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文档简介

1、1交通运输部环境保护中心交通运输部环境保护中心2013.7 2013.7 北京北京水环境监测2环境监测程序环境监测程序现场调查现场调查优化布点优化布点样品采集样品采集运送保存运送保存分析测试分析测试综合评价综合评价数据处理数据处理* * * * * *3水环境监测水环境监测现场调查现场调查优化布点优化布点样品采集样品采集运送保存运送保存分析测试分析测试综合评价综合评价数据处理数据处理* * * * * *分类分类环境水体监测水污染源监测对象对象环境水体:地表水 地下水 海水等水污染源:工业废水 生活污水等4水环境监测水环境监测现场调查现场调查优化布点优化布点样品采集样品采集运送保存运送保存分析

2、测试分析测试综合评价综合评价数据处理数据处理* * * * * *监测项目监测项目 (1)地表水:水温、pH、溶解氧溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量化学需氧量、五日生化需氧量五日生化需氧量、氨氮氨氮、总氮、总磷、铜、锌、硒、砷、汞等。 (2)地下水:pH、总硬度、溶解固体物、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、挥发酚、总氰化物、高锰酸盐指数等。 (3)生活饮用水:肉眼可见物、色、臭和味、浊度、pH、总硬度、铝、铁、锰、铜、锌、挥发酚、阴离子表面活性剂等。5水环境监测水环境监测现场调查现场调查优化布点优化布点样品采集样品采集运送保存运送保存分析测试分析测试综合评价综合评价数据处理数据处理* * * *

3、* *监测项目监测项目 (4)废(污)水:第一类:总汞、烷基汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅等;第二类:pH、色度、悬浮物、五日生化需氧量、化学需氧量等。 (5)其他水:农田灌溉用水:29项监测指标 ; 渔业用水 :33项监测指标。 6水环境监测水环境监测现场调查现场调查优化布点优化布点样品采集样品采集运送保存运送保存分析测试分析测试综合评价综合评价数据处理数据处理* * * * * *基础资料的收集与实地调查基础资料的收集与实地调查 (1)水体的水文、气候、地质和地貌资料。 (2)水体沿岸城市分布、人口分布、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

4、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。7监测点位的设置要求 1、监测点位设置的监测点位设置的代表性代表性 监测点位应能满足总体设计对反映环境质量状况的空监测点位应能满足总体设计对反映环境质量状况的空间与时间方面的代表性要求,测定的样品应力求在采样的间与时间方面的代表性要求,测定的样品应力求在采样的位置和时间上符合水体的真实情况位置和时间上符合水体的真实情况。 2、监测点位设置的、监测点位设置的可比性可比性 测点在启用后的各时段、频次间的监测数据应具有时测点在启用后的各时段、频次间的监测数据应具有时空可比性,同时还需强调不同测点间监测数

5、据的可比性。空可比性,同时还需强调不同测点间监测数据的可比性。为此,要求在不同测点上应使各种条件尽可能达到统一化、为此,要求在不同测点上应使各种条件尽可能达到统一化、规范化和标准化,其中包括采样方式、采样周期和频率、规范化和标准化,其中包括采样方式、采样周期和频率、测定项目和方法、样品保存和运输等。测定项目和方法、样品保存和运输等。 水环境监测水环境监测现场调查现场调查优化布点优化布点样品采集样品采集运送保存运送保存分析测试分析测试综合评价综合评价数据处理数据处理* * * * * *8监测断面和采样点的设置 1、在断面布设前,应首先查清监测河段内生产和生活取水在断面布设前,应首先查清监测河段

6、内生产和生活取水口的位置、取水量;废水排放口的位置及污染物排放情况;口的位置、取水量;废水排放口的位置及污染物排放情况;河段水文及河床情况;支流汇入、水工建筑情况;其它影河段水文及河床情况;支流汇入、水工建筑情况;其它影响水质及其均匀程度的因素。响水质及其均匀程度的因素。2、监测断面的布设是水体监测工作的重要环节,应有代表、监测断面的布设是水体监测工作的重要环节,应有代表性,即能较真实、全面地反映水体水质及污染物的空间分性,即能较真实、全面地反映水体水质及污染物的空间分布和变化规律。布和变化规律。水环境监测水环境监测现场调查现场调查优化布点优化布点样品采集样品采集运送保存运送保存分析测试分析测

7、试综合评价综合评价数据处理数据处理* * * * * *9监测断面和采样点的设置 3断面的设置数量应根据掌握水环境质量状况的实际需要,断面的设置数量应根据掌握水环境质量状况的实际需要,考虑对污染物时空分布和变化规律的控制,选择优化方案,考虑对污染物时空分布和变化规律的控制,选择优化方案,力求以较少的断面、垂线和测点取得代表性最好的样品。力求以较少的断面、垂线和测点取得代表性最好的样品。4断面位置应避开死水区,尽量选择顺直河段、河床稳定、断面位置应避开死水区,尽量选择顺直河段、河床稳定、水流平缓、无急流、无浅滩处。水流平缓、无急流、无浅滩处。水环境监测水环境监测现场调查现场调查优化布点优化布点样

