水质监测

一、水质监测的基本概念（一）水质监测的分类（功能）、对象1、监测分类：A监视性监测（例行监测）（1）对污染源：污染物浓度、排放总量、污染趋势（2）对环境质量：a.环境介质（大气、水、土壤、生物）b.监测对象（化学、物理、生物）B.特定目的的监测C.研究性监测2、监测对象：水质监测可分为环境水体监测、水污染源监测、特殊水样（二）环境水体、水质、水质指标，优先监测概念。1、环境水体：包括地表水（江、河、湖、库、海水）和地下水；包括水中的悬浮物、溶解物、底泥和水生生物等完整的生态系统。2、水质：水的品质，指水及其所含杂质共同表现出来的综合特性。3、水质指标：水中除水分子以外所含其他物质的种类和数量，是描述或表征水质质量优劣的参数4、优先监测：对众多有毒污染物进行分级排队，从中筛选出潜在危害性大，在环境中出现频率高的污染物作为监测和控制对象。对选上的污染物进行的监测即为优先监测。（三）水质标准的六类两极1.六类是环境质量标准、污染物排放标准、环境基础标准、环境方法标准、环境标准物质标准、环保仪器设备标准。2.两级是国家环境标准和地方环境标准。（四）质量标准与排放标准的区别：两种标准都是对水中杂质含量或水质指标进行限制，但质量标准的水体是可用水，而排放标准内的水是可排放的废水。（五）水质监测的任务和目的：1.提供数据供评价水体环境质量使用；2.预测水体污染变化；3.判断水污染对环境生物和人体健康的影响，评价污染防治措施的实际效果；4.建立和验证水质模型提供依据。（六）水质监测：通过对影响水环境质量因素的代表值的测定，确定水环境质量（或污染程度）及其变化趋势（七）制定执行标准的原则二、水质监测方案的制定（一）基础资料的收集（1）水体的水文、气候、地质和地貌（2）水体沿岸线城市分布、工业布局、污染源分布及其排污情况、城市给排水情况等（3）水体沿岸的资源现状和水资源的用途，饮用水源分布情况和重点水源保护区、水体流域土地功能及近期使用计划等（4）水体历年的水质分析资料（二）监测断面和采样点的设置（先设置监测断面，应根据水面宽度确定采样垂线，再根据垂线处水深确定采样点数目和位置）1.监测断面设置（1）背景断面设置在河流上游或接近河流源头未受或少受人类活动处（2）对照断面设置在河流进入监测区域前没有各种污水流入或回流的地方（3）控制断面设置在排污口下游500-1000m处，有特殊需要时在较大支流汇合口上游和汇合后与干流充分混合处、河流的入海口处、湖泊水库出入河口处、国际河流出入国境交界入出口处和城市功能区设施处也酌情设置，并尽可能采用已有的水文测量断面（4）削减断面设置在污染物明显下降，其左中右三点浓度差异较小的地方，多在监测区最后一个排污口下游1500m以外的河段上2.采样点设置A总（1）水深小于或等于5m时，只在水面下0.3-0.5m处设置一个采样点（2）5-10m，0.3-0.5m和河底上0.5m处各设一个（3）10-50m，需设三个，再加1/2水深处一点。B工业废水（1）车间或车间处理设施的废水排放口监测一类污染物，工厂废水总排放口监测二类污染物（2）已有废水处理设施的工厂，在处理设施的总排放口布设采样点，如需了解废水处理效果，还要在处理设施进口设采样点。C城市污水管网（总排放口）（1）非居民生活排水支管接入城市污水干管的检查井（2）城市污水干管的不同位置（3）污水进入水体的排放口。D.城市污水处理厂在污水进口和处理后的总排口布设采样点，如需监测各污水处理单元效率，应在各处理设施单元的进出口分别设采样点，另还需设污泥采样点。E.地下水（两类采样点）（1）对照监测井设在地下水流向的上游不受监测地区污染源影响的地方（2）控制监测井设在污染源周围不同位置，特别是地下水流向的下游方向3.采样垂线设置（1）当河面水宽小于50m时，设一条中泓垂线（2）50-100时，在左右近岸有明显水流处各设一条垂线（3）100-1000m，设左中右三条垂线（4）1000m，至少5条等距垂线（三）采样时间和频率的确定A.