环境监测-3-水质监测

1、1环 境 监 测土木工程系土木工程系 柳冬梅柳冬梅 Tel:Email: 2012. 02. 14土木工程系土木工程系2Chapter3 水体监测水体监测 (Water Monitoring)主主 要要 内内 容容监监测测方方案案的的制制定定各各项项指指标标的的测测定定基基础础知知识识的的介介绍绍土木工程系土木工程系33.1 基础知识基础知识 一、地球上的水资源一、地球上的水资源 水是人类赖以生存的最重要的自然资源之一。地球水是人类赖以生存的最重要的自然资源之一。地球上的水主要分布在江河、湖泊、海洋、冰川、沼泽、地上的水主要分布在江河、湖泊、海洋、冰川、沼泽、地下岩层

2、以及大气云层中，除此之外，生物体内也含有大下岩层以及大气云层中，除此之外，生物体内也含有大量的水。例如，人体中大约量的水。例如，人体中大约70%70%的重量都是水。由此可的重量都是水。由此可见，水对于人类来说具有多么重要的意义。虽然地球上见，水对于人类来说具有多么重要的意义。虽然地球上有很多水，但为什么还会出现水资源危机呢？有很多水，但为什么还会出现水资源危机呢？ 水是生命的源泉，因为任何生命体都无法离开水而水是生命的源泉，因为任何生命体都无法离开水而能够生存。那么地球上到底有多少水呢？水又以什么形能够生存。那么地球上到底有多少水呢？水又以什么形式存在呢？请看下边的式存在呢？请看下边的动画动画

3、。土木工程系土木工程系43.1 基础知识基础知识土木工程系土木工程系5二、水的自然循环二、水的自然循环 地表水、地下水和大气水共同构成了地球地表水、地下水和大气水共同构成了地球水圈，由于太阳的辐射作用，地球水圈始终处水圈，由于太阳的辐射作用，地球水圈始终处于周而复始的运动，这就称为水的自然循环。于周而复始的运动，这就称为水的自然循环。那么水的自然循环究竟是如何发生的呢？那么水的自然循环究竟是如何发生的呢？ 自然界中的水是在不断循环的，大到整个自然界中的水是在不断循环的，大到整个地球表面，小到地球上的每一个生物体中，我地球表面，小到地球上的每一个生物体中，我们都可以观察到水的循环。由此可见，没有

4、水们都可以观察到水的循环。由此可见，没有水的循环，也就没有生命。但我们是否思考过，的循环，也就没有生命。但我们是否思考过，为什么水会不停地循环呢？它是怎样进行循环为什么水会不停地循环呢？它是怎样进行循环的呢？请看下边的动画。的呢？请看下边的动画。3.1 基础知识基础知识土木工程系土木工程系63.1 基础知识基础知识土木工程系土木工程系7三、水的社会循环三、水的社会循环 水的社会循环是指人类社会为了生产和水的社会循环是指人类社会为了生产和生活需要而从各种水体中汲取大量的水，并生活需要而从各种水体中汲取大量的水，并以工业废水、农业回流水和生活污水等形式以工业废水、农业回流水和生活污水等形式重新排入

5、水体中，这是造成水体污染的最直重新排入水体中，这是造成水体污染的最直接的原因。那么水的社会循环及其污染究竟接的原因。那么水的社会循环及其污染究竟是如何发生的呢？是如何发生的呢？ 什么是水的社会循环呢？其实它是由于什么是水的社会循环呢？其实它是由于人类生产和生活需要而形成的一种水的局部人类生产和生活需要而形成的一种水的局部循环。请看下边的循环。请看下边的动画动画。3.1 基础知识基础知识土木工程系土木工程系83.1 基础知识基础知识土木工程系土木工程系9四、水体的类型四、水体的类型 什么叫做水体？什么叫做水体？水体是指地表被水覆盖部分的自然综合水体是指地表被水覆盖部分的自然综合体。水体不仅包括水

6、，而且包括水中的悬浮物、溶解物质、体。水体不仅包括水，而且包括水中的悬浮物、溶解物质、有机物、底泥和水生生物等，因此它是一个完整的生态系有机物、底泥和水生生物等，因此它是一个完整的生态系统。统。 根据水体的不同性质和特征，可以将水体划分为不同的根据水体的不同性质和特征，可以将水体划分为不同的类型。类型。 日常生活中我们看到过许许多多的水，有大海、有河流日常生活中我们看到过许许多多的水，有大海、有河流和湖泊、有沼泽和池塘。那么什么叫做水体呢？水体是指和湖泊、有沼泽和池塘。那么什么叫做水体呢？水体是指地表被水覆盖地区的自然综合体。在环境科学领域中，水地表被水覆盖地区的自然综合体。在环境科学领域中，

7、水体不仅包括水，而且也包括水中的悬浮物、底泥及水生生体不仅包括水，而且也包括水中的悬浮物、底泥及水生生物等，它是一个完整的生态系统。根据水体的不同性质和物等，它是一个完整的生态系统。根据水体的不同性质和特征，可以分为不同的水体类型。请看下边的特征，可以分为不同的水体类型。请看下边的动画动画。3.1 基础知识基础知识土木工程系土木工程系103.1 基础知识基础知识土木工程系土木工程系111、水体、水体 水体是指地表被水覆盖地区的自然综合体。水体是指地表被水覆盖地区的自然综合体。在环境科学领域中，水体不仅包括水，而且也包在环境科学领域中，水体不仅包括水，而且也包括水中的悬浮物、底泥及水生生物等，它

