摘要
针对目前国内内河水质污染严重的现象，对内河水质监测船进行初步设计。主要用于内河港口流动水环境生态监测和研究、污水源追踪及环境科学实验考察。本船能对各类船舶及沿线码头污水排放有效的进行监测检查，对水上突发事件应急处理并可作水上防污宣传。
本文的内容与方法如下：
（1）本船从外型、布置、结构、性能等方面进行研究，并进行初步设计。
（2）本船为钢质单底和单甲板、双机、双桨及双舵内河吃水隧道船型，总体性能优良，且外部造型美观。
（3）本船按中国船级社2014年《钢质内河船舶建造规范》及有关规定对C级航区客船的要求设计。
（4）本船需要进行总布置设计、重量中心估算、型线设计、静水力计算、螺旋桨计算及螺旋桨图纸设计、结构计算、结构图的设计绘制等部分工作。
关键词：船舶；水质监测；初步设计
ABSTRACT
In view of the serious water pollution phenomenon of domestic inland rivers nowadays,the author makes the preliminary design of inland water quality surveillance ship.The ship is used for monitoring and researching inland port flowing water environment,tracking means and investigating for environmental science experiment.The ship has a effective monitoring and inspection on discharging waste water from ships and the terminal.It can also make emergency treatment and anti-fouling propaganda.
The following is the content and methods of the article:
(1)The ship is researched and designed from appearance,layout,the structure and performance.
(2)The ship is a inland water tunnel vessel,which is steel,and has single bottom,single deck,double machines, paddles and twin rudders.Besides,the ship’s overall performance is excellent and it has a attractive external appearance.
(3)The ship is designed according to the requirements to the Class C area passenger ship from steel construction rules drafted by China classification society in 2014 and the other relevant provisions of the inland river ships.
(4)Making a layout design,estimating the weight and the center of gravity of the ship,designing lines,calculating hydrostatic force,calculating the propeller,propeller design,structural calculation,structure design drawing are needed for preliminary design of the ship.
Key words: ship;water quality monitoring;preliminary design
目录
第1章绪论 (1)
1.1课题的背景与目的及意义 (1)
1.2国内外水质监测研究现状 (1)
1.3课题内容及论文的结构 (2)
1.4预期目标和意义 (3)
第2章主尺度确定与总布置设计 (4)
2.1主尺度确定 (4)
2.1.1船长L (4)
2.1.2船宽B (4)
2.1.3吃水T (4)
2.1.4型深D (5)
2.2初步设计任务书 (5)
2.3总布置设计 (6)
2.3.1船体舱室的划分 (6)
2.3.2舱室内部的布置 (6)
2.3.3通道楼梯的设置 (7)
2.3.4总布置图的绘制 (7)
2.4本章小结 (7)
第3章重量重心估算 (8)
3.1 重量概述 (8)
3.2 重量估算 (8)
3.2.1空船重量的估算 (8)
3.2.2载重量的估算： (9)
3.3 重心估算 (9)
3.4本章小结 (11)
第4章型线设计 (12)
4.1概述 (12)
4.1.1首尾端形状对阻力影响 (12)
4.1.2平行中体对阻力影响 (12)
4.2型线图 (13)
4.2.1概述 (13)
4.2.2型线图绘制 (13)
4.3本章小结 (14)
第5章静水力计算与静水力曲线绘制 (15)
5.1概述 (15)
5.1.1静水力曲线 (15)
5.2静水力计算过程 (16)
5.3静水力曲线图绘制 (22)
5.4本章小结 (23)
第6章稳性校核与阻力计算 (24)
6.1稳性 (24)
6.1.1稳性分类 (24)
6.1.2稳性校核 (24)
6.2阻力 (25)
6.2.1船体阻力 (25)
6.2.2阻力计算 (26)
6.3本章小结 (27)
第7章螺旋桨各要素的确定及总图绘制 (28)
7.1概述 (28)
7.1.1船舶推进器 (28)
7.1.2螺旋桨 (28)
7.1.3螺旋桨空泡现象 (28)
7.2螺旋桨计算书 (29)
7.3螺旋桨总图绘制 (35)
7.4本章小结 (36)
第8章结构计算书及结构图 (37)
8.1结构设计注意的问题 (37)
8.2结构计算书 (37)
8.3结构图的绘制 (45)
8.4本章小结 (47)
结论 (47)
参考文献 (50)
攻读学士学位期间发表的论文和取得的科研成果 (51)
致谢 (53)
第1章绪论
1.1 课题的背景与目的及意义
在这个世界上，水对于人们和其他生物来说都是一种十分重要的存在。人们的生活离不开水，社会生产离不开水。动植物繁衍生息离不开水。可是在地球上水资源是有限的。虽然地球上水的总量很大，可是其中难以利用的海水占据了大部分，可以供人类和动植物利用的淡水资源只有3%，而在这淡水中有大部分的冰川，可供人类直接利用的淡水资源只占0.3%。中国的水资源总量大，淡水资源总量丰富，约2.8万亿立方米，占世界总淡水资源的5.1%，但人口总量大，人均占有量却不足世界平均水平的四分之一。水在中国，水污染的现象十分严重，据环境部门检测，全国每天至少有1亿吨污水未经处理直接排放到水体当中，全国大部分水域都受到污染。这种现象与中国经济的快速发展有很大关系，可最关键的是人们只注重经济的发展，忽略了对环境的保护，导致工业生产，人们生活的废水不经处理直接注入江河之中，污染了国内大部分的水域。在本来水资源短缺的基础上，再次雪上加霜。因此，对内河水环境进行保护是十分有必要的。在保护的环节中，水质监测是十分关键的。水质监测可以及时准确的反应水环境的现状，污染程度，并能预测它的发展趋势，这为水环境研究，保护提供了重要的科学数据。因此水质监测对于保护环境，为人们提供优质，清洁，干净的水资源具有很重要的作用。
在如今，水质监测有三种方法：一是实验室监测，二是自动站监测，三是移动站监测。这三种监测方法中移动监测较好。因为移动监测具有灵活性好，测量及时等优点，其中水质监测船就是移动监测的一种。水质监测船的最大优势就是灵活可移动，一旦装上水质监测设备，就可以移动到任何水环境中进行监测。不仅如此，还可以进行多方面大范围的观测，取得多方面的数据，这是固定监测所不能比拟的。其中内河水质监测船主要用于内河港口流动水环境生态监测和研究、污水源最总及环境科学实验考察。还有对沿岸生态保护和治理，还能对各类船舶及沿线码头污水排放有效的进行监测、检查、对水上突发事件应急处理并可做水上防污宣传样化观测和研究等。