8、品采集样品采集运送保存运送保存分析测试分析测试综合评价综合评价数据处理数据处理* * * * * *10断面设置(1) 对照断面:反映公路跨越河流水质的背景情况,设置对照断面:反映公路跨越河流水质的背景情况,设置在上游水体未受或很少受人类活动污染的区域。在上游水体未受或很少受人类活动污染的区域。(2) 控制断面:主要反映公路施工、营运排放的废水对河控制断面:主要反映公路施工、营运排放的废水对河段水质的影响,其位置应设置在排污区(口)的下游,污段水质的影响,其位置应设置在排污区(口)的下游,污染物与河水能较充分混合处。根据河段的污染源分布和废染物与河水能较充分混合处。根据河段的污染源分布和废水排

9、放情况,可设置一到数个控制断面。控制断面与废水水排放情况,可设置一到数个控制断面。控制断面与废水排放口的距离应根据主要污染物的迁移、转化规律,河水排放口的距离应根据主要污染物的迁移、转化规律,河水流量和河道水力特征确定。一般认为,控制断面设在距排流量和河道水力特征确定。一般认为,控制断面设在距排污口污口500-1000m处,以反映污水入河后的污染状况。处,以反映污水入河后的污染状况。(3) 消减断面:反映河流对污染物的稀释净化情况。设置消减断面:反映河流对污染物的稀释净化情况。设置在控制断面的下游,主要污染物浓度有显著下降处。在控制断面的下游,主要污染物浓度有显著下降处。水环境监测水环境监测现

10、场调查现场调查优化布点优化布点样品采集样品采集运送保存运送保存分析测试分析测试综合评价综合评价数据处理数据处理* * * * * *11断面设置 有特殊要求地区,如城市饮用水源地、水产资源丰富有特殊要求地区,如城市饮用水源地、水产资源丰富的地区、主要风景游览区、自然保护区、与水源有关的地的地区、主要风景游览区、自然保护区、与水源有关的地方病发病区、严重水土流失区及地球化学异常区等的河段方病发病区、严重水土流失区及地球化学异常区等的河段均应设置监测断面。均应设置监测断面。 水环境监测水环境监测现场调查现场调查优化布点优化布点样品采集样品采集运送保存运送保存分析测试分析测试综合评价综合评价数据处理

11、数据处理* * * * * *水面宽水面宽垂线数垂线数说明说明50m一条(中泓线)一条(中泓线)(1)断面上垂线的布设)断面上垂线的布设应避开岸边污染带。有必应避开岸边污染带。有必要对岸边污染带进行监测要对岸边污染带进行监测时,可在污染带内酌情增时,可在污染带内酌情增设垂线设垂线(2)对无排污河段并有)对无排污河段并有充分数据证明断面水质均充分数据证明断面水质均匀时,可只设中泓一条垂匀时,可只设中泓一条垂线线50100m二条(左、右近二条(左、右近岸有明显水流处)岸有明显水流处)100m三条(左、中、三条(左、中、右)右)水深水深采样点数采样点数说明说明5m一点(水面下一点(水面下0.5m处)

12、处)(1)水深不足)水深不足0.5m时,时,设在设在1/2水深处水深处(2)河流封冻时,在)河流封冻时,在冰下冰下0.5m处处(3)若有充分数据证)若有充分数据证明垂线上水质均匀,明垂线上水质均匀,可酌情减少采样点数可酌情减少采样点数510m二点(水面下二点(水面下0.5m、河、河底上底上0.5m)10m三点(水面上三点(水面上0.5m、1/2水深、河底上水深、河底上0.5m)14对照断面对照断面控制断面控制断面削减断面削减断面500 m1500 m控制断面控制断面河流监测断面设置河流监测断面设置15AABBCCDDEEFFGG河流监测断面设置示意图河流监测断面设置示意图AA对照断面对照断面G

13、G削减断面削减断面BB、CC、DD、 EE 、FF控制断面控制断面排污口排污口水流方向水流方向自来水厂取水点自来水厂取水点1650 m50100 m中泓垂线有明显水流处监测垂线确定监测垂线确定171001000 m有明显水流处中泓垂线有明显水流处监测垂线确定监测垂线确定181500 m等间距设置监测垂线确定监测垂线确定19采样点确定采样点确定5 m水面下 0.5 m处510 m河底以上0.5 m处10 m1/2水深处20水环境监测水环境监测现场调查现场调查优化布点优化布点样品采集样品采集运送保存运送保存分析测试分析测试综合评价综合评价数据处理数据处理* * * * * *21(1)力求以最低的

