环境监测第2章(1)——水和废水监测

1、第二章第二章 水和废水监测水和废水监测（一）（一）环境监测环境监测刘刘 璇璇化学工程与现代材料学院化学工程与现代材料学院 水是人类社会的宝贵资源水是人类社会的宝贵资源 可利用的淡水资源只有江河、淡水湖和地下水的一部分，可利用的淡水资源只有江河、淡水湖和地下水的一部分，然而，仅有的淡水资源正遭受着然而，仅有的淡水资源正遭受着的问题的问题海水海水, , 97.30%97.30%淡水淡水, , 2.70%2.70%系列系列1全球水资源全球水资源不可利不可利用用99%99%可利用可利用1%1%系列系列1淡水资源淡水资源 水资源水资源2014年4月11日，兰州市威立雅水务集团公司出厂水及自流沟水样中苯含

2、量严重超标。苯是应用广泛的工业化学物质，食物和饮水中含有苯会引起呕吐、眩晕、痉挛，大剂量服用甚至会导致死亡。这次事件引发兰州市民争相抢购矿泉水，一时“兰州水贵”，各大超市的瓶装水被抢空，据新闻30分报道，12瓶水12元涨到100元。水污染原因依然在调查中。2011年8月12日，云南曲靖陆良化工实业有限公司被爆将5222.38吨工业废料铬渣非法倾倒导致污染，致使水库致命六价铬超标2000倍，倾倒地附近农村77头牲畜死亡。事后云南将30万立方米受污染水，铺设管道排入珠江源头南盘江，作为珠江下游城市的广州，不少网友发微博表示关注，期待真相。案例案例教学要求教学要求1.1.熟悉水质监测和废水污染的技术

3、种类熟悉水质监测和废水污染的技术种类2.2.了解水污染的类型，掌握不同类型水污染对应了解水污染的类型，掌握不同类型水污染对应的处理措施的处理措施3.3.掌握水质污染监测方案的制定掌握水质污染监测方案的制定4.4.掌握水样采集和保存、预处理及检测分析方法掌握水样采集和保存、预处理及检测分析方法第一节第一节 水质污染与监测水质污染与监测第二节第二节 水质监测方案制订水质监测方案制订第三节第三节 水样的采集和保存水样的采集和保存第四节第四节 水样的预处理水样的预处理第五节第五节 物理指标检验物理指标检验第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定第七节第七节 非金属无机物的测定非金属无机物的测定第

4、八节第八节 有机污染物的测定有机污染物的测定第九节第九节 活性污泥性质的测定活性污泥性质的测定一、水体自净和水体环境容量一、水体自净和水体环境容量 污染物进入水体后首先被稀释，随后经过复杂的物理、化学和生物转化，使污染物浓度降低、性质发生变化，水体自然地恢复原样的过程称为水体自净水体自净。 自净能力自净能力决定着水体的环境容量环境容量（洁净水体所能承载的最大污染物量。第一节第一节 水质污染与监测水质污染与监测化学型化学型污染由酸碱、有机和无机污染造成的污染物理型物理型污染色度、浊度、悬浮固体、热污染、放射性水质污水质污染类型染类型生物型生物型污染生活污水、医院污水二、二、我国我国水环境水环境污

5、染状况污染状况 2014年中国环境状况公报显示：全国423条主要河流、62座重点湖泊（水库）的968个国控地表水监测断面（点位）开展了水质监测,、劣类水质断面分别占3.4%、30.4%、29.3%、20.9%、6.8%、9.2%，主要污染指标为化学需氧量化学需氧量、总磷总磷和五五日生化需氧量日生化需氧量。 全国329个地级及以上城市开展了集中式饮用水水源地水质监测，取水总量为332.55亿吨，达标水量为319.89亿吨，占96.2%。在4896个地下水监测点位中，水质优良级的监测点比例为10.8%，良好级的监测点比例为25.9%，较好级的监测点比例为1.8%，较差级的监测点比例为45.4%，极