1.2 国内外水质监测研究现状
我国水质监测的研究较发达国家较晚，1980年我国第一条水质监测船“长清号”研制成功，这条船船长50米，宽8.6米，有上中下三层，排水量500吨，主机1200马力平均航行速度每小时26公里，有雷达导航装置，它可以用于长江污染调查与污染源追踪[1]。“淮清号”是我国第二条内河水质监测船，船长37米，宽7.2米，总吨位205吨，
航速每小时20多公里，它服务于淮河水，为淮河水的保护，监测，治理做出了很大的贡献[2]。“长江水环监2000”是国内比较先进的水质监测船[3]。该船同时具备深水采样和现场分析监测功能，静水航行速度达30公里/每小时，还配有雷达卫星等导航设备。除此之外，它还用于两间实验室，用以对100米水深范围内的区域进行水样采集和研究分析。该船负责对长江水域水资源污染情况进行监测，为治理水污染提供依据。该船为双机，双桨，双舵单甲板船，首部位V型，尾部为双尾线型，主体为钢质，上层建筑为铝制结构的全焊接船。该船吃水浅，速度快，操纵灵活，稳性好，外形美观，并可自动采集样本。2013年由珠海云洲智能科技有限公司研发的全球首艘无人水质监测船是中国自主创新研发，表明国内的水质监测船发展迅猛。
国外的水质监测系统已经发展多年，美国，英国，日本等已经有广泛的应用。早在1959年，美国已经开始进行水质自动监测，到20世纪70年代，水质自动监测系统已经开始成熟。在1970年左右，美国等国就能对地表水进行自动监测。其中日本的FRP制公害监测艇附件有容积为300升的油中和剂贮藏器进行监制，当海面有废油出现可及时处理[4]。这条船船长13公尺，船宽1.7公尺，吃水0.64公尺，排水量1.1吨，速度每小时19海里。美国研究的用于水下监测的水下自主航行器，代号“Starbug”的自主式水下航行器，是一种智能化的集成系统。它可以自主航行，在军事等方面发挥重要的作用。英国研制的无人监测船为双体船，设备先进，可以用GPS进行定位，并进行水质监测。它的动力系统有两种，一是用电池作为动力，而是燃烧柴油转化为动力。由此可见，国外的水质监测发展已逐步成熟，并且对水质监测船的研究也较为深入。
1.3 课题内容及论文的结构
本课题研究的是内河水质监测船，以下为本课题的主要内容：
（1）本船从外型、布置、结构、性能等方面进行研究，并进行初步设计。
（2)本船为钢质单底、单甲板、双机、双桨、双舵内河吃水隧道船型，总体性能优良，外部造型美观。
（3）本船按中国船级社2014年《钢质内河船舶建造规范》及有关规范对C级航区客船的要求设计。
（4）本船需要进行总布置设计、重量中心估算、型线设计、静水力计算、螺旋桨计算及螺旋桨图纸设计、结构计算、结构图的设计绘制等部分工作。
1.4 预期目标和意义
本课题设计出的内河水质监测船，主要用于内河港口流动水环境生态监测和研究、污水源追踪及环境科学实验考察。本船能对各类船舶及沿线码头污水排放有效的进行监测检查，对水上突发事件应急处理并可作水上防污宣传。这对我国水资源污染的情况起到改善作用，为人们提供清洁的生活用水，以及生态保护起到一定的作用。
第2章主尺度确定与总布置设计
2.1 主尺度确定
2.1.1 船长L
船长L的确定要考虑以下因素：
（1）必须考虑布置要求，以满足船舶的使用要求，是舱室布置合理；
（2）考虑操纵性，船过长回转性差，由于是内河船，所以要选择合适的船长；（3）考虑经济性，在最佳船长范围内选择尺寸较小的船长，节省成本。
（4）考虑阻力性能，选择使船体阻力性能良好的船长；
2.1.2 船宽B
船宽B的确定要考虑以下因素：
（1）选取较大的船宽，有利于提高稳性。
（2）B/T的增大，有利于Cb的减小，不但使阻力的有所减小，而且有利于减轻结构重量和降低造价。
（3）船宽B的大小与船舱内布置有关，选取船宽时要考虑舱内所需的设备布置等情况。（4）选取船宽时还要考虑到河道，船坞，闸门的限制情况。
2.1.3吃水T
吃水T的确定要考虑以下因素：
（1）较小的吃水缩小了航道和港口的水深限制；
（2）考虑浮力的因素。在吃水不受限制的情况下，用增大吃水来增加浮力，是叫简便和有利的方法。
（3）考虑稳性，过度的增大吃水会降低稳性。
（4）考虑操作性，适当的增大吃水有利于船的回转性和航向稳定性。
2.1.4型深D
型深D的确定要考虑以下因素：
（1）型深的选择要考虑舱容的影响。比如机舱，货舱的容积、考虑主甲板的分层情况，以及是否为双层底等。
（2）考虑稳性，型深的大小关系到干舷的大小，干舷越大，一般船的大倾角稳性就越好。
（3）考虑抗沉性，船的干舷越大，它的储备浮力越好，抗沉性也相对越好。
（4）考虑总高度在过桥等限制因素方面的影响。
2.2 初步设计任务书
在主尺度确定后，就开始进行初步设计任务书的制定。以下是本船根据任务要求制定的初步设计任务书：
一、航区及用途
1、航区
内河C级航区
2、用途
主要用于内河港口流动水环境生态监测和研究、污水源追踪及环境科学实验考察。
二、主要性能及尺度
总长：23.5米
设计水线长：22米
型宽：4.6米
型深：1.58米
设计吃水：0.88米
人员：70人
三、机电部分
1、主机选用上海柴油机厂某型柴油机两台，配杭齿产的齿轮箱。
2、发电机组根据实船需要由设计方选定。
四、布置要求
分别设置会议室、客舱、厕所和驾驶室。
2.3 总布置设计
在初步设计任务书制定完成后，就要进行总布置设计。总布置设计包括对机舱和客舱的位置和大小，上层建筑高度和大小，首尾舱的大小及外形，甲板的层数进行构思和设计。总布置设计不仅要考虑航行性能，经济性及安全性等，还要考虑船东对船的要求，终确定新船的整体布置，并要绘制出总布置草图。在总布置设计之后，要绘制总布置图，具体的描绘出船的整体布置。总布置图一般包括船舶侧面图，游步甲板图，主甲板图，以及底舱图四个部分。在总布置图设计过程中，一般遵循以下原则：
（1）保证船舶航行性能；
（2）最大限度提高船舶使用效能；
（3）满足有关规范，规则及公约要求；
（4）布置舱室时，要尽可能改善船员及乘客的生活和工作条件；
（5）在满足经济性能的条件下，要注意美感。
2.3.1船体舱室的划分
船体舱室划分要考虑以下几个因素：
（1）必须满足规范要求；
（2）舱室大小要满足使用要求；
（3）保证各种装载下的位置及浮态；
（4）满足总纵强度以及局部强度的要求，考虑到工艺性，合理性，经济性等。
本船共划分为六个舱室，分别是首尖舱，尾尖舱，前客舱，中客舱，后客舱，以及机舱。在舱室与舱室之间，有一层水密舱壁，用来分隔舱室。水密舱壁的位置是由规范以及布置要求确定的。要确定舱壁的位置，首先要去确定船的肋骨间距。根据规范建议，本船取肋骨间距为500mm。肋骨号从尾部向首部编号，由#0开始编排。本船的肋骨号是#0-#46.
本船的驾驶室位于最上层的游步甲板上。公共厕所位于尾舱。
2.3.2舱室内部的布置
舱室内部的布置要有明亮宽敞的感觉。家具的布置要合理，不要显得过分拥挤。注意桌椅的摆放床铺的摆放，要考虑风浪流的方向，避免受风，感染风湿疾病等。注意自
然通风和采光，居住室和休息室尽可能布置在舒适安静，阳光又好的地方。用来放置设备的舱室，设置基座等，以防止设备移动，造成不必要的危险，这对船舶安全性也比较重要。
2.3.3通道楼梯的设置
规范要求，楼梯的倾角要小于45度。除此之外要保证楼梯的数量，使乘客上下通行方便，以防止人数过多，发生不必要的危险事故。保证乘客的安全性。楼梯的位置要明显，方便寻找。船内各处所舱室的通道要直通，避免迂回。
2.3.4总布置图的绘制
首先根据主尺度要求，用cad设计和绘制出船舶的侧面图，将船舶分为十站，肋骨间距为500mm。该船由主船体和上层建筑两部分构成的，驾驶室在上方。该船共有六个舱室，依次为尾舱，后客舱，机舱，中客舱，前客舱，首尖舱。螺旋桨处于尾舱下方。
其次，依据侧面图，设计绘制游步甲板，其中包括游步区域限定的人数。
然后，设计绘制主甲板，及各舱室限定人数。
最后，设计绘制底舱。
注意总布置图的绘制要一一对应，即投影要准确，这样方便于以后设计工作的精度与准确性。
2.4 本章小结
本章通过分析主尺度对船舶性能的影响，最终确定了本船的主尺度为，总长23.5m，设计水线长22m，船宽4.6m，吃水0.88m。通过分析总布置设计所遵循的原则，舱内外的布置的注意事项，最终确定肋本船的舱室划分，以及舱室设计，完成了总布置设计，并用CAD绘制了总布置图。本船的总布置设计符合要求，充分满足了设计任务书的要求，舱室划分合理，舱室内部设计满足人员适居，设备安装的要求，通风采光都十分良好。
