1 第二章水和廢水監(jiān)測 2 一 教學(xué)目的 了解水和廢水監(jiān)測的基本程序 掌握水樣的采集 預(yù)處理方法 掌握典型監(jiān)測項(xiàng)目 指標(biāo) 的分析方法及結(jié)果計(jì)算方法 二 教學(xué)重點(diǎn) 布點(diǎn)方法 水樣預(yù)處理 典型水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目分析方法 三 教學(xué)難點(diǎn) 無機(jī)陰離子 營養(yǎng)鹽及有機(jī)污染物綜合指標(biāo)的監(jiān)測方法 3 思考 水資源保護(hù)的重要性 1 總量大 總量14億KM3 可利用率所占比例小海水 97 3 淡水 2 7 冰蓋 冰川占77 2 地下水 土壤水占22 4 湖泊 沼澤占0 35 大氣占0 04 河流占0 01 2 分布不均勻 時(shí)間上 空間上 3 人類活動導(dǎo)致水體污染 4 第一節(jié) 概述 區(qū)分水跟水體地表被水覆蓋的綜合體 水相 固相及生物相 是河流 湖泊 沼澤 地下水 冰川 海洋等地表與地下貯水體的總稱課本示例 重金屬在水體中的轉(zhuǎn)移 一 水體 水體污染 水質(zhì) 5 一 水體 水體污染 水質(zhì) 水體污染1 水體自凈 廣義 受污染的水體 經(jīng)過水中物理 化學(xué) 生物作用 使污染物濃度降低 并恢復(fù)到以前的水平 物理凈化過程 a可沉降固體下沉 b懸浮物 膠體和溶解性污染物的稀釋 化學(xué)凈化過程 污染物由于氧化 還原 酸堿反應(yīng) 分解 化合 吸附等作用使得污染物的存在形態(tài)發(fā)生變化和濃度降低 生物凈化過程 藻類 微生物可對水中有機(jī)物進(jìn)行氧化分解 從而使污染物降解 6 一階段 易被氧化的有機(jī)物進(jìn)行氧化分解 數(shù)小時(shí)內(nèi)可完成 二階段 在微生物體內(nèi)發(fā)生生物化學(xué)氧化分解 5天內(nèi)完成 三階段 含氮有機(jī)物的硝化過程 一個(gè)月左右 有機(jī)物的自凈過程 7 一 水體 水體污染 水質(zhì) 水體污染2 水體環(huán)境容量 人類生存在自然生態(tài)系統(tǒng)中 不至于受傷害的前提下 某一水體所能容納的污染物的最大負(fù)荷量3 水體污染 排入水體中的污染物 生活污水 工業(yè)廢水等 的量超出該水體的自凈能力 從而導(dǎo)致水體物理特征 生物特征發(fā)生不良變化 破壞水中的固有生態(tài)系統(tǒng)及水體的功能 從而影響水的有效利用價(jià)值 造成水質(zhì)惡化的一種現(xiàn)象4 水體污染物的來源 8 一 水體 水體污染 水質(zhì) 水質(zhì)和水質(zhì)指標(biāo)1 水質(zhì) 由水和水中所含的雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的綜合性指標(biāo)2 水質(zhì)指標(biāo) 描述水體質(zhì)量的參數(shù)物理性指標(biāo) 水溫 色度 濁度 透明度 殘?jiān)皯腋∥?電導(dǎo)率等化學(xué)性指標(biāo) 有機(jī)物 有機(jī)污染綜合指標(biāo) 無機(jī)指標(biāo) 重金屬 無機(jī)陰離子 生物性指標(biāo) 類大腸菌群 9 二 水質(zhì)監(jiān)測對象和目的 對象1 水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測 水環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測 對與我們息息相關(guān)的地表水 江 河流 湖泊 海洋等 及地下水的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測2 水污染源監(jiān)測 工業(yè)廢水 生活污水 醫(yī)院污水等 10 二 水質(zhì)監(jiān)測對象和目的 目的1 經(jīng)常性監(jiān)測 水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀 掌握水環(huán)境質(zhì)量的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢2 監(jiān)督性監(jiān)測 水污染源 為污染源管理和排污收費(fèi)提供依據(jù)3 應(yīng)急監(jiān)測 污染事故 為判斷污染事故的原因 危害及采取對策提供依據(jù)4 仲裁監(jiān)測 環(huán)境糾紛 為公正執(zhí)法提供依據(jù)5 為制定水資源保護(hù)相關(guān)法規(guī) 標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)劃 開展水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)及水環(huán)境方面的科學(xué)研究提供數(shù)據(jù) 11 三 水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目及分析方法 監(jiān)測項(xiàng)目 水體功能 污染源類型 人力 經(jīng)費(fèi)及技術(shù)條件 12 三 水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目及分析方法 監(jiān)測項(xiàng)目 1 地表水監(jiān)測項(xiàng)目地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 pdf潮汐河流必測項(xiàng)目增加氯化物 飲用水保護(hù)區(qū)或飲用水源的江河除監(jiān)測常規(guī)項(xiàng)目外 必須注意劇毒和 三致 有毒化學(xué)品的監(jiān)測 有的監(jiān)測項(xiàng)目監(jiān)測結(jié)果低于檢出限 并確認(rèn)該地區(qū)沒有新污染源增加時(shí)刻減少監(jiān)測頻次選測項(xiàng)目有監(jiān)測能力的情況下每年監(jiān)測1次GB3838 2002 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) pdf 13 三 水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目及分析方法 監(jiān)測項(xiàng)目 2 工業(yè)廢水監(jiān)測項(xiàng)目地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 pdf必測項(xiàng)目 選測項(xiàng)目的增減 由縣級以上環(huán)境保護(hù)行政主管部門認(rèn)定 選測項(xiàng)目有監(jiān)測能力的情況下每年監(jiān)測1次 14 三 水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目及分析方法 監(jiān)測項(xiàng)目 3 底質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) pdf必測項(xiàng)目 砷 汞 烷基汞 鉻 六價(jià)鉻 鉛 鎘 銅 鋅 硫化物和有機(jī)質(zhì) 選測項(xiàng)目 有機(jī)氯農(nóng)藥 有機(jī)磷農(nóng)藥 除草劑 PCBs 烷基汞 苯系物 多環(huán)芳烴和鄰苯二甲酸酯類 15 三 水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目及分析方法 監(jiān)測項(xiàng)目 