水质监测与分析-环境监测总复习

2008-6-2环境监测总复习环境监测总复习2008-6-2第一部分第一部分绪论绪论2008-6-2优先控制污染物：优先控制污染物：潜在危险性大（难降解、具潜在危险性大（难降解、具有生物累积性、毒性大和三致），在环境中出有生物累积性、毒性大和三致），在环境中出现频率高，残留高，实施优先和重点监测的物现频率高，残留高，实施优先和重点监测的物质称为优先控制污染物。质称为优先控制污染物。2008-6-2环境标准分类和分级环境标准分类和分级（两级（两级和和七个类型）七个类型）环境标准体系国家环境标准地方环境标准污染物排放标准环境质量标准污染报警标准污染物排放标准环境质量标准环境基础标准环境方法标准环保仪器设备标准环境标准物质标准2008-6-2第二部分第二部分水质监测与分析水质监测与分析2008-6-211、监测方案的制定、监测方案的制定2008-6-2地表水水质监测地表水水质监测河流监测断面的布设原则河流监测断面的布设原则P40P402008-6-2河流监测断面的布设方法河流监测断面的布设方法在实施一个完整水系的水样采集时，布设的在实施一个完整水系的水样采集时，布设的断面类型有：背景断面、对照断面、控制断面和断面类型有：背景断面、对照断面、控制断面和消减断面等。消减断面等。对于江、河水系或某一河段，要观测某易污染源对于江、河水系或某一河段，要观测某易污染源排放所造成的影响，应布设对照断面、控制断面排放所造成的影响，应布设对照断面、控制断面和消减断面等。和消减断面等。2008-6-2采样点位的确定采样点位的确定采样垂线数的确定采样垂线数的确定三条（左、中、右各一条）100m二条（近左、右岸有明显水流处）50m-100m1．垂线布设应避开污染带，要测污染带应另加垂线；2.确能证明该断面水质均匀时，可仅设中泓垂线；3.凡在该监测断面要计算污染物同量时，必须按本表设置垂线。一条(中泓)≤50m说明垂线数水面宽2008-6-2采样垂线上的采样点数的确定采样垂线上的采样点数的确定上、中、下三层三点＞10m上、下层两点5m～10m1．上层至水面下0.5m处，水深不到0.5m时，在水深1/2处。2．下层指河底以上0.5m处。3．中层指1/2水深处。4．封冻时在冰下0.5m处采样，水深不到0.5m时，在水深1/2处。5．凡在该断面要计算污染物通量时，必须按本表布设采样点。上层一点≤5m说明采样点数水深2008-6-2水样类型水样类型（（11）瞬时水样）瞬时水样::某一定的时间某一定的时间某地点某地点（（22）等时混合水样（平均混合水样）：）等时混合水样（平均混合水样）：某一时段内某一时段内同一采样点同一采样点相等时间间隔相等时间间隔采集等体积的多个水样的采集等体积的多个水样的混合样混合样适用于废水流量较稳定（变化小于适用于废水流量较稳定（变化小于20%20%时）时）但水体中污染物浓度随时间有变化的废水。但水体中污染物浓度随时间有变化的废水。2008-6-2（（33）等时综合水样：）等时综合水样：不同采样点不同采样点同时采集同时采集所得到的混合水样所得到的混合水样（（44）等比例混合水样（平均比例混合水样））等比例混合水样（平均比例混合水样）某一时段内某一时段内同一采样点同一采样点采集随时间或流量成比例变化的混合水样采集随时间或流量成比例变化的混合水样2008-6-222、水样的采集、保存和、水样的采集、保存和预处理预处理2008-6-2水样采集和保存的主要原则是：水样采集和保存的主要原则是：（（11）水样必须具有足够的代表性；）水样必须具有足够的代表性；（（22）水样必须不受任何意外的污染。）水样必须不受任何意外的污染。2008-6-2水样的保存水样的保存水样主要的保护性措施有：水样主要的保护性措施有：(1)(1)选择合适的保存容器选择合适的保存容器(2)(2)冷藏或冷冻冷藏或冷冻(3)(3)加入保存药剂加入保存药剂（（44）过滤和离心分离）过滤和离心分离2008-6-2保存药剂的具体作用如下：保存药剂的具体作用如下：生物抑制剂生物抑制剂在水样中加入适量的生物抑制在水样中加入适量的生物抑制剂可以阻止生物作用。