第3章重量重心估算
船能浮在水面上的平衡条件是：重力等于浮力；重力作用线与浮力作用线在同一铅垂线上。只有这样，船才能在静水中航行不至倾倒或沉没。船舶重量的估算就可以确定船的排水量了。估算船舶重量重心的方法很简单，但是操作却较为麻烦。因为组成船的项目很多，它们的重量需要一一加以测算与估计，最终才能确定船的重量进而估算船舶重心。
3.1 重量概述
船舶总重量包括空船重量和载重量两部分。空船重量包括，木作舾装重量，船体钢料重量和机电设备重量。载重量包括货物，船员，旅客，油水，行李，备品，食品，供应品等。
货船，一般取四种载况
满载出港—船舶在设计排水量状态下
满载到港—船上有旅客和货物，但油水等储备量为设计状态下的10%。
空载出港—船上没有旅客与货物，只有部分船员，但油水储备量为设计状态下的100%。
空载到港—船上没有旅客与货物，只有部分船员，而油水等储存量为设计状态下的10%。
3.2 重量估算
重量估算包括两部分，一是空船重量的估算，二是载重量的估算。
3.2.1空船重量的估算
一、钢料重量W h的估算
钢料重量包括船甲板，上层建筑，舱壁，船壳板中型材和钢板的重量。有很多因素影响了船体钢料的重量，大致包括以下几个方面：
（1）船舶主要要素，包括船长L,船宽B,型深D等。其中船长的影响由为重要。船长的大小，与船体总纵强度有关。船长越长，总纵强度越大，对构件的要求越大，对尺寸的要求也越大，也就影响了钢料的重量。
（2）船体布置特征，包括甲板数，舱壁数，上层建筑大小等。甲板数不同，钢料多
少也就不同。舱壁数在规范中有一定的最少数目要求。上层建筑的层数不同，大小不同，体积形状不同都会影响船用钢料的重量。
（3）船舶在什么航区行驶，入什么级，使用哪个国家的规范，都对船用钢料有影响。
（4）影响船体刚料重量的因素还包括船用结构材料的不同。是用普通钢，铝合金，还是高强度钢都会影响到船体钢料重量。
本船采用立方模数法对船体钢料进行估算。即假定W h正比于船内部总体积，则：Wh=Ch——系数，取自母型船
ChLBD
立方模数法的优点是使用简单方便，对本船比较适用。
二、木作舾装重量W f的估算：
木作舾装的重量包括锚，系泊，舵，管系，螺旋桨等船舶系统与设备，床铺，座椅，天花板，救生设备，地板等舱室木作，以及起货设备，拖带设备，舱口盖，拖曳设备等。
本船采用立方模数法对木作舾装进行估算。即：
Wf= Cf——系数，取自母型船
CfLBD
三、机电设备重量W m的估算：
机电设备一般包括主辅机，轴管系，电气设备等。机电设备中的大部分重量是已知的，比如锅炉，发电机，主机等都是已经确定的从目录中就可以查出的重量。还有一部分是可以计算出的重量，比如轴系重量。其他的可取自母型船
本船的机电设备取自相近的母型船的机电设备的重量。
3.2.2载重量的估算：
本船的载重量分为三个部分，分别为人员行李，食品及淡水，燃油，估算如下：
1、人员行李本船人员行李按照人均65kg计算。
2、食品及淡水本船按照1t来计算
3、燃油本船按照2t来计算
3.3 重心估算
重心估算除了要估算空船的重量，还有估计在不同载况下的重心。
一、空船的重心估算：根据新船的总布置图及母型船的资料估算船体钢料，木作舾装，机电设备的重心位置（垂向力臂和纵向力臂），计算它们的垂向力矩和纵向力矩。最后计算出空船的垂向力臂和纵向力臂，即重心位置。
二、空载出港的重心估算：在空船的重量重心的基础上，再根据船员的人数，设计
状态下的燃滑油，食品，以及淡水的重量重心求出空载出港的重心。
三、空载到港的重心估算：在空船的重量重心基础上，再根据部分船员以及燃滑油，食品淡水的重量是设计状态下的10%，再求出空载到港的重心。
四、满载出港的重心估算：在空船的重量重心基础上，再根据船员，旅客，货物，设计状态下的燃滑油，食品，以及淡水的重量重心求出满载出港的重心。
五、满载到港的重心估算：在空船的重量重心的基础上，再根据船员，旅客，货物的重量重心，设计储备量下10%燃滑油，食品，淡水的重量重心求出满载到港的重心。以下为本船的重量重心估算的计算表。
表3.1空船重量重心
表3.2满载出港重量重心
表3.3 满载到港重量重心
表3.4空载出港重量重心
表3.5 空载到港重量重心
3.4 本章小结
本章利用估算方法，确定了船体钢料，木作舾装，机电设备等重量，最终确定了空船的重量为37.1吨，根据公式估算出了满载出港，满载到港，空载出港，空载到港不同载况下的船的重量。再根据各重量组成部分的重量分布，求出空船以及各种载况下的重心位置。本文计算求得的重量重心满足要求，证明了主尺度以及总布置设计的十分合理。
第4章型线设计
4.1 概述
船体型线设计对船舶设计十分重要，是船舶设计的关键阶段。只有船舶型线设计出来后，才可以进一步正式的进行总布置设计，静水力计算，稳性校核，结构设计等。
一般有三种方法用来绘制型线图：一是由母型船改造而来，将母型船的型线图根据新船的要求进行修改，完善，就可以很容易的绘制出新船的型线图了。这是目前比较常用的方法。二是由船模系列资料得到。对于船舶的型线，国内外进行了大量的试验，获得了很多的船体型线，以及大量的船模系列资料供参考。三是用计算机生成型线，这种方法在输入若干个主要参数之后就可以生成型线，这种方法十分简便，减少了大量的人力物力。
船体型线的设计就是设计船体形状，不同的型线特征对船舶性能有很大的影响。
4.1.1首尾端形状对阻力影响
一、首尾横剖面的形状对阻力有影响，首尾横剖面形状一般分为U形，V形。U形横剖面的特点是在垂直方向上，横剖面面积分布较均匀，对于航速较高的船舶船首采用U形横剖面较为合适，因为U形剖面在满载水线处较瘦，可以减少兴波阻力。V形剖面的横剖面面积集中在上方，在满载水线处比较宽，且湿面积比U形剖面小，因此对于低速船舶采用V形剖面较为合适，可以减小摩擦阻力。尾部使用V形剖面可以使螺旋桨效率不受影响，对阻力性能有利。采用U形剖面可是船体振动较小，对推进效率有利[14-16]。
二、球鼻首一般可以用来减小船舶阻力。对于航速较高的中高速船吗，采用球鼻首可以使兴波阻力下降，因为球鼻首在船行进过程中产生的波系与船体波系发生干扰，且这种干扰是有利的，因此，可以降低波高，使兴波阻力减小。对于航速较低的肥大型船，安装球鼻首可以在满载时减小舭涡，在船舶压载时减小破冰阻力。
4.1.2平行中体对阻力影响
船舶采用平行中体后，可以使首尾两端尖瘦，对于中低速船舶，可以减小兴波阻力，但对于高速船来说，设置平行中体，则使船呈现S形，在高速时，容易在肩部形成严重
的漩涡，使阻力增大，因此高速船不适合采用平行中体。
4.2 型线图
4.2.1概述
船体型线图是表示船体集合形状和尺寸的图形，由横剖线图，纵剖线图，半宽水线图和型值表组成的。横剖线图由横剖线构成，纵剖线图由纵剖线构成，半宽水线图由水线构成。型值表由型值构成。
横剖线：本船把垂线间长等分10份，得到11个横剖面，船体型表面与横剖面的交线就是横剖线。
纵剖线：本船把船宽等分为6份，得到平行于中线面的纵剖面，船体型表面与纵剖面的交线就是纵剖线。
水线：本船把船舶设计吃水等分若干份，得到平行于基平面的水线面，船体型表面与水线面的交线就是水线。
型线图中要包含型值表，这样有利于型线的绘制。
4.2.2型线图绘制
本船首先依据母型船的型值表，计算出所设计船的型值，绘出新船型值表。
其次，依据新船的型值表，用CAD进行描点绘图，依次绘出横剖线图，纵剖线图，半宽水线图。水线依次为BL,195WL,390WL,585WL,780WL,975WL。纵剖线为930纵剖线，1615纵剖线。该船共分为十站，站距为2200mm。
横剖线图的横坐标是930纵剖线，1615纵剖线，纵坐标是BL，195WL，390WL，585WL，780WL，975WL。横剖线图的左侧是尾封板，0站，1/2站，1站，1 1/2站，2站，3站，4站，5站的船体横剖线，右侧是6站，7站，8站，8 1/2站，9站，9 1/2站，10站的横剖线。
纵剖线图的横坐标是站号，纵坐标是BL，195WL，390WL，585WL，780WL，975WL。图中绘出了基线，935纵剖线，1615纵剖线以及主甲板中心线和主甲板边线随船长的分布情况。
半宽水线图的横坐标是站号，纵坐标是930纵剖线，1615纵剖线。图中绘制了
195WL，390WL，585WL，780WL，975WL以及主甲板边线随船长的分布情况。