8、是一个括水中的悬浮物、底泥及水生生物等，它是一个完整的生态系统。完整的生态系统。2、水质指标、水质指标 水质指标可分为物理指标、化学指标和生物水质指标可分为物理指标、化学指标和生物指标。一般水质指标有生化需氧量、化学需氧量、指标。一般水质指标有生化需氧量、化学需氧量、总需氧量、悬浮物、总有机碳、有机氮、总需氧量、悬浮物、总有机碳、有机氮、pHpH值、值、有毒物质、细菌总数、大肠菌数、溶解氧等等。有毒物质、细菌总数、大肠菌数、溶解氧等等。 3.1 基础知识基础知识土木工程系土木工程系12五、水体污染五、水体污染 什么叫做水体污染呢？什么叫做水体污染呢？ 水体污染是指排入水体的污染物的含量超过了水

9、体污染是指排入水体的污染物的含量超过了水体的自净能力，从而导致水体的物理特征和化学水体的自净能力，从而导致水体的物理特征和化学特征发生不良变化，破坏了水中固有的生态系统及特征发生不良变化，破坏了水中固有的生态系统及其功能，这种现象就称为水体污染。那么水体污染其功能，这种现象就称为水体污染。那么水体污染又可以分为哪些类型呢？又可以分为哪些类型呢？ 当排入水体的污染物的含量超过了水体的自净能当排入水体的污染物的含量超过了水体的自净能力，导致水体的物理特征和化学特征发生不良变化力，导致水体的物理特征和化学特征发生不良变化时，我们称之为水体污染。水体污染通常分为三种时，我们称之为水体污染。水体污染通常

10、分为三种不同的类型，即化学型污染、物理型污染和生物型不同的类型，即化学型污染、物理型污染和生物型污染。污染。 3.1 基础知识基础知识土木工程系土木工程系13 化学型污染是水体污染最主要的原因。如日常生活中我们洗涤衣物、化学型污染是水体污染最主要的原因。如日常生活中我们洗涤衣物、餐具、蔬菜等都会排放大量的生活污水，其中就含有表面活剂、磷酸盐、餐具、蔬菜等都会排放大量的生活污水，其中就含有表面活剂、磷酸盐、残留有机农药等污染物。残留有机农药等污染物。 工厂生产过程中也会产生大量的工业污水，例如：化工厂、印染厂工厂生产过程中也会产生大量的工业污水，例如：化工厂、印染厂和造纸厂等企业排放的污水中常常

11、含有不同种类和数量的有机和无机污和造纸厂等企业排放的污水中常常含有不同种类和数量的有机和无机污染成分。染成分。 电镀厂和冶炼厂的排放污水中，主要含有氰离子、重金属离子等成电镀厂和冶炼厂的排放污水中，主要含有氰离子、重金属离子等成分，这些污水如果未经处理就直接排入水体中，就会造成化学型污染。分，这些污水如果未经处理就直接排入水体中，就会造成化学型污染。 工业生产和电厂发电等都会使用冷却水，温度较高的冷却水如果直工业生产和电厂发电等都会使用冷却水，温度较高的冷却水如果直接排入水体中就会使水体的温度升高，水中溶解氧减少，并引起水体中接排入水体中就会使水体的温度升高，水中溶解氧减少，并引起水体中各种化

12、学反应的速度加快，对水中生物的生存环境造成不良影响，这就各种化学反应的速度加快，对水中生物的生存环境造成不良影响，这就是物理型污染。是物理型污染。 医院、动物饲养场和厕所等场所所排放的污水中含有大量细菌和微医院、动物饲养场和厕所等场所所排放的污水中含有大量细菌和微生物，这些细菌和微生物进入水体所造成的污染就称为生物型污染。生物，这些细菌和微生物进入水体所造成的污染就称为生物型污染。3.1 基础知识基础知识土木工程系土木工程系14六、水体监测六、水体监测 水体监测有时也称为水质监测，它是科学地界定水体水体监测有时也称为水质监测，它是科学地界定水体是否污染的唯一方法。一般来说水质监测主要分为两类：

13、是否污染的唯一方法。一般来说水质监测主要分为两类：一是环境水质监测，它包括各种类型的地表水和地下水；一是环境水质监测，它包括各种类型的地表水和地下水；二是水污染源的水质监测，它包括工业污水、生活污水及二是水污染源的水质监测，它包括工业污水、生活污水及其它排放污水。其它排放污水。 水质的优劣通常是不可能用眼睛或鼻子来判断的，因水质的优劣通常是不可能用眼睛或鼻子来判断的，因此水体是否受到污染，必须通过对水质的分析监测才能知此水体是否受到污染，必须通过对水质的分析监测才能知道，这就是水体监测的意义。道，这就是水体监测的意义。 如有如有5瓶不同的水，你能凭瓶不同的水，你能凭眼睛看出哪一瓶可以直接饮用吗

14、？眼睛看出哪一瓶可以直接饮用吗？ 3.1 基础知识基础知识土木工程系土木工程系15土木工程系土木工程系16 水质监测的项目主要包括物理的、化学的和水质监测的项目主要包括物理的、化学的和生物的三个方面，但由于水体中通常都含有数量生物的三个方面，但由于水体中通常都含有数量繁多的化学物质和微生物，不可能全部加以监测，繁多的化学物质和微生物，不可能全部加以监测，因而监测项目的选择首先取决于水体目前和将来因而监测项目的选择首先取决于水体目前和将来的用途，其次是监测站的职能。的用途，其次是监测站的职能。 我国我国环境监测技术规范环境监测技术规范中分别规定了地表中分别规定了地表水监测项目和工业污水监测项目。