工业废水（1）一般情况下，一个生产周期内每隔0.5h或1h采样一次，混合后测定（2）若取几个生产周期，可每隔2h取一次（3）对于排污情况复杂、浓度变化大的污水，时间间隔要缩短，有时需5-10min采一次。B.城市污水每4h采样一次，连续24h。C.地表水（1）饮用水源地全年采样监测12次，时间视情况而定（2）较大水系的干流和中小河流全年采样不少于6次，丰、枯、平水期，每期2次（3）流经城市工业园区、游览区域、饮用水源地、严重污染的河流全年不少于12次（4）湖泊和水库全年采样2次，丰、枯水期各一次；设有专门水质监测站的全年采样不少于12次（5）背景断面每年一次。D.污染源（1）监督性监测每年不少于1次，重点排污单位增加到每年2-4次（2）加密监测由各级环境保护行政主管部门确定（3）执法监测环保部门监督抽查可根据实际情况随机采样（四）采样及监测技术的选择选择适宜的采样监测方法和技术，根据监测对象的性质、含量范围及测定要求等因素（五）结果表达，质量保证及实施计划三．水样采集保存及预处理（一）水样的三种类型：1.瞬时水样是指在某一时间和地点从水体中随机采集的分散水样（a.当水体水质稳定，或其组分在相当长的时间或相当大空间范围内变化不大；b.测水体组分及含量随时间和空间变化程度、频率及周期的变化规律）。2.混合水样是指在同一采样点于不同时间所采集的瞬时水样混合后的水样，有时称“时间混合水样”（观察平均浓度时非常有用）。3.把不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合后所得到的样品称为综合水样。（二）容器的选择：1.容器材料具有化学和生物学惰性，一般不会出现样品组分与容器发生反应造成水样污染情况；2.容器壁吸附待测物或吸附极弱；3.容易清洗干净，可反复使用；4.大小形状适宜，方便使用和储运（三）采样方法1、污废水采集：（1）从浅埋的污水排放管（渠、沟）中采样，一般用采集器直接采集，或用聚乙烯塑料长把采样（2）对于埋层较深的，将深层采水器或固定负重架的采样容器沉入监测井内一定深度的污水中采样，也可用塑料手摇泵或电动采水泵采样。2.地表水/地下水采样：（1）表层水；直接汲取；系有绳子，带有坠子的采样瓶（2）一定深度的水：当到达预定深度，能闭合，汲取（3）泉水；自喷-涌口处，不自喷-抽水管汲取（4）井水：抽汲（5）自来水：先放数分钟-排杂质，陈旧水（四）地表水采样注意事项：1.不可搅动水底沉积物2.油类：300mm，单独采样，全部用于测定，不能用采集水样冲洗容器2.DO,BOD,COD:水样必须注满容器，不留空间，并用水封口3.若水样含沉降性固体，应分离除去，测总悬浮物和油类的水样除外4.单独采样：油类、BOD5、DO、硫化物、余氯、粪大肠杆菌群、悬浮物、放射性5.现场测定；水温、PH、DO、透明度、电导率、氧化还原电位、浊度（五）废（污）水采样注意事项：1.用采样容器直接采样时，须用水样冲洗三次后再行采样，但当水面有浮油时，采油容器不能清洗2.注意去除水面杂物、垃圾等漂浮物3.在分时间单元采集样品时，测定PH、COD、BOD5、DO、硫化物、油类、有机物、余氯粪大肠杆菌群、悬浮物、放射性等物质时，只能单独采样4.凡须现场监测的项目，应进行现场监测。（六）水质采样时通常分析有机物的样品使用简易玻璃瓶采样，分析无机物时塑料瓶采样（七）引起水样水质变化的原因有物理、化学、生物作用（八）水样保存方法1、冷藏或冷冻法2、加入化学试剂保存法（九）水样保存条件（见最后）（十）水样运输注意事项（防震、防污、保温）水样采集后,必须尽快送回实验室。根据采样点的地理位置和测定项目最长可保存时间,选用适当的运输方式,并做到以下两点:(1)为避免水样在运输过程中震动、碰撞导致损失或沾污,将其装箱,并用泡沫塑料或纸条挤紧,在箱顶贴上标记。(2)需冷藏的样品,应采取致冷保存措施;冬季应采取保温措施,以免冻裂样品瓶。（十一）水样预处理的目的及原则：提高分析的灵敏度、消除干扰。（十二）消解的目的：破坏有机物，溶解悬浮性固性，将各种价态的欲测元素氧化成单一高价态或转变成易于分离的无机化合物。