最后，对所绘出的型线图进行线型光顺，每个型线图的型值都是一一对应的，对型线图进行螺旋式修改优化，并修改型值表。
4.3本章小结
船体型线对整个设计过程都是十分关键的步骤。型线设计关系到船的经济性，航行性能等。本章在分析了型线的形状对船舶性能的影响后，在母型船型线图的基础上，绘制了本船的型线。设计出的型线有利于减小阻力，提高船舶性能。首部型线为前倾式，尾部为隧道型船尾，符合内河船的一般特点。
水质氨氮的测定 氨氮（NH3－N）以游离氨（NH3）或铵盐（NH4+）形式存在于水中，两者的组成比取决于水的pH值和水温。当pH值偏高时，游离氨的比例较高。反之，则铵盐的比例高，水温则相反。 氨氮的测定方法主要有纳氏比色法、气相分子吸收法、苯酚——次氯酸盐（或水杨酸——次氯酸盐）比色法和电极法等。本节将主要介绍纳氏比色法和蒸馏——酸滴定法。 当水样带色或浑浊以及含有其他一些干扰物质，影响氨氮的测定。为此，在分析时需作适当的预处理。对较清洁的水，可采用絮凝沉淀法（加适量的硫酸锌于水样中，并加氢氧化钠使成碱性，生成氢氧化锌沉淀，再经过滤除去颜色和浑浊）；对污染严重的水或工业废水，则用蒸馏法消除干扰（调节水样的pH值使在6.0－7.4的范围，加入适量氧化镁使成微碱性，蒸馏释放出的氨被吸收于硫酸或硼酸溶液中。采用纳氏比色法或酸滴定法时，以硼酸溶液为吸收液；采用水杨酸——次氯酸盐比色法时，则以硫酸溶液为吸收液）。 本实验的主要目的： 1 掌握水样预处理的方法； 2 掌握氨氮的测定原理及测定方法的选择 3 掌握分光光度计的使用方法，学习标准系列的配制和标准曲线的制作 一、纳氏试剂光度法（A1） 1 实验原理 碘化汞和碘化钾与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，此颜色在较宽的波长内具强烈吸收。通常测量用410～425nm范围。 2 实验仪器 2.1 分光光度计 2.2 pH计 2.3 20mm比色皿 2.4 50mL比色管 1本方法与GB7479－87等效。
3 实验试剂 3.1 纳氏试剂：可任择以下两种方法中的一种配制。 3.1.1 称取20g碘化钾溶于约100ml水中，边搅拌边分次少量加入二氯化汞结晶粉末（约10g），至出现朱红色沉淀不易溶解时，改为滴加饱和二氯化汞溶液，并充分搅拌，当出现微量朱红色沉淀不易溶解时，停止滴加二氯化汞溶液。 另称取60g氢氧化钾溶于水，并稀释至250ml，充分冷却至室温后，将上述溶液在搅拌下，徐徐注入氢氧化钾溶液中，用水稀释至400ml，混匀。静置过夜。将上清液移入聚乙烯瓶中，密塞保存待用。 3.1.2 称取16g氢氧化钠，溶于50ml水中，充分冷却至室温。 另称取7g碘化钾和10g碘化汞溶于水，然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中，用水稀释至100ml，贮于聚乙烯瓶中，密塞保存待用。 3.2 酒石酸钾钠溶液：称取50g酒石酸钾钠（KNaC4H4O6·4H2O）溶于100ml水中，加热煮沸以去除氨，放冷，定容100ml。 3.3 铵标准贮备溶液：称取3.819g经100℃干燥过的优级纯氯化铵（NH4Cl）溶于水中，移入1000ml容量瓶中，稀释至标线。此溶液每毫升含1.00mg氨氮。 3.4 铵标准使用液：移取5.00ml铵标准贮备液（3.3）于500ml容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含0.010mg氨氮。 4 实验步骤 4.1 标准曲线的制作 4.1.1 吸取0、0.50、1.00、3.00、 5.00、7.00和10.00ml铵标准使用液（3.4）于50ml 比色管中，加水至标线，加1.0ml酒石酸钾钠溶液（3.2），摇匀。加1.5ml纳氏试剂（3.1.1或3.1.2），混匀。放置10min后，在波长420nm出，用光程20mm比色皿，以水为参比，测量吸光度。 4.1.2 由测得的吸光度减去空白的吸光度后，得到校正吸光度，以氨氮含量（mg）对校正吸光度的统计回归标准曲线。 4.2 水样的测定 4.2.1 分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样（使氨氮含量不超过0.1mg），加入50ml 比色管中，稀释至标线，加1.0ml酒石酸钾钠溶液。以下同标准曲线的制作（4.1）。 4.2.2 分取适量经蒸馏预处理后的馏出液，加入50ml比色管中，加一定量1mol/L氢
水质氨氮检测方法及操作步骤 氨氮 氨氮(NH3-N)以游离氨(NH3)或铵盐(NH4+)形式存在于水中，两者的组成比取决于水的pH值。当pH值偏高时，游离氨的比例较高。反之，则铵盐的比例为高。 水中氨氮的来源主要为生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物，某些工业废水，如焦化废水和合成氨化肥厂废水等，以及农田排水。此外，在无氧环境中，水中存在的亚硝酸盐亦可受微生物作用，还原为氨。在有氧环境中，水中氨亦可转变为亚硝酸盐、甚至继续转变为硝酸盐。 测定水中各种形态的氮化合物，有助于评价水体被污染和“自净”状况。 氨氮含量较高时，对鱼类则可呈现毒害作用。 1.方法的选择 氨氮检测方法，通常有纳氏比色法、苯酚-次氯酸盐(或水酸-次氯酸盐)比色法和电极法等。纳氏试剂比色法具操作简便、灵敏等特点，水中钙、镁和铁等金属离子、硫化物、醛和酮类、颜色，以及浑浊等干扰测定，需做相应的预处理，苯酚-次氯酸盐比色法具灵敏、稳定等优点，干扰情况和消除方法同纳氏试剂比色法。电极法通常不需要对水样进行预处理和具测量围宽等优点。氨氮含量较高时，尚可采用蒸馏﹣酸滴定法。 2.水样的保存 水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶，并应尽快分析，必要时可加硫酸将水样酸化至pH<2，于2—5℃下存放。酸化样品应注意防止吸收空气中的氮而遭致污染。 预处理 水样带色或浑浊以及含其它一些干扰物质，影响氨氮的测定。为此，在分析时需做适当的预处理。对较清洁的水，可采用絮凝沉淀法，对污染严重的水或工业废水，则以蒸馏法使之消除干扰。 (一)絮凝沉淀法 概述 加适量的硫酸锌于水样中，并加氢氧化钠使呈碱性，生成氢氧化锌沉淀，再经过滤去除颜色和浑浊等。 仪器 100ml具塞量筒或比色管。 试剂
水质氨氮的测定纳氏试剂 分光光度法 The following text is amended on 12 November 2020.
实验三水质氨氮的测定——纳氏试剂分光光度法 仪器和药品： 天平、称量纸、玻璃棒、手套、擦镜纸 可见分光光度计：具20 mm比色皿（6只） 比色管：50mL，40支；25mL，40支 移液管：20mL，5支；10、5、1mL各5支 容量瓶：250、500mL和1000ml 5个；100mL，10个 烧杯：200mL，5个 量筒100ml，5个 聚乙烯瓶、棕色瓶各5个 加热装置 氢氧化钠、碘化钾、碘化汞、酒石酸钾钠、氯化铵 一、目的和意义 水中的氨氮来源于生活污水中含氮有机物受微生物作用分解产物、某些工业废水以及农田排水。水中氨氮含量与人们的生产和生活有密切的关系，如果水中氨氮浓度过高会造成鱼类死亡，水质变臭，无法达到人们正常饮用和使用的标准。 掌握纳氏试剂光度法测定水中氨氮的原理和方法。 二、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420 nm处测量吸光度。 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。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。 三、溶液配制 1、纳氏试剂【碘化汞-碘化钾-氢氧化钠溶液】 称取 g氢氧化钠，溶于50 ml水中，冷却至室温。称取 g碘化钾和 g碘化汞，溶于水中，然后将此溶液在搅拌下，缓慢加入到上述50 ml氢氧化钠溶液中，用水稀释至100 ml。贮于聚乙烯瓶内，用橡皮塞或聚乙烯盖子盖紧。 2、酒石酸钾钠溶液，ρ=500 g/L。 称取 g酒石酸钾钠（KNaC4H6O6·4H2O）溶于100 ml水中，加热煮沸以驱除氨，充分冷却后稀释至100 ml。 3、氨氮标准溶液氯化铵分子量 氨氮标准贮备溶液，ρN =1000 mg/L。 称取 g氯化铵（优级纯，在100～105℃干燥2 h），溶于水中，移入1000 ml容量瓶中，稀释至标线。