剂可以阻止生物作用。调节调节pHpH值值加入酸或碱调节水样的加入酸或碱调节水样的pHpH值，可值，可以使一些处于不稳定态的待测组分转变成稳定以使一些处于不稳定态的待测组分转变成稳定态。态。氧化或还原剂氧化或还原剂在水样中加入氧化剂或还原在水样中加入氧化剂或还原剂可以阻止或减缓某些组分氧化、还原反应的发剂可以阻止或减缓某些组分氧化、还原反应的发生。生。2008-6-2常用水样保存方法：常用水样保存方法：CODCOD：：加硫酸酸化至加硫酸酸化至≤≤22，低温冷藏，低温冷藏BODBOD：低温冷藏：低温冷藏DODO：：加入加入MnSOMnSO44+KI,+KI,现场固定避光保存现场固定避光保存CaCa、、MgMg、、CuCu、、ZnZn：：加硝酸酸化至加硝酸酸化至22氨氮氨氮::加硫酸酸化至加硫酸酸化至≤≤22氰化物氰化物挥发酚挥发酚::用用HH33POPO44调至＝调至＝22，加入，加入0.010.01－－0.02g0.02g（（1L1L）抗坏血酸除去余氯，低温避光保存。）抗坏血酸除去余氯，低温避光保存。总氰化物：总氰化物：加加NaOH,pHNaOH,pH≥≥12122008-6-2样品的消解样品的消解在进行环境样品（水样、土壤样品、固体在进行环境样品（水样、土壤样品、固体废弃物和大气采样时截留下来的颗粒物等）中的废弃物和大气采样时截留下来的颗粒物等）中的无机元素无机元素的测定时，需要对环境样品进行消解处的测定时，需要对环境样品进行消解处理。理。消解处理的作用消解处理的作用是破坏有机物、溶解颗粒是破坏有机物、溶解颗粒物，并将各种价态的待测元素氧化成单一高价态物，并将各种价态的待测元素氧化成单一高价态或转换成易于分解的无机化合物。或转换成易于分解的无机化合物。常用的消解方法有常用的消解方法有湿式消解法湿式消解法和和干灰化法干灰化法。。2008-6-2蒸馏预处理小结蒸馏预处理小结调节水样调节水样6.06.0－－7.47.4，加氧化，加氧化镁呈微碱，硫酸或硼酸吸收镁呈微碱，硫酸或硼酸吸收蒸馏（污染水样）蒸馏（污染水样）在水样中加入酒石酸和硝酸在水样中加入酒石酸和硝酸锌，在锌，在pH4pH4的条件下加热蒸的条件下加热蒸馏，，氢氧化钠吸收馏，，氢氧化钠吸收简单氰化物简单氰化物总氰化物总氰化物氰化物氰化物在高氯酸或硫酸溶液中，以在高氯酸或硫酸溶液中，以氟硅酸或氢氟酸被蒸出氟硅酸或氢氟酸被蒸出直接蒸馏直接蒸馏水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏氟化物氟化物加适量硫酸锌，加氢氧化钠加适量硫酸锌，加氢氧化钠絮凝沉淀（清洁水絮凝沉淀（清洁水样）样）氨氮氨氮常压蒸馏常压蒸馏挥发酚挥发酚要点要点预处理预处理2008-6-233水的感官物理性质水的感官物理性质2008-6-2温度温度臭与味臭与味色度色度浊度浊度固体固体水的硬度水的硬度电导率电导率2008-6-244水的酸碱性质水的酸碱性质2008-6-2酸度酸度(Acidity)(Acidity)酸度的概念：酸度的概念：根据酸碱质子理论，水的酸度是指水释放出根据酸碱质子理论，水的酸度是指水释放出质子的能力。若予以量化，酸度是指水中所有能质子的能力。若予以量化，酸度是指水中所有能与强酸发生中和反应的物质的总量。这些物质包与强酸发生中和反应的物质的总量。这些物质包括强酸、弱酸、强酸弱碱盐等。括强酸、弱酸、强酸弱碱盐等。2008-6-2碱度（碱度（Alkalinity)Alkalinity)碱度的概念：碱度的概念：水的碱度是指水接受质子的能力，亦即水中水的碱度是指水接受质子的能力，亦即水中所有能与强酸发生中和作用的物质的总量。这些所有能与强酸发生中和作用的物质的总量。这些物质包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。物质包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。