4 地下水監(jiān)測項(xiàng)目 地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 pdf中規(guī)定地下水常規(guī)監(jiān)測項(xiàng)目有 17項(xiàng) 20項(xiàng) 16 三 水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目及分析方法 監(jiān)測項(xiàng)目 5 飲用水源地監(jiān)測項(xiàng)目執(zhí)行 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB3838 2002 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) pdf中規(guī)定的監(jiān)測項(xiàng)目6 污染源監(jiān)測項(xiàng)目執(zhí)行 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978 1996 pdf及有關(guān)行業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的監(jiān)測項(xiàng)目 17 三 水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目及分析方法 分析方法 1 基本分析方法 化學(xué)分析法 儀器分析法 生物監(jiān)測法 分子生物學(xué)監(jiān)測法2 為保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的可比性 對各種污染物規(guī)定有相應(yīng)的分析方法 具體分為以下3級 標(biāo)準(zhǔn)分析方法統(tǒng)一分析方法等效分析方法 18 標(biāo)準(zhǔn)分析方法 包括國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分析方法 經(jīng)典 準(zhǔn)確度較高的方法環(huán)境污染糾紛法定的仲裁方法用于評價(jià)其他分析方法的基準(zhǔn)方法統(tǒng)一分析方法 在對某些監(jiān)測項(xiàng)目監(jiān)測時(shí) 如果沒有成熟的監(jiān)測方法 但又急需監(jiān)測 經(jīng)研究作為統(tǒng)一方法予以推廣的方法 在使用中積累經(jīng)驗(yàn) 不斷完善 為上升為國家標(biāo)準(zhǔn)方法創(chuàng)造條件等效分析方法 與前兩類方法的靈敏度 準(zhǔn)確度 精密度具有可比性的分析方法 19 三 水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目及分析方法 分析方法 3 選擇監(jiān)測分析方法的原則方法穩(wěn)定 操作簡單 易于普及 試劑無毒或毒性較小盡量采用國家標(biāo)準(zhǔn)分析法對污染糾紛進(jìn)行仲裁時(shí) 必須采用國家標(biāo)準(zhǔn)分析法無國標(biāo)法和統(tǒng)分法的監(jiān)測項(xiàng)目 可采用ISO 美國EPA和日本JIS方法體系中的一些等效方法 驗(yàn)證合格方可使用 20 四 排污總量監(jiān)測 排水量 某一時(shí)間段從排污口排放的廢水總量排污總量 某一時(shí)段從排污口排放出污染物的總量 21 四 排污總量監(jiān)測 流量測定原則 瞬時(shí)流量平均流量時(shí)間積分流量流量測定方法 流速儀法容量法溢流堰法浮標(biāo)法量水槽法電磁式流量計(jì)法電表式明渠流量計(jì)法 22 五 流域污染物通量監(jiān)測 流域污染物通量指的是某一特定污染物通過某一河流斷面的量 是2004年新開展的 針對我國七大水系污染控制的一項(xiàng)新指標(biāo) 主要目的是 防止跨界水污染事故的發(fā)生Q kg s mg L q m3 s 10 3 23 五 流域污染物通量監(jiān)測 根據(jù)我國目前的儀器裝備情況 推薦簡易的浮標(biāo)法測流量取一段較規(guī)則 長度不小于10m 無彎曲 有一定液面高度的河床 測其平均寬度及水面高度 取一漂浮物 放入流動河水的中央 在無外力的影響下 使漂浮物流經(jīng)被測距離 記錄流過時(shí)間 重復(fù)數(shù)次 取平均值 流量按下式計(jì)算 q m3 s 0 7LS t式中 L 選取河道部分長度 m t 浮標(biāo)法通過這段距離的所需平均時(shí)間 s S 河流斷面面積 m2 注 河床截面積可用測量桿在選定斷面通過測量幾個(gè)點(diǎn)位的深度計(jì)算出 為避免較大誤差 至少要有5個(gè)測量點(diǎn) 每個(gè)測量點(diǎn)之間不能超過20m 地形較復(fù)雜的河床測量點(diǎn)應(yīng)加密 24 五 流域污染物通量監(jiān)測 濃度測定 可采用污染物的瞬時(shí)濃度代表一定時(shí)段內(nèi)該污染物的平均濃度 平均濃度是不同采樣點(diǎn)采集樣品中污染物濃度求均值得到如何確定一個(gè)監(jiān)測斷面上采樣點(diǎn)數(shù) 25 第二節(jié) 地表水和水污染源監(jiān)測技術(shù)路線 地表水監(jiān)測采用以流域?yàn)閱卧?優(yōu)化斷面為基礎(chǔ) 連續(xù)自動監(jiān)測分析技術(shù)為先導(dǎo) 手工采樣 實(shí)驗(yàn)室分析技術(shù)為主體 移動式現(xiàn)場快速應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)為輔助手段的自動監(jiān)測 常規(guī)監(jiān)測與應(yīng)急監(jiān)測相結(jié)合的技術(shù)路線 一 地表水監(jiān)測技術(shù)路線 26 重點(diǎn)污染源采用以自動在線監(jiān)測技術(shù)為主導(dǎo) 其他污染源采用以自動采樣和流量監(jiān)測同步 實(shí)驗(yàn)室分析為基礎(chǔ) 并以手工混合樣品 實(shí)驗(yàn)室分析為輔助手段的濃度監(jiān)測與總量監(jiān)測相結(jié)合的技術(shù)路線 二 水污染源監(jiān)測技術(shù)路線 27 第三節(jié) 水環(huán)境監(jiān)測方案 主要介紹河流 湖泊及水庫監(jiān)測斷面 采樣點(diǎn) 采樣時(shí)間以及采樣頻率的確定 一 地表水 28 地表水監(jiān)測斷面的布設(shè)原則 監(jiān)測斷面在總體和宏觀上須能反映水系或所在區(qū)域的水環(huán)境質(zhì)量狀況 各斷面的具體位置須能反映所在區(qū)域環(huán)境的污染特征 盡可能以最少的斷面獲取足夠的有代表性的環(huán)境信息 同時(shí)還須考慮實(shí)際采樣時(shí)的可行性和方便性 對流域或水系要設(shè)立背景斷面 控制斷面 若干 和入?？跀嗝?對行政區(qū)域可設(shè)背景斷面 對水系源頭 或入境斷面 對過境河流 或?qū)φ諗嗝?