水样采集与处理课件

1、水质样品的采集与处理 2 第一章第一章 绪论绪论 第一节 水质理化检验概述 第二节 水样的采集、保存 第三节 水样的预处理 3 第一节第一节 水质理化检验概述水质理化检验概述 一、水资源及其分布 二、水污染及其危害 三、水质理化检验的任务和意义 四、水质理化检验方法 4 1.1.水的分布水的分布 一、水资源及其分布一、水资源及其分布 5 地球上的地球上的水量水量极其极其丰富丰富，但，但分布极不均匀分布极不均匀 大部分为咸水，占总水量的大部分为咸水，占总水量的97.3%97.3%，淡水仅，淡水仅 占总水量的占总水量的2.7%2.7%。 人类真正能直接使用的河、湖淡水只全部人类真正能直接使用的河、

2、湖淡水只全部 淡水占总储量的淡水占总储量的0.36%0.36%！ 1.1.水的分布水的分布 6 如果地球 上的水相 当于一杯 水, 其中淡水 只相当于 一汤匙的 水, 而容易开发 利用的淡水 只相当于一 滴水, 这一滴可利用的 淡水还被不同程 度地污染了. 7 . .水的特点及其对人类的作用水的特点及其对人类的作用2 2 流动性 不可替代性 可更新性 时空分布不均匀 商品性 （1）水的特点 8 （2）对人类的作用）对人类的作用 输送养分，吸收养分，排出毒物，维 持机体养分平衡； 调节体温； 影响人类生产活动。 9 3. 水的循环水的循环（the cycle of water ） （1）自然循环

3、 10 （2）社会循环 11 4. 4. 水及水环境组成水及水环境组成 天然水：水及其所含杂质的总称。 淡水的杂质：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、 SO42-、SiO32- 和HCO32-。 12 二、水污染及其危害二、水污染及其危害 水体是河流、湖泊、沼泽、冰川、海洋及地 下水的总称。它不仅包括水，也包括水中的悬 浮物、底泥及水生生物等。 水+ 悬浮物 + 底质 = 水体 水体污染:污染物进入水体中，其含量超过了 水体的自然净化能力，使水体的物理、化学性 质或生物群落组成发生变化，从而降低了水体 使用价值的现象 1.水污染 13 2. 水污染的危害 （1）危害人体健康 （2）影响

4、工农业和水产业的发展 （3）破坏生态平衡 14 水俣病事件水俣病事件 骨痛病事件骨痛病事件 15 3.水污染物和污染源 水体污染物：造成水体的水质、生物、底质 质量恶化的物质或能量。 水体污染源：向水体排放污染物的来源、场 所、设备和装置等。 16 降雨淋洗大气中的污染物降雨淋洗大气中的污染物 水体污染源水体污染源 自然因素自然因素 人为因素人为因素 工业排放的废水工业排放的废水 生活污水生活污水 农田排水农田排水 垃圾经降雨淋洗流入水体的污染物垃圾经降雨淋洗流入水体的污染物 17 水体污染 18 4. 水体的自净作用 自净作用：污染物排入水环境后，经过一系列 复杂的物理、化学变化和生物转化，

5、使水体可 基本上或完全恢复到原来的状态，这个过程称 为水体自净。 水体自净能力的影响因素： （1）污染物的理化性质和毒性； （2）承受水体本身的各种环境条件。 自净容量：水体能承受污染物的限度。 19 三、水质理化检验的任务和意义三、水质理化检验的任务和意义 1. 水质和水质指标 水质：水及其中杂质共同表现出来的综合 特征。 水质指标：衡量水中杂质的具体尺度。可 反映出水中杂质的种类和数量，可判断水 质的优劣和是否符合要求。 20 水质指标的分类 卫生学角度： 感官性状、化学、毒理学、细菌学和放射性 等类 污染监测角度： 一般性状指标、有机污染的三氧平衡参数、 富营养污染指标、无机污染指标、有

6、机毒物 污染指标、放射性污染指标、病源微生物污 染指标、水生生物相指标等类。 21 2. 水质理化检验的任务 （1）水质本底监测。 （2）水污染现状和趋势监测。 （3）污染源和污染程度监测。 3. 水质理化检验的意义 （1）防止发生急慢性中毒和疾病蔓延。 （2）检查执行标准情况。 （3）为污染治理提供依据。 22 四、水质理化检验方法 1. 水质理化检验的特点： （1）测定对象多变。 （2）待测成分含量变化大。 （3）干扰严重。 （4）可供选择的方法多。 23 2. 水质理化检验的方法要求 （1）适用范围广。 （2）灵敏度高。 （3）操作简便。 （4）经济实用。 24 2. 水质理化检验的方法