氨氮的测定方法 氨氮的测定方法，通常有纳氏比色法、苯酚—次氯酸盐（或水杨酸—次氯酸盐）比色法和电极法等。纳氏比色法具有操作简便、灵敏等特点，但钙、镁、铁等金属离子、硫化物、醛、酮类，以及水中色度和混浊等干扰测定，需要相应的预处理。以下是纳氏试剂比色法的测定方法。 一、纳氏试剂比色法的原理 碘化钾和碘化汞的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化和物，其色度与氨氮含量成正比，通常可在 410-425nm 范围内测其吸光度，计算其含量。 本法最低检出浓度为 0.025mg/L（光度法），测定上限为 2 mg/L。采用目视比色法，最低检出浓度为 0.02mg/L。水样作适当的预处理后，本法可适用于地面水、地下水、工业废水和生活污水。 二、仪器 1、带氮球的定氮蒸馏装置：500 mL 凯氏烧瓶、氮球、直形冷凝管。 2、分光光度计 3、 PH 计 三、试剂 做次实验配制试剂均应用无氨水配制。 1、无氨水。配制可选用以下任意一种方法制备： （1）蒸馏法：每升蒸馏水中加 0.1mL 硫酸，在全玻璃蒸馏器中重蒸馏，弃去 50mL 初馏液，接取其余馏出液于具塞磨口的玻璃瓶中，密塞保存。 （2）离子交换法：使蒸馏水通过强酸性阳离子交换树脂柱。 2、1mol/L 的盐酸溶液 3、1mol/L 的氢氧化钠溶液 4、轻质氧化镁：将氧化镁在 500℃下加热，以除去碳酸盐。
5、0.05%溴百里酚蓝指示计（PH6.0-7.6）。 6、防沫剂：如石蜡碎片 7、吸收剂：①硼酸溶液：称取 20g 硼酸溶于水，稀释至 1L。② 0.01mol/L 硫酸溶液。 8、纳氏试剂。可选用下列方法之一制备： （1）称取 20g 碘化钾溶于约 25mL 水中，边搅拌边分次加入少量的二氯化汞（HgCl 2）结晶粉末（约 10g），至出现朱红色不易降解时，改为滴加饱和二氯化汞溶液，并充分搅拌，当出现微量朱红色沉淀不再溶解时，停止滴加氯化汞溶液。 另称取 60g 氢氧化钾溶于水，并稀释至 250mL，冷却至室温后，将上述溶液徐徐注入氢氧化钾溶液中，用水稀释至 400mL，混匀。静置过夜，将上清液移入聚乙烯瓶中，密塞保存。 （2）称取 16g 氢氧化钠，溶于 50mL 水中，充分冷却至室温。另称取 7g 碘化钾和碘化汞溶于水，然后将次溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中，用水稀释至 100mL，贮于聚乙烯瓶中，密塞保存。 9、酒石酸钾钠溶液：称取 50g 酒石酸钾钠（KNaC 4H 4 O 6 .4H 2 O）溶于100mL 水中，加热煮 沸以除去氨，放冷，定容至 100mL。 10、铵标准贮备溶液：称取 3.819g 经 100℃干燥过的氯化氨（NH 4 Cl）溶于水中，移入 1000mL 容量瓶中，稀释至标线。从溶液每毫升含1.00mg 氨氮。 11、铵标准使用溶液：移取5.00 mL 铵标准贮备溶液于500mL 容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含0.01mg 氨氮。 四、测定步骤 1、水样预处理：取 250mL 水样（如氨氮含量较高，可取适量并加水至 250mL，使氨氮含量不超过 2.5mg），移入凯氏烧瓶中，加数滴溴百里酚蓝指示液，用氢氧化钠溶液或盐酸溶液调节至 PH 为 7 左右。加入 0.25g 轻质氧化镁和数粒玻璃珠，立即连接氮球和冷凝管，导管下端插入吸收液液面下。加热蒸馏，至馏出液达 200mL 时，停止蒸馏。定容至 250mL。 采用酸滴定法或纳氏比色法时，以 50mL 硼酸溶液为吸收剂；采用水扬酸—次氯酸盐比色法时，改用 50mL0.01mol/L 硫酸溶液为吸收剂。 2、标准曲线的绘制：吸取 0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00 和10.00mL 铵标准使用
氨氮是指水中以游离氨（NH3）和铵离子（NH4）形式存在的氮。动物性有机物的含氮量一般较植物性有机物为高。同时，人畜粪便中含氮有机物很不稳定，容易分解成氨。因此，水中氨氮含量增高时指以氨或铵离子形式存在的化合氨。 氨氮主要来源于人和动物的排泄物，生活污水中平均含氮量每人每年可达2.5～4.5公斤。 雨水径流以及农用化肥的流失也是氮的重要来源。 另外，氨氮还来自化工、冶金、石油化工、油漆颜料、煤气、炼焦、鞣革、化肥等工业废水中。 当氨溶于水时，其中一部分氨与水反应生成铵离子，一部分形成水合氨，也称非离子氨。 非离子氨是引起水生生物毒害的主要因子，而氨离子相对基本无毒。国家标准Ⅲ类地面水，非离子氨的浓度≤0.02毫克/升。 氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。 纳氏试剂比色法 1 原理 碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反映生成淡红棕色胶态化合物,其色 度与氨氮含量成正比,通常可在波长410~425nm范围内测其吸光度,计算其含量. 本法最低检出浓度为0.025mg/L(光度法),测定上限为2mg/L.采用目视比色法,最低检出浓度为0.02mg/L.水样做适当的预处理后,本法可用于地 面水,地下水,工业废水和生活污水中氨氮的测定. 2 仪器 2.1 带氮球的定氮蒸馏装置:500mL凯氏烧瓶,氮球,直形冷凝管和导管. 2.2 分光光度计 2.3 pH计 3 试剂 配制试剂用水均应为无氨水 3.1 无氨水可选用下列方法之一进行制备:
3.1.1 蒸馏法:每升蒸馏水中加0.1mL硫酸,在全玻璃蒸馏器中重蒸馏,弃去50mL初馏液,按取其余馏出液于具塞磨口的玻璃瓶中,密塞保存. 3.1.2 离子交换法:使蒸馏水通过强酸型阳离子交换树脂柱. 3.2 1mol/L盐酸溶液. 3.3 1mol/L氢氧化纳溶液. 3.4 轻质氧化镁(MgO):将氧化镁在500℃下加热,以出去碳酸盐. 3.5 0.05%溴百里酚蓝指示液:pH6.0~7.6. 3.6 防沫剂,如石蜡碎片. 3.7 吸收液: 3.7.1 硼酸溶液:称取20g硼酸溶于水,稀释至1L. 3.7.2 0.01mol/L硫酸溶液. 3.8 纳氏试剂:可选择下列方法之一制备: 3.8.1 称取20g碘化钾溶于约100mL水中,边搅拌边分次少量加入二氯化汞(HgCl2)结晶粉末(约10g),至出现朱红色沉淀不易溶解时,改写滴加饱和二氯化汞溶液,并充分搅拌,当出现微量朱红色沉淀不再溶解时,停止滴加二氯化汞溶液. 另称取60g氢氧化钾溶于水,并稀释至250mL,冷却至室温后,将上述溶液徐徐注入氢氧化钾溶液中,用水稀释至400mL,混匀.静置过夜将上清液移入聚乙烯瓶中,密塞保存. 3.8.2 称取16g氢氧化纳,溶于50mL水中,充分冷却至室温. 另称取7g碘化钾和碘化汞(HgI2)溶于水,然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化纳溶液中,用水稀释至100mL,贮于聚乙烯瓶中,密塞保存. 3.9 酒石酸钾纳溶液:称取50g酒石酸钾纳KNaC4H4O6·4H2O)溶于100mL水中,加热煮沸以除去氨,放冷,定容至100Ml. 3.10 铵标准贮备溶液:称取3.819g经100℃干燥过的优级纯氯化铵(NH4Cl)溶于水中,移入1000mL容量瓶中,稀释至标线.此溶液每毫升含 1.00mg氨氮. 3.11 铵标准使用溶液:移取5.00mL铵标准贮备液于500mL容量瓶中,用水稀释至标线.此溶液每毫升含0.010mg氨氮. 4 测定步骤 4.1 水样预处理:取250mL水样(如氨氮含量较高,可取适量并加水至250mL,使氨氮含量不超过2.5mg),移入凯氏烧瓶中,家数滴溴百里酚蓝指示液,用氢氧化纳溶液或演算溶液调节至pH7左右.加入0.25g轻质氧化镁和数粒玻璃珠,立即连接氮球和冷凝管,导 管下端插入吸收液液面下.加热蒸馏,至馏出液达200mL时,停止蒸馏,定容至250mL. 采用酸滴定法或纳氏比色法时,以50mL硼酸溶液为吸收液;采用水杨酸-次氯酸盐比色法时,改用50mL0.01mol/L硫酸溶液为吸收液.