15、水监测项目和工业污水监测项目。3.1 基础知识基础知识土木工程系土木工程系17七、水样的类型七、水样的类型 水样是指从监测水体中采集得到的一定体积的水体样水样是指从监测水体中采集得到的一定体积的水体样品。但是，一个水样的测定结果能够代表整个水体的水质品。但是，一个水样的测定结果能够代表整个水体的水质吗？如果不行，哪么需要几个水样呢？所以很显然，不同吗？如果不行，哪么需要几个水样呢？所以很显然，不同的采样方法可以得到不同的水样类型，而这些不同类型的的采样方法可以得到不同的水样类型，而这些不同类型的水样又具有各自的特点和意义。水样又具有各自的特点和意义。 什么是水样呢？水样是指从被监测的水体中采集

16、得什么是水样呢？水样是指从被监测的水体中采集得到的用于监测的少量水质分析样品。根据采样方法和样品到的用于监测的少量水质分析样品。根据采样方法和样品组成的差异，水样可以分为瞬间水样、混合水样和综合水组成的差异，水样可以分为瞬间水样、混合水样和综合水样三种主要类型。不同的水样类型适用于不同的水体状况样三种主要类型。不同的水样类型适用于不同的水体状况和监测目的。那么如何采集这些不同的水样呢？它们的区和监测目的。那么如何采集这些不同的水样呢？它们的区别在哪里？别在哪里？3.1 基础知识基础知识土木工程系土木工程系181、瞬间水样、瞬间水样 从水体中不连续地随机（就时间和地点而言）采集从水体中不连续地随

17、机（就时间和地点而言）采集的样品称之为瞬间水样。的样品称之为瞬间水样。 瞬间水样无论是在水面、规定深度或底层，通常均瞬间水样无论是在水面、规定深度或底层，通常均可手工采集，也可以用自动化方法采集。在一般情况下，可手工采集，也可以用自动化方法采集。在一般情况下，所采集样品只代表采样当时和采样点的水质，而自动采所采集样品只代表采样当时和采样点的水质，而自动采样是相当于在预定选择时间或流量间隔为基础的一系列样是相当于在预定选择时间或流量间隔为基础的一系列瞬间样品。瞬间样品。 土木工程系土木工程系19 下列情况适于瞬间采样：下列情况适于瞬间采样： （1）.流量不固定、所测参数不恒定时（如采用混合样，流

18、量不固定、所测参数不恒定时（如采用混合样，会因个别样品之间的相互反应而掩盖了它们之间的差别）；会因个别样品之间的相互反应而掩盖了它们之间的差别）； （2）.不连续流动的水流，如分批排放的水；不连续流动的水流，如分批排放的水； （3）.水或废水特性相对稳定时；水或废水特性相对稳定时； （4）.需要考察可能存在的污染物，或要确定污染物出现需要考察可能存在的污染物，或要确定污染物出现的时间；的时间； （5）.需要污染物最高值、最低值或变化的数据时；需要污染物最高值、最低值或变化的数据时； （6）.需要根据较短一段时间内的数据确定水质的变化规需要根据较短一段时间内的数据确定水质的变化规律时；律时； （

19、7）.需要测定参数的空间变化时，例如某一参数在水流需要测定参数的空间变化时，例如某一参数在水流或开阔水域的不同断面和（或）深度的变化情况；或开阔水域的不同断面和（或）深度的变化情况； （8）.在制定较大范围的采样方案前；在制定较大范围的采样方案前； （9）.测定某些参数，例如溶解气体、余氯、可溶性硫化测定某些参数，例如溶解气体、余氯、可溶性硫化物、微生物、油脂、有机物和物、微生物、油脂、有机物和pH值时。值时。土木工程系土木工程系202、混合水样、混合水样 在同一采样点上以流量、时间、体积或是以流在同一采样点上以流量、时间、体积或是以流量为基础，按照已知比例（间歇的或连续的）混合量为基础，按照

20、已知比例（间歇的或连续的）混合在一起的样品，此样品称之混合水样。换句话说，在一起的样品，此样品称之混合水样。换句话说，混合水样还可以细分为时间混合水样、体积混合水混合水样还可以细分为时间混合水样、体积混合水样和流量混合水样。样和流量混合水样。 混合水样可自动或手工采集。混合水样可自动或手工采集。 混合水样是几个单独样品的混合物，可减少分混合水样是几个单独样品的混合物，可减少分析样品，节约时间，降低消耗。析样品，节约时间，降低消耗。 土木工程系土木工程系21 混合样品提供组分的平均值，因此在样品混合之前，应验证这些样品参数的数据，以确保混合后样品数据的准确性。样品在混合其中待测成分或性质发生明显

21、变化时，则不能采用混合水样，要采取单样储存方式。 下列情况适于混合水样： （1）、需测定平均浓度时； （2）、计算单位时间的质量负荷； （3）、为估价特殊的、变化的或不规则的排放和生产运转的影响。土木工程系土木工程系223、综合水样、综合水样 为了某种目的，把从不同采样点同时采得的瞬间水样混合为一个样为了某种目的，把从不同采样点同时采得的瞬间水样混合为一个样品（时间应尽可能接近，以便得到所需要的数据），这种混合样品称作品（时间应尽可能接近，以便得到所需要的数据），这种混合样品称作综合水样。综合水样。 下列情况适于综合水样：下列情况适于综合水样： （1）.为了评价出平均组分或总的负荷，如一条江河

22、或河川上，水为了评价出平均组分或总的负荷，如一条江河或河川上，水的成分沿着江河的宽度和深度而变化时，采用能代表整个横断面上各点的成分沿着江河的宽度和深度而变化时，采用能代表整个横断面上各点和它们的相对流量成比例的混合样品；和它们的相对流量成比例的混合样品； （2）.几条废水渠道分别进入综合处理厂时几条废水渠道分别进入综合处理厂时: 因为几股废水相互反应，可能对可处理性及其成分产生明显的作用。因为几股废水相互反应，可能对可处理性及其成分产生明显的作用。对其相互作用的数学预测可能不正确或不可能时，综合水样能提供更加对其相互作用的数学预测可能不正确或不可能时，综合水样能提供更加有用的资料。有用的资料

