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1、第二章 水和废水的监测一、 本章内容提要：主要介绍水和废水监测方面的基本概念和知识，介绍水质监测方案的内容和制订的基本要求，介绍代表性项目的测定原理和方法，介绍所涉及的重要的仪器分析方法原理。要求同学们熟悉水体中的主要污染物质来源及其分布和迁移转化规律，掌握水体的布点和取样方法，掌握必测项目的分析理论。通过实验达到对重点项目的实验操作水平。二、 教学目的与要求：1 了解我国水资源的状况、水体污染的概况，水质监测的对象及需要测定的项目；2 掌握地表水、地下水、污水监测方案的制订方法，掌握重点项目的具体测定操作。三、 重点与难点：1 各种污水监测方案的制订方法，操作过程；2 掌握悬浮物、pH、电导
2、率、酸碱度、硬度、Hg2+、Cd2+、Cr（）、Pb2+、As（）、CN-、F-、三氮（NH3-N、NO-2-N、NO3N）及三氧（DO、BOD、COD）、挥发酚、硫化物的具体测定原理和方法、通过实验掌握实际的操作技能。四、本章学时数 16五、教学内容：第一节 水质污染与监测一、 水资源及其水质污染水表现的对人类特别有用的属性就叫水资源。 水的用途：1 水是构成细胞的要素，没有水就不可能有生命；2 水是环境要素，正是水的循环使地球充满了勃勃生机；3 水是生产和生活必不可少的物质。广义的水资源：地球上各种形态的水；估计在地球存在的总水量约为1.371018m3，其中淡水仅占2.7%，并且主要分布
3、于地球的南、北两极和深层地下，可被人们直接利用的水不到淡水总量的1%。狭义的水资源：可被人们直接利用的水；可利用水=动态水量+储存水量（地下水） 在一个特定的地区，可利用水是非常有限的，多年取水量大于循环水量时，就产生水荒，给生产、生活带来危害。人们在利用时必须要求水达到一定的质量标准。水质就是指水和其中所含的杂质共同表现出来的综合特性。描述水质量的参数就是水质指标，用水中杂质的种类和数量表示。水是天然的溶剂，地质环境中不存在纯水。水质污染：进入水体中污染物质含量，超过了水体的自净能力，使水质受到损害，以至对水的用途产生不利和不合理的影响。二、 水质监测的对象和目的对象：环境水质监测 污染源监
4、测目的：掌握水质现状及其变化趋势；对废水监测，为污染源管理提供依据；对污染事故进行应急监测，为分析和判断事故原因、危害及制定对策提供依据；为全面环境管理服务（制订修改环境标准、法律、法规等）；为开展水环境质量评价和预测、预报及进行环境科学研究提供基础数据和技术手段。三、 监测项目：监测项目要根据水体被污染情况、水体功能和废水所含污染物及经济条件等因素确定。按优先污染物优先监测的原则，我国列出了68 种优先污染物，包括14个种类，其中有机物58 种。不同功能的水监测项目不同；掌握不同污水的具体监测项目，以当时国家的法规、标准为准。（一） 地表水监测项目1 江河、湖泊、渠道、水库监测地表水环境质量
5、标准（GB38382002）中，为满足地表水各类使用功能和生态环境质量要求，将监测项目分为基本项目、集中式生活饮用水地表水源地补充项目和集中式生活饮用水地表水源地特定项目三类。基本项目包括：水温、pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总氮（湖、库）总磷、铜、锌、硒、砷、汞、镉、铅、铬（六价）、氟化物、氰化物、硫化物、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群。2 海水监测项目按海水水质标准（GB30971997）执行。（二） 生活饮用水监测项目生活饮用水质卫生规范（2001年）中分为常规检测项目和非常规检测项目。1 常规检测项目 肉眼可见物、色、臭和味、浑浊度、pH
6、、总硬度、铝、铁、锰、铜、锌、挥发酚、阴离子合成洗涤剂、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体、耗氧量、砷、镉、铬（六价）、氰化物、氟化物、铅、汞、硒、硝酸盐、氯仿、四氯化碳、细菌总数、总大肠菌群、游离余氯、总放射性、总放射性。2非常规检测项目见教材33页。（三） 废（污）水监测项目不同行业排放的废（污）水监测项目有些是相同的，有些是不同的。祥见教材33页。四、 水质监测分析方法（一） 选择监测分析方法的原则：灵敏度能满足定量要求；方法成熟准确；操作简便易于普及；抗干扰能力好（二）监测分析方法的分类：1用于测定无机污染物的方法（1）原子吸收法（2）分光光度法（3）等离子发射光谱法（4）电化学法（5）离子
7、色谱法（6）其他方法2用于测定有机污染物的方法（1）气相色谱法和高效液相色谱法（2）气相色谱质谱法（3）其他方法目前我国把监测方法分为三级：一）国家标准分析方法（A 级） 二）统一分析方法（B 级） 三）等效方法（C 级）最常用分析方法：重量法；容量法；分光光度法；原子吸收分光光度法；气相色谱法；电化学分析法；离子色谱法等。第二节 水质监测方案的制定环境监测是一项系统工程，需要许多人协同动作，因此必须有一个行动的方案和计划，是每个人知道干什么，应该怎样干。内容包括：目的目标，在调查研究的基础上确定监测对象；设计监测网点；合理安排采样时间和频率；选定采样方法和分析方法；提出监测报告要求；制定质量
