第九章-水质快速检验

第九章水质快速检验本演示文稿可能包含观众讨论和即席反应。使用PowerPoint可以跟踪演示时的即席反应，•在幻灯片放映中，右键单击鼠标•请选择“会议记录”•选择“即席反应”选项卡•必要时输入即席反应•单击“确定”撤消此框此动作将自动在演示文稿末尾创建一张即席反应幻灯片，包括您的观点。第一节概述水质快速检验是指检测人员在现场，使用特殊检测仪器或装置，在尽可能短的时间内对水体是否遭受污染，水质是否符合标准规定值做出判断或综合评价的过程。水质快速检验时按照规定程序在短时间内获取水质信息的技术操作。根据树脂快速检测的目标，将水源污染分为病原微生物污染和有毒有害物质污染两类。病原微生物污染主要来源于人类粪便，医院污水，生活污水和垃圾等，所以，主要通过快速检验水中氨氮，亚硝酸盐氮等间接指标的含量及其变化来判断水源水是否受到生物性污染及污染程度。有毒有害物质污染主要来源于工业第一节概述废水，农村污水，化学毒物的泄露，战争及人为投毒等。目前用于水质快速检测的方法很多，有基于普通化学分析原理的试纸，检测管，速测卡，试剂盒等快速检测装置以及以预制试剂和便携式仪器相结合的快速检测方法。通常反应生物性污染的检测指标，如氨氮，亚硝酸盐氮等的检测结果呈现阳性反应，且超过标准色阶的颜色，说明水源水曾受过粪便或有机污染物污染，必须将水煮沸10min以上或加氯消毒后使余氯达1mg/L方可饮用。如果是砷，氰化物，汞，铅，钡，铬，酚，生物碱，有机磷第一节概述和有机氯农药等有毒物质，无论哪一种显阳性反应，则被检验的水源水都不能供饮用。水质快速检验合格的水源水，短期饮用不至于发生急性中毒，但对永久性水源水必须按常规方法进行检验。第二节水质快速检测技术一.水质测试盒水质测试盒，亦称试剂盒，水质检测盒或水质分析盒等，是用于快速分析水中某些物质含量的一种检测工具。一般采用化学分析，可将标准的分析方法简化，达到快速分析的目的。水质测试盒的检测方法大致分为以下四类：1.直接显色法使用时将相应试剂加入反应管中，使其充分溶解，反应，一定时间后，溶液呈现特殊的颜色，和标准色阶对比得到待测浓度。2.试纸法也是利用迅速产生明显颜色的化学反应定第二节水质快速检测技术一.水质测试盒性或定量检测待测物质的一种方法。像pH试纸就是典型的这一类产品。3.检测管法水质检测管可分为塑料检测管，吸附检测管，比长式检测管和真空检测管。塑料检测管法是将显色试剂做成粉状封装在毛细管中，再将其套封在聚乙烯软塑料管中。使用时先将塑管用手指捏扁，排出管中空气，插入水样中放开手指使水样吸入，再将试管中毛细管捏碎，数分钟内显色，与标准色阶比较测定。第二节水质快速检测技术一.水质测试盒吸附检测管法是将一支细玻璃管的前端置吸附剂，后端放置用玻璃安瓿（bu）瓶封装的试剂，中间用玻璃棉等惰性物质隔开，再将两端熔封。使用时将两端隔开，抽入水样使待测物吸附在吸附剂上，再将安瓿瓶打碎让试剂与吸附剂上的待测物作用，观察吸附剂的颜色变化，与标准色阶对比读数。4.滴定法一般为微型滴定，将标准滴定反应中使用到的试剂配好并封装，使用简单滴定工具代替传统的滴定管，并简化计算方法，操作方便快速。第二节水质快速检测技术一.水质测试盒常见的水质测试盒为余氯测试盒，臭氧测试盒，硬度测试盒（钙镁离子测试盒）,二氧化氯测试盒，pH测试盒，氨氮测试盒，金属离子测试盒（铜，铁，锰，铬，铅，镉等），非金属元素测试盒（砷，氟，磷等）等。二.水质分析仪水质分析仪一般用于现场水质快速检测，亦称水质检测仪或水质测定仪等。水质分析仪按功能分为：单参数水质分析仪，多参数水质分析仪，便携式重金属测定仪，基于气相色谱法的便携式快速分析仪，水质毒性第二节水质快速检测技术二.水质分析仪分析仪等。按测定项目分，水质分析仪有几十种，如BOD测定仪，氨氮测定仪，总磷测定仪，浊度仪，pH计等。1.单参数水质分析仪指主要检测一个水质参数的分析仪。根据测定项目不同，有多种单参数水质分析仪，如便携式浊度仪，pH计，溶解氧仪，单参数比色计等。