23、。 天然和人工湖泊或江河常显示出空间分布的变化，在多数情况下，总值天然和人工湖泊或江河常显示出空间分布的变化，在多数情况下，总值或平均值的变化都不特别明显，而局部的变化显得更为重要。在这种情或平均值的变化都不特别明显，而局部的变化显得更为重要。在这种情况下检验单样比检验综合水样更为有效。况下检验单样比检验综合水样更为有效。 土木工程系土木工程系23土木工程系土木工程系24八八 水域功能和分类水域功能和分类类水：源头水、国家自然保护区类水：源头水、国家自然保护区类水：饮用地表水源一级保护区、珍稀生物栖息地、类水：饮用地表水源一级保护区、珍稀生物栖息地、鱼虾产卵场等鱼虾产卵场等类水：饮用地表水源二

24、级保护区、鱼虾类越冬场、类水：饮用地表水源二级保护区、鱼虾类越冬场、水产养殖业、游泳区水产养殖业、游泳区类水：一般工业用水区、人体非直接接触娱乐用水区类水：一般工业用水区、人体非直接接触娱乐用水区类水：农业用水、一般景观要求水域类水：农业用水、一般景观要求水域（九）污染物分类（九）污染物分类第一类污染物：车间或车间处理设施排放口采样第一类污染物：车间或车间处理设施排放口采样第二类污染物：排污单位排放口采样第二类污染物：排污单位排放口采样土木工程系土木工程系25九、水质监测的对象和目的九、水质监测的对象和目的（一）水质监测的对象（一）水质监测的对象 水质监测就是用科学的方法监视和检测代表水环境质

25、量水质监测就是用科学的方法监视和检测代表水环境质量及其发展变化趋势的各种标志数据的全过程。及其发展变化趋势的各种标志数据的全过程。 水质监测的具体对象包括水质监测的具体对象包括: 各类天然水各类天然水：江、河、湖、水库、地下水、海水等；：江、河、湖、水库、地下水、海水等； 水污染源水污染源：工农业废水、生活污水、医院污水等。：工农业废水、生活污水、医院污水等。土木工程系土木工程系26（二）水质监测的目的（二）水质监测的目的 1.进入水体中的污染物进行经常性监测，以掌进入水体中的污染物进行经常性监测，以掌握水质现状及估计发展趋势。握水质现状及估计发展趋势。 2.对污染源排放的各类废水进行监视性监

26、测，对污染源排放的各类废水进行监视性监测，为污染源管理和排污收费提供依据。为污染源管理和排污收费提供依据。 3.对水环境污染事故进行应急监测、分析判断对水环境污染事故进行应急监测、分析判断事故原因、危害及采取对策提供依据。事故原因、危害及采取对策提供依据。 4.为国家、政府部门制订环境保护法规、标准为国家、政府部门制订环境保护法规、标准和规划，全面开展环境保护管理工作提供有关数据和规划，全面开展环境保护管理工作提供有关数据和资料。和资料。 5.为开展水环境质量评价、预测、预报和进行为开展水环境质量评价、预测、预报和进行环境科学研究提供数据。环境科学研究提供数据。 土木工程系土木工程系27v三、

27、监测项目v 国家环境监测总站提出了68种水环境优先监测污染物的黑名单列出地面水监测项目；v 生活污水监测项目：COD、BOD5、SS、NH3-N、TN、TP、动植物油、矿物油、LAS、色度、PH、粪大肠杆菌群。v 医院污水监测项目：pH、色度、SS、余氯、COD、BOD5、致病菌、细菌总数、大肠杆菌群。v四、水质监测分析方法（一）选择分析方法应遵循的原则：灵敏度、准确度能满足分析要求；方法成熟；抗干扰能力强；操作简单；易于推广。 （二）分类方法 1、国家标准分析方法（GB） 2、统一分析方法 3、等效方法与（一）、（二）类方法的灵敏度、准确度且有可比性的分析方法 称为等效方法。 这类方法一般都

28、是采用新技术，应鼓励有条件的单位先用起来，以推动监测技术的进步，但新方法必须经过方法验证和对比实验，证明其与标准方法或统一方法是等效的才能应用。 28第二节第二节 水质监测方案制订水质监测方案制订土木工程系土木工程系29第二节 水质监测方案制订地下水地下水沉积物沉积物水污染源水污染源地表水地表水土木工程系土木工程系30一、地表水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定1.收集基础资料收集基础资料2.确定监测断面和采样点确定监测断面和采样点3.确定采样时间和频率确定采样时间和频率制定地表水监测方案土木工程系土木工程系31一、地表水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定收 集基 础资 料 （1）水体

29、的水文、水体的水文、气候、地质地貌资料。气候、地质地貌资料。 （2）水体沿岸城市水体沿岸城市分布、工业布局、污染分布、工业布局、污染源及排污情况城市给排源及排污情况城市给排水情况。水情况。1.土木工程系土木工程系32一、地表水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定 3.3.水体沿岸资源现状水体沿岸资源现状及水资源的用途、饮用水及水资源的用途、饮用水源分布和重点水源保护区；源分布和重点水源保护区；水体流域土地功能及近期水体流域土地功能及近期使用计划。使用计划。 4.4.历年的水质资料历年的水质资料。收 集基 础资 料1.土木工程系土木工程系33 （5）水资源的用）水资源的用途饮用水分布和重点水途