14、采样频数,取得最有时)力求以最低的采样频数,取得最有时间代表性的样品。间代表性的样品。(2)紧密结合工程进展情况,适时调整监)紧密结合工程进展情况,适时调整监测频次。测频次。(3)既要满足反映水质状况的需要,又实)既要满足反映水质状况的需要,又实际可行。际可行。22 采样前应提出采样计划,确定采样断面、垂线和采样前应提出采样计划,确定采样断面、垂线和采样点、采样时间和路线、人员分工、采样器材采样点、采样时间和路线、人员分工、采样器材和交通工具等。和交通工具等。23样品容器样品容器 1样品容器的一般要求样品容器的一般要求(1)容器材质的化学稳定性好,可保证水样各组成)容器材质的化学稳定性好,可保

15、证水样各组成成分在贮存期不发生变化。成分在贮存期不发生变化。(2)抗极端温度性能好,抗震性能好,其大小、形)抗极端温度性能好,抗震性能好,其大小、形状和重量适宜。状和重量适宜。(3)能严密封口,且易于开启。)能严密封口,且易于开启。(4)材料易得,成本较低。)材料易得,成本较低。(5)容易清洗,并可反复使用。)容易清洗,并可反复使用。242样品容器的洗涤样品容器的洗涤(1)通用的洗涤方法)通用的洗涤方法 通常,玻璃瓶和塑料瓶首先用水和洗涤剂清通常,玻璃瓶和塑料瓶首先用水和洗涤剂清洗,以除去灰尘和油垢,再用自来水冲洗干净,洗,以除去灰尘和油垢,再用自来水冲洗干净,然后用然后用10的硝酸浸泡的硝酸

16、浸泡24小时,取出沥干,用自小时,取出沥干,用自来水漂洗干净,最后用去离子水充分荡洗三次。来水漂洗干净,最后用去离子水充分荡洗三次。25(2)有特殊要求的洗涤方法)有特殊要求的洗涤方法 容器首先用水和洗涤剂清洗,以除去灰尘和油垢,容器首先用水和洗涤剂清洗,以除去灰尘和油垢,并用自来水冲净,再分别按特殊要求处理。并用自来水冲净,再分别按特殊要求处理。 用于盛装背景值调查样品的容器,用用于盛装背景值调查样品的容器,用10盐酸浸盐酸浸泡泡8小时以后,还需用小时以后,还需用1+1的硝酸浸泡的硝酸浸泡34天,沥去酸天,沥去酸液后用自来水漂洗干净,再用去离子水充分荡洗三次,液后用自来水漂洗干净,再用去离子

17、水充分荡洗三次,为去除粘附在容器上的微量重金属,可先用为去除粘附在容器上的微量重金属,可先用EDTA-氨氨水进行处理,然后用硝酸进行处理。这是一种温和而水进行处理,然后用硝酸进行处理。这是一种温和而有效的方法。有效的方法。 测油类的样品应选用广口玻璃瓶作容器,按一般测油类的样品应选用广口玻璃瓶作容器,按一般通用洗涤方法洗涤后,还要用萃取剂(如石油醚等)通用洗涤方法洗涤后,还要用萃取剂(如石油醚等)彻底荡洗彻底荡洗23次。次。26 水样一般采瞬时样。水样一般采瞬时样。(1 1)聚乙烯塑料水桶)聚乙烯塑料水桶 (2 2)单层采水器)单层采水器(3 3)直立式采水器)直立式采水器(4 4)自动采样器

18、)自动采样器27采样方法采样方法 (1)船只采样)船只采样 (2)桥梁采样:确定采样断面时应考虑交通方便,)桥梁采样:确定采样断面时应考虑交通方便,并应尽量利用现有的桥梁采样。在桥上采样安全、并应尽量利用现有的桥梁采样。在桥上采样安全、可靠、方便,不受天气和洪水的影响,能在横向可靠、方便,不受天气和洪水的影响,能在横向和纵向准确控制采样点的位置。和纵向准确控制采样点的位置。 (3)涉水采样:较浅的小河和靠近岸边水浅的采)涉水采样:较浅的小河和靠近岸边水浅的采样点可涉水采样,但要避免搅动沉积物而污染水样点可涉水采样,但要避免搅动沉积物而污染水样。涉水采样时,采样者应站在下游,向上游方样。涉水采样

19、时,采样者应站在下游,向上游方向采集水样。向采集水样。 (4)索道采样)索道采样 (5)其他采样方法:)其他采样方法:2829303132水样数量水样数量 样品采集量与分析方法及水样的性质有关。样品采集量与分析方法及水样的性质有关。一般地说,采集量应考虑实际分析用量和复试量一般地说,采集量应考虑实际分析用量和复试量(或备用量)。对污染物质浓度较高的水样可适(或备用量)。对污染物质浓度较高的水样可适当少取水样,因为超过一定浓度的水样在分析时当少取水样,因为超过一定浓度的水样在分析时要经过稀释方可测定。要经过稀释方可测定。监测项目监测项目水样采集量水样采集量监测项目监测项目水样采集量水样采集量悬浮