以单参数比色计为例，其测定依据是朗伯-比尔定律，基于水样中被测物与显色剂反应生成有色化合物对电磁辐射有选择性吸收而建立的比色分析法。第二节水质快速检测技术二.水质分析仪分析仪等。按测定项目分，水质分析仪有几十种，如BOD测定仪，氨氮测定仪，总磷测定仪，浊度仪，pH计等。2.多参数水质分析仪（1）基于电化学原理的多参数水质分析仪：一个分析仪可选择安装不同的检测模块，测定不同的水质指标。连接不同的电极，测量pH，电导率，溶解氧，BOD以及氨，氟，硝酸盐，氯等。（2）基于光度计的便携式多参数比色计或分第二节水质快速检测技术二.水质分析仪光光度计：比色计的工作波长是固定的，分光光度计的波长是可调的。不同型号的多参数比色计的固定波长有一个到数个波长不等，可测试多个参数，可内置储存多种离子或参数的标准曲线，波长可自动转换，自动显示吸光度值，浓度值和测量参数。（3）基于阳极溶出伏安法的便携式重金属测定仪：使用三电极系统，包括对电极，参比电极和工作电极，检测模块为多模块设计，检测项目可根据需要定制。可同时测量水中铜，镉，铅，锌，汞，砷，铬，镍，铁等。第二节水质快速检测技术二.水质分析仪3.基于气相色谱法的便携式快速分析仪是基于快速毛细管色谱技术与高灵敏度的声学传感器相结合的一种高科技产品。分析仪采用快速气相色谱技术对混合物进行分离，化合物从色谱柱依次流出后，被表面声波检测器检测器检测到，在电脑上显示分析图以及全貌指纹图谱，能对数百种挥发性，半挥发性有机物进行定性定量分析。气体样品可直接进行测定，对于液体或土壤样品，可使用专用的附件解析出样品蒸汽，再通过吸附或解析的方式导入进样口。第二节水质快速检测技术二.水质分析仪4.便携式水质毒性分析仪有发光细菌法和化学发光法两种毒性检测方法。发光细菌法是通过检测水质综合毒性对发光细菌发光强度的抑制率来确定水样的毒性强弱。该仪器使用发光细菌冻干试剂，当这些细菌处于有毒的环境中时，它们发出的光受到抑制，根据其光强度变化即可快速准确地测出样品的毒性，可直接检测上千种潜在的毒性物质。化学发光法是基于在辣根过氧化酶的催化下发光试剂与氧化物发生化学反应的过程产生第二节水质快速检测技术二.水质分析仪发光，加入增强剂之后，发光过程稳定可测。当样品中存在有毒物质时，便会影响该反应的进行，从而影响发光强度，通过发光强度的变化即可确定样品毒性强度。三.预制试剂预制试剂是一类预先在生产厂完成某种分析所需几种试剂的称量，溶解，混合，分装等流程的化学试剂产品。用于水质快速检测的预制试剂产品有即开即用型化学试剂包或化学试剂套装。第三节一般化学指标检测一.pHpH对水质的变化，生物繁殖的消长，腐蚀性，水处理效果均有影响，是最重要的水质检测项目之一。我国水质标准规定pH在6.5-8.5。pH不正常，说明水源水已受到某些有毒有害物质的污染。pH6.5，水源可能受到重金属盐，强酸或其他可溶性毒物的污染；pH8.5，水源可能受到强碱或其他碱性毒物的污染。快速检测水质pH的简便方法是试纸法，另外还可利用便携式pH计进行检测等。第三节一般化学指标检测二.氨氮水中氨氮为氮循环的中间产物之一，主要来源于生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物。水中的亚硝酸盐在厌氧条件下受微生物作用也可被还原为氨，氨在有氧环境中可转变为亚硝酸盐然后转变为硝酸盐。水中氨氮的快速检测可用直接显色法，塑料检测管法和真空检测管-电子比色法。检测原理均为纳氏试剂比色法，即氨或铵盐与纳氏试剂在碱性条件下作用，生成淡黄色至棕色的氨基汞配位化合物，按颜色深浅比色测定。在配置试剂与测定过程，均应注意防止氨的污染。第三节一般化学指标检测三.亚硝酸盐氮亚硝酸盐在水中受微生物等作用而很不稳定，采集后应尽快检测。检测水中亚硝酸盐氮的快速方法有直接显色法，（塑料）检测管法和真空检测管-电子比色法等。直接显色法应用格氏试剂。