1 余氯 余氯是指水经过加氯消毒，接触一定时间后，水中所余留的有效氯。其作用是保证持续杀菌，以防止水受到再污染。余氯有三种形式： 1．总余氯：包括HOCl、OCl-和NHCl2等。 2．化合性余氯：包括NH2Cl、NHCl2及其它氯胺类化合物。 3．游离性余氯：括HOCl及OCl-等。 我国生活饮用水卫生标准中规定集中式给水出厂水的游离性余氯含量不低于0.3 mg/L，管网末梢水不得低于0.05 mg/L。 余氯的测定常采用下述两种方法，N.N-二乙基对苯二胺（DPD）分光光度法和3,3，,5,5，-四甲基联苯胺比色法，前者可测定游离余氯和各种形态的化合余氯，后者可分别测定总余氯及游离余氯。 1.2 N,N-二乙基对苯二胺(DPD)分光光度法 1.2.1 范围 本标准规定了N,N-二乙基对苯二胺(DPD)分光光度法测生活饮用水及水源水的游离余氯。 本法适用于经氯化消毒后的生活饮用水及其水源水中游离余氯和各种形态的化合性余氯的测定。 本法最低检测质量为0.1 μg，若取10mL水样测定，则最低检测质量浓度为0.01mg/L。 高浓度的一氯胺对游离余氯的测定有干扰，可用亚砷酸盐或硫代乙酰胺控制反应以除去干扰。氧化锰的干扰可通过做水样空白扣除。铬酸盐的干扰可用硫代乙酰胺排除。 1.2.2 原理 DPD与水中游离余氯迅速反应而产生红色。在碘化物催化下，一氯胺也能与DPD反应显色。在加入DPD试剂前加入碘化物时，一部分三氯胺与游离余氯一起显色，通过变换试剂的加入顺序可测得三氯胺的浓度。本法可用高锰酸钾溶液配制永久性标准液。 1.2.3试剂 1.2.3.1 碘化钾晶体。 1.2.3.2 碘化钾溶液（5 g/L）：称取0.50g碘化钾（KI），溶于新煮沸放冷的纯水中，并稀释至100mL，储存于棕色瓶中，在冰箱中保存，溶液变黄应弃去重配。 1.2.3.3 磷酸盐缓冲溶液（pH=6.5）：称取24 g无水磷酸氢二钠（Na2HPO4），46g无水磷酸二氢钾（KH2PO4），0.8 g乙二胺四乙酸二钠（Na2EDTA）和0.02 g氯化汞(HgCl2)。依次溶解于纯水中稀释至1000mL。 注：HgCl2可防止霉菌生长，并可消除试剂中微量碘化物对游离余氯测定造成的干扰。HgCl2剧毒使用时切勿入口或接触皮肤和手指。 1.2.3.4 N，N-二乙基对苯二胺（DPD）溶液（1 g/L）：称取1.0g盐酸N，N-二乙基对苯二胺[H2N.C6H4.N(C2H5)2.2HCl]，或 1.5 g硫酸N，N-二乙基对苯二胺[H2N.C6H4.N(C2H5)2.H2SO4·5H2O]，溶解于含8 mL硫酸溶液（1+3）和0.2 g Na2EDTA的无氯纯水中，并稀释至1000 mL储存于棕色瓶中，在冷暗处保存。
实验三水中氨氮的测定 氨氮的测定方法，通常有纳氏试剂比色法、苯酚-次氯酸盐（或水杨酸-次氯酸盐）比色法和电极法等。纳氏试剂比色法具有操作简便、灵敏等特点，但钙、镁、铁等金属离子、硫化物、醛、酮类，以及水中色度和混浊等干扰测定，需要相应的预处理。苯酚-次氯酸盐比色法具灵敏、稳定等优点，干扰情况和消除方法同纳氏试剂比色法。电极法通常不需要对水样进行预处理和具测量范围宽等优点。氨氮含量较高时，可采用蒸馏-酸滴定法。 一、实验目的和要求 1、掌握氨氮测定最常用的方法－纳氏试剂比色法。 2、复习第二章含氮化合物测定的有关内容。 二、纳氏试剂比色法 （一）原理 碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，其色度与氨氮含量成正比，通常可在波长410—425nm范围内测其吸光度，计算其含量。 本法最低检出浓度为0.025mg/L（光度法），测定上限为2mg/L。采用目视比色法，最低检出浓度为0.02mg/L。水样作适当的预处理后，本法可适用于地面水、地下水、工业废水和生活 污水。 （二）仪器 1、带氮球的定氮蒸馏装置：500mL凯氏烧瓶、氮球、直形冷凝管。 2、分光光度计。 3、pH计。
（三）、试剂 配制试剂用水均应为无氨水。 1、无氨水。可选用下列方法之一进行制备： （1）蒸馏法：每升蒸馏水中加0.1mL硫酸，在全玻璃蒸馏器中重蒸馏，弃去50mL初馏液，接取其余馏出液于具塞磨口的玻璃瓶中，密塞保存。 （2）离子交换法：使蒸馏水通过强酸性阳离子交换树脂柱。 2、1mol/L盐酸溶液。 3、1mol/L氢氧化纳溶液。 4、轻质氧化镁（MgO）：将氧化镁在500℃下加热，以除去碳酸盐。 5、0.05％溴百里酚蓝指示液（pH6.0—7.6）。 6、防沫剂：如石蜡碎片。 7、吸收液：①硼酸溶液：称取20g硼酸溶于水，稀释至1L。②0.01mol/L 硫酸溶液。 8、纳氏试剂。可选择下列方法之一制备： （1）称取20g碘化钾溶于约25mL水中，边搅拌边分次少量加入二氯化汞（HgCl2）结晶粉末（约10g），至出现朱红色沉淀不易溶解时，改为滴加饱和二氯化汞溶液，并充分搅拌，当出现微量朱红色沉淀不再溶解时，停止滴加氯化汞溶液。 另称取60g氢氧化钾溶于水，并稀释至250mL，冷却至室温后，将上述溶液徐徐注入氢氧化钾溶液中，用水稀释至400mL，混匀。静置过夜，将上清液移入聚乙烯瓶中，密塞保存。 （2）称取16g氢氧化钠，溶于50mL水中，充分冷却至室温。
精心整理 1.范围 1.1 本方法规定了用纳氏试剂分光光度法测定水中的氨氮。 1.2 本方法适用于地下水、地表水、生活污水和工业废水中氨氮的测定。 1.3 当水样体积为50mL，使用20mm比色皿时，本方法检出限为0.025mg/L，测定下限为0.10mg/L， 测定上限为2.0mg/L（均以N计）。 2.参考标准 水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法HJ535-2009 3.职责 4. 5. 5.1 5.2 6.试剂 6.1制备6.1 6.1.2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）。 6.2 盐酸，ρ（HCl）=1.18g/mL。 6.3 硫酸，ρ（H2SO4）=1.84g/mL。 6.4 无水乙醇 6.5 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。
6.6 氢氧化钠（NaOH） 6.7 可溶性淀粉 6.8 碘化钾（KI） 6.9 碘化汞（HgI） 6.10 氢氧化钾（KOH） 6.11 二氯化汞（HgCl2） 6.12 纳氏试剂 ?碘化汞–碘化钾–氢氧化钠（HgI2-KI-NaOH）溶液： （6.8） 氢氧化? 6.13 6.14 6.15 6.16 。6.17 硫酸锌（ZnSO4·7H2O） 6.18 硫酸锌溶液，ρ=100g/L，称取10.0g硫酸锌（6.17）溶于水中，稀释至100mL。 6.19 氢氧化钠溶液，ρ=250g/L。称取25g氢氧化钠（6.6）溶于水中，稀释至100mL。 6.20 氢氧化钠溶液，c（NaOH）=1mol/L。称取4g氢氧化钠（6.6）溶于水中，稀释至100mL。 6.21 盐酸溶液，c（HCl）=1mol/L。用吸量管吸取8.5mL盐酸（6.2）于100mL容量瓶中，用水稀释 至标线。 6.22 硼酸（H3BO3）
氨氮的测定纳氏试剂分光光度法 目次 前言............................................................................................................................... ..................III 1适用范围............................................................................................................................... .. (1) 2方法原理............................................................................................................................... .. (1) 3干扰及消除............................................................................................................................... . (1) 4试剂和材料............................................................................................................................... . (1) 5仪器和设备............................................................................................................................... . (3) 6样品............................................................................................................................... . (3) 7分析步骤............................................................................................................................... .. (4) 8结果计算............................................................................................................................... .. (4) 9准确度和精密度 (5) 10质量保证和质量控制 (5)