20、物悬浮物500氨氮氨氮250色度色度250BOD5250嗅嗅200COD500浊度浊度250酚酚1000pH250酸度、碱度酸度、碱度各各500电导率电导率250溶解氧溶解氧250金属金属1000石油类石油类100034采样注意事项采样注意事项 采样前应尽量在现场测定水样的物理化学特征参采样前应尽量在现场测定水样的物理化学特征参数,并同时测量各项水文参数。数,并同时测量各项水文参数。 涉水采样时采样者应位于下游方向,逆流采样,涉水采样时采样者应位于下游方向,逆流采样,并需避免搅动沉积物。此外,还应注意实施各项并需避免搅动沉积物。此外,还应注意实施各项质量控制与保证措施。质量控制与保证措施。35

21、(1)用船只采样时,应将船泊定于采样点下游)用船只采样时,应将船泊定于采样点下游方向,要避免船体污染水样,还需注意避免船体搅方向,要避免船体污染水样,还需注意避免船体搅起沉积物。用深水采样器或采集深层水时,也要避起沉积物。用深水采样器或采集深层水时,也要避免搅起沉积物。采样人应在船舷前部,尽量使采样免搅起沉积物。采样人应在船舷前部,尽量使采样器远离船体,逆流采样。器远离船体,逆流采样。(2)采样时,先用样品荡洗采样器)采样时,先用样品荡洗采样器,再用采集的再用采集的样品反复荡洗样品容器样品反复荡洗样品容器35次。次。(3)水样采集后,在现场根据所测项目的要求)水样采集后,在现场根据所测项目的要

22、求添加保存剂。盖好盖塞,填写标签贴在容器壁上。添加保存剂。盖好盖塞,填写标签贴在容器壁上。记好采样记录,填好送样单,将样品妥善装箱准备记好采样记录,填好送样单,将样品妥善装箱准备运交实验室。运交实验室。 36 (4)容器必须有内外盖,装瓶时应使容器留有)容器必须有内外盖,装瓶时应使容器留有1/10顶空(测溶解氧和显影剂类物质者除外),保证样品顶空(测溶解氧和显影剂类物质者除外),保证样品不外溢。不外溢。 (5)使用纸制标签并套入塑料袋内,严禁使用橡)使用纸制标签并套入塑料袋内,严禁使用橡皮制品或粘贴橡皮膏等。皮制品或粘贴橡皮膏等。 (6)按实验室常规质控要求,采集)按实验室常规质控要求,采集2

23、0%的平行双的平行双样,用作现场质控样。样,用作现场质控样。 (7)采样人员采集样品时应穿戴采样用的工作服)采样人员采集样品时应穿戴采样用的工作服和工作帽,不应使用化妆品,不应在采样时和在样品和工作帽,不应使用化妆品,不应在采样时和在样品分装及密封现场吸烟,汽车应停放在采样断面下风向分装及密封现场吸烟,汽车应停放在采样断面下风向50m以外处。以外处。37(8)采样时,断面横向和垂向点位的数目、位)采样时,断面横向和垂向点位的数目、位置应完全准确,每次采样要尽量保持一致。置应完全准确,每次采样要尽量保持一致。(9)采样人员及时做好现场采样记录,及时校)采样人员及时做好现场采样记录,及时校对标签和

24、检查保证措施的落实。对标签和检查保证措施的落实。(10)水样送入实验室时,应及时做好样品交)水样送入实验室时,应及时做好样品交接工作。接工作。38(1)采样时要注意避开湍流,水样要平稳地充满溶解氧瓶,不得曝气,瓶内不能残留小气泡。(2)在现场用电极法测定溶解氧时,可将预先处理好的电极直接放入河水或1000毫升以上体积的水样瓶中测量。(3)需带回实验室分析测溶解氧的水样,采集后应在现场固定操作时切忌引入空气,整好瓶塞后需加水封,以防空气进入水样中。最好用冷藏运输。39石油类样品的采集石油类样品的采集(1)只测定水中溶解的或乳化的油含量时,采样)只测定水中溶解的或乳化的油含量时,采样要避开水面上的

25、浮油,在水面下要避开水面上的浮油,在水面下510cm处采集水样。处采集水样。由于油分容易粘附于容器壁上,不得用样品荡洗采样由于油分容易粘附于容器壁上,不得用样品荡洗采样容器。要单独定容,分别采样。样品不得再次转移或容器。要单独定容,分别采样。样品不得再次转移或分取,必须将整个样品用于一次实验中。分取,必须将整个样品用于一次实验中。(2)测定水中包括油膜的油含量时,要一并采集)测定水中包括油膜的油含量时,要一并采集水面上的油膜样品,同时要测量油和覆盖面积。水面上的油膜样品,同时要测量油和覆盖面积。 40悬浮物样品的采集对含悬浮物的水样应分别单独定容采样,并全对含悬浮物的水样应分别单独定容采样,并