6、差级的监测点比例为16.1%。 赤潮发生时的红色波涛赤潮发生时的红色波涛船行过赤潮海域时的红色浪花船行过赤潮海域时的红色浪花1. 1. 赤潮赤潮 又称红潮，国际上也称其为“有害藻华”或“红色幽灵”。是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。海上溢油事故发生的海域海上溢油事故发生的海域2. 2. 溢油溢油 在石油勘探、开发、炼制及运储过程中，由于意外事故或操作失误，造成原油或油品从作业现场或储器里外泄，溢油流向地面、水面、海滩或海面，同时由于油质成分的不同，形成薄厚不等的一片油膜，这一现象称为溢油。广东贵屿广东贵屿 20世纪80

7、年代以前，该镇以回收废铜铁、旧塑胶鞋为主，90年代开始回收拆解废旧五金电器，规模逐年扩大。 到2000年底，贵屿的污染令人触目惊心！镇内街道到处是一家挨一家的私人作坊，道路两旁、房前屋后堆满了废电脑、废电器和拆解下来的金属壳、线路板。简陋工棚搭建在河堤上、农田间。江边有无数个发黑的废物垃圾山，还有一排排米见方的酸解池。路旁的空地上可见到正在燃烧的废物堆，空气中弥漫着呛人的烧废塑料的焦臭味。 除了河涌相对较少的南阳，贵屿镇镇区、上练片区和港后片区的地下水已地下水已经完全不能饮用经完全不能饮用。三、水质监测的对象和目的三、水质监测的对象和目的1. 1. 水质监测的水质监测的分类分类环境水体监测水污

8、染源监测2. 2. 水质监测的水质监测的对象对象环境水体：地表水（江、河、湖、海、库）地下水水污染源：工业废水、生活污水和医院污水等3.3.水质监测的水质监测的目的目的： 对江、河、湖、海洋等地表水和地下水中的污染因子进行经常性的监测，以掌握水质现状及其变化趋势； 对生产、生活等废（污）水排放源排放的废（污）水进行监视性监测，掌握废（污）水排放量及其污染物浓度和排放总量，评价是否符合排放标准，为污染源管理提供依据； 对水环境污染事故进行应急监测，为分析判断事故原因、危害及制订对策提供依据； 为国家政府部门制定水环境保护标准、法规和规划提供有关数据和资料； 为开展水环境质量评价和预测预报及进行环

9、境科学研究提供基础数据和技术手段。四、水质监测项目四、水质监测项目 水质：水质：由水和水中所含的杂质共同表现出来的综合特性。 水质指标水质指标（监测项目）：监测项目）：描述水质质量的参数。可分为物理指标、化学指标和生物指标。 监测项目监测项目要根据水体被污染情况，水体功能和污（废水）水中所含污染物及经济条件等因素确定。不可能将所有的监测项目都加以测定，只能是对优先监测污染物优先监测污染物加以监测。优先监测污染物：优先监测污染物：标准中要求控制、在环境中难以降解标准中要求控制、在环境中难以降解危害大、毒性大、影响范围广危害大、毒性大、影响范围广出现频率高，有可靠检测方法出现频率高，有可靠检测方法

10、具体监测项目见课本具体监测项目见课本P P3535五、水质监测分析方法五、水质监测分析方法1.1.监测分析方法监测分析方法正确选择监测分析方法监测分析方法，是获得准确结果的关键因素之一。选择分析方法应遵循的原则是：灵敏度能满足定量要求；灵敏度能满足定量要求；方法成熟、准确；方法成熟、准确；操作简便、易于普及；操作简便、易于普及；抗干扰能力好。抗干扰能力好。 根据上述原则，为使监测数据有可比性，各国对各类水体中的不同污染物都编制了相应得分析方法，有三个层次（国家或行业的标准分析方法、统一分析方法、试用方法） 标准分析标准分析和和统一分析方法统一分析方法均可在均可在环境监测与执法环境监测与执法中使

11、用。中使用。2.监测分析方法的分类监测分析方法的分类（1）用于测定无机污染物的方法）用于测定无机污染物的方法 原子吸收法原子吸收法 分光光度法分光光度法 等离子发射光谱（等离子发射光谱（ICP-AES）法）法 电化学法电化学法离子色谱法离子色谱法 （2）用于有机污染物的监测分析方法）用于有机污染物的监测分析方法 气相色谱法（气相色谱法（GC）高效液相色谱法（高效液相色谱法（HPLC） 气相色谱气相色谱-质谱法（质谱法（GC-MS） 液相色谱质谱法（液相色谱质谱法（LC-MS）一、地面水水质监测方案的制订一、地面水水质监测方案的制订 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