控制斷面 若干 和入海河口斷面或出境斷面 在各控制斷面下游 如果河段有足夠長度 至少10km 還應(yīng)設(shè)消減斷面 根據(jù)水體功能區(qū)設(shè)置控制監(jiān)測斷面 同一水體功能區(qū)至少要設(shè)置1個(gè)監(jiān)測斷面斷面位置應(yīng)避開死水區(qū) 回水區(qū) 排污口處 盡量選擇順直河段 河床穩(wěn)定 水流平穩(wěn) 水面寬闊 無急流 無淺灘處 監(jiān)測斷面力求與水文測流斷面一致 以便利用其水文參數(shù) 實(shí)現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測與水量監(jiān)測的結(jié)合 監(jiān)測斷面的布設(shè)應(yīng)考慮社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展 監(jiān)測工作的實(shí)際狀況和需要 要具有相對的長遠(yuǎn)性 流域同步監(jiān)測中 根據(jù)流域規(guī)劃和污染源限期達(dá)標(biāo)目標(biāo)確定監(jiān)測斷面河道局部整治中 監(jiān)視整治效果的監(jiān)測斷面 由所在地區(qū)環(huán)境保護(hù)行政主管部門確定 入海河口斷面要設(shè)置在能反映入海河水水質(zhì)并臨近入海的位置 29 地表水監(jiān)測斷面的布設(shè) 一個(gè)水系或一條較長的河流 應(yīng)根據(jù)河流流經(jīng)區(qū)段設(shè)置背景斷面 入境斷面 控制端面及出境斷面背景斷面 未受人類生活或生產(chǎn)活動影響 能提供水環(huán)境背景值的斷面 設(shè)置在水系源頭 目的是用以評價(jià)完整水系受污染程度對照斷面 入境斷面 水系進(jìn)入某區(qū)域且尚未受到本區(qū)域污染源影響處 每個(gè)區(qū)域只需1個(gè) 控制端面 了解水體受本區(qū)域污染情況 設(shè)置在排污口下游500 1000m處出境斷面 反映水系進(jìn)入下一行政區(qū)域前的水質(zhì)情況 設(shè)置在最后一個(gè)排污口下游 污水與河水基本混勻 盡可能靠近水系的出境處消減斷面 設(shè)置在城市或工業(yè)區(qū)最后一個(gè)排污口下游1500m以外的河段上 目的是反映河流對污染物的自凈情況 河流監(jiān)測斷面設(shè)置 30 31 地表水監(jiān)測斷面的布設(shè) 湖泊 水庫通常只設(shè)監(jiān)測垂線 如有特殊情況可參照河流的有關(guān)規(guī)定設(shè)置監(jiān)測斷面 湖 庫 區(qū)的不同水域 如進(jìn)水區(qū) 出水區(qū) 深水區(qū) 淺水區(qū) 湖心區(qū) 岸邊區(qū) 按水體類別設(shè)置監(jiān)測垂線 湖 庫 區(qū)若無明顯功能區(qū)別 可用網(wǎng)格法均勻設(shè)置監(jiān)測垂線 監(jiān)測垂線上采樣點(diǎn)的布設(shè)一般與河流的規(guī)定相同 但對有可能出現(xiàn)溫度分層現(xiàn)象時(shí) 應(yīng)作水溫 溶解氧的探索性試驗(yàn)后再定 以各功能區(qū) 城市 工廠排污口 飲水水源 風(fēng)景名勝區(qū)等 為中心 在其輻射線上設(shè)置監(jiān)測斷面湖庫的不同水域 如 湖庫中心 深 淺水區(qū) 滯流區(qū) 不同魚類的回游產(chǎn)卵區(qū)等 設(shè)置監(jiān)測斷面 湖泊 水庫監(jiān)測斷面設(shè)置 32 33 地表水采樣點(diǎn)位的確定 根據(jù)河流的寬度確定采樣垂線條數(shù) 根據(jù)河流深度確定采樣垂線上采樣點(diǎn)個(gè)數(shù) 河流采樣點(diǎn)的確定 34 地表水采樣點(diǎn)位的確定 湖庫采樣點(diǎn)的確定 35 采樣斷面及點(diǎn)位的確定必須由水環(huán)境監(jiān)測主管部門審核確認(rèn) 一經(jīng)確認(rèn)不得任意更改 并在地圖上表明具體位置 現(xiàn)場需要設(shè)置固定標(biāo)志物 并以文字說明斷面周邊情況 并配備相片材料 確實(shí)需要更改的 要經(jīng)水環(huán)境監(jiān)測主管部門同意 重作優(yōu)化處理與審核確認(rèn) 36 地表水采樣時(shí)間和頻次 確定采樣頻次的原則依據(jù)不同的水體功能 水文要素和污染源 污染物排放等實(shí)際情況 力求以最低的采樣頻次 取得最有時(shí)間代表性的樣品 既要滿足能反映水質(zhì)狀況的要求 又要切實(shí)可行 37 時(shí)間及頻率引自 地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 HJ T91 2002飲用水源地 省 自治區(qū) 直轄市 交界斷面中需要重點(diǎn)控制的監(jiān)測斷面每月至少采樣一次 國控水系 河流 湖 庫上的監(jiān)測斷面 逢單月采樣一次 全年六次水系的背景斷面每年采樣一次受潮汐影響的監(jiān)測斷面的采樣 分別在大潮期和小潮期進(jìn)行 每次采集漲 退潮水樣分別測定 漲潮水樣應(yīng)在斷面處水面漲平時(shí)采樣 退潮水樣應(yīng)在水面退平時(shí)采樣 38 如某必測項(xiàng)目連續(xù)三年均未檢出 且在斷面附近確定無新增排放源 而現(xiàn)有污染源排污量未增的情況下 每年可采樣一次進(jìn)行測定 一旦檢出 或在斷面附近有新的排放源或現(xiàn)有污染源有新增排污量時(shí) 即恢復(fù)正常采樣 國控監(jiān)測斷面 或垂線 每月采樣一次 在每月5日 10日內(nèi)進(jìn)行采樣 遇有特殊自然情況 或發(fā)生污染事故時(shí) 要隨時(shí)增加采樣頻次為配合局部水流域的河道整治 及時(shí)反映整治的效果 應(yīng)在一定時(shí)期內(nèi)增加采樣頻次 具體由整治工程所在地方環(huán)境保護(hù)行政主管部門制定 39 狹義指儲存在土壤和巖石孔隙 裂隙 溶隙中的重力水 廣義指地表以下各種形式的水 地下水埋藏在地層的不同深度 相對地面水而言 其流動性和水質(zhì)參數(shù)的變化比較緩慢 地下水質(zhì)監(jiān)測方案的制訂過程與地面水基本相同 調(diào)查研究和收集資料采樣點(diǎn)的設(shè)置采樣時(shí)間和采樣頻率的確定 二 地下水 引自 地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 HJ T164 2004 40 監(jiān)測點(diǎn) 井 布設(shè)原則 選擇的監(jiān)測點(diǎn)要能反映所在區(qū)域地下水系的環(huán)境質(zhì)量狀況和地下水質(zhì)量空間變化監(jiān)測重點(diǎn)為供水目的的含水層監(jiān)控地下水重點(diǎn)污染區(qū)及可能產(chǎn)生污染的地區(qū)盡量以最少的監(jiān)測點(diǎn)獲取足夠的有代表性的環(huán)境信息 主要供水區(qū)密 一般地區(qū)稀 城區(qū)密 農(nóng)村稀 地下水污染嚴(yán)重區(qū)密 非污染區(qū)稀盡量在經(jīng)常使用的民井 生產(chǎn)井以及泉水中布設(shè)采樣點(diǎn)點(diǎn)位一旦確定 不易輕易變動 盡量保持單井地下水監(jiān)測工作的連續(xù)性 41 監(jiān)測點(diǎn) 井 布設(shè)方法 背景值監(jiān)測井的布設(shè)為了解地下水體未受人為影響條件下的水質(zhì)狀況 在研究區(qū)域的非污染地段設(shè)置污染區(qū)外圍地下水水流上方垂直于水流方向 42 污染控制監(jiān)測井布設(shè)首要考慮因素 污染源的分布和污染物在地下水中擴(kuò)散形式 各地可根據(jù)當(dāng)?shù)氐叵滤飨?