26、全部用于测定。当需测定存在于悬浮物中的金属成分部用于测定。当需测定存在于悬浮物中的金属成分时,必须十分注意样品中的悬浮物状态,应尽力设时,必须十分注意样品中的悬浮物状态,应尽力设法保持其悬浮原状,避免沉积或凝聚。一旦发生沉法保持其悬浮原状,避免沉积或凝聚。一旦发生沉积或凝聚,常难以用一般手段使其恢复原状而影响积或凝聚,常难以用一般手段使其恢复原状而影响测定的准确性和精密性。测定的准确性和精密性。 通常,在采集样品时要先用水样涮洗容器通常,在采集样品时要先用水样涮洗容器23次,涮洗的水样不得倒回水体内,以免搅动底层的次,涮洗的水样不得倒回水体内,以免搅动底层的沉积物。同时还应注意勿使采样器撞击水

27、底,防止沉积物。同时还应注意勿使采样器撞击水底,防止底层沉积物泛起。底层沉积物泛起。水样现场测定与描述水样现场测定与描述1水温:用水温:用0.1分度经校正的温度计直接插入水体测量。分度经校正的温度计直接插入水体测量。深水温度用电阻温度计或倒置温度计测定。深水温度用电阻温度计或倒置温度计测定。2pH值:用值:用pH电位计测定。测定前应将电极清洗干净。电位计测定。测定前应将电极清洗干净。3溶解氧:用膜电极法。溶解氧:用膜电极法。4透明度:用塞氏盘法。透明度:用塞氏盘法。5电导率:用电导仪。电导率:用电导仪。6水样感观指标的描述水样感观指标的描述 水的颜色:用同样的比色管,分别取相同体积的水样和水的

28、颜色:用同样的比色管,分别取相同体积的水样和蒸馏水作比较,进行定性描述。蒸馏水作比较,进行定性描述。 水的气味(嗅)、水面有油膜等,均应作现场记录水的气味(嗅)、水面有油膜等,均应作现场记录7水文参数水文参数8气象参数气象参数:需测定的主要气象参数有气温、气压、风向、需测定的主要气象参数有气温、气压、风向、风速、相对湿度等。风速、相对湿度等。测定项目容器 材质保存方法最长保存时间备注温度P、G12小时尽量现场测定悬浮物P、G0-4冷藏24小时尽快测定(单独定容采样)色度P、G2-5暗处冷藏24小时最好现场测定浊度P、G最好现场测定pHP、G低于水体温度(2-5冷藏)6小时最好现场测定电导率P、

29、G2-5冷藏24小时最好现场测定DO电极法G现场测定碘量法G加MnSO4和KI试剂24小时现场固定,避免气泡CODP、G加H2SO4至pH2, 2-5冷藏2天最好尽早测定BOD5P、G冷冻加H2SO4至pH21个月12小时一般不使用最好尽快测定石油类G加H2SO4酸化至pH2,2-5冷藏24小时46水环境监测水环境监测现场调查现场调查优化布点优化布点样品采集样品采集运送保存运送保存分析测试分析测试综合评价综合评价数据处理数据处理* * * * * *监测分析方法监测分析方法(1) (1) 灵敏度要满足要求灵敏度要满足要求(2) (2) 选择性高选择性高(3) (3) 稳定性好稳定性好(4) (

30、4) 所有仪器和试剂易得、操作简单快速所有仪器和试剂易得、操作简单快速(5) (5) 较新的方法较新的方法1、全程序空白值测定、全程序空白值测定2、检出浓度、检出浓度3、标准曲线的绘制、标准曲线的绘制 4、精密度检验、精密度检验5、准确度检验、准确度检验 6、干扰试验、干扰试验 1、全程序空白值测定、全程序空白值测定 空白值是指以实验用水代替样品,其它分析空白值是指以实验用水代替样品,其它分析步骤及使用试液与样品测定完全相同的操作过程步骤及使用试液与样品测定完全相同的操作过程所测得的值。所测得的值。 空白值的测定方法是:每批做平行双样测定,空白值的测定方法是:每批做平行双样测定,分别在一段时间

31、内(隔天)重复测定一批,共测分别在一段时间内(隔天)重复测定一批,共测定定56批。批。计算空白平均值计算空白平均值计算批内标准偏差计算批内标准偏差 2、检出浓度、检出浓度 检出浓度为某特定分析方法,在给定的置检出浓度为某特定分析方法,在给定的置信度(通常为信度(通常为95%)内,可从样品中检出待测物)内,可从样品中检出待测物质的最小浓度。质的最小浓度。 所谓所谓“检出检出”是指定性检出,即判定样品是指定性检出,即判定样品中存有浓度高于空白的待测物质。检出限受仪器中存有浓度高于空白的待测物质。检出限受仪器的灵敏度、稳定性、全程序空白试验值及其波动的灵敏度、稳定性、全程序空白试验值及其波动性的影响

32、。性的影响。对不同的测试方法检出限有几种计算方法:对不同的测试方法检出限有几种计算方法: j行行20次的空白值的重复测定,次的空白值的重复测定, 进行进行20次的空白值的重复测定,求得空白值浓次的空白值的重复测定,求得空白值浓度表示的标准偏差度表示的标准偏差Sb,则,则3倍的标准偏差倍的标准偏差3 Sb,为,为其检出浓度。其检出浓度。 某些分光光度法中,以与扣除空白值后的某些分光光度法中,以与扣除空白值后的0.01吸吸光度所对应的浓度值定为该方法的检出浓度。光度所对应的浓度值定为该方法的检出浓度。 灵敏度、检出限、监测下限三者区别灵敏度、检出限、监测下限三者区别3 3、标准曲线的绘制、标准曲线