12、定 采样及监测技术的选择 结果表达、质量保证及实施计划 第二节第二节 水质监测方案制订水质监测方案制订1 1、基础资料的收集、基础资料的收集 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、河床结构及地质状况；湖泊沉积物的特性、间温层分布、等深线等。 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。 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。 历年水质监测资料。自然特征自然特征污染源分布污染源分布功能利用功能利用历史资料历史资料2 2、监测断面和采样点的设

13、置、监测断面和采样点的设置（1 1）监测断面的设置原则）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 大量废水排入河流的居民区、工业区上下游； 湖泊、水库的主要出入口； 饮用水源区、水资源区域等功能区； 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； 国际河流出入国际线的出入口处； 尽可能与水文测量断面重合。（2 2）监测断面和采样点的设置）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。 背景断面：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。 对照断面：对照断面：为了解

14、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。 控制断面：其控制断面：其数目应根据城市的工业布局和排污口分布情况而定，设在排污口下游，污水与河水基本混匀处。 削减断面：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污口下游1500m以外的河段上。 有时为了特定的环境管理需要，还要设置管理断面。对照断面对照断面控制断面控制断面削减断面削减断面500m1500m控制断面控制断面河流监测断面设置河流监测断面设置排污口排污口思考：当河道有支流汇入时思考：当河道有支流汇入时应如何设置断面呢？应如何设置断面呢？500

15、m1500m对照断面对照断面控制断面控制断面削减断面削减断面排污口排污口AABBCCDDEEFFGG河流监测断面设置示意图河流监测断面设置示意图污染源污染源排污口排污口水流方向水流方向自来水取水口自来水取水口（3 3）采样点位的设置）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。思考题：思考题： 分别画出江、河水系，当水面分别50m、50100m、100m时，水深10m时的采样点位置。50m50100m中泓线中泓线有明显水流处有明显水流处采样点位确定采样点位确定1001000m有明显水流处有明显水流处中泓线中泓线有明显水流处有

16、明显水流处采样点位确定采样点位确定1500m等间距设置等间距设置采样点位确定采样点位确定采样点位确定采样点位确定5m水面下水面下0.3 0.5m处处510m河底以上河底以上0.5m处处1050m水深水深处处3 3、采样时间和频率的确定、采样时间和频率的确定 （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2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1次或视具体情况选定。底质每年枯水期采样监测1次。 （3）潮汐河流全年在丰、枯、平

17、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。3 3、采样时间和频率的确定、采样时间和频率的确定 （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（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。4 4、采样及监测技术的选择、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

18、和技术。5 5、结果表达、质量保证及实施计划、结果表达、质量保证及实施计划（1 1）结果表达：）结果表达：水质监测所测得的众多化学、物理以及生物学的监测数据，是描述和评价水环境质量，进行环境管理的基本依据，必须进行科学地计算和处理，并按照要求的形式在监测报告中表达出来。（2 2）质量保证：）质量保证：质量保证概括了保证水质监测数据正确可靠的全部活动和措施，质量保证贯穿监测工作的全过程。（3 3）实施计划：）实施计划：实施计划是实施监测方案的具体安排，要切实可行，使各个环节工作有序、协调地进行。二、水污染源监测方案制订二、水污染源监测方案制订1、采样点的设置及采样类型、采样点的设置及采样类型（1

19、）工业废水）工业废水 在车间车间或车间处理设施车间处理设施的废水排放口设置采样点监测一类污染物一类污染物；在工厂废水总排放口总排放口布设采样点，监测二类污染二类污染物物。 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。如需了解废水处理效果，还要在处理设施进口设采样点。（2 2）城市污水）城市污水 城市污水管网：城市污水管网：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。 城市污水处理厂：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。2 2、采样时间和采样频率、采样时间和采样频率 工业废水和