30、饮用水分布和重点水源保护区。源保护区。 （6）实地勘察现场）实地勘察现场的交通情况、河宽、河的交通情况、河宽、河床结构等。床结构等。一、地表水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定收 集基 础资 料1.土木工程系土木工程系342.监测断面和采样点的确定监测断面的设置原则一、地表水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定河流监测断面的设置湖泊、水库监测断面的设置采样点位置的确定土木工程系土木工程系35一、地表水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定 有大量废水排有大量废水排入河流的主要居民入河流的主要居民区，工业的上下游。区，工业的上下游。 饮用水源区、水饮用水源区、水资源集中的水域，主资源集中的

31、水域，主要风景游览区，水上要风景游览区，水上娱乐区及重大水利设娱乐区及重大水利设施所在地。施所在地。2.监测断面和采样点的确定监测断面的设置原则土木工程系土木工程系36 较大支流汇合口较大支流汇合口上游和汇合后与干流上游和汇合后与干流充分混合处、入海河充分混合处、入海河流的河口处，受潮汐流的河口处，受潮汐影响的河段和严重水影响的河段和严重水土流失区。土流失区。一、地表水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定2.监测断面和采样点的确定监测断面的设置原则土木工程系土木工程系37 湖泊，水库，湖泊，水库，河口的主要入口河口的主要入口与出口。与出口。 国际河流出国际河流出入国境的出入口入国境的出入口一

32、、地表水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定2.监测断面和采样点的确定监测断面的设置原则土木工程系土木工程系38 应尽量与水文应尽量与水文监测断面相重合，监测断面相重合，并要求交通方便，并要求交通方便，有明显岸边标志。有明显岸边标志。 断面位置应断面位置应避开死水区、回避开死水区、回水区、排污口。水区、排污口。一、地表水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定2.监测断面和采样点的确定监测断面的设置原则土木工程系土木工程系392.监测断面和采样点的确定河流监测断面的设置一、地表水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定 在远离污染源排入的河在远离污染源排入的河段，为了解流入监段，为了解流入监 测

33、河段的测河段的水质情况。水质情况。对对照照断断面面 为了解污染源对水体所为了解污染源对水体所造成的污染情况而设置，一造成的污染情况而设置，一般设在排污口下游污水与河般设在排污口下游污水与河水基本混匀处。水基本混匀处。控控制制断断面面削减断面削减断面背景断面背景断面土木工程系土木工程系402.监测断面和采样点的确定河流监测断面的设置一、地表水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定 为了解水体的自净能为了解水体的自净能力，设在最后一个排污口力，设在最后一个排污口下游下游15001500米以外的河段上。米以外的河段上。削削减减断断面面背背景景断断面面对照断面对照断面控制断面控制断面 在基本上未受人类

34、活动在基本上未受人类活动影响的河段，用于评价一完影响的河段，用于评价一完整水系污染程度。整水系污染程度。土木工程系土木工程系412.监测断面和采样点的确定湖泊、水库监测断面的设置一、地表水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定 在进、出湖泊、水库在进、出湖泊、水库的河流汇合处分别设置。的河流汇合处分别设置。 以多功能区为中心，在其辐以多功能区为中心，在其辐射线上设置弧形监测断面。射线上设置弧形监测断面。 在湖库中心、深浅水区、滞在湖库中心、深浅水区、滞流区、不同鱼类的回游产卵区、流区、不同鱼类的回游产卵区、水生生物经济区设置监测断面。水生生物经济区设置监测断面。土木工程系土木工程系42一、地表

35、水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定监测断面设置举例土木工程系土木工程系43一、地表水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定监测断面设置举例土木工程系土木工程系44一、地表水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定监测断面设置举例土木工程系土木工程系45一、地表水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定监测断面设置举例土木工程系土木工程系46一、地表水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定2.监测断面和采样点的确定采样点位置的确定 根据水面宽根据水面宽度确定断面上的度确定断面上的采样垂线采样垂线，在根，在根据采样垂线水深据采样垂线水深确定确定采样点采样点的数的数目和位置。目和位置。土木工程系土

36、木工程系47一、地表水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定对于江、河水系垂线设置：土木工程系土木工程系481500m等间距设置采样点位确定采样点位确定一、地表水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定垂线设 置举例：土木工程系土木工程系51一、地表水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定垂线上采样点设置：土木工程系土木工程系52确定采样时间和频率3.一、地表水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定1.饮用水源地全年采样监测饮用水源地全年采样监测12次，采次，采样时间视具体情况确定。样时间视具体情况确定。2.要全面了解水系的水质情况，则每要全面了解水系的水质情况，则每年在丰水期、平水期、枯水期采

37、样，年在丰水期、平水期、枯水期采样，每期采样每期采样2次，共次，共6次；饮用水源地、次；饮用水源地、旅游区水体、污染较重河流每月旅游区水体、污染较重河流每月1次，次，全年全年12次次;底泥在每年枯水期采样底泥在每年枯水期采样1次。次。3.潮汐河流全年在丰、平、枯水期采样、每期采样潮汐河流全年在丰、平、枯水期采样、每期采样2天，天，分别在大潮期和小潮期进行。每次应采集当天涨、退潮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。水样分别测定。土木工程系土木工程系53确定采样时间和频率3.一、地表水监测方案的制定一、地表水监测方案的制定4.排污染每年采样不少于排污染每年采样不少于3次。

38、次。5.背景断面每年采背景断面每年采1次次 。6.设有监测站的湖每月采设有监测站的湖每月采1次，其它湖、库丰、枯小期次，其它湖、库丰、枯小期1次；污染严重的湖库应酌情增加。次；污染严重的湖库应酌情增加。土木工程系土木工程系54二、水污染源监测方案的制定二、水污染源监测方案的制定1.采样前调查研究采样前调查研究2. 设置采样点的位置设置采样点的位置3.确定采样时间和频率确定采样时间和频率制定水污染源监测方案土木工程系土木工程系55二、水污染源监测方案的制定二、水污染源监测方案的制定采样前的调查研究1土木工程系土木工程系56二、水污染源监测方案的制定二、水污染源监测方案的制定设置采样点的位置2工业