污染源分布狀況和污染物在地下水中擴(kuò)散形式 采取點(diǎn)面結(jié)合的方法布設(shè)污染控制監(jiān)測井 監(jiān)測重點(diǎn)是供水水源地保護(hù)區(qū) 滲坑 滲井和固體廢物堆放區(qū)的污染物在含水層滲透性較大的地區(qū)以條帶狀污染擴(kuò)散 監(jiān)測井應(yīng)沿地下水流向布設(shè) 以平行及垂直的監(jiān)測線進(jìn)行控制 滲坑 滲井和固體廢物堆放區(qū)的污染物在含水層滲透性小的地區(qū)以點(diǎn)狀污染擴(kuò)散 可在污染源附近按十字形布設(shè)監(jiān)測線進(jìn)行控制 43 污染控制監(jiān)測井布設(shè)當(dāng)工業(yè)廢水 生活污水等污染物沿河渠排放或滲漏以帶狀污染擴(kuò)散時(shí) 應(yīng)根據(jù)河渠的狀態(tài) 地下水流向和所處的地質(zhì)條件 采用網(wǎng)格布點(diǎn)法設(shè)垂直于河渠的監(jiān)測線 污灌區(qū)和缺乏衛(wèi)生設(shè)施的居民區(qū)生活污水易對周圍環(huán)境造成大面積垂直的塊狀污染 應(yīng)以平行和垂直于地下水流向的方式布設(shè)監(jiān)測點(diǎn) 地下水位下降的漏斗區(qū) 主要形成開采漏斗附近的側(cè)向污染擴(kuò)散 應(yīng)在漏斗中心布設(shè)監(jiān)控測點(diǎn) 必要時(shí)可穿過漏斗中心按十字形或放射狀向外圍布設(shè)監(jiān)測線 透水性好的強(qiáng)擴(kuò)散區(qū)或年限已久的老污染源 污染范圍可能較大 監(jiān)測線可適當(dāng)延長 反之 可只在污染源附近布點(diǎn) 44 區(qū)域內(nèi)的代表性泉 自流井 地下長河出口應(yīng)布設(shè)監(jiān)測點(diǎn) 為了解地下水與地表水體之間的補(bǔ) 給 排 泄 關(guān)系 可根據(jù)地下水流向在已設(shè)置地表水監(jiān)測斷面的地表水體設(shè)置垂直于岸邊線的地下水監(jiān)測線 選定的監(jiān)測點(diǎn) 井 應(yīng)經(jīng)環(huán)境保護(hù)行政主管部門審查確認(rèn) 一經(jīng)確認(rèn)不準(zhǔn)任意變動 確需變動時(shí) 需征得環(huán)境保護(hù)行政主管部門同意 并重新進(jìn)行審查確認(rèn) 45 確定采樣時(shí)間及頻率的原則 依據(jù)不同的水文地質(zhì)條件和地下水監(jiān)測井使用功能 結(jié)合當(dāng)?shù)匚廴驹?污染物排放實(shí)際情況 力求以最低的采樣頻率 取得最有時(shí)間代表性的樣品為反映地表水與地下水的水力聯(lián)系 地下水采樣頻次與時(shí)間盡可能與地表水相一致 46 確定采樣時(shí)間及頻率 背景值監(jiān)測井和區(qū)域性控制的孔隙承壓水井每年枯水期采樣一次 污染控制監(jiān)測井逢單月采樣一次 全年六次 作為生活飲用水集中供水的地下水監(jiān)測井 每月采樣一次 同一水文地質(zhì)單元的監(jiān)測井采樣時(shí)間盡量相對集中 日期跨度不宜過大 47 確定采樣時(shí)間及頻率 遇到特殊的情況或發(fā)生污染事故 可能影響地下水水質(zhì)時(shí) 應(yīng)隨時(shí)增加采樣頻次 污染控制監(jiān)測井的某一監(jiān)測項(xiàng)目如果連續(xù)2年均低于控制標(biāo)準(zhǔn)值的五分之一 且在監(jiān)測井附近確實(shí)無新增污染源 而現(xiàn)有污染源排污量未增的情況下 該項(xiàng)目可每年在枯水期采樣一次進(jìn)行監(jiān)測 一旦監(jiān)測結(jié)果大于控制標(biāo)準(zhǔn)值的五分之一 或在監(jiān)測井附近有新的污染源或現(xiàn)有污染源新增排污量時(shí) 即恢復(fù)正常采樣頻次 例如 地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 pdf地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) pdf 48 49 地下水相關(guān)名詞 重力水 巖土中在重力作用下能自由運(yùn)動的地下水 含水層 能夠貯存 滲透的飽水巖土層 隔水層 結(jié)構(gòu)致密 透水性極弱的導(dǎo)水速率不足以對井或泉提供明顯水量的巖土層 包氣帶 地面以下潛水面以上與大氣相通的地帶 上層滯水 包氣帶中局部隔水層上所積聚的具有自由水面的重力水 潛水 地表以下 第一個(gè)穩(wěn)定隔水層以上具有自由水面的地下水 承壓水 充滿于上 下兩個(gè)相對隔水層之間的含水層 對頂板產(chǎn)生靜水壓力的地下水 50 含水介質(zhì) 賦存地下水且水流在其中運(yùn)動的巖土物質(zhì) 孔隙水 存在于巖土體孔隙中的重力水 裂隙水 貯存于巖體裂隙中的重力水 巖溶水 貯存于可溶性巖層溶隙 穴 中的重力水 泉 地下水的天然露頭 礦泉 含有一定數(shù)量礦物質(zhì)和氣體 有時(shí)水溫超過20 的泉 水文地質(zhì)條件 地下水埋藏 分布 補(bǔ)給 徑流和排泄條件 水質(zhì)和水量及其形成地質(zhì)條件等的總稱 水文地質(zhì)單元 具有統(tǒng)一補(bǔ)給邊界和補(bǔ)給 徑流 排泄條件的地下水系統(tǒng) 51 地下水埋深 地下水埋藏深度 從地表面至地下水潛水面或承壓水面的垂直深度 水位 自由水面相對于某一基面的高程 靜水位 天然水位 抽水前井孔中的穩(wěn)定地下水位 動水位 抽水試驗(yàn)過程中井孔內(nèi)某一時(shí)刻的水位 水深 水體的自由水面到其床面的豎直距離 地下熱水 溫度顯著高于當(dāng)?shù)仄骄鶜鉁?或高于觀測深度內(nèi)圍巖溫度的地下水 地下鹽水 總礦化度在10 50g L之間的地下水 地下鹵水 總礦化度大于50g L的地下水 52 礦水 含有某些特殊組分或氣體 或者有較高溫度 具有醫(yī)療作用的地下水 地下水位下降漏斗區(qū) 開采某一含水層 當(dāng)開采量持續(xù)大于補(bǔ)給量時(shí) 形成地下水面向下凹陷 形似漏斗狀的水位下降區(qū) 地下水污染 污染物沿包氣帶豎向入滲 并隨地下水流擴(kuò)散和輸移導(dǎo)致地下水體污染的現(xiàn)象 自凈 水體依靠自身能力 在物理 化學(xué)或生物方面的作用下使水體中污染物無害化或污染物濃度下降的過程 地下水水質(zhì)監(jiān)測 為了掌握地下水環(huán)境質(zhì)量狀況和地下水體中污染物的動態(tài)變化 對地下水的各種特性指標(biāo)取樣 測定 并進(jìn)行記錄或發(fā)生訊號的程序化過程 53 三 水污染源 地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 pdf 54 工業(yè)廢水 車間或工段有排污口時(shí) 在排污口設(shè)采樣點(diǎn) 主要監(jiān)測工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)中第一類污染物 五毒 Hg Cr Pb As及其無機(jī)化合物 含氯有機(jī)農(nóng)藥 難降解 強(qiáng)致癌物質(zhì) 毒性大 此類物質(zhì)在排放時(shí)不準(zhǔn)稀釋 P26表1 7 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978 1996 pdf工廠的總排污口應(yīng)設(shè)采樣點(diǎn) 主要監(jiān)測排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的第二類污染物 毒性小 易降解 P27表1 8 污水處理設(shè)施效率監(jiān)測采樣點(diǎn)的布設(shè)a 對整體污水處理設(shè)施效率監(jiān)測時(shí) 在各種進(jìn)入污水處理設(shè)施污水的入口和污水設(shè)施的總排口設(shè)置采樣點(diǎn) b 對各污水處理單元效率監(jiān)測時(shí) 在各種進(jìn)入處理設(shè)施單元污水的入口和設(shè)施單元的排口設(shè)置采樣點(diǎn) 55 城市污水 城市污水與市政相聯(lián)系 應(yīng)調(diào)查地下管道的鋪設(shè) 走向 一般在泵站 