8、保证程序、措施；具体的实施计划。对环境监测的全过程进行指导。水质监测方案：对整个环境监测过程进行指导的纲领性文件。一、 地面水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、地貌等自然环境状况的资料；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、排谁水情况等社会环境方面的资料；3水体沿岸资源植被破坏及水土流失情况，水资源的用途，流域土地功能等；4历年的水监测资料；二）监测断面和采样点的设置 1设置原则：（1）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。（2）有大量废水排入河
9、流的主要居民区、工业区的上游和下游，支流与干流汇合处，入海河流河口及受潮汐影响河段，国际河流出入国境线出入口；湖泊、水库、河口的主要入口和出口应设置监测断面；（3）饮用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；（4）监测断面的位置要避开死水区、回水区、排污口处，尽量选择水流平稳、水面宽阔、无浅滩的顺直河段；（5）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。 2河流监测断面的布设：背景断面：设在基本上未受人类影响的河段，用于评价一完整水系的污染程度。对照断面：为了解流入监测河段前的水体水质状况而设
10、置。控制断面：为评价监测河段两岸污染源对水体水质影响而设置。削减断面：经稀释扩散和自净作用，使污染物浓度显著降低的断面。3 湖泊、水库监测垂线（或断面）的布设 首先判断湖、库是单一水体还是复杂水体。单一水体，可用网格布点法均匀设置监测垂线。复杂水体按下列原则设置监测断面。（1）在进出湖、库河流汇合处分别设置监测断面；（2）以各功能区为中心，在其辐射线上设置弧型监测断面；（3）在湖、库中心，深浅水区，滞流区，不同鱼类的回游产卵区，水生生物经济区等设置监测断面。4海洋在调查研究的基础上，运用统计方法将监测海域划分为污染区、 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。5采样点位的确定
11、：在一个采样断面上，水面宽50m，中泓一条垂线；50100m，左、右两条垂线，应在有明显水流处；1001000m，左、中、右三条垂线；水面宽1500m，设五条等距离的垂线。在一条垂线上，5m时，水面下0.3m0.5m处取样，水深不足1m时，在水1/2深处设采样点；5m10m时，水面下0.3m0.5m ，河底上1m处两点取样；水深10m50m时，水面下、河底上、水1/2深处各点取样；水深超过50m时，酌情增加采样点。湖泊采样要考虑到间温层，菜样点确立后要有明显的岸边标志。（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
12、流，每年采样不少于68次，多在丰、枯、平水期，冰封期、洪水期采样；最好每月测一次；可在一天内按不同时间间隔分别采样，特殊情况随时增加采样次数。（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。（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。（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三次。（7）海水水质常规监测，每年按丰、平、枯水期或季度采样监测24次。（四）采样及监测技术的选择（五）结果表达、质量保证及实施计划二、地下水质监测方案的制订储存土壤和岩石空隙中的
13、水统称地下水。特点：1。流动缓慢，一旦污染,很难恢复，无法治理；自监测井所取水仅代表井周围很小的区域；2。地下水所受条件与地面水不同，一旦取出，立即发生变化，因此监测方案的制定更复杂。（一）调查研究和收集资料 监测区域的水文、地质、气象资料和以往的监测资料；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；调查采样井的有关参数；确定主要污染源和主要污染物，划分水文地质单元。（二）采样点的布设 1背景值监测井的设置原则：弄清地下水的分层和流向。污染区的外围，在垂直地下水流向的上方；新开发地区应在污染源尚未引入之前设置；2 监测井的布设原则：工业区和重点污染源所在地的监
14、测井，根据污染物在地下水中的扩散形式确定：条带状，在含水层渗透性较大的地方和排污渠道的两岸，此时可沿地下水流向及其垂直方向分别布设采样点；点状，在含水层渗透性小的地方，监测井宜设在近污染源处。块状，污灌区、大量施用农药和化肥的农田、没有给排水设施的小城镇易造成块状污染，可采用网格法均匀布点。漏斗区根据地下水流向和污染源所在位置而定而定；（三）采样时间和采样频率的确定 按丰、枯水期，四季或月采样，每期采样两次；对用水井、回灌井应监测水质情况，要队井位进行编号，标在地区分布图上；三、水污染源监测方案的制定调查：用水情况，污水的类型，主要污染物及排污去向和排放量；车间、工厂或地区排污口的数量及位置；
15、污水处理情况，排放区域，是否有渗坑等。（一）采样点的设置 1工业废水在车间排污口设点测一类污染物；在工厂总排污口设点测二类污染物； 在处理设施的排出口处布点，进水口处布点可判断处理效率；2城市污水城市污水管网，采样点应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。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；（二）采样时间和频率 1工业废水车间排污口：平均水样 定时水样 混合水样；工厂排污口：在一个生产周期内连续定时采样，单独分析，找出高峰，每季度测一次污水排放量，每月测两次水质；环境保护行政主管部门进行不定期的监督性监测。2城市污水对城市管网污水，可在一年的丰、枯