33、的绘制 相关系数值及其检验、截距及其检验、相关系数值及其检验、截距及其检验、斜率及其检验、监测范围、剩余标准差。斜率及其检验、监测范围、剩余标准差。4、精密度、精密度 精密度是指在规定分析程序中,在授控条件下,精密度是指在规定分析程序中,在授控条件下,重复分析均一样品所获得测定值之间的一致性程度。重复分析均一样品所获得测定值之间的一致性程度。 检验分析方法精密度时,通常以标准溶液(浓度检验分析方法精密度时,通常以标准溶液(浓度可选在校准曲线上限浓度值的可选在校准曲线上限浓度值的0.1和和0.9倍)、实际水倍)、实际水样和水样加标三种分析样品,求得批内、批间和总标样和水样加标三种分析样品,求得批

34、内、批间和总标准偏差,偏差值应等于(或小于)方法规定的值。准偏差,偏差值应等于(或小于)方法规定的值。5、准确度检验 使用标准物质进行分析测定,测得值与保证值比较求得绝对误差。 用加标回收率测定 6、干扰试验 干扰物质种类和量 6667686970WhatWhyHow水温计水温计颠倒温度计颠倒温度计水温计水温计热敏电阻温度计热敏电阻温度计71WhatWhyHow水温计水温计颠倒温度计颠倒温度计热敏电阻温度计热敏电阻温度计72WhatWhyHow水温计水温计颠倒温度计颠倒温度计热敏电阻温度计热敏电阻温度计73WhatWhyHow定性描述法定性描述法臭阈值法臭阈值法等 级强 度说 明0无无任何气味

35、1微弱一般人难以察觉,嗅觉灵敏者可以察觉2弱一般人刚能察觉3明显已能明显察觉4强有显著的臭味5很强有强烈的恶臭或异味臭强度等级表臭强度等级表74WhatWhyHow定性描述法定性描述法臭阈值法臭阈值法 75WhatWhyHow铂钴标准比色法铂钴标准比色法稀释倍数法稀释倍数法铂钴标准比色法标准色列铂钴标准比色法标准色列分光光度法分光光度法76WhatWhyHow目视比浊法目视比浊法分光光度法分光光度法浊度仪法浊度仪法1 1浊度浊度1 1mgSiOmgSiO2 2/1L/1L蒸馏水的浊度蒸馏水的浊度 77WhatWhyHow目视比浊法目视比浊法分光光度法分光光度法浊度仪法浊度仪法 以甲聚合物配制标

36、准浊度溶液,用分光以甲聚合物配制标准浊度溶液,用分光光度计于光度计于680 nm680 nm波长处测其吸光度,与在同样波长处测其吸光度,与在同样条件下测定水样的吸光度比较,得知其浊度。条件下测定水样的吸光度比较,得知其浊度。 浊度单位为散射浊度单位浊度单位为散射浊度单位(NTU)(NTU)78WhatWhyHow目视比浊法目视比浊法分光光度法分光光度法浊度仪法浊度仪法79WhatWhyHow铅字法铅字法塞氏盘法塞氏盘法80WhatWhyHow(TSTS,Total SolidsTotal Solids)(DSDS,Dissolved SolidsDissolved Solids)(SSSS,S

37、uspended SolidsSuspended Solids)103-105103-105烘干法烘干法81WhatWhyHow重量法重量法82WhatWhyHow电导仪电导仪83WhatWhyHow电位仪电位仪848586WhatWhyHow人体的27种生命必需元素:碳、氢、氧、氮、碳、氢、氧、氮、钙、钾、钠、磷、镁、氯、硫钙、钾、钠、磷、镁、氯、硫、硅硅、铁、锌、碘、硒、铜、氟、钼、镉、镍、钒、锡铁、锌、碘、硒、铜、氟、钼、镉、镍、钒、锡、砷砷、钴、锰、钴、锰、锶锶 在环境污染领域中,重金属主要是指对生物有明显毒性的金属元素或类金属元素,如汞、镉、铅、铬、锌、铜、钴、镍、锡、砷等87Wha

38、tWhyHow铝汞镉铅铜锌铬砷电感耦合等离子体原子发射光谱法双硫腙分光光度法原子吸收光谱法(火焰、石墨炉)原子吸收光谱法原子吸收光谱法原子吸收光谱法原子吸收光谱法原子吸收光谱法间接火焰原子吸收光谱法冷原子吸收光谱法双硫腙分光光度法双硫腙分光光度法二乙氨基二硫代甲酸分光光度法双硫腙分光光度法二苯碳酰二肼分光光度法二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法冷原子荧光光谱法阳极溶出伏安法阳极溶出伏安法阳极溶出伏安法阳极溶出伏安法新银盐分光光度法电感耦合等离子体原子发射光谱法电感耦合等离子体原子发射光谱法电感耦合等离子体原子发射光谱法电感耦合等离子体原子发射光谱法电感耦合等离子体原子发射光谱法88分析方法分类分析