入河口 污水處理廠的進(jìn)出口設(shè)采樣點(diǎn) 城市污水管網(wǎng) 在一個(gè)城市的主要排污口或總排污口設(shè)點(diǎn)采樣 城市污水干管的不同位置 污水進(jìn)入水體的排放口 非居民生活排水支管接入城市污水干管處 城市污水處理廠 在污水處理廠的污水進(jìn)出口處設(shè)點(diǎn)采樣 56 采樣時(shí)間及采樣頻率 監(jiān)督性監(jiān)測 國家 地方環(huán)境監(jiān)測站 排污單位 一般單位 至少1次 年 重點(diǎn)單位 2 4次 年 其他 如抽查性監(jiān)測 企業(yè)自我監(jiān)測 按照排污單位生產(chǎn)周期及排污量變化特點(diǎn)確定采樣時(shí)間及頻率 一般3次 天 57 采樣時(shí)間及采樣頻率 排污總量監(jiān)測水污染物排放總量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 pdf排水量 100噸 2 4次 年 上下半年各1 2次 100噸 排水量 500噸 至少4次 年 至少1次 季度 500噸 排水量 1000噸 采用等比例采樣實(shí)驗(yàn)室分析1000噸 排水量 自動在線監(jiān)測 物料衡算 根據(jù)質(zhì)量守恒定律而進(jìn)行的物料平衡的計(jì)算 對任何一個(gè)生產(chǎn)過程 其中原料消耗量 產(chǎn)品量 物料損失量之和 通過物料衡算 可知原料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品以及損失的情況 即污染物排放系數(shù) 指在典型工況生產(chǎn)條件下 生產(chǎn)單位產(chǎn)品所產(chǎn)生的污染物量經(jīng)過末端治理設(shè)施削減后的殘余量 或生產(chǎn)單位產(chǎn)品直接排放到環(huán)境中的污染物量 注 當(dāng)污染物直排時(shí) 排污系數(shù)與產(chǎn)污系數(shù)相同 工業(yè)污染源產(chǎn)排污系數(shù)手冊 pdf 排污系數(shù) 58 采樣時(shí)間及采樣頻率 生活污水及醫(yī)院污水生活污水 2次 年 春夏各一次 醫(yī)院廢水 4次 年 每季度一次 59 第四節(jié) 水樣的采集 運(yùn)輸及保存 采樣前準(zhǔn)備 制定計(jì)劃 采樣器 容器的準(zhǔn)備及清洗 采樣 對不同水樣選擇合適的采樣方法 一 水樣的采集 60 水樣類型 定時(shí)水樣 某一時(shí)間段內(nèi) 在同一采樣點(diǎn)按等時(shí)間間隔采集的單獨(dú)水樣 單獨(dú)測試 目的 了解污染源在該時(shí)間段內(nèi)污染物排放情況 濃度 時(shí)間 流量 時(shí)間 瞬時(shí)水樣 某時(shí)間和地點(diǎn) 從水中隨機(jī)采集的分散水樣 適用于水體流量及污染物濃度相對穩(wěn)定的水體 等時(shí)混合水樣 平均混合水樣 某一時(shí)間段內(nèi) 在同一采樣點(diǎn)按等時(shí)間間隔采集等體積的多個(gè)水樣 于同一容器中混合后的樣品 適用于流量穩(wěn)定 水質(zhì)有變化的水樣等比例混合水樣 平均比例混合水樣 某一時(shí)間段內(nèi) 在同一采樣點(diǎn)按等時(shí)間間隔 根據(jù)廢水流量大小按比例采集的多個(gè)水樣 于同一容器中混合后的樣品 適用于流量 水質(zhì)均有變化的水樣 61 水樣類型 流量比例混合水樣 在有自動連續(xù)采樣器的條件下 在一段時(shí)間內(nèi)按流量比例連續(xù)采集而混合均勻的水樣 與采集等比例混合水樣原理相同 流量比例混合水樣一般采用與流量計(jì)相連的自動采樣器采樣 比例混合水樣分為連續(xù)比例混合水樣和間隔比例混合水樣兩種 等時(shí)綜合水樣 不同采樣點(diǎn) 按流量的大小同時(shí)采集的各個(gè)瞬時(shí)水樣混合而得的水樣 適用于多支流河流 多個(gè)排污口樣品的采集單獨(dú)水樣 特殊指標(biāo)采集的水樣必須單獨(dú)采樣 單獨(dú)分析 如 1 某些成分在水中分布不均 懸浮固體 油類等 2 某些成分在放置過程中容易發(fā)生質(zhì)變 溶解氧 硫化物等 3 某些成分現(xiàn)場固定可能相互影響 總氰及COD 地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 pdf 62 采樣前準(zhǔn)備 采樣器及容器的選擇原則 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性好 不會溶出待測組分 不與水樣發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng) 可適應(yīng)環(huán)境溫度變化 抗震性強(qiáng) 采樣容器大小 形狀和重量適宜 能嚴(yán)密封口 并容易打開 容易清洗 采樣器及容器的清洗及貼標(biāo)簽及準(zhǔn)備采樣記錄表 63 64 65 地表水采樣方法 采樣方法船只采樣 采集河流 水庫樣品 優(yōu)點(diǎn) 靈活 缺點(diǎn) 采樣點(diǎn)不易固定 可比性差 橋梁采樣 較頻繁的采樣盡量采用現(xiàn)有橋梁 優(yōu)點(diǎn) 可準(zhǔn)確控制采樣位置涉水采樣 較淺河流或靠近岸邊水淺的采樣點(diǎn) 索道采樣 用于地形復(fù)雜 險(xiǎn)要 地處偏僻處河流采樣 66 地表水采樣方法 采樣器選擇水桶 瓶子 采集表層水樣 單層采水器 采集水流平緩的深層水樣 急流采水器 采集水流急 流量較大的水樣 雙層采樣器 用于采集測定溶解性氣體的水樣 67 地表水采樣方法 各項(xiàng)目測試所需采樣量 見課本P67表2 11 地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 pdf注意事項(xiàng)采樣時(shí) 應(yīng)注意避開水面上的漂浮物混入采樣器 現(xiàn)場測定項(xiàng)目 水溫 pH 電導(dǎo)率 DO 氧化還原電位 透明度 感官指標(biāo)描述等單獨(dú)采樣項(xiàng)目 油類 BOD5 DO 硫化物 余氯 懸浮物 大腸菌群 放射性等測定油類指標(biāo)水樣采樣 要避開水面上的浮油 在水面下5 10厘米處采集水樣 一般樣品在保存之前需要靜置30min 現(xiàn)場測定項(xiàng)目除外 正式采樣前要用水樣沖洗采樣器2 3次 洗滌廢水不能直接回倒入水體中 以避免攪起水中懸浮物 油類樣品采集時(shí)不可現(xiàn)場用水潤洗 68 1 運(yùn)輸過程應(yīng)注意以下幾點(diǎn) 快速 防撒 防震 避光照 Br I 冬季保溫 特殊樣品需要冷藏 總氮 總磷 COD 二 水樣的運(yùn)輸和保存 69 2 樣品保存選擇合適的保存容器不同材質(zhì)的容器對水樣的影響不同 主要影響 吸附待測組分或自身雜質(zhì)溶出污染水樣 70 冷藏或冷凍擬制微生物活動 減少物理作用和化學(xué)反應(yīng)速度 冷藏2 5 冷凍 18 22 過濾或離心分離除去水樣中的藻類 細(xì)菌及泥沙等物質(zhì) 防止其對分析結(jié)果及水質(zhì)穩(wěn)定性的影響 另外還可以達(dá)到樣品分離富集的效果 71 加入保存藥劑抑制微生物活動 減緩氧化還原反應(yīng)發(fā)生 常用 酸 堿或生物擬制劑調(diào)節(jié)PH值擬制微生物絮凝沉降防止重金屬水解沉淀及杯壁吸附 常用HNO3控制pH在1 2之間 不穩(wěn)定組分轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定組分 常用NaOH控制pH 生物擬制劑常用一些重金屬鹽類物質(zhì) HgCl2 CuSO4 氧化劑 還原劑氧化劑 