39、用水 在车间或在车间或设备的废水排设备的废水排放口采样监测放口采样监测一类污染物。一类污染物。 在工厂废在工厂废水总排口放口水总排口放口采样监测二类采样监测二类污染物。污染物。 在废水处理设在废水处理设施的进、出口采样施的进、出口采样监测以了解处理设监测以了解处理设施的处理效果。施的处理效果。土木工程系土木工程系57二、水污染源监测方案的制定二、水污染源监测方案的制定设置采样点的位置2生活污水医院污水 采样点设在总排放采样点设在总排放口或污水处理的进口。口或污水处理的进口。土木工程系土木工程系58监督性监督性监测监测企业自企业自我监测我监测其它其它监测监测确定采样时间和频率3工业用水工业用水生

40、活污水生活污水医院污水医院污水2次次/年年 4次次/年年二、水污染源监测方案的制定二、水污染源监测方案的制定2-4次次/年年土木工程系土木工程系591.调查研究和收集资料调查研究和收集资料2. 设置采样点的位置设置采样点的位置3.确定采样时间和频率确定采样时间和频率制定地下水监测方案三、地下水监测方案的制定三、地下水监测方案的制定土木工程系土木工程系60三、地下水监测方案的制定三、地下水监测方案的制定 (1) (1)收集、汇总监测区域的收集、汇总监测区域的水文、地质、气象等方面的有水文、地质、气象等方面的有关资料和以往的监测资料。关资料和以往的监测资料。 (2) (2)调查监测区域内城市发调查

41、监测区域内城市发展、工业分布、资源开发和土展、工业分布、资源开发和土地利用情况，尤其是地下工程地利用情况，尤其是地下工程规模应用等；了解化肥和农药规模应用等；了解化肥和农药的施用面积和施用量；查清污的施用面积和施用量；查清污水灌溉、排污、纳污和地面水水灌溉、排污、纳污和地面水污染现状。污染现状。1.调查研究和收集资料调查研究和收集资料土木工程系土木工程系61 (3) (3)测量或查知水位、水深，测量或查知水位、水深，以确定采水器和泵的类型，所以确定采水器和泵的类型，所需费用和采样程序。需费用和采样程序。 (4) (4)在完成以上调查的基础在完成以上调查的基础上，确定主要污染源和污染物，上，确定

42、主要污染源和污染物，并根据地区特点与地下水的主并根据地区特点与地下水的主要类型把地下水分成若干个水要类型把地下水分成若干个水文地质单元。文地质单元。1.调查研究和收集资料调查研究和收集资料三、地下水监测方案的制定三、地下水监测方案的制定土木工程系土木工程系62三、地下水监测方案的制定三、地下水监测方案的制定土木工程系土木工程系63三、地下水监测方案的制定三、地下水监测方案的制定2. 设置采样点的位置设置采样点的位置 对照监测井对照监测井： 设在地下水流方向的上游不受监测地区污染源一下的地设在地下水流方向的上游不受监测地区污染源一下的地方。方。 控制监测井控制监测井： 总体是污染源周围不同位置，

43、特别是地下水流向的总体是污染源周围不同位置，特别是地下水流向的下游下游方向。方向。 在含水层渗透性较大的地方易造成在含水层渗透性较大的地方易造成块状污染区块状污染区 设在地设在地下水流向的平行和垂直方向上。下水流向的平行和垂直方向上。 含水层渗透性较小的地方易造成含水层渗透性较小的地方易造成点状污染区点状污染区 设在近污设在近污染源处染源处。 污灌区造成的污灌区造成的块状污染区块状污染区 可采用可采用网格布点法；网格布点法；排污沟排污沟等线状污染源，可在其流向两岸适当地段布点。等线状污染源，可在其流向两岸适当地段布点。土木工程系土木工程系64三、地下水监测方案的制定三、地下水监测方案的制定土木

44、工程系土木工程系65 每年在丰水期、枯水期分别采样测定；有每年在丰水期、枯水期分别采样测定；有条件的地区根据地方特点，可按四季采样；已建条件的地区根据地方特点，可按四季采样；已建立长期观测点的可按月采样。立长期观测点的可按月采样。 每一采样期至少监测每一采样期至少监测1 1次，饮用水源每一采次，饮用水源每一采样期应监测样期应监测2 2次，其间隔至少次，其间隔至少1010天，即采一次分析天，即采一次分析检验一次，检验一次，1010天后再采、检一次，可作为监测数天后再采、检一次，可作为监测数据报出。据报出。 对有异常情况的井点，应适当增加采样监对有异常情况的井点，应适当增加采样监测次数。测次数。三

45、、地下水监测方案的制定三、地下水监测方案的制定3.确定采样时间和频率确定采样时间和频率土木工程系土木工程系66四、沉积物监测方案的制定四、沉积物监测方案的制定（一）对底质进行监测的意义（一）对底质进行监测的意义: 它能记录水环境的污染历史，反映难降解物质的积累情它能记录水环境的污染历史，反映难降解物质的积累情况；水体污染的潜在危险，底质对水质，水生生物有明显的况；水体污染的潜在危险，底质对水质，水生生物有明显的影响，是天然水是否被污染和污染程度的标志。影响，是天然水是否被污染和污染程度的标志。 （二）监测断面的设置（二）监测断面的设置 其位置与水质监测相同，应尽量相其位置与水质监测相同，应尽量