2008-6-2碱度的种类：碱度的种类：总碱度总碱度OHOH－－碱度碱度COCO3322－－碱度碱度HCOHCO33－－碱度碱度↑+→+→+→++−−+−+−2233232COOHHHCOHCOHCOOHHOH2008-6-2pH与不同形式碱度之间的关系PPMMTT2008-6-2各种形式碱度的存在状态与滴定结果之间的关系各种形式碱度的存在状态与滴定结果之间的关系T00P=0(M=T)T–2P2P0P1/2T(PM)0T0P=1/2T(P=M)02(T–P)2P–TP1/2T(PM)00PP=T(M=0)HCO3－CO32－OH－各种碱度所消耗酸标准液的量（ml）滴定结果（ml）2008-6-2碱度计算公式如下：式中，C–盐酸标准液当量浓度（mol/L）；V?-所消耗酸标准液的量（ml）；V水-水样体积（ml）；50.05–½CaCO3摩尔质量（g/mol）。对于OH－、CO32－、HCO3－碱度含量的计算，可根据滴定结果的判断，并参考总碱度计算公式进行定量计算。()[]水样碱度VVcLmgCaCO100005.50/,??3×××=2008-6-255水中的有机物质水中的有机物质2008-6-2综合性指标综合性指标综合性指标是以有机物在氧化（化学氧化、生物综合性指标是以有机物在氧化（化学氧化、生物氧化和燃烧氧化等）过程中所消耗的氧化剂的量换算成氧化和燃烧氧化等）过程中所消耗的氧化剂的量换算成氧的数量来代表有机物的含量。而总有机碳（氧的数量来代表有机物的含量。而总有机碳（TOCTOC），），则是根据碳（则是根据碳（CC）量的变化来反映有机物的总量。）量的变化来反映有机物的总量。„„化学需氧量（化学需氧量（CODCOD））„„生物需氧量（生物需氧量（BODBOD））„„总有机碳（总有机碳（TOCTOC））„„总需氧量（总需氧量（TODTOD））2008-6-2化学需氧量化学需氧量(ChemistryOxygen(ChemistryOxygenDemondDemond))化学需氧量是指在一定条件下，水中易被强化学需氧量是指在一定条件下，水中易被强氧化剂氧化的还原性物质所消耗氧化剂的量，结氧化剂氧化的还原性物质所消耗氧化剂的量，结果以氧的果以氧的mg/Lmg/L表示。表示。2008-6-2还原物质被氧化Cr+6Cr+3Cr+6减少CODCOD反应过程反应过程CO2+H2O2008-6-2根据上述氧化反应中硫酸亚铁铵标准溶液的消耗量，可计算CODCr：式中式中::V0—空白试验时硫酸亚铁铵的用量（ml）；V1—测定水样时硫酸亚铁铵的用量（ml）；V—所取水样的体积（ml）；C—硫酸亚铁铵标液的浓度（mol/L）；8—氧的当量质量（g/mol）。()()水VcVVLmgOCODCr10008/,102×××−=2008-6-2溶解氧（溶解氧（DissolvedOxygen)DissolvedOxygen)定义定义溶解于水中的分子态氧称为溶解氧溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。。2008-6-2水样的采集和保存：水样的采集和保存：使用双瓶采样器。采样时，注意使用双瓶采样器。采样时，注意不使水样与空气接触，避免曝不使水样与空气接触，避免曝气。瓶内需完全充满水样，盖紧气。瓶内需完全充满水样，盖紧瓶塞，瓶塞下不要残留任何气瓶塞，瓶塞下不要残留任何气泡。泡。从装置或容器中采样时宜用虹吸从装置或容器中采样时宜用虹吸法。法。2008-6-2方法原理：Na2S2O3滴定碘量法碘量法(DO)(DO)I2Mn2+Mn4+碱性介质DO酸性介质I-2008-6-2叠氮化钠修正法：叠氮化钠修正法：排除排除NONO22--干扰干扰,,适合适合NONO22--0.05mg/L0.05mg/L；；高锰酸钾修正法：高锰酸钾修正法：排除排除FeFe22＋＋干扰干扰,,适合适合FeFe22＋＋1mg/L1mg/L；；明矾絮凝修正法：明矾絮凝修正法：消除消除颜色、藻类及悬浮物颜色、藻类及悬浮物等的干扰；等的干扰；硫酸铜－氨基磺酸絮凝修正法：硫酸铜－氨基磺酸絮凝修正法：排除排除活性污泥活性污泥等悬浮物干扰。等悬浮物干扰。溶解氧的