擬制待測組分發(fā)生還原反應(yīng)影響后續(xù)測試還原劑 擬制待測組分發(fā)生氧化反應(yīng)影響后續(xù)測試 72 水樣保存的目的 減少存放過程中因水樣變化而造成的損失 使樣品真實(shí)地反映水質(zhì)情況 1 減緩生物作用 生物降解 2 減緩化學(xué)作用 化學(xué)降解 3 減少組分揮發(fā) 73 常用保存劑作用及應(yīng)用范圍 74 樣品保存時(shí)注意事項(xiàng)不能干擾待測組分的測定保護(hù)劑加入量大的話 其所占的體積應(yīng)當(dāng)考慮保存試劑盡量用優(yōu)級純試劑配制需要做空白試驗(yàn) As Pb Hg 75 第五節(jié) 水樣的預(yù)處理 目的 1 測試所需形態(tài)2 測試所需濃度3 消除影響測試的干擾組分方法 1 離心過濾 懸浮物去除 2 消解 有機(jī)物干擾 3 分離 去除共存干擾組分 4 富集 待測組分濃縮 76 方法 1 過濾 濾紙 0 45 m 0 22 m微孔濾膜2 離心分離 離心機(jī) 一 樣品預(yù)處理 過濾離心 作用 懸浮物的去除 77 為加快過濾速度 可采取如下措施 加熱濾液 趁熱過濾 沉淀物性質(zhì)穩(wěn)定 減壓抽濾 離心 過濾 78 作用 目的 破壞有機(jī)物 溶解顆粒物 并將各種價(jià)態(tài)的待測元素氧化成單一高價(jià)態(tài)或轉(zhuǎn)換成易于分析的無機(jī)化合物 消解方法 常用 濕式消解法 酸式 堿式 和干式灰化法 二 樣品預(yù)處理 消解 79 1 硝酸消解 較清潔水樣或經(jīng)適當(dāng)潤濕的土壤等樣品的消解方法要點(diǎn) 水樣50 200mL 錐形瓶 加入5 10mL濃硝酸 加熱煮沸至小體積 反復(fù)添加 試液呈淺色或無色 消解至近干 取下錐形瓶 冷卻 加2 HNO3 或HCl 20mL 溫?zé)崛芙饪扇茺} 若有沉淀 過濾 冷至室溫 于50mL容量瓶中定容 80 2 硝酸 硫酸消解 適用于多種類型水樣的消解 為最常用的消解組合 5 2 特點(diǎn) 1 硝酸 純 沸點(diǎn)83 2 發(fā)煙硝酸 68 溶液 沸點(diǎn)120 5 3 濃硫酸 98 溶液 沸點(diǎn)338 4 提升了消解溫度及消解能力注 對于鉛 Pb 鋇 Ba 鍶 Si 不適用 81 3 硝酸 高氯酸消解 均為強(qiáng)氧化性酸 聯(lián)合使用可消解含難氧化有機(jī)物的環(huán)境樣品 如 高濃度有機(jī)廢水 植物樣和污泥樣品等 方法要點(diǎn) 水樣 潤濕的土壤 錐形瓶 加5 10mL硝酸 加熱 大部分有機(jī)物分解 冷卻 加2 5mL高氯酸 加熱 冒白煙 試液呈深色 加硝酸 加熱 冒白煙 冷卻 加2 HNO3 溶解可溶鹽 有沉淀 過濾 冷卻 定容 82 注 先加硝酸后加高氯酸的原因 先加入硝酸的目的是為了氧化水樣中的羥基有機(jī)物 醇類 酚類 高氯酸容易與水中的羥基有機(jī)物反應(yīng)生成不穩(wěn)定的高氯酸酯 83 4 硫酸 磷酸消解 兩種酸的沸點(diǎn)都高 提高消解溫度硫酸發(fā)揮其強(qiáng)氧化性作用 氧化有機(jī)物磷酸幾乎不具有氧化性 但磷酸根離子具有很強(qiáng)的配合能力 能與許多金屬離子生成可溶性的配合物 如Fe3 Fe3 PO43 Fe PO4 2 3 Fe HPO4 2 84 5 硫酸 高錳酸鉀消解 用于消解測定總汞的水樣 利用其高效的氧化性 將水樣中的無機(jī)汞 有機(jī)結(jié)合的汞 可溶性及懸浮性汞全部統(tǒng)一氧化為高價(jià)態(tài)汞 Hg2 汞的測定方法有冷原子吸收分光光度法及雙硫腙分光光度法兩種 所以過剩的高錳酸鉀 帶有 將會影響后續(xù)測試 所以必須加鹽酸羥胺去除 85 6 多元酸消解 硫酸 磷酸 高錳酸鉀消解處理測總鉻水樣鉻在自然界中一般有三種形態(tài)Cr Cr Cr 毒性大小 Cr 無毒 Cr Cr 通過KMnO4將Cr 全部轉(zhuǎn)化為Cr 分析方法二苯碳酰二肼分光光度法 因此需用亞硝酸鈉分解高錳酸鉀硝酸 鹽酸 氫氟酸消解 背景值調(diào)查 全元素分析 86 7 堿法消解 主要用于測定易揮發(fā)組分水樣的消解 用酸消解可能導(dǎo)致待測組分的損失 常用組合有 NaOH H2O2 NH3 H2O H2O2 NaOH KMnO4方法要點(diǎn) 樣品 消解溶液 加熱沸騰 近干 冷卻 水或稀堿溶液溫?zé)?溶解可溶鹽 沉淀 過濾 濾液定容 87 8 干式灰化法 干式灰化法又稱干式消解法或高溫分解法 多用于固態(tài)樣品如沉積物 底泥等底質(zhì)以及土壤樣品的消解 方法要點(diǎn) 取適量水樣于白瓷或石英蒸發(fā)皿中 于水浴上先蒸干 固體樣品可直接放入坩堝中 然后將蒸發(fā)皿或坩堝移入馬福爐內(nèi) 于450 550 灼燒到殘?jiān)驶野咨?使有機(jī)物完全分解去除 取出蒸發(fā)皿 稍冷卻后 用適量2 HN03 或HCl 溶解樣品灰分 過濾后濾液經(jīng)定容后 待分析測定 注 待測組分為易揮發(fā)組分樣品不適合用此法消解 如 Hg As Zn Sn Sb3 88 9 微波消解 在密閉環(huán)境中 采用微波加熱代替?zhèn)鹘y(tǒng)加熱方式進(jìn)行樣品消解 工作原理 以待測樣品和消解酸的混合物為發(fā)熱體 從樣品內(nèi)部對樣品進(jìn)行激烈攪拌 充分混合和加熱 加快了樣品的分解速度 縮短了消解時(shí)間 提高了消解效率 89 優(yōu)點(diǎn) 密閉環(huán)境密閉環(huán)境中 溫度可達(dá)到350 壓力達(dá)2萬kPa 這樣的環(huán)境能確保消解物質(zhì)被消解完全密閉環(huán)境 空白值低 能降低成本費(fèi)用密閉環(huán)境 減少了熱傳導(dǎo) 熱輻射 熱對流中的能量損失 提高能量的利用效率密閉環(huán)境 隔絕了外界污染密閉環(huán)境 使易揮發(fā)組分不至于損失密閉環(huán)境 防止有毒 有害氣體進(jìn)入環(huán)境微波 加熱快速 均勻 無滯后效應(yīng) 90 10 紫外線 UV 消解 機(jī)理 紫外線單獨(dú)作用 在UV C的輻射下 細(xì)胞組織中的DNA RNA被破壞 從而阻止子細(xì)胞的再生 紫外線消毒設(shè)備在不使用任何化學(xué)藥劑的情況下 較短時(shí)間內(nèi) 通常為0 2 5秒 殺滅了水中 液體或空氣中99 9 以上的細(xì)菌和病毒 紫外線與氧化劑結(jié)合 氧化劑在UV作用下 分解產(chǎn)生氧化能力更強(qiáng)的游離基 如 OH 91 優(yōu)點(diǎn) 超過單獨(dú)使用紫外線或氧化劑的消解能力氧化只要在常溫常壓下進(jìn)行不產(chǎn)生二次污染對有機(jī)物消解完全省時(shí) 節(jié)能 設(shè)備簡單 92 作用 分離 是將欲測組分從試樣中單獨(dú)析出 或?qū)讉€(gè)組分一個(gè)一個(gè)地分開 或者根據(jù)各組分的共同性質(zhì)分成若干組 在分離的過程中可達(dá)到消除共存干擾組分的目的富集 是分離的一種 即從大量試樣中搜集欲測定的少量物質(zhì)至一較小體積中 從而提高其濃度至其測定下限之上 在待測組分濃度較低 低于測定儀器最低檢測限時(shí)使用 常用方法 頂空 氣提 蒸餾 萃取 吸附 離子交換等 三 樣品預(yù)處理 分離與富集 93 1 頂空 氣提 蒸餾 此類方法適用于對易揮發(fā)組分的測定頂空法 HS 原理 在一個(gè)密閉容器中裝入適量水樣 留存一定上部空間 恒溫條件下經(jīng)過一段時(shí)間 揮發(fā)組分 待測組分X 在氣液兩相達(dá)到平衡 兩個(gè)常數(shù) 兩相相比 分配系數(shù)K 最終我們要計(jì)算得出的是C水樣 X 如何求得 94 例如 測定某水樣中易揮發(fā)性污染物X的濃度 第一步 配置標(biāo)準(zhǔn)液 上GC測試C氣相0 