余氯的测定-国标法(水质检测)
1 余氯 余氯是指水经过加氯消毒，接触一定时间后，水中所余留的有效氯。其作用是保证持续杀菌，以防止水受到再污染。余氯有三种形式： 1．总余氯：包括HOCl、OCl-和NHCl2等。 2．化合性余氯：包括NH2Cl、NHCl2及其它氯胺类化合物。 3．游离性余氯：括HOCl及OCl-等。 我国生活饮用水卫生标准中规定集中式给水出厂水的游离性余氯含量不低于0.3 mg/L，管网末梢水不得低于0.05 mg/L。 余氯的测定常采用下述两种方法，N.N-二乙基对苯二胺（DPD）分光光度法和3,3，,5,5，-四甲基联苯胺比色法，前者可测定游离余氯和各种形态的化合余氯，后者可分别测定总余氯及游离余氯。 1.2 N,N-二乙基对苯二胺(DPD)分光光度法 1.2.1 范围 本标准规定了N,N-二乙基对苯二胺(DPD)分光光度法测生活饮用水及水源水的游离余氯。 本法适用于经氯化消毒后的生活饮用水及其水源水中游离余氯和各种形态的化合性余氯的测定。 本法最低检测质量为0.1 μg，若取10mL水样测定，则最低检测质量浓度为0.01mg/L。 高浓度的一氯胺对游离余氯的测定有干扰，可用亚砷酸盐或硫代乙酰胺控制反应以除去干扰。氧化锰的干扰可通过做水样空白扣除。铬酸盐的干扰可用硫代乙酰胺排除。 1.2.2 原理 DPD与水中游离余氯迅速反应而产生红色。在碘化物催化下，一氯胺也能与DPD反应显色。在加入DPD试剂前加入碘化物时，一部分三氯胺与游离余氯一起显色，通过变换试剂的加入顺序可测得三氯胺的浓度。本法可用高锰酸钾溶液配制永久性标准液。 1.2.3试剂 1.2.3.1 碘化钾晶体。 1.2.3.2 碘化钾溶液（5 g/L）：称取0.50g碘化钾（KI），溶于新煮沸放冷的纯水中，并稀释至100mL，储存于棕色瓶中，在冰箱中保存，溶液变黄应弃去重配。 1.2.3.3 磷酸盐缓冲溶液（pH=6.5）：称取24 g无水磷酸氢二钠 （Na2HPO4），46g无水磷酸二氢钾（KH2PO4），0.8 g乙二胺四乙酸二钠（Na2EDTA）和0.02 g氯化汞(HgCl2)。依次溶解于纯水中稀释至1000mL。 可防止霉菌生长，并可消除试剂中微量碘化物对游离余氯测定造注：HgCl 2 剧毒使用时切勿入口或接触皮肤和手指。 成的干扰。HgCl 2
水质分析中氨氮测定的标准方法 氨氮 氨氮（NH3-N）以游离氨（NH3）或铵盐（NH4+）形式存在于水中，两者的组成比取决于水的pH值。当pH值偏高时，游离氨的比例较高。反之，则铵盐的比例为高。 水中氨氮的来源主要为生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物，某些工业废水，如焦化废水和合成氨化肥厂废水等，以及农田排水。此外，在无氧环境中，水中存在的亚硝酸盐亦可受微生物作用，还原为氨。在有氧环境中，水中氨亦可转变为亚硝酸盐、甚至继续转变为硝酸盐。 测定水中各种形态的氮化合物，有助于评价水体被污染和“自净”状况。 氨氮含量较高时，对鱼类则可呈现毒害作用。 测定方法一：纳氏试剂光度法（GB7479--87） 1．方法原理 碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，此颜色在较宽的波长范围内具强烈吸收。通常测量用波长在410—425nm范围。 2．干扰及消除 脂肪胺、芳香胺、醛类、丙酮、醇类和有机氯胺类等有机化合物，以及铁、锰、镁、硫等无机离子，因产生异色或浑浊而引起干扰，水中颜色和浑浊亦影响比色。为此，须经絮凝沉淀过滤或蒸馏预处理，易挥发的还原性干扰物质，还可在酸性条件下加热除去。对金属离子的干扰，可加入适量的掩蔽剂加以消除。 3．方法适用范围 本法最低检出浓度为0.025molL（光度法），测定上限为2mgL。采用目视比色法，最低检出浓度为0.02mgL。水样作适当的预处理后，本法可适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水。 仪器 （1）分光光度计：UV-2800(UNICO） （2）pH计。
试剂 配制试剂用水应为无氨水。 1．纳氏试剂 可选择下列一种方法制备。 （1）称取20g碘化钾溶于约25ml水中，边搅拌边分次少量加入二氯化汞（HgCI2）结晶粉末（约10g），至出现朱红色沉淀不易溶解时，改为滴加饱和二氯化汞溶液，并充分搅拌，当出现微量朱红色沉淀不再溶解时，停止滴加二氯化汞溶液。 另称取60g氢氧化钾溶于水，并稀释至250ml，冷却至室温后，将上述溶液在边搅拌下，徐徐注入氢氧化钾溶液中，用水稀释至400ml，混匀。静置过夜，将上清液移入聚乙烯瓶中，密塞保存。 （2）称取16g氢氧化钠，溶于50ml充分冷却至室温。 另称取7g碘化钾和10g碘化汞(HgI2)溶于水，然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中，用水稀释至100ml，贮于聚乙烯瓶中，密塞保存。 2．酒石酸钾钠溶液 称取50g酒石酸钾钠(KnaC4H4O6·4H2O)溶于100ml水中，加热煮沸以除去氨，放冷，定容至100ml。 3．铵标准贮备溶液 称取3.819g经100℃干燥过的氯化铵（NH4Cl）溶于水中，稀释至标线。此溶液每毫升含1.00mg氨氮。 4．铵标准使用溶液 移取5.00ml铵标准贮备液于500ml容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含0.010mg 氨氮。 步骤 1．校准曲线的绘制 吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00、和10.0ml铵标准使用液于50ml比色管中，加水至标线。加1.0ml酒石酸钾钠溶液，混匀。加1.5ml纳氏试剂，混匀。放置10min后，在波长4250nm处，用光程20mm比色皿，以水作参比，测量吸光度。
水质氨氮检测方法及操作步骤
水质氨氮检测方法及操作步骤 氨氮 氨氮(NH3-N)以游离氨(NH3)或铵盐(NH4+)形式存在于水中，两者的组成比取决于水的pH值。当pH值偏高时，游离氨的比例较高。反之，则铵盐的比例为高。 水中氨氮的来源主要为生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物，某些工业废水，如焦化废水和合成氨化肥厂废水等，以及农田排水。另外，在无氧环境中，水中存在的亚硝酸盐亦可受微生物作用，还原为氨。在有氧环境中，水中氨亦可转变为亚硝酸盐、甚至继续转变为硝酸盐。 测定水中各种形态的氮化合物，有助于评价水体被污染和“自净”状况。 氨氮含量较高时，对鱼类则可呈现毒害作用。 1.方法的选择 氨氮检测方法，一般有纳氏比色法、苯酚-次氯酸盐(或水杨酸-次氯酸盐)比色法和电极法等。纳氏试剂比色法具操作简便、灵敏等特点，水中钙、镁和铁等金属离子、硫化物、醛和酮类、颜色，以及浑浊等干扰测定，需做相应的预处理，苯酚-次氯酸盐比色法具灵敏、稳定等优点，干扰情况和消除方法同纳氏试剂比色
法。电极法一般不需要对水样进行预处理和具测量范围宽等优点。氨氮含量较高时，尚可采用蒸馏﹣酸滴定法。 2.水样的保存 水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内，并应尽快分析，必要时可加硫酸将水样酸化至pH<2，于2—5℃下存放。酸化样品应注意防止吸收空气中的氮而遭致污染。 预处理 水样带色或浑浊以及含其它一些干扰物质，影响氨氮的测定。为此，在分析时需做适当的预处理。对较清洁的水，可采用絮凝沉淀法，对污染严重的水或工业废水，则以蒸馏法使之消除干扰。 (一)絮凝沉淀法 概述 加适量的硫酸锌于水样中，并加氢氧化钠使呈碱性，生成氢氧化锌沉淀，再经过滤去除颜色和浑浊等。 仪器 100ml具塞量筒或比色管。 试剂
水质检测制度 1 、碱度的测定 A、当碱度＞0.25mol/L时，取100ml透明水样，加人2-3滴酚酞指示剂，用0.05molH2SO4标液体滴定至无色，记录耗酸体积a;再滴入2滴甲基橙指示剂继续用H2SO4标液滴定至橙红色即为终点，记录耗酸体积b； B、当碱度<0.25mmolH2SO4/L水样时，取100ml透明水样，加入2-3滴酚酞指示剂，此时溶液显红色，用0.005molH2SO4标液滴定至无色， 记录耗酸a，再滴入2滴甲基橙指示剂，继续用0.005molH2SO4标液滴定至紫色即为终点，记录秏酸体积b。 2硬度的测定；A当碱度>0.25mmol/L按下表取透明水样，用高水样稀释至100mL. 加人5mL NH3-NH4Cl缓冲溶液，2滴络黑T指示剂，在不断摇匀下，用0.005MEDTA标液体滴定至蓝色即为终点，记录耗标准溶液的体积； B、当水样在，＜0.25mmol/L时的测定；取透明水样100mL加