其原理是在酸性溶液中，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸作用生成重氮盐，再与盐酸N-（1-萘基）乙二胺偶合生成红色偶氮染料，根据颜色深浅与标准色阶比色。本法最低检出浓度为0.002mg/L，测定范围在0.2mg/L以内。第三节一般化学指标检测四.硝酸盐氮硝酸盐氮是含氮有机物氧化分解的最终产物。当人体摄入过量的硝酸盐后，在微生物的作用下可被还原为亚硝酸盐。硝酸盐氮的快速测定可用真空检测管-电子比色法，其原理是硝酸盐在酸性条件下，与2，6-二甲基苯酚反应生成黄色的4-硝基-2，6-二甲基苯酚，该黄色化合物的色度值与硝酸盐氮的浓度呈一定的线性关系。本法硝酸盐（以N计）的检出限为0.7mg/L。第三节一般化学指标检测五.硫化物含硫化物的水有刺激性的臭味。如果长期饮用含硫化物较高的水，会造成味觉迟钝，食欲减退，体重减轻，毛发生长不良，严重时发生衰竭和死亡。硫化物的检测可用真空检测管-电子比色法，其原理是硫化物与N,N-二甲基对苯二胺和高铁在酸性条件下反应，生成亚蓝色有色配合物，有色配合物额度色度值与硫化物的浓度呈一定的线性关系。测定时使水样进入真空检测管，与管内试剂混合均匀。置于加热装置50℃±1℃准确加热2min，放置室温后插入电子比色计比色池中，直接读取测定结果。本法硫化物的检出限为0.1mg/L。第三节一般化学指标检测六.余氯余氯的检测可采用邻联甲苯胺法，该法既可测得游离性余氯，又可测得总余氯（即游离性余氯和化合性余氯之和）。其原理是在酸性条件下，余氯可与邻联甲苯胺反应生成黄色联苯醌式化合物。与标准色阶比色，可测出余氯的大致含量。检测管法：取余氯检测管一支，先压碎塑料管内的无色毛细玻璃管，去帽后用手指压紧挤出塑料管内空气，将管口浸入被测水样中，放松手指吸水样2/3管以上，摇匀，10秒后与标准色阶比色定量，测得结果为水中游离性余氯含量，再压碎塑料管内的棕色毛细玻璃管，充第三节一般化学指标检测六.余氯分摇匀，10秒后再与标准色阶比色定量，测得结果为水中总余氯量，以测得总余氯量减去测得游离性余氯量，即可求得水样化合物余氯的含量。七.总硬度水总硬度是指水中Ca2+，Mg2+的总量。1.试纸法用镊子或手指，取总硬度检测试纸一条，将一端浸入被测水样中约2cm，即刻取出持于手中，气温15℃以上10秒，气温15℃以下1min与标准色阶比色定量。2.硬度测试盒测定原理是EDTA配位滴定法。第四节无机毒物的检测一.砷，氰，汞，磷化锌检测砷，氰，汞，磷化锌均具有很强的毒性，水中检出任何一种毒物，均不适合饮用。上述四种毒物在一定条件下均可转变成挥发性形式，可以用打气显色法同时测定，也可分别进行测定。1.多种毒物的联合检测控制不同条件，把上述四种毒物转变成挥发性组分的形式，以空气作载体，使它们分别与有关的试剂或试纸接触显色。显色原理如下：（1）砷化物:采用溴化汞试纸法检测砷。水中的砷主要以AsO33-或AsO43-形式存在，利用酸性溶液中加锌所产生的新生态氢把水中的砷还原第四节无机毒物的检测一.砷，氰，汞，磷化锌检测为挥发性的砷化氢。砷化氢与溴化汞试纸作用，产生黄色至褐色斑。（2）氰化物：水合茚三铜法检测氰。氰化物在酸性环境中转化为挥发性的氰化氢，在水中离解产生的CN-可催化水合茚三铜进行自身氧化还原反应，所生成的产物与另一分子水合茚三铜的α-羟基进行交换，生成α-羟基茚三铜[1，3]。α-羟基茚三铜[1，3]在碱性条件下可转化为红棕色的化合物。（3）汞：碘化亚铜法检测汞。其原理是利用氯化亚锡把水中汞化物还原成挥发性的汞，与碘化亚铜作用后形成红色碘化亚铜沉淀。第四节无机毒物的检测一.砷，氰，汞，磷化锌检测（4）磷化锌：磷化锌是常用的灭鼠药之一，误食或投毒均可引起中毒。磷化锌与酸作用生成磷化氢气体，该气体如遇硝酸银呈黑色；如遇溴化汞试纸则呈鲜黄色。用打气显色法联合测定上述四种毒物，需要采用挥发性毒物联合测定装置。挥发性毒物测定器，由塑料瓶，双向活塞和吸收管