X可知 可求出K C0 X自己配置 C氣相0 X可測 已知 95 第二步 測定水樣 上GC測試C氣相 水樣 X 同理得出 注 C氣相 水樣 X 可以測出 已知 K通過標(biāo)準(zhǔn)液計(jì)算得出 96 氣提法原理 基于把惰性氣體通入調(diào)制好的水樣中 將沸點(diǎn)低 揮發(fā)性強(qiáng)的待測組分吹出 直接送入儀器測定 或?qū)胛找何崭患笤贉y定 優(yōu)點(diǎn) 使被測組分與水樣分離 在吸收液中富集將不易于測定的被測組分轉(zhuǎn)化為易于測定的組分 97 蒸餾法原理 是利用水樣中各污染組分具有不同的沸點(diǎn)而使其彼此分離的方法 分為直接蒸餾 水蒸汽蒸餾 直接蒸餾 揮發(fā)酚 氰化物 氨氮優(yōu)點(diǎn) 蒸餾效率高 速度快缺點(diǎn) 溫度不易控制 燒瓶中容易爆沸 可能導(dǎo)致干擾組分與被測組分一起進(jìn)入冷凝液 98 水蒸氣蒸餾 氟化物優(yōu)點(diǎn) 避免了直接蒸餾的缺點(diǎn)缺點(diǎn) 蒸餾速度緩慢注 揮發(fā)酚 氰化物 氟化物應(yīng)在酸性介質(zhì)下蒸餾 氨氮在堿性介質(zhì)下蒸餾 99 2 萃取法 溶劑萃取法 LLE 原理 又稱為液 液萃取 是基于物質(zhì) A 在不相溶的溶劑相中分配系數(shù)不同 而達(dá)到組分的富集與分離 物質(zhì) A 水相 有機(jī)相中的分配系數(shù) K 可用分配定律表示 注 分配定律只適合A物質(zhì)在兩相中存在形式相同時(shí)使用 實(shí)際上這種情況幾乎不存在如 A物質(zhì)在水相中可能發(fā)生離解或絡(luò)合反應(yīng) A A A物質(zhì)在有機(jī)相中可能發(fā)生聚合反應(yīng) A A A 100 分配比 某物質(zhì) A 在不相溶兩相 有機(jī)相 水相 中各種形態(tài)總濃度之比為了更為直觀評價(jià)萃取完成程度 因此引入萃取效率這個(gè)概念 E 萃取效率 某物質(zhì) A 在萃取試劑 有機(jī)試劑 中各種形態(tài)總含量與在兩相 有機(jī) 水相 中各種形態(tài)總含量之比 101 萃取效率 E 上 下同時(shí)除以 CA水 CA 水 得出 上 下同時(shí)除以V有機(jī) 得出 提高萃取效率 選擇合適的萃取試劑 控制溫度 102 固相萃取法 SPE 原理 SPE技術(shù)基于液相色譜的原理 可近似看作一個(gè)簡單的色譜過程 吸附劑作為固定相 而流動相是萃取過程中的水樣 當(dāng)流動相與固定相接觸時(shí) 其中的某些痕量物質(zhì) 目標(biāo)物 就保留在固定相中 用少量的選擇性溶劑洗脫 即可得到富集和純化的目標(biāo)物 常用固相萃取劑 C18 硅膠 氧化鋁 硅酸鎂 高分子聚合物 離子交換樹脂等 103 3 吸附法 原理 利用多孔性的固體吸附劑處理流體混合物 水樣 使其中一種或數(shù)種組分吸附 物理 化學(xué) 于表面 以達(dá)到分離的目的 隨后 用有機(jī)溶劑或加熱的方法解析常用吸附方法活性炭吸附 金屬元素或離子 Cu Ag Pb2 有機(jī)物 酚類 多孔高分子聚合物 有機(jī)物巰基棉 HS 準(zhǔn)金屬元素 As Se Te 金屬元素 Be Cu Pb Cd 空氣中的汞及化合物 104 4 離子交換法 原理 利用離子交換劑與水樣中陽離子或陰離子發(fā)生交換反應(yīng)而達(dá)到分離效果常用離子交換劑 離子交換樹脂 105 離子交換樹脂分類 活性基團(tuán)不同 陽離子交換樹脂 酸性基團(tuán)強(qiáng)酸性基團(tuán) 如磺酸基 SO3H SO3Na 弱酸性基團(tuán) 羧基 COOH 中等酸性基團(tuán) 磷酸基 PO3H2 陰離子交換樹脂 堿性基團(tuán)強(qiáng)堿性基團(tuán) 季銨基 N CH3 3 X 弱堿基團(tuán) 伯胺基 NH2 仲胺基 NH 叔胺基 N 螯合型離子交換樹脂 螯合功能團(tuán)如巰基型螯合樹脂 106 離子交換樹脂的應(yīng)用水體凈化 制備去離子水 自來水中難免含有一些Ca2 Mg2 Cl 可以通過陽離子交換樹脂去除Ca2 Mg2 通過陰離子交換樹脂去除Cl 反應(yīng)方程式 2R SO3H Ca2 R SO3 2Ca 2H R N CH3 3OH Cl R N CH3 3Cl OH 干擾離子去除 在測定某項(xiàng)指標(biāo)時(shí) 如果存在干擾離子的話 我們可以通過離子交換樹脂將干擾離子進(jìn)行吸附 如 測定水中F含量 有Al3 存在 微量組分富集 P81 107 5 冷凍濃縮法 原理 通過降低溫度 減少溶劑的量 而達(dá)到提高溶質(zhì) 待測組分 濃度的目的適用對象 受熱易分解的物質(zhì) 揮發(fā)性物質(zhì)優(yōu)點(diǎn) 低溫有效擬制了生物活動 減緩了物理化學(xué)反應(yīng)速度 108 第六節(jié) 水樣的物理性指標(biāo)檢測 水的物理性指標(biāo)檢測包括 水溫 色度 濁度 透明度 臭與味 殘?jiān)半妼?dǎo)率等 109 1 水溫 水溫會影響到水的許多理化性質(zhì)及生物化學(xué)反應(yīng) 如 影響水生生物的生命活動過程影響化學(xué)反應(yīng)速率影響藻類及細(xì)菌的繁殖影響氧在水中的溶解度溫度 DO 溫度 有機(jī)物分解能力 耗氧速率 DO 110 清潔水中溶解氧與溫度之間關(guān)系 攝氏溫度 絕對溫度 開氏溫度K 華氏溫度 之間轉(zhuǎn)換華氏溫度轉(zhuǎn)為攝氏溫度 32 1 8開氏溫度轉(zhuǎn)為攝氏溫度 K 273 111 天然水的溫度因水源不同而有差異 地下水 溫度較穩(wěn)定 深層地下水 變化幅度更小 通常為8 12 地面水 溫度變化大 隨季節(jié) 氣候而不同 變化范圍0 30 熱污染的主要來源是工廠排放的冷卻水 在所有工業(yè)中 以電力工業(yè)所用冷卻水最多 占一半以上 有人認(rèn)為 熱污染將成為水體污染中最為嚴(yán)重的問題之一 112 水溫的測定 GB13195 91 測定表層水溫度 水溫計(jì)結(jié)構(gòu)及原理 水銀溫度計(jì)安裝在特制金屬套管內(nèi) 套管開有可供溫度計(jì)讀數(shù)的窗孔 上端有一提環(huán) 以供系住繩索 套管下端旋緊著一只有孔的盛水金屬圓筒 水溫計(jì)的球部應(yīng)位于金屬圓筒的中央 測定范圍 6 40 分度值 0 2 測定 投入水中至待測定深度 感溫5min 迅速上提并立即讀數(shù) 從離開水面到讀出數(shù)據(jù)不超過20s 完畢后 將金屬圓筒內(nèi)的水倒出 113 測定40m以內(nèi)的深層水溫度 深水溫度計(jì)原理與水溫計(jì)原理相同 只是深水溫度計(jì)的圓筒較大 測量范圍 2 40 分度值 0 2 測定步驟同樣與測定表層水溫的步驟相同 114 測定40m以下的深層水溫度 顛倒溫度計(jì)結(jié)構(gòu) 由主溫計(jì)和輔溫計(jì)組裝在厚壁玻璃套管內(nèi)構(gòu)成 套管兩端完全密封 主溫計(jì)測定范圍 2 32 分度值 0 1 輔溫計(jì)測定范圍 20 50 分度值 0 5 測定 將顛倒溫度計(jì)安裝在顛倒采樣器之上 沉到測定位置感溫10min 上提采樣器 讀取主溫計(jì)及輔溫計(jì)讀數(shù) 主溫計(jì)用于觀測水溫 輔溫計(jì)用于觀測讀取測定水溫時(shí)的氣溫 校正因環(huán)境溫度變化而導(dǎo)致的主溫表讀數(shù)的變化 115 116 2 色度 色度 是水樣顏色深淺的量度真色 去除水中懸浮物后水樣呈現(xiàn)的顏色 膠體及溶解性物質(zhì) 表色 未對水樣進(jìn)行任何處理而呈現(xiàn)的顏色因此可知 清潔水表色與真色非常接近 著色很深的工業(yè)廢水表色與真色差距較大 水質(zhì)分析中的色度是用水樣的真色來衡量 