39、方法分类 化学分析化学分析化学分离化学分离:沉淀、萃取、蒸馏等分离方法;:沉淀、萃取、蒸馏等分离方法;定性方法定性方法:加入各种试剂,测量待测物的颜色、沸熔点、气:加入各种试剂,测量待测物的颜色、沸熔点、气味、光学性质(拆射、反射、衍射等)以及在不同溶剂中的味、光学性质(拆射、反射、衍射等)以及在不同溶剂中的溶解特性。溶解特性。定量方法:定量方法:重量法、容量法重量法、容量法 仪器分析仪器分析化学分离化学分离:色谱技术和毛细管电泳技术开始取代沉淀、:色谱技术和毛细管电泳技术开始取代沉淀、 萃取、萃取、蒸馏等分离方法;蒸馏等分离方法;定性定量方法定性定量方法:利用物质原子、分子结构的特性,:利用

40、物质原子、分子结构的特性, 光谱、波光谱、波谱、色谱。谱、色谱。89 1) What ? 定性分析定性分析(qualitative analysis): 目标物质的原目标物质的原子、分子或功能基团组成信息;子、分子或功能基团组成信息;2) How much ? 定量分析定量分析(quantitative analysis): 目标物质目标物质的数量信息。的数量信息。90电位分析法电导分析法电解分析法 库仑分析法 极谱分析法电化学分析法仪器分析方法原子光谱法(AASAAS)分子光谱法(UV-VisUV-Vis、IRIR)X射线光谱法 核磁共振波谱法光学分析法光谱分析法非光谱分析法其他仪器分析法质

41、谱分析法热分析法放射化学分析法色谱分析法气相色谱法高效液相色谱法薄层色谱分析法纸色谱法91光谱分析法光谱分析法 光学分析法(光学分析法(optical analysis)optical analysis):基于物质发射的电磁辐射基于物质发射的电磁辐射或物质与辐射相互作用后产生的辐射信号或发生的信号变化或物质与辐射相互作用后产生的辐射信号或发生的信号变化来测定物质的性质、含量和结构的仪器分析方法。来测定物质的性质、含量和结构的仪器分析方法。 例如:例如:KMnO4溶液选择吸收了白光中的溶液选择吸收了白光中的绿色绿色(500560nm)光,光,与绿色光互补的紫色光因未被吸收而透过溶液,所以与绿色光

42、互补的紫色光因未被吸收而透过溶液,所以KMnO4溶液呈现溶液呈现紫色紫色。92 紫紫 兰兰 绿绿 黄黄 橙橙 红红 300 400 500 600 700 800nm 可见光区可见光区 宇宙射线宇宙射线 射线射线 X射线射线 远紫外远紫外 红外红外 微波区微波区 无线电波无线电波 10-6 10-3 10-1 101 103 105 109 1012 E 1mm 124ev 102ev103ev M(或P0.5T); (3)P=M ; (4)PM(或P0.5T); (5)P=0(或M=T)。水中碱度组成示意图水中碱度组成示意图一、酸度和碱度一、酸度和碱度251二、二、pH pH和酸度、碱度的区

43、别和联系:和酸度、碱度的区别和联系: pH表示水的酸碱性的强弱,而酸度或碱度是水中所含酸或碱物质的含量。同样酸度的溶液,如1 L 0.1mol/L盐酸和1 L 0.1 mol/L乙酸,二者的酸度都是5000 mg/L(以CaCO3计),但其pH却大不相同。 测定水的测定水的pHpH的方法:的方法:1.比色法比色法2.玻璃电极法玻璃电极法玻璃电极法测量玻璃电极法测量pHpH原理示意图原理示意图252三、溶解氧(三、溶解氧(DO) 溶解氧:溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。溶解氧:溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。 大气压下降、水温升高、含盐量增加,都会导致溶解氧含量降低。 测定水中溶解氧的方法:测定

44、水中溶解氧的方法:1.碘量法碘量法2.修正的碘量法修正的碘量法3.氧电极法氧电极法253三、溶解氧(三、溶解氧(DO)极谱型氧电极结构示意图极谱型氧电极结构示意图 溶解氧测定仪溶解氧测定仪原理示意图原理示意图1. 1. 黄金阴极;黄金阴极;2. 2. 银银- -氯化银阳级;氯化银阳级;3. 3. 聚四氟乙烯薄膜;聚四氟乙烯薄膜;4. KCl4. KCl溶液;溶液;5. 5. 壳体壳体254四、氰化物四、氰化物 氰化物包括简单氰化物、络合氰化物和有机氰化物(腈)。简单氰化物易溶于水、毒性大;络合氰化物在水体中受pH、水温和光照等影响解离为毒性强的简单氰化物。 测定方法: 1.硝酸银滴定法硝酸银滴

