饮用水的微生物安全性指标，如果饮用水中总大肠菌群没有检出，说明饮用水无肠道致病菌存在。国家《生活饮用水卫生标准》规定每100毫升水中总大肠菌群不得检出。
类 型 必 测 项 目 水温、pH、总不可滤残渣、总硬度、电硫化物、氟化物、氯化物、有导率、溶解氧、化学需氧量、五日生化需机氯农药、有机磷农药、总铬、河 流 氧量、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、挥铜、锌、大肠菌群、总α、总β、发性酚、氰化物、砷、汞、六价铬、铅、镉、石油类等 水温、pH、浑浊度、总硬度、溶解氧、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、亚锰、铜、锌、阴离子洗涤剂、饮用水源地 硝酸盐氮、硝酸盐氮、挥发性酚、氰化物、硒、石油类、有机氯农药、有砷、汞、六价铬、铅、镉、氟化物、细菌机磷农药、硫酸盐、碳酸根等 总数、大肠菌群等 水温、pH、总不可滤残渣、总硬度、溶湖泊、水库 钾、钠、藻类（优势种）、浮游解氧、透明度、总氮、总磷、化学需氧量、藻、总可滤残渣、铜、大肠菌五日生化需氧量、挥发性酚、氰化物、砷、群等 汞、六价铬、铅、镉等 铀、镭、钍等 选 测 项 目 排污河（渠） 根据纳污情况定