117 如何由 表色 得到 真色 靜置離心過濾 孔徑0 45 m濾膜 注 過濾中千萬不能用濾紙 因?yàn)闉V紙能吸收部分顏色 如 Fe3 118 色度測定 GB11903 89 鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法原理 將一定量的氯鉑酸鉀 K2PtCl6 和氯化鈷 CoCl2 6H2O 溶于水中配成標(biāo)準(zhǔn)色列 規(guī)定1升水中含1mg鉑 和0 5mg鈷 所具有的顏色定為1度 將待測水樣與標(biāo)準(zhǔn)色列進(jìn)行目視比色 以確定其色度 適用范圍 清潔水 輕度污染并略帶黃色調(diào)的水 比較清潔的地面水 地下水和飲用水等 119 光學(xué)純水 將0 2 m濾膜 細(xì)菌學(xué)研究中所采用的 在100mL蒸餾水或去離子水中浸泡1h 用它過濾250mL蒸餾水或去離子水 棄去最初的250mL 以后用這種水配制全部際準(zhǔn)溶液并作為稀釋水 標(biāo)準(zhǔn)色列配置 儲備液 濃度高 標(biāo)準(zhǔn)色列 濃度低 儲備液配置 500度 將1 245 0 001g氯鉑酸鉀 K2PtCl6 及1 000 0 001g六水氯化鈷 CoCl2 6H2O 溶于約500mL水 4 1 中 加100 1mL鹽酸 1 18g mL 并在1000ml的容量瓶內(nèi)用水稀釋下標(biāo)線 暗處 溫度不能超過30 能穩(wěn)定6個(gè)月 色度標(biāo)準(zhǔn)溶液 在一組250mL的容量瓶中 用移液管分別加入2 50 5 00 7 50 10 00 12 50 15 00 17 50 20 00 30 00及35 00mL儲備液 用水稀釋至標(biāo)線 色度分別為 5 10 15 20 25 30 35 40 50 60和70度 1個(gè)月 120 測定 將一組具塞比色管 50ml 用色度標(biāo)準(zhǔn)溶液充至標(biāo)線 將另一組具塞比色管用試料樣品充至標(biāo)線 垂直向下觀察液柱 找出與試料色度最接近的標(biāo)準(zhǔn)溶液 讀出讀數(shù)即可 特殊情況 如果試料樣品的色度 A0 超過70度 則用光學(xué)純水稀釋試料 使其色度落入標(biāo)準(zhǔn)溶液范圍之中再行測定 讀數(shù) A1 試料原始體積V0 稀釋后體積V1 121 稀釋倍數(shù)法原理 將樣品用光學(xué)純水稀釋至用目視比較與光學(xué)純水相比剛好看不見顏色時(shí)的稀釋倍數(shù)作為表達(dá)顏色的強(qiáng)度 單位為倍適用范圍 污染較嚴(yán)重的地面水 工業(yè)廢水稀釋的方法 色度 50倍 用移液管計(jì)量吸取試料于容量瓶中 用光學(xué)純水稀至標(biāo)線 每次取大的稀釋比 使稀釋后色度在50倍之內(nèi) 色度 50倍 在具塞比色管中取試料25mL 用光學(xué)純水稀至標(biāo)線 每次稀釋倍數(shù)為2 試料或試料經(jīng)稀釋至色度很低時(shí) 應(yīng)自具塞比色管倒至量筒適量試料并計(jì)量 然后用光學(xué)純水稀至標(biāo)線 每次稀釋倍數(shù)小于2 記下各次稀釋倍數(shù)值 122 例 某工業(yè)廢水色度大約在120倍 150倍之間 第一步 大比例稀釋試樣5ml 250ml稀釋50倍第二步 2倍比例稀釋第一步稀釋后試樣25ml 50ml稀釋2倍第三步 小比例稀釋第二步稀釋后試樣40ml 50ml稀釋1 25倍最終評價(jià) 該工業(yè)廢水的色度為125倍 50 2 1 25 123 3 濁度 定義 由于水中懸浮物造成的 指水中懸浮物 泥土 沙石 有機(jī)物及些許無機(jī)物 對光線透過時(shí)的阻礙程度區(qū)分 色度 與 濁度 色度 由于水中的溶解物質(zhì) 如 膠體物質(zhì)或離子類物質(zhì) 造成水體所呈現(xiàn)的色調(diào)濁度 由于水中懸浮物對光的吸收 散射 而使水體呈現(xiàn)出渾濁的一種現(xiàn)象測定方法 目視比濁法 分光光度法 濁度計(jì)法 散射濁度儀 124 濁度測定 GB13200 91 目視比濁法原理 將水樣與用硅藻土配置的濁度標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行比較 規(guī)定1mg一定粒度 0 1mm 過150目篩 的硅藻土在1L水中產(chǎn)生的濁度為1度 125 貯備液配置 稱取10g過150目篩的硅藻土于研缽中 加水調(diào)成糊狀 逐步轉(zhuǎn)移至1000ml量筒中 加水至標(biāo)線 充分?jǐn)噭蜢o置24h 用虹吸法將上層800ml懸浮液移至第二個(gè)1000ml量筒中 加水至標(biāo)線充分?jǐn)噭蜢o置24h 用虹吸法將上層800ml懸浮液吸出倒掉 下部溶液加水稀釋至1000ml 充分?jǐn)噭?貯存于具塞玻璃瓶中 粒徑大約在400 m左右 126 貯備液度數(shù)測定 取50ml貯備液至于恒重的蒸發(fā)皿中 水浴蒸干 于105 烘箱中烘2h 至于干燥器中冷卻30min 稱重 重復(fù)操作 即烘1h 冷卻 稱重 直至恒重 假設(shè)測得硅藻土質(zhì)量為Xmg 那么貯備液濁度為 X 1000 50注 加入HgCl2 防止細(xì)菌生長 127 標(biāo)準(zhǔn)液配置配置濁度為250度的標(biāo)準(zhǔn)液 吸取含有250mg硅藻土的貯備液于1000ml容量瓶 定容配置濁度為100度的標(biāo)準(zhǔn)液 吸取含有250mg硅藻土的貯備液于1000ml容量瓶 定容 128 標(biāo)準(zhǔn)系列配置濁度100度水樣 用無濁度純水 光學(xué)純水 稀釋后測定B0 V1 B1 V0 129 分光光度法原理 在適當(dāng)溫度下 硫酸肼 N2H4 H2SO4 與六次甲基四胺 CH2 6N4 聚合 形成白色高分子聚合物 以此作為濁度標(biāo)準(zhǔn)貯備液 將此濁度貯備液逐級稀釋成系列濁度標(biāo)準(zhǔn)液 在波長680nm條件下測定吸光度 并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線 吸取適量水樣測定吸光度 在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得水樣濁度 130 配置濁度標(biāo)準(zhǔn)貯備液 過程中用無濁度水 配置硫酸肼溶液 1g 100ml 稱取1 000g溶于水 定容至100ml配置六次甲基四胺溶液 10g 100ml 稱取10 00g溶于水 定容至100ml配置濁度標(biāo)準(zhǔn)貯備液 吸取5 00ml硫酸肼溶液與5 00ml六次甲基四胺溶液于100ml容量瓶中 混勻 于25 3 下靜置反應(yīng)24h 冷卻后用水定容至刻度 混勻 濁度為400度 可保存一個(gè)月 可知 1L水中含1 25mg硫酸肼和12 5mg六次甲基四胺表現(xiàn)出的濁度為1度 課本上有誤 131 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線標(biāo)準(zhǔn)系列配置 吸取濁度標(biāo)準(zhǔn)貯備液 400度 0 0 50 1 25 2 50 5 00 10 00及12 50mL 置于50mL具塞比色管中 加水定容至刻度 搖勻 得到濁度分別為0 4 10 20 40 80及100度的標(biāo)準(zhǔn)系列標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制 在680nm波長條件下 將標(biāo)準(zhǔn)系列中溶液分別倒入30mm比色皿中 通過分光光度計(jì)測定吸光度 繪制校準(zhǔn)曲線 132 4 透明度 透明度是指水樣的澄清程度 潔凈的水是透明的 透明度與濁度相反 水