《水质污染与水质监测》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水质污染与水质监测（77页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章 水和废水监测,第一节 水质污染与监测,第二节 水质监测方案制订,第三节 水样的采集和保存,第四节 水样的预处理,第五节 物理指标检验,第六节 金属化合物的测定,第七节 非金属无机物的测定,第八节 有机污染物的测定,第九节 底质监测,第十节 活性污泥性质的测定,第二节 水质监测方案制订,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,（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
2、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。,（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
3、可能与水文测量断面重合。,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
4、污口下游1500m以外的河段上。,A,A,B,B,C,C,D,D,E,E,F,F,G,G,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,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。,中泓线,有明显水流处,采样点位确定,有明显水流处,中泓线,有明显水流处,采样点位确定,等间距设置,采样点位确定,采样点位确定,水面下0.30.5m处,河底以上0.5m处,水深处,点击此处观看“河流断面监测实验”,选采样点时注意事项,不要在水系边界采样,
5、以河流为例，河流的岸边、表面和底部都是水系的边界。 照顾采样的方便：有时需从采样方便来选择采样点。如河流的采样点常选在有桥坝处，以便能接近河流。,确定采样的位置：当采样地点已选择完，就需确定具体的采样位置。假若所选地点的水质经检验证明基本上是均匀的，只要设一个取样位置就够了。若所选地点的水质不均匀，可另找一个水质均匀的地点，回原采样点不变，仅在该点不同的几个位置上进行多点取样，综合各点水样后以代表该地点的水质。 为了知道被测物分布的是否均匀，可事先在不同的地点取样分析，这时快速的野外测试如电导、温度和溶解氧是很有用的。,思考：当河道有支流汇入时应如何设置断面呢？,对照断面,控制断面,削减断面,
6、断面,点位,（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。,（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（
7、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24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。,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
8、需了解废水处理效果，还要在处理设施进口设采样点。,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。,(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。,第三节 水样的采集和保存,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。 （
9、二）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。,混合水样: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。 平均水样：指每隔相同时间取等量废水混合而成，或取样后测定，取平均值。适于废水排放、流量比较恒定，性质较稳定的污染物。 比例组合水样:在废水排放量不恒定的情况下，可将一个排污口不同时间的废水样依照流量的大小按比例混合，这样得到的废水样成为比例组合水样。 需注意：废水的pH值、溶解氧、硫化物、大肠杆菌、余氯和可溶性气体等的废水样不宜混合，需取瞬时水样，尽快分析。,（三）混合水样,二、地表水样的采集 (一) 采
10、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）,图2.5 简易采水器和急流采水器示意图,图2.6 泵式采水器示意图,图2.7 废（污）水自动采水器示意图,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。,五、采集水样注意事项 (1)测定悬浮物、pH、溶解氧
11、、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。,(3)采样操作的注意事项： 采样前，需用样液冲洗容器两三次； 但是有时不宜冲洗，例如当容器中已放有保存剂时； 或者当样液中含有易被容器壁吸附的如固体、金属和油脂等物质时，在这种情况，容器需先清洁好和烘干无水。 含油试液不能取满。,六、流量的测量
12、 (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）。,(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。
13、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。,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：,图2.8 直角三角堰示意图,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
14、品瓶。,(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。,(2) 调节pH值 测定金属离子的水样常用HNO3酸化至pH为12，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NaOH调至pH为12时， 使之生成稳定的酚盐等。 (3) 加入氧化剂或还原剂 测定汞的水样需加入HNO3(至pH1)和K2Cr2O7(0.05%)，使汞保持高价态；测定硫化
15、物的水样，加入抗坏血酸，可以防止被氧化；测定溶解氧的水样则需加入少量硫酸锰和碘化钾固定溶解氧（还原）等。,(三) 水样的过滤或离心分离 如欲测定水样中某组分的含量，采样后立即加入保存剂，分析测定时充分摇匀后再取样。 如果测定可滤（溶解）态组分含量，所采水样应用0.45m微孔滤膜过滤，除去藻类和细菌，提高水样的稳定性，有利于保存。 如果测定不可过滤的金属时，应保留过滤水样用的滤膜备用。对于泥沙型水样，可用离心方法处理。对含有机质多的水样，可用滤纸或砂芯漏斗过滤。用自然沉降后取上清液测定可滤态组分是不恰当的。,第四节 水样的预处理,一、水样的消解 二、 富集与分离 (enriching and s
16、eparation),为什么要进行预处理 环境水样所含组分复杂，并且多数污染组分含量低，存在形态各异，所以在分析测定之前，往往需要进行预处理，以得到欲测组分适合测定方法要求的形态、浓度和消除共存组分干扰的试样体系。,一、水样的消解,（一）消解的目的 破坏有机物 溶解悬浮性固体 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。 （二）要求：消解后的水样应清澈、透明、无沉淀。 （三）方法：消解水样的方法有湿式消解法和 干式分解法(干灰化法)。,水样预处理的原则： 最大限度去除干扰物 回收率高 操作简便省时 成本低、对人体和环境无影响,一、水样的消解,（一）湿式消解法 1. 硝酸消解法 适于较清洁的水样。 2. 硝酸-高氯酸消解法 两种酸都是强氧化性酸，联合使用可消解含难氧化有机物的水样。注意事项 3. 硝酸-硫酸消解法 两种酸都有较强的氧化能力，其中硝酸沸点低，而硫酸沸