7、要求 （1）适用范围广。 （2）灵敏度高。 （3）操作简便。 （4）经济实用。 25 （1）选择原则： l按技术的成熟性，优先：标准统一等效 l考虑待测物种类、含量 l可行性（经济、技术、便捷） （2）分类： l测无机物原子吸收法、分光光度法、等离子 体发射光谱法、电化学法、离子色谱法及其他 l测有机物色谱法、分光光度法、化学法等 3. 水质监测分析方法 26 各类分析方法在水质监测中所占比重 27 常用水质监测方法测定项目 28 一、样品采集 二、水样的运输和保存 第二节第二节 水样的采集、保存水样的采集、保存 29 第二节第二节 水样的采集、保存水样的采集、保存 一、样品的采集 1. 准备

8、器材（采样装置和盛样容器） （1）采样器具的材质要求： l化学性质稳定 l大小和形状适宜 l不吸附欲测组分 l容易清洗并可反复使用 l 30 （2）采样器（water Sampler） 水桶 单层采水瓶 急流采水器 双层溶解气体采样瓶 其他采水器 31 32 自动采水装置 便携式 冷藏型玻璃纤维体 采样仪 微电脑江河水质 自动采样器 33 2. 采样量 取决于测定项目。 实际采样量以测定项目的实际情况分别计 算需用量并增加2030。 34 水井水井(water well) 利用抽水机设备利用抽水机设备 涌水口处直涌水口处直 接采样接采样 对于自来水，也对于自来水，也 要先将水龙头完要先将水龙头

9、完 全打开，放水数全打开，放水数 分钟，排出管道分钟，排出管道 中积存的死水后中积存的死水后 再采样再采样 3. 采样方法 （1）天然水与生活饮用水水样的采集 35 水井水井(water well) 利用抽水机设备利用抽水机设备 涌水口处直涌水口处直 接采样接采样 对于自来水，也对于自来水，也 要先将水龙头完要先将水龙头完 全打开，放水数全打开，放水数 分钟，排出管道分钟，排出管道 中积存的死水后中积存的死水后 再采样再采样 3. 采样方法 （1）天然水与生活饮用水水样的采集 36 1 1）在车间或车间处理设备的废）在车间或车间处理设备的废 水排放口设置采样点，测一类水排放口设置采样点，测一类

10、 污染。污染。 2 2）在工厂废水总排放口布设）在工厂废水总排放口布设 采样点，测二类污染物。采样点，测二类污染物。 （3）工业废水水样的采集 37 3 3）已有废水处理设施的工厂，）已有废水处理设施的工厂， 在处理设施的排放口布设采在处理设施的排放口布设采 样点。为了解废水处理效果，样点。为了解废水处理效果， 可在进出口分别设置采样点。可在进出口分别设置采样点。 4 4）在排污渠道上，采样）在排污渠道上，采样 点应设在渠道较直，水量点应设在渠道较直，水量 稳定，上游无污水汇入的稳定，上游无污水汇入的 地方。可在水面下地方。可在水面下1/41/4 1/21/2处采样，作为代表平处采样，作为代表

11、平 均浓度水样采集。均浓度水样采集。 38 l工业废水：每年采样监测工业废水：每年采样监测24 次；次； l生活污水：每年采样监测生活污水：每年采样监测2次，春次，春 、夏季各、夏季各1次；次； l医院污水：每年采样监测医院污水：每年采样监测4次，每次，每 季度季度1次。次。 环境监测技术规范环境监测技术规范对向国家直接报送数据的废水排放源规定：对向国家直接报送数据的废水排放源规定： 采样时间和频率 39 4. 水系污染调查时水样的采集 合理设置采样点，建立水体污染监测网 40 二、水样的运输和保存 （Preservation and transportation of water sampl

12、e） （一）水样的运输 l采样记录和样品登记 l水样运输注意事项： （1）塞紧容器口 （2）装箱运送 （3） 冷藏 （4）保温（防冻裂样品瓶） 41 （二）水样的保存（二）水样的保存 1.保存要求： 不发生物理、化学、生物变化；不损失组分；不 玷污（不增加待测组分和干扰组分） 2.容器的要求 l选性能稳定，不易吸附预测组分，杂质含量低的 材料制成的容器。 l常用的容器材质：硼硅玻璃、聚乙烯、石英和聚 四氟乙烯。 42 （二）水样的保存（二）水样的保存 3.保存时间要求： l即最长贮放时间，一般污水的存放时间越短越好。 l清洁水样72h；轻污染水样48h；严重污染水样12h； 运输时间24h以内

13、。 43 （1）冷藏或冷冻法 （2）加入化学试剂保存法 1）加入生物抑制剂 2）调节pH值 3）加入氧化剂或还原剂 保 存 剂 作 用 适 用 范 围 HgCl2 HNO3 H2SO4 NaOH 抑制微生物生长 防止金属沉淀 抑制微生物生长，与碱 作用 防止化合物的挥发 各种形式的氮和磷 多种金属 含有机物水样（COD、TOC、 油和油脂）、胺类 氰化物、有机酸、酚类 4.保存方法： 44 项目容器保存方法及可保存时间 45 项目容器保存方法及可保存时间 硫化物G每100mL水样，加4滴乙酸锌溶液 （220g/L）及1mL氢氧化钠溶液 (40g/L)，暗处可保存7天 一般金属P(A)，G(A)

