4_水环境监测(中)[1]

材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术基础资料的收集监测断面和采样点的设置采样时间和采样频率的确定采样及监测技术的选择结果表达、质量保证及实施计划一、地面水水质监测方案的制订第二节水质监测方案制订材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术（一）基础资料的收集（1）水体的水文、气候、地质和地貌资料。如水位、水量、流速及流向的变化；降雨量、蒸发量及历史上的水情；河流的宽度、深度、河床结构及地质状况；湖泊沉积物的特性、间温层分布、等深线等。（2）水体沿岸城市分布、工业布局、污染源及其排污情况、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）历年水质监测资料。材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术（二）监测断面和采样点的设置1.监测断面的设置原则应在水质、水量发生变化及水体不同用途的功能区处设置监测断面（1）大量废水排入河流的居民区、工业区上下游；（2）湖泊、水库的主要出入口；（3）饮用水源区、水资源区域等功能区；（4）入海河流的河口处、较大支流汇合口上游和汇合后与干流混合处；（5）国际河流出入国际线的出入口处；（6）尽可能与水文测量断面重合。材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术2.监测断面和采样点的设置为评价完整江河水系的水质，需要设置背景断面、对照断面、控制断面和削减断面；对于某一河段，只需设置对照、控制和削减（或过境）三种断面。(1)背景断面：设在基本上未受人类活动影响的河段，用于评价一完整水系污染程度。(2)对照断面：为了解流入监测河段前的水体水质状况而设置。一个河段一般只设一个对照断面。(3)控制断面：控制断面的数目应根据城市的工业布局和排污口分布情况而定，设在排污区（口）下游，污水与河水基本混匀处。(4)削减断面：是指河流受纳废水和污水后，经稀释扩散和自净作用，使污染物浓度显著降低的断面，通常设在城市或工业区最后一个排污口下游1500m以外的河段上。材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术对照断面控制断面削减断面500m1500m控制断面河流监测断面设置材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术AA’BB’C’CDD’EE’FF’GG’河流监测断面设置示意图A-A’对照断面G-G’削减断面B-B’、C-C’、D-D’、F-F’控制断面污染源排污口水流方向自来水取水口材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术3.采样点位的设置设置监测断面后，应根据水面的宽度确定断面上的采样垂线，再根据采样垂线处水深确定采样点的数目和位置。材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术50m50～100m中泓线有明显水流处采样点位确定材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术100～1000m有明显水流处中泓线有明显水流处采样点位确定材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术1500m等间距设置采样点位确定材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术采样点位确定5m水面下0.3～0.5m处5～10m河底以上0.5m处10～50m½水深处点击此处观看“河流断面监测实验”材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术思考：当河道有支流汇入时应如何设置断面呢？500m1500m对照断面控制断面削减断面断面点位材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术（三）采样时间和采样频率的确定（1）饮用水源地全年采样监测12次，采样时间根据具体情况选定。（2）对于较大水系干流和中、小河流，全年采样监测次数不少于6次。采样时间为丰水期、枯水期和平水期，每期采样两次。流经城市或工业区，污染较重的河流，游览水域，全年采样监测不少于12次。采样时间为每月一次或视具体情况选定。底质每年枯水期采样监测一次。（3）潮汐河流全年在丰、枯、平水期采样监测，每期采样两天，分别在大潮期和小潮期进行，每次应采集当天涨、退潮水样分别测定。材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术（4）设有专门监测站的湖泊、水库、每月采样监测一次，全年不少于12次。其他湖、库全年采样监测两次，枯、丰水期各1次。有废（污）水排入，污染较重的湖、库应酌情增加采样次数。（5）背景断面每年采样监测一次，在污染可能较重的季节进行。（6）排污渠每年采样监测不少于3次。（7）海水水质常规监测，每年按丰、平、枯水期或季度采样监测2～4次。（四）采样及监测技术的选择要根据监测对象的性质、含量范围及测定要求等因素选择适宜的采样、监测方法和技术，其详细内容将在本章以下各节中分别介绍。材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术（五）结果表达、质量保证及实施计划1.结果表达水质监测所测得的众多化学、物理以及生物学的监测数据，是描述和评价水环境质量，进行环境管理的基本依据，必须进行科学地计算和处理，并按照要求的形式在监测报告中表达出来。2.质量保证质量保证概括了保证水质监测数据正确可靠的全部活动和措施。质量保证贯穿监测工作的全过程。详细内容参阅第九章。3.实施计划实施计划是实施监测方案的具体安排，要切实可行，使各个环节工作有序、协调地进行。材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术（一）调查研究和收集资料（1）收集、汇总监测区域的水文、地质、气象等方面的有关资料和以往的监测资料。例如，地质图、剖面图、测绘图、水井的成套参数、含水层、地下水补给、径流和流向，以及温度、湿度、降水量等。（2）调查监测区域内城市发展、工业分布、资源开发和土地利用情况，尤其是地下工程规模、应用等；了解化肥和农药的施用面积和施用量；查清污水灌溉、排污、纳污和地面水污染现状。