（十三）湿式消解与干式消解区别：湿式消解法用液体或液体与固体混合物作氧化剂，在一定温度下分解样品中的有机质；干式消解是进行金属离子或无机离子测定时，通过高温灼烧去除有机物，将灼烧后的残渣用硝酸或盐酸溶解，滤于容量瓶中再进行测定。（十四）富集与分离的目的：当水样中的欲测组分含量低于分析方法的检测限时须进行富集；当有共存干扰组分时就必须分离。（十五）气提是使一个气体介质破坏原气液两相平衡而建立一种新的气液平衡状态，使溶液中的某一组分由于分压降低而解吸出来，从而达到分离物质的目的。分解甲铵。蒸馏法是利用水样中各污染组分具有不同的沸点而使其彼此分离的方法。测定水样中的挥发酚、氰化物、氟化物时，均需先在酸性介质中进行预蒸馏分离。萃取法是基于物质在不同的溶剂相中分配系数不同，而达到组分的富集与分离。用分光光度法测定。吸附是利用多孔性的固体吸附剂将水样中一种或数种组分吸附于表面，以达到分离的目的。常用的吸附剂有活性炭、氧化铝、分子筛、大网状树脂等。离子交换是利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应进行分离的方法。离子交换剂可分为无机离子交换剂和有机离子交换剂，目前广泛应用的是有机离子交换剂，即离子交换树脂。共沉淀的原理是表面吸附、形成混晶、异电核胶态物质相互作用。形成硫酸铜沉淀四、理化小结（一）水温测定的意义及关键步骤：1意义水温是表征水质的重要物理指标，水的诸多物理化学性质都与水温密切相关。2.关键步骤：测定水体温度时，将水温计投入水中至待测深度，感温5min后，迅速上提并立即读数。从水温计离开水面至读数不超过20s（二）臭和味检验的基本方法（描述法嗅阈值法）：1、原水样的臭和味取100ml水样，置于250ml锥形瓶中，振摇后从瓶口臭水的气味，用适当词可描述，与此同时，取少量水放入口中，不要咽下去，尝尝水的味道，加以描述，并按六级记录强度。原水的水味检定只适用于对人体健康无害的水样。2、原水煮沸后的臭和味将上述锥形瓶内水样加热至开始沸腾，立即取下锥形瓶，稍冷后按上法臭味和尝吃，用适当词句描述其性质，并按六级记录其强度。（三）色度：1.概念：颜色的色调和饱和度；2.水体颜色分类：真色和表色（是否去除水中悬浮物）3.色度测定方法及适用对象：a.铂钴比色法适用于清洁水、轻度污染并略带黄色调的水，比较清洁的地面水、地下水和饮用水等。b.稀释倍数法适用于污染较严重的地面水和工业废水。（四）浊度：1.概念：水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度；2.适用水体：天然水呈淡黄色、淡绿色；3.测定方法：a.目视比浊法：将水样与由硅藻土（或白陶土）配制的浊度标准液进行比较，选出透光度相同的浊度标液来确定浊度值（饮用水、水源水等低浊度水的测定，最低检测浊度为1度）；b.分光光度法：将一定量硫酸肼与六次甲基四胺聚合，生成白色高分子聚合物，作为浊度标准溶液，在一定条件下与水样浊度比较680nm（天然水、饮用水及高浊度水的测定）；c.浊度计测定法：利用各种类型的浊度测量仪进行测定。（五）透明度：1.概念：透光的程度；2.使用水体：湖泊、水库、海洋；3.与浊度的区别：两个概念不同，测试原理不同。4.测定方法：a.铅字法：刚好能清楚地辨认出其底部的标准铅字印刷符号时的水柱高度为该水的透明度，并以cm表示。超过30cm时为透明水（适用于天然水或处理后的水）b.塞氏盘法：将塞氏盘沉入水中，以刚好看不到它时的水深(cm)表示透明度。（六）残渣：1.概念：总残渣;可滤残渣（无机盐、有机物）;不可滤残渣（悬浮物）2.测定方法：a.取定量的水样于称至恒重的蒸发皿中，在蒸气浴或水浴上蒸干，移入103—105℃烘箱内烘至恒重，增加的重量即为总残渣量。B.可滤残渣:过滤后蒸发。C.不可滤：0.45微米的滤膜蒸发。（七）矿化度：1.概念：水中所含盐数量；2.适用水体：天然水；3.测定方法：重量法（水样去除漂浮物及沉降性固体物，蒸发，于105-110烘干，出去蒸发皿的