46、相重迭，有利于对监测结果进行比较。重迭，有利于对监测结果进行比较。（三）采样时间（三）采样时间 每年枯水期限采样每年枯水期限采样1次即可，必要时丰水次即可，必要时丰水期再采样期再采样1次。次。（四）采样方法（四）采样方法67第三节第三节 水样的采集和保存水样的采集和保存土木工程系土木工程系68第三节 水样的采集和保存采样前的准备采样前的准备地表水水样的采集地表水水样的采集地下水水样的采集地下水水样的采集废水样品的采集废水样品的采集沉积物样品的采集沉积物样品的采集流量的测定流量的测定水样的运输与保存水样的运输与保存水样水样的采的采集与集与保存保存土木工程系土木工程系691 1、采样前的准备、采样

47、前的准备水样容器水样容器的选择的选择采水器的选择采水器的选择大小形状适宜大小形状适宜化学性质稳定化学性质稳定不吸附组分不吸附组分易洗可反复用易洗可反复用选择交选择交通工具通工具土木工程系土木工程系70二、地表水水样的采集二、地表水水样的采集1.1.采样方法和采样器采样方法和采样器土木工程系土木工程系711.1.采样方法和采样器采样方法和采样器土木工程系土木工程系72土木工程系土木工程系73湖泊水库采样湖泊水库采样土木工程系土木工程系74工业污水采样工业污水采样土木工程系土木工程系75二、地下水的采集二、地下水的采集 土木工程系土木工程系76地下水的特点地下水的特点 地下水与地表水相比较，存在以

48、下一些特点：地下水与地表水相比较，存在以下一些特点： （1）地下水流动较慢，所以水质参数的变化慢，一旦污染很难）地下水流动较慢，所以水质参数的变化慢，一旦污染很难恢复，甚至无法恢复。恢复，甚至无法恢复。 （2）地下水埋藏深度不同，温度变化规律也不同。近地表的地）地下水埋藏深度不同，温度变化规律也不同。近地表的地下水的温度受气温的影响，具有周期性变化。较深的含水层中地下水下水的温度受气温的影响，具有周期性变化。较深的含水层中地下水温度比较稳定，水温变化不超过温度比较稳定，水温变化不超过0.1，但水样一经取出，其温度可，但水样一经取出，其温度可能有较大的变化。这种变化能改变化学反应速度，从而改变原

49、来的化能有较大的变化。这种变化能改变化学反应速度，从而改变原来的化学平衡，也能改变微生物的生长速度。学平衡，也能改变微生物的生长速度。 （3）地下水所受压力较大，面对的环境条件与地面水不同，一）地下水所受压力较大，面对的环境条件与地面水不同，一旦取出，可溶性气体的溶入和逃逸，带来一系列的化学变化，改变水旦取出，可溶性气体的溶入和逃逸，带来一系列的化学变化，改变水质状况。例如，地下水富含质状况。例如，地下水富含H 2 S但溶解氧较低，取出后但溶解氧较低，取出后H 2 S的逃逸，的逃逸，大气中大气中O 2 的溶入，会发生一系列的氧化还原变化；水样吸收或放出的溶入，会发生一系列的氧化还原变化；水样吸

50、收或放出CO 2 可引起可引起pH值变化。值变化。 （4）由于采水器的吸附或沾污及某些组分的损失，水样的真实）由于采水器的吸附或沾污及某些组分的损失，水样的真实性将受到影响。性将受到影响。 二、地下水的采集二、地下水的采集 土木工程系土木工程系772、地下水采样点的确定、地下水采样点的确定 地下水不同于地表水，由于地质结构比较复杂，使地下水不同于地表水，由于地质结构比较复杂，使地下水采样点的设置也变得相当复杂，所以地下水采样地下水采样点的设置也变得相当复杂，所以地下水采样点的位置和深度都要根据当地的地下水污染情况来确定。点的位置和深度都要根据当地的地下水污染情况来确定。如果已经知道地下水的流动

51、方向，则通常应当在地面污如果已经知道地下水的流动方向，则通常应当在地面污染源的下游方向设置若干个采样点。染源的下游方向设置若干个采样点。 井水和泉水是我们日常生活中最常见到的地下水，井水和泉水是我们日常生活中最常见到的地下水，它大量用作生活用水或工业用水。同时地表上堆积的污它大量用作生活用水或工业用水。同时地表上堆积的污染物（如采矿污水、生活垃圾等）会通过土壤和岩石的染物（如采矿污水、生活垃圾等）会通过土壤和岩石的间隙而渗入地下造成污染。但其污染的范围、形式、方间隙而渗入地下造成污染。但其污染的范围、形式、方向等都与特定的地质结构有关，情况相当复杂，因此需向等都与特定的地质结构有关，情况相当复

52、杂，因此需要经过充分的调查研究和收集资料才能确定监测点的位要经过充分的调查研究和收集资料才能确定监测点的位置。置。 我们用下面的我们用下面的动画动画来加以说明。来加以说明。土木工程系土木工程系78地下水采样地下水采样 目前，地下水监测主要以浅层地下水（即潜水层）目前，地下水监测主要以浅层地下水（即潜水层）为主，采样时大多可以利用现成的水井或水文站设立的为主，采样时大多可以利用现成的水井或水文站设立的专用监测井来采集水样。具体应当如何来进行操作呢？专用监测井来采集水样。具体应当如何来进行操作呢？地下水的采集大多可以利用现成的水井，采样方法与地地下水的采集大多可以利用现成的水井，采样方法与地表水的

53、采样比较类似。从监测井中采集水样也可利用抽表水的采样比较类似。从监测井中采集水样也可利用抽水机或手压式抽水设备。水机或手压式抽水设备。 对于自喷型泉水，可用水样容对于自喷型泉水，可用水样容器在涌水口处直接取样。器在涌水口处直接取样。 二、地下水的采集二、地下水的采集 土木工程系土木工程系79底质样品的采集（底泥）底质样品的采集（底泥）（一）对底质进行监测的意义（一）对底质进行监测的意义: 它能记录水环境的污染历史，反映难降解物质的积累它能记录水环境的污染历史，反映难降解物质的积累情况；水体污染的潜在危险，底质对水质，水生生物有明情况；水体污染的潜在危险，底质对水质，水生生物有明显的影响，是天然

