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1、第三章 水和污染监测 1) 清楚水资源及其水质污染监测的对象、目的、监测项目和 主要的水质监测分析方法; 2) 掌握水质在物理性质、金属化合物和非金属无机物、有机 化合物监测的项目及监测方法; 3) 掌握水质监测方案制订、水样? 采集保存和预处理以及底质监测。? 第三章 水和废水监测 第三章 水和废水监测 了解我国水质污染状况及水质监测方法,掌握有关水质监测方案 的制定方法和原则。掌握水样的采集保存方法及水样预处理方法, 包括水样的消解和富集与分离(气提、顶空、蒸馏、萃取、吸附、 离子交换和共沉淀法)。 第一节 概 述 一、水资源及水质污染 1、水资源 海洋 97.3% 2.7% 冰帽和冰 河
2、 1.984% 地下水 0.592% 生物体 0.0001% 冰流0.0001% 大气中的水蒸气 0.001% 土壤含水0.005% 全球总贮水量估计为13.9亿立方千米;其中淡水总量仅为0.36 亿立方干米;除冰川和冰帽外,可利用的淡水总量不足世界总贮 水量的1%。 2、水质污染(water pollution ) 三门 峡大 坝出 水口 处的 水质 污染 严重 2、水质污染类型 3、水体自净 当污染物进入水体后,首先被大量水稀释,随后经 一系列物理、化学和生物变化,其结果使污染物浓度降 低,并发生质的变化。 1、水质监测的对象? ? 二、水质监测的对象和目的 2、水质监测的目的 1)地表水
3、及地下水-经常性监测,以掌握水质现状及变化趋势。? 2)生产和生活过程监视性监测,评价是否符合排放标准。 ? 3)事故监测应急监测,分析事故原因及危害。 ? 4)为环境管理提供数据和资料。 ? 5)为环境科学研究提供数据和资料。 三、监测项目(monitoring items) 1、确定监测项目的依据 ? 2. 监测项目的确定原则 选择国家和地方的地表水环境质量标准中要求控制的监测 项目; 选择对人和生物危害大、对地表水环境影响范围广的污染 物; 选择国家水污染物排放标准中要求控制的监测项目;所选 监测项目有“标准分析方法”、“全国统一监测分析方法”。 各地区可根据本地区污染源的特征和水环境保
4、护功能的划 分,酌情增加某些选测项目;根据本地区经济发展、监测条 件的改善及技术水平的提高,可酌情增加某些污染源和地表 水监测项目。 地表水环境质量标准(GB3838-2002)? 基本项目:水温、pH值、溶解氧、化学需氧量、BOD5、氨氮 等;? 其中:? 感官性状指标:浊度、水温等;细菌学指标:大肠菌群;? 保证水质自净的指标:pH值、生化需氧量和化学需氧量等;? 防止封闭水域富营养化的指标:磷和氮;? 化学、毒理指标:重金属、氧化物、多环芳烃等其他 江河、湖泊、渠道、水库监测 1、地表水监测项目 2、海水监测项目 海水水质标准GB3097-1997,将水质分成四类。? 第一类 适用于海洋
5、渔业水域、海上自然保护区和珍惜濒危海洋生物保护区? 第二类 使用与水产养殖区,海水浴场,人体直接接触的海上运动或娱乐区,以 及与人类食用直接有关的工业用水区? 第三类 适用于一般工业用水区,滨海风景旅游区? 第四类 适用于海洋港口水域,海洋开发作业区 ? ? 监测项目包括:水温、漂浮物质、悬浮物质、色、臭、味、 溶解氧、化学需氧量、汞、镉、氰化物、挥发性酚等;? 生活饮用水卫生标准(2006年)分为常规和非常规检验 项目。? ? 常规检验项目:色、臭和味、锰、挥发性酚、阴离子合成 洗涤剂、砷、氟化物、总大肠菌群、总放射性等38项 ? ? 非常规检验项目:铍、铊、1,1-二氯乙烯、甲草胺、滴滴
6、涕、乐果、林丹、五氯酚、氯化氰等64项。? ? 3、生活饮用水监测项目 污水综合排放标准GB8978-1996? ? 本标准按污染物的性质和控制方式可分为两类:? ? 第一类,在车间或车间处理设施排放口采样测定的污染 物,包括总汞、烷基汞、总镉、六价铬、总砷、总铅、总 镍、苯并(a)芘、总铍、总银、总放射性、总放射性? ? 第二类,在排污单位排放口采样测定的污染物,包括pH、 色度、悬浮物、生化需氧量、化学需氧量、石油类、动植 物油、挥发酚、总氰化物、硫化物等;? 测量废(污)水及典型污染物的排放总量; 4、废(污)水监测项目 四、水质监测分析方法 应遵循:灵敏度和准确度能满足测定要求;方法成
7、熟;抗 干扰能力好;操作简便。? 我国环保部将现行方法分为三类:? A类为国家或行业的标准方法,是评价其它监测方法的基准方 法,也是环境纠纷法定的仲裁方法;? B类为统一方法,被实验验证是成熟的方法;? C类为试用方法,少数人研究和应用,或直接从国外引进,供 监测科研人员试用。 1、选择监测分析方法的原则 2、监测分析方法的分类: 原子吸收法:冷原子吸收法、火焰原子吸收法和石墨炉原 子吸收法。? 分光光度法:可见、紫外和红外分光光度法。? 等离子体发射光谱(ICP-AES)法:? 电化学法:库仑分析法、电位分析法和近代极谱分析法? 离子色谱法:? 其他方法:化学法、原子荧光法、气相分子吸收光谱