14、加硝酸至pH2，可保存6个月 六价铬G(A)(内壁无磨损) 加氢氧化钠至pH 79，尽快测定 汞 G(A)加硝酸溶液(1+9,含重铬酸钾50g/L) 至 pH2,可保存1月 银G(A)(棕色)加硝酸至pH2 砷G(A)，P(A)加硫酸至pH2，可保存7天 硒G(A)，P(A)冷藏 有机氯农药 (六六六、滴滴涕) G(S) 衬聚四氟乙烯盖 冷藏，可保存7天。如有游离余氯， 每升水样加100mg抗坏血酸。现场萃 取，冷藏，可保存较长时间。 卤代烃类 (CHCl3、CCl4) G现场处理后冷藏，4h内测定 46 硼P无要求，28天 余氯G现场测定 氨氮、硝酸盐氮G，P每升水样加0.8mL硫酸 (20

15、=1.84g/mL),冷藏,24h内测定 耗氧量G每升水样加0.8mL硫酸 (20=1.84g/mL)，24h内测定 亚硝酸盐氮G，P冷藏，尽快测定 氟化物P无要求，28天 氯化物、硫酸盐G，P冷藏，28天 碘化物G24h内测定 氰化物、挥发酚 类 G加氢氧化钠至pH12,冷藏,24h内 测定；如有游离余氯，加亚砷酸钠 除去 47 项目容器保存方法及可保存时间 石油 G（有机溶剂洗涤） 现场萃取，24h测定 硫化物 G每升水样加8滴乙酸锌 (220g/L及1mL氢氧化钠（ 40g/L),暗处放置7天 甲醛 乙醛 丙烯醛 G每升水样加1mL硫酸，冷 藏，24小时内测定 苯及笨烯物， 有机磷 G冷

16、藏， 24小时内测定 48 项目容器保存方法及可保存时间 石油 G（有机溶剂洗涤） 现场萃取，24h测定 硫化物 G每升水样加8滴乙酸锌 (220g/L及1mL氢氧化钠（ 40g/L),暗处放置7天 甲醛 乙醛 丙烯醛 G每升水样加1mL硫酸，冷 藏，24小时内测定 苯及笨烯物， 有机磷 G冷藏， 24小时内测定 49 项目容器保存方法及可保存时间 石油 G（有机溶剂洗涤） 现场萃取，24h测定 硫化物 G每升水样加8滴乙酸锌 (220g/L及1mL氢氧化钠（ 40g/L),暗处放置7天 甲醛 乙醛 丙烯醛 G每升水样加1mL硫酸，冷 藏，24小时内测定 苯及笨烯物， 有机磷 G冷藏， 24小

17、时内测定 50 湿法干法 消解法 1.HNO3 2. HNO3-HClO4 3. HNO3-H2SO4 4. H2SO4-H3PO4 5. H2SO4-KMnO4 6.多元消解法多元消解法 1.NaOH-H2O2 2.NH3H2O-H2O2 酸式消解法碱式消解法 干灰化法 51 湿法干法 消解法 1.HNO3 2. HNO3-HClO4 3. HNO3-H2SO4 4. H2SO4-H3PO4 5. H2SO4-KMnO4 6.多元消解法多元消解法 1.NaOH-H2O2 2.NH3H2O-H2O2 酸式消解法碱式消解法 干灰化法 52 1.湿式消解法湿式消解法 53 1.湿式消解法湿式消解法

18、 54 l处理过程是：取适量水样于白瓷或石英蒸发皿中， 置于水浴上蒸干，移入马福炉内，于450550 灼烧至残渣呈灰白色，使有机物完全分解除去。 取出蒸发皿，冷却，用适量2%HNO3(或HCl)溶解样 品灰分，过滤，滤液定容后供测定。 灼烧稀酸溶解过滤定容 l本方法不适用于处理测定易挥发组分(如砷、汞 等)的水样。 55 二、富集与分离 (enriching and separation) 56 （一）挥发和蒸发浓缩（一）挥发和蒸发浓缩 （二）蒸馏法（二）蒸馏法 （三）溶剂萃取法（三）溶剂萃取法 （四）离子交换法（四）离子交换法 （五）共沉淀法（五）共沉淀法 （六）吸附法（六）吸附法 （七）其他富集分离预处理方法（七）其他富集分离预处理方法 富集与分离常用的方法富集与分离常用的方法 57 （一）挥发和蒸发浓缩 1.挥发分离法 l欲测组分挥发度大 l欲测组分转变成易挥