54、水是否被污染和污染程度的标志。显的影响，是天然水是否被污染和污染程度的标志。 （二）监测断面的设置（二）监测断面的设置 其位置与水质监测相同，应尽其位置与水质监测相同，应尽量相重迭，有利于对监测结果进行比较。量相重迭，有利于对监测结果进行比较。（三）采样时间（三）采样时间 每年枯水期限采样每年枯水期限采样1次即可，必要时丰次即可，必要时丰水期再采样水期再采样1次。次。（四）采样方法（四）采样方法土木工程系土木工程系80底部沉积物采样底部沉积物采样土木工程系土木工程系81v三、流量的测定三、流量的测定（一）流速仪面积法（一）流速仪面积法 水深水深0.05m，流速，流速0.15m/s的水体可用流速

55、的水体可用流速仪直接测定流速，然后按下式计算流量：仪直接测定流速，然后按下式计算流量： QS Q流量流量; 流速；流速； S水流断面水流断面二点法：二点法：v=0.5（v0.2+v0.6）土木工程系土木工程系82 图示图示（二）浮标法（二）浮标法 粗略测量流速的简易方法粗略测量流速的简易方法v 选一平直河段，测其选一平直河段，测其2m间隔内的水流横断面间隔内的水流横断面积，求出平均值积，求出平均值s。在上游投入浮标，测定浮标流。在上游投入浮标，测定浮标流经河段长度经河段长度L所需时产所需时产t，重复，重复n次，求出平均次，求出平均t值，值， 即可计算流速即可计算流速vL/ t。再用。再用Q=v

56、求出流量。求出流量。土木工程系土木工程系83v（三）堰板法（三）堰板法 测量不规则污水沟渠测量不规则污水沟渠 用三角、矩形或梯形的堰板拦住水流，形成用三角、矩形或梯形的堰板拦住水流，形成溢流堰，测量堰板前后的水头和水位，计算流量溢流堰，测量堰板前后的水头和水位，计算流量: Q=Kh5/2式中式中20.0040.2hK1.354(0.14)(-0.09)BhDQ流量（m3/s）；h过堰水头高（m）D水流底到堰缘的高度（m）B堰上游水流宽度（m）当0.5 1.2；0.1D0.75.0.07h0.26时，上式误差1.4%一般工厂用Q=1.41h5/2 图示图示土木工程系土木工程系84四、采样现场记录

57、和水样标准四、采样现场记录和水样标准 采样结束后，需要填写采样记录和水样标签，采样结束后，需要填写采样记录和水样标签，以防止出现样品混淆和丢失。国家标准以防止出现样品混淆和丢失。国家标准GBl2999-91水质采样样品的保存和管理技术水质采样样品的保存和管理技术中明确规中明确规定了记录的样式和要求。定了记录的样式和要求。 水样采集后，根据不同的分析要求，将样品水样采集后，根据不同的分析要求，将样品分装成数份，并分别加入保存剂。对每份样品都分装成数份，并分别加入保存剂。对每份样品都应附一张完整的水样标签。水样标签的内容如下：应附一张完整的水样标签。水样标签的内容如下：对需要现场测试的项目，如对需

58、要现场测试的项目，如pH值、电导、温度、值、电导、温度、流量等应按下表进行记录，并妥善保管现场记录。流量等应按下表进行记录，并妥善保管现场记录。 土木工程系土木工程系85表表1 采样现场数据记录采样现场数据记录 采样人员 现场数据记录 采样地点 样品编号 采样日期 时间， h pH 温度 其他参量 采样开始 采样结束 摘自水质采样样品的保存和管理技术规定（GB 12999-91）土木工程系土木工程系86五、水样的保存与运输五、水样的保存与运输 各种水质的水样，从采集到分析测定各种水质的水样，从采集到分析测定这段时间内，由于环境条件的改变，微生这段时间内，由于环境条件的改变，微生物新陈代谢活动和

59、化学作用的影响，会引物新陈代谢活动和化学作用的影响，会引起水样某些物理参数及化学组分的变化。起水样某些物理参数及化学组分的变化。为将这些变化降低到最低程度，需要尽可为将这些变化降低到最低程度，需要尽可能地缩短运输时间、尽快分析测定和采取能地缩短运输时间、尽快分析测定和采取必要的保护措施；有些项目必须在采样现必要的保护措施；有些项目必须在采样现场测定。场测定。 土木工程系土木工程系871、水样的运输管理、水样的运输管理 采样后应将水样充满容器并密封，瓶中不得留有采样后应将水样充满容器并密封，瓶中不得留有空气。贴上标签，尽快运送到实验室进行分析空气。贴上标签，尽快运送到实验室进行分析(水样运水样运

60、输允许的最长时间为输允许的最长时间为24h)。运输过程应注意以下几点。运输过程应注意以下几点。 防止震动防止震动 为防止水样在运输过程中因震动、为防止水样在运输过程中因震动、碰撞导致损失或玷污，装箱时应用泡沫塑料或波纹纸碰撞导致损失或玷污，装箱时应用泡沫塑料或波纹纸板等将容器间隔；板等将容器间隔； 防止沾污防止沾污 塞紧试样瓶盖，必要时用封口胶，塞紧试样瓶盖，必要时用封口胶，以防止新的污染进入容器和沾染瓶口；以防止新的污染进入容器和沾染瓶口； 低温运输低温运输 为防止样品的生物和化学变化，水为防止样品的生物和化学变化，水样都需在低于采样水体温度的条件下运输。需冷藏的样都需在低于采样水体温度的条