8、法、等? 离子发射光谱-质谱(ICP-MS)? 用于测定无机污染物的方法 气相色谱(GC)和高效液相色谱法(HPLC):分离多种有机 物。? 气相色谱-质谱法(GC-MS) :可对复杂环境样品中的微量组 ? 分进行定性和定量分析。? 其他方法:常规监测中的有机物类别测定、好氧有机物测定 ? 等,分光光度法、化学法等也有一定应用。? 用于测定有机污染物的方法 还有生物测定法、放射性监测法和污染物形态分析等用 于水和废水污染因子的测定。 部分监测分析方法测定项目 地表水样的采集(Collecting of surface water sample)? 采集前的准备 第二节 水样的采集 监测方案是检
9、测程序和技术方法的总体设计。 首先明确监测目的,然后在调查研究基础上确定监测项目;? 其次,布设监测断面和采样点,安排采样时间与采样频率;? 再者,选定采样方法和分析测定技术; ? 最后,提出要求,制定质量控制和保证措施及实施进度计划。 检测方案的制定 一、地表水监测方案制订 1、基础资料收集 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;河宽、河深、 河床结构及地质状况等。? ? 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? ? 水体沿岸水资源现状及用途。如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
10、划等。? ? 历年水质监测资料、水文实测资料、水环境研究成果等。 布设原则 2、监测断面和采样点的布设 在对调查研究结果和有关资料进行综合分析的基础上,根 据水体尺度范围,考虑代表性、可控性及经济性等因素、确 定断面类型和采样点数量,并不断优化。? ? 有大量废水排入河流的主要居民区、工业区的上游和下 游,支流与干流汇合处,入海河流河口处及受潮汐影响河 段,国际河流出入国境线出入口,湖泊、水库出入口,应设 监测断面。 饮用水水源地和流经主要风景游览区、自然保护区,以及 与水质有关的地方病发病区、严重水土流失区及地球化学异 常区的水域或河段,应设置监测断面。? ? 监测断面的位置应避开死水区、回
11、水区、排污口处,尽量 选择水流平稳、水面宽阔、无浅滩的顺直河流。? ? 监测断面应尽可能与水文测量断面重合;要求有明显岸边 标志。 河流监测断面需设置背景断面、对照断面、控制断面和消减断面 为特定的环境管理还可设管理断面。 a、背景断面:指为评价某一完整水系的污染程度,未受人类 生活和生产活动影响,能够提供水环境背景值的断面。 背景断面须能反映水系未受污染时的背景值。? ? 要求:基本上不受人类活动的影响,远离城市居民区、工业 区、农药化肥施放区及主要交通路线。? ? 原则上应设在水系源头处或未处污染的上游河段,如选定断 面处于地不离化学异常区,则要在异常区的上、下游分别设 置。如有较严重的水
12、土流失情况,则设在水土流失区的上游。 b、对照断面:指具体判断某一区域水环境污染程 度时,位于该区域所有污染源上游处,能够提供这 一区域水环境本底值的断面。? ? 反映进入本监测河段前的水体水质状况,布设在进 入城市或工业区以前的地方,避开各种废水、污水 流入或回流处。? c、控制断面:指为了解水环境受污染程度及期其变化情况的断 面。? ? 控制断面用来反映某排污区(口)排放的污水对水质的影响。 应设置在排污区(口)的下游,污水与河水基本混匀处。? ? 控制断面的数量、控制断面与排污区(口)的距离可根据以下 因素决定:? 主要污染区的数量及其间的距离;? 各污染源的实际情况;? 主要污染物的迁
13、移转化规律和其它水文特征等; d、削减断面:指工业废水或生活污水在水体内流经一 定距离而达到最大程度混合,污染物受到稀释、降解, 其主要污染物浓度有明显降低的断面。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。? ? 湖泊、水库监测垂线(或断面)的布设 湖泊、水库通常只设监测垂线,当水体复杂时,可参 考河流的有关规定。 在湖(库)的不同水域,如进水区、深水区、湖心 区、岸边区,按照水体类别和功能设置监测垂线。 湖(库)若无明显功能区别,可用网格法均匀设置监 测垂线,其垂线数根据湖(库)面积、湖内形成环流的 水团及入湖(库)河流数等因素酌情确定。 海洋 根据污染物在较大面积海域
14、分布不均匀性和局部海域的相 对均匀性的时空特征,用统计方法将监测海域分为污染区、 过渡区和对照区,在三类区域分别设置适量监测断面和采样 垂线。 采样点位的确定 根据水面宽度确定断面上的采样垂线,在根据采样垂线 水深确定采样点的数目和位置。 对于江、河水系: 说明:? 1)监测断面上采样垂线的布设,应避开岸边污染带。对有必 要进行监测的污染带,可在污染带内酌情增加垂线。? 2)对无排污河段或有充分数据证明断面上水质均匀时,可只 设一条中泓垂线。? 3)凡布设于河口,要计算污染物排放通量的断面,必须按本 规定设置采样垂线。 说明:? 1)水深不足1m时,在1/2水深处;? 2)河流封冻时,在冰下0.5m处;? 3)若有充分数据证明垂线上水质均匀,可酌情减少采样点数;? 4)凡布设于河口,要计算污染物排放通量的断面,必须按本规定设置采样点。 采样点位的确定 湖泊、水库监测垂线上采样点的布设与河流相同,但如 果存在分层现象,应先测定不同水深处的水温、溶解氧等参 数,确定分层情况后,在决定垂线上的采样点位和数目,一 般在水面下0.5m处和水底以上0.5m处,还要在每一斜温分层 1/2处设点。 海域也根据分层设置,如水深50-100m,在表层、10m层、 50m层和底层设采样点。 监测断面和采样点确定后,应有固定的天然标识物;如 果没有应设人