二、地下水监测方案制订材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术（3）测量或查知水位、水深，以确定采水器和泵的类型，所需费用和采样程序。（4）在完成以上调查的基础上，确定主要污染源和污染物，并根据地区特点与地下水的主要类型把地下水分成若干个水文地质单元。（二）采样点的布设对照监测井控制监测井（三）采样时间和采样频率的确定采样时间采样频率材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术三、水污染源监测方案制订（一）采样点的设置1.工业废水（1）在车间或车间处理设施的废水排放口设置采样点监测一类污染物；在工厂废水总排放口布设采样点，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。材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术2.城市污水(1)城市污水管网的采样点设在：非居民生活排水支管接入城市污水干管的检查井；城市污水干管的不同位置；污水进入水体的排放口等。(2)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。另外，还需设污泥采样点。材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术(二)采样时间和采样频率工业废水和城市污水的排放量和污染物浓度随工厂生产及居民生活情况常发生变化，采样时间和频率应根据实际情况确定。材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术一、水样的类型（一）瞬时水样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。（二）混合水样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的混合水样，有时称“时间混合水样”，以与其他混合水样相区别。（三）综合水样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综合水样。第三节水样的采集和保存材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术二、地表水样的采集(一)采样前的准备选择适宜材质的盛水容器和采样器，并清洗干净。准备好交通工具。交通工具常使用船只。(二)采样方法和采样器（或采水器）材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术图2.5简易采水器和急流采水器示意图材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术图2.6泵式采水器示意图材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术图2.7废（污）水自动采水器示意图材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术三、地下水样的采集井水、泉水、自来水四、废（污）水样的采集(一)浅层废（污）水可从浅埋排水管、沟道中采样，用采样容器直接采集，也可用长把塑料勺采集。(二)深层废（污）水可用深层采水器或固定在负重架内的采样容器，沉入检测井内采样。(三)自动采样采用自动采水器可自动采集瞬时水样和混合水样。材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术五、采集水样注意事项(1)测定悬浮物、pH、溶解氧、生化需氧量、油类、硫化物、余氯、放射性、微生物等项目需要单独采样；其中，测定溶解氧、生化需氧量和有机污染物等项目的水样必须充满容器；pH、电导率、溶解氧等项目宜在现场测定。另外，采样时还需同步测量水文参数和气象参数。(2)采样时必须认真填写采样登记表；每个水样瓶都应贴上标签（填写采样点编号、采样日期和时间、测定项目等）；要塞紧瓶塞，必要时还要密封。材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术六、流量的测量(一)地表水流量测量1.流速-面积法首先将测量断面分成若干小块，测出每小块的面积和流速，计算出相应的流量，再将各小断面的流量累加，即为断面上的水流量。2.浮标法是一种粗略测量小型河、渠中水流速的简易方法。测量时，选择一平直河段，测量该河段2m间距内起点、中点和终点三个过水横断面面积，求出平均横断面面积。在上游投入浮标，测量浮标流经确定河段（L）所需时间，重复测量几次，求出所需时间的平均值（t），即可计算出流速（L/t）。材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术(二)废（污）水流量测量1.流量计法2.容积法将污水导入已知容积的容器或污水池中，测量流满容器或污水池的时间，然后用其除受纳容器或池的容积，即可求知流量。该方法简单易行，适用于测量污水流量较小的连续或间歇排放的污水。3.溢流堰法适用于不规则的污水沟、污水渠中水流量的测量。该方法是用三角形或矩形、梯形堰板拦住水流，形成溢流堰，测量堰板前后水头和水位，计算流量。如果安装液位计，可连续自动测量液位。材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术式中：Q——水流量；h——过堰水头高度；K——流量系数；D——从水流底至堰缘的高度；B——堰上游水流宽度。公式：2/5KhQ209.02.014.0004.0354.1BhDhK图2.8直角三角堰示意图材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术七、水样的运输与保存(一)水样的运输(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。材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术(二)水样的保存方法1.冷藏或冷冻法冷藏或冷冻的作用是抑制微生物活动，减缓物理挥发和化学反应速度。2.加入化学试剂保存法（1）加入生物抑制剂HgCl2可抑制生物的氧化还原作用；用H3PO4调至pH为4时，加入适量CuSO4，即可抑制苯酚菌的分解活动。材料科学与化学工程学院上一页下一页2019/9/13环境监测技术(2)调节pH值测定金属离子的水样常用HNO3酸化至pH为1～2，既可防止重金属离子水解沉淀，又可避免金属被器壁吸附；测定氰化物或挥发性酚的水样加入NaO