3MLNH3.NH4Cl缓冲溶液即2滴酸性铬蓝K指示剂在簖摇匀下，以0.001MEDTA标液用微量滴定管滴至蓝紫色即为终点，记录耗标液的体积。 3、氯化物的测定；取透明水样100mL，加入酚酞指示剂，若显红色用H2SO4标液滴至无色，若不显色则用NaOH滴至微红色，再用H2SO4标液滴至无色，再加入1mL铬酸钾指示剂，用AgNO3滴入至橙色即为终点，记录耗AgNO3体积测定后同时做空白试验，记录耗AgNO3的体积。 4、磷酸根的测定；取一组磷酸盐工作溶液及5mL水样于一组比色管中，用蒸馏水稀释至20mL摇匀；分别向各比色管中加入2.5mL鉬硫混酸，用蒸馏水稀释至刻度摇匀；分别向每至比色管中加入2-3滴绿化亚锡 -甘油溶液摇匀，待2min后进行比色。
水质各种项目检测国标方法综合版 关键字：水质监测，国标法，汇总 1 【pH值】水质 pH值的测定玻璃电极法GB/T6920-1986 2 【溶解氧】水质溶解氧的测定电化学探头法 GB/T11913-1989 碘量法《水和废水监测分析方法》(第四版)国家环保总局2002年 3 【臭和味】文字描述法《水和废水监测分析方法》(第四版)国家环保总局2002年 4 【侵蚀性二氧化碳】甲基橙指示剂滴定法《水和废水监测分析方法》(第四版)国家环保总局2002年 5 【酸度】酸度指示剂滴定法《水和废水监测分析方法》(第四版)国家环保总局2002年 6 【碱度(总碱度、重碳酸盐和碳酸盐)】酸碱指示剂滴定法《水和废水监测分析方法》(第四版)国家环保总局2002年 7 【色度】水质色度的测定GB/T11903-1989 8 【浊度】水质浊度的测定GB/T13200-1991 9 【悬浮物(SS)】水质悬浮物的测定重量法GB/T11901-1989 10【总可滤残渣】重量法《水和废水监测分析方法》(第四版)国家环保总局2002年 11【总残渣】重量法《水和废水监测分析方法》(第四版)国家环保总局2002年 12【全盐量(溶解性固体)】水质全盐量的测定重量法 HJ/T51-1999 13【总硬度(钙和镁总量)】水质钙和镁总量的测定 EDTA滴定法 GB/T7477-1987 14【高锰酸盐指数】水质高锰酸盐指数的测定 GB/T11892-1989 15【化学需氧量(COD)】水质化学需氧量的测定重铬酸盐法 GB/T11914—1989 16【生物需氧量】水质生物需氧量的测定稀释与接种法 GB/T7488—1987 17【氨氮】水质铵的测定纳氏试剂比色法 GB/T7479-1987 水杨酸-次氯酸盐光度法《水和废水监测分析方法》(第四版)国家环保总局2002年
1. 范围 1.1 本方法规定了用纳氏试剂分光光度法测定水中的氨氮。 1.2 本方法适用于地下水、地表水、生活污水和工业废水中氨氮的测定。 1.3 当水样体积为50mL，使用20mm比色皿时，本方法检出限为0.025mg/L，测定下限为 0.10mg/L，测定上限为2.0mg/L（均以N计）。 2. 参考标准 水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法HJ 535-2009 3. 职责 检测技术人员按本作业指导书对水样中氨氮进行分析检测。 4. 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。 5. 干扰及消除 5.1 水样中含有悬浮物、余氯、钙镁离子等金属离子、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。 5.2 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。 6. 试剂 除非另有说明，分析时所用试剂均为符合国家标准的分析纯化学试剂，实验用水为按6.1制备的水，使用经过检定的容量器皿和量器。 6.1 无氨水，在无氨环境中用纯水器法制备。用市售纯水器直接制备。或采用下述方法之 一制备： 6.1.1 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。 6.1.2 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）。 6.2 盐酸，ρ（HCl）=1.18g/mL。 6.3 硫酸，ρ（H2SO4）=1.84g/mL。 6.4 无水乙醇 6.5 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。 6.6 氢氧化钠（NaOH）
氨氮 氮是有好几个指标：氨氮，总氮，硝酸盐氮，亚硝酸盐氮，凯式氮等 氨氮比较简便准确，精密度尚可的就是纳氏试剂比色法，不过一般根据水样浑浊程度，确定采用哪种预处理方法，一般较浑浊的用蒸馏法预处理，较清洁的用絮凝沉降预处理。预处理过的水样，测定氨氮一般用纳氏试剂法测定，含量高点也可以用滴定法。都是国标。 氨氮（NH3-N）以游离氨（NH3）或铵盐（NH4+）形式存在于水中，两者的组成比取决于水的pH值。当pH值偏高时，游离氨的比例较高。反之，则铵盐的比例为高。 水中氨氮的来源主要为生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物，某些工业废水，如焦化废水和合成氨化肥厂废水等，以及农田排水。此外，在无氧环境中，水中存在的亚硝酸盐亦可受微生物作用，还原为氨。在有氧环境中，水中氨亦可转变为亚硝酸盐、甚至继续转变为硝酸盐。 测定水中各种形态的氮化合物，有助于评价水体被污染和“自净”状况。 氨氮含量较高时，对鱼类则可呈现毒害作用。 1．方法的选择 氨氮的测定方法，通常有纳氏比色法、苯酚-次氯酸盐（或水杨酸-次氯酸盐）比色法和电极法等。纳氏试剂比色法具操作简便、灵敏等特点，水中钙、镁和铁等金属离子、硫化物、醛和酮类、颜色，以及浑浊等干扰测定，需做相应的预处理，苯酚-次氯酸盐比色法具灵敏、稳定等优点，干扰情况和消除方法同纳氏试剂比色法。电极法
通常不需要对水样进行预处理和具测量范围宽等优点。氨氮含量较高时，尚可采用蒸馏﹣酸滴定法。 2．水样的保存 水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内，并应尽快分析，必要时可加硫酸将水样酸化至pH<2，于2—5℃下存放。酸化样品应注意防止吸收空气中的氮而遭致污染。 预处理 水样带色或浑浊以及含其它一些干扰物质，影响氨氮的测定。为此，在分析时需做适当的预处理。对较清洁的水，可采用絮凝沉淀法，对污染严重的水或工业废水，则以蒸馏法使之消除干扰。 （一）絮凝沉淀法 概述 加适量的硫酸锌于水样中，并加氢氧化钠使呈碱性，生成氢氧化锌沉淀，再经过滤去除颜色和浑浊等。 仪器 100ml具塞量筒或比色管。 试剂 （1）10%（m/V）硫酸锌溶液：称取10g硫酸锌溶于水，稀释至100ml。（2）25%氢氧化钠溶液：称取25g氢氧化钠溶于水，稀释至100ml,贮于聚乙烯瓶中。
https://www.doczj.com/doc/4d4259367.html,/search/s_d_%CB%AE%D6%CA%B7%D6%CE%F6%B7%BD%B7%A8%B9%FA%BC %D2%B1%EA%D7%BC%BB%E3%D7%DC_1.htm下载网址 水质分析方法国家标准汇总详细下载目录 水质分析方法国家标准汇总（一） 目录：pH水质自动分析仪技术要求 氨氮水质自动分析仪技术要求 超声波明渠污水流量计 地表水和污水监测技术规范 地下水环境监测技术规范 电导率水质自动分析仪技术要求 高氯废水化学需氧量的测定（碘化钾碱性高锰酸钾法） 高氯废水－化学需氧量的测定（氯气校正法） 高锰酸盐指数水质自动分析仪技术要求 工业废水总硝基化合物的测定（分光光度法） 工业废水总硝基化合物的测定（气相色谱法） 海洋监测规范第一部分：总则 环境甲基汞的测定（气相色谱法） 水质分析方法国家标准汇总（二） 目录：环境中有机污染物遗传毒性检测的样品前处理规范 近岸海域环境功能区划分技术规范 溶解氧（DO）水质自动分析仪技术要求 水和土壤质量有机磷农药的测定（气相色谱法） 水污染物排放总量监测技术规范 水质－1，2-二氯苯、1，4-二氯苯、1，2，4-三氯苯的测定（气相色谱法） 水质－甲基肼的测定（对二甲氨基苯甲醛分光光度法） 水质－pH值的测定（玻璃电极法） 水质－氨氮的测定（气相分子吸收光谱法） 水质－铵的测定（水杨酸分光光度法） 水质－铵的测定（纳氏试剂比色法） 水质－铵的测定（蒸馏和滴定法） 水质－钡的测定（电位滴定法） 水质－钡的测定（原子吸收分光光度法） 水质－苯胺类化合物的测定（N-(1-萘基)乙二胺偶氮分光光度法） 水质－苯并（a）芘的测定（乙酰化滤纸层析荧光分光光度法） 水质－苯系物的测定（气相色谱法） 水质－吡啶的测定（气相色谱法） 水质－丙烯腈的测定（气相色谱法） 水质采样样品的保存和管理技术规定 水质分析方法国家标准汇总（三）（已下载） 目录：水质－采样方案设计技术规定