45、定法2.分光光度法分光光度法255五、氟化物五、氟化物 氟化物广泛存在于天然水中。有色冶金、钢铁和铝加工、玻璃、磷肥、电镀、陶瓷、农药等行业排放的废水和含氟矿物废水是氟化物的人为污染源。 测定水中氟化物的方法:1.离子色谱法离子色谱法2.氟离子选择电极法氟离子选择电极法3.氟试剂分光光度法氟试剂分光光度法4.其他方法其他方法256离子色谱分析流程示意图离子色谱分析流程示意图离子色谱图离子色谱图离子色谱法:离子色谱法:五、氟化物五、氟化物257氟离子选择电极法:氟离子选择电极法:五、氟化物五、氟化物氟离子选择电极结构示意图氟离子选择电极结构示意图258六、含氮化合物六、含氮化合物(一)氨氮(一)

46、氨氮 水中的氨氮是指以游离氨(或称非离子态氨,NH3)和离子态氨(NH4+)形式存在的氮。 测定水中氨氮的方法: 1.纳氏试剂分光光度法纳氏试剂分光光度法2.水杨酸水杨酸-次氯酸盐分光光度法次氯酸盐分光光度法3.气相分子吸收光谱法气相分子吸收光谱法4.离子选择电极法离子选择电极法5.滴定法滴定法259气相分子吸收光谱法:气相分子吸收光谱法:六、含氮化合物六、含氮化合物气相分子吸收光谱仪组成示意图气相分子吸收光谱仪组成示意图260(二)亚硝酸盐氮(二)亚硝酸盐氮 亚硝酸盐氮(NO2-N)是氮循环的中间产物。在氧和微生物的作用下,可被氧化成硝酸盐;在缺氧条件下也可被还原为氨。 水中亚硝酸盐氮常用的

47、测定方法:1.N-(1-萘基萘基) 乙二胺分光光度法乙二胺分光光度法2.离子色谱法离子色谱法3.气相分子吸收光谱法气相分子吸收光谱法六、含氮化合物六、含氮化合物261(三)硝酸盐氮(三)硝酸盐氮 硝酸盐是在有氧环境中最稳定的含氮化合物,也是含氮有机物经无机化作用最终阶段的分解产物。清洁的地表水硝酸盐氮(NO3-N)含量较低,受污染水体和一些深层地下水中硝酸盐氮含量较高。 水中硝酸盐氮的测定方法:1.酚二磺酸分光光度法酚二磺酸分光光度法2.气相分子吸收光谱法气相分子吸收光谱法3.紫外分光光度法紫外分光光度法六、含氮化合物六、含氮化合物262(四)凯氏氮(四)凯氏氮 凯氏氮是指以凯氏(Kjelda

48、hl)法测得的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。 可用凯氏氮与氨氮的差值表示有机氮含量。 将有机氮转变成氨氮,然后在碱性介质中蒸馏出氨,用硼酸溶液吸收,以分光光度法或滴定法测定氨氮含量,即为水样中的凯氏氮含量。六、含氮化合物六、含氮化合物263(五)总氮(五)总氮 水中的总氮含量是衡量水质的重要指标之一。 其测定方法通常采用过硫酸钾氧化,使有机氮和无机氮化合物转变为硝酸盐,用紫外分光光度法或离子色谱法、气相分子吸收光谱法测定。六、含氮化合物六、含氮化合物264七、硫化物七、硫化物 地下水(特别是温泉水)及生活污水常含有硫化物,其中一部分是在厌氧条件下,由于微生物

49、的作用,使硫酸盐还原或含硫有机物分解而产生的。焦化、造气、选矿、造纸、印染、制革等工业废水中亦含有硫化物。 测定水中硫化物的主要方法:1.亚甲基蓝分光光度法亚甲基蓝分光光度法 2.碘量法碘量法3.间接火焰原子吸收光谱法间接火焰原子吸收光谱法4.气相分子吸收光谱法气相分子吸收光谱法265间接火焰原子吸收光谱法:七、硫化物七、硫化物硫化物转化吹气装置示意图硫化物转化吹气装置示意图266八、含磷化合物八、含磷化合物 在天然水和废(污)水中,磷主要以各种磷酸盐和有机磷化合物(如磷脂等)形式存在,也存在于腐殖质颗粒和水生生物中。磷是生物生长的必需元素之一,但水体中磷含量过高,会导致富营养化,使水质恶化。

50、267预处理: 测定水中磷的主要方法:1.钼酸铵分光光度法钼酸铵分光光度法2.钼锑抗分光光度法钼锑抗分光光度法3.孔雀绿孔雀绿-磷钼杂多酸分光光度法磷钼杂多酸分光光度法测定磷预处理方法示意图测定磷预处理方法示意图八、含磷化合物八、含磷化合物268九、其他非金属无机化合物九、其他非金属无机化合物 根据地表水、地下水、废(污)水类型和对其水质要求不同,还可能要求测定其他非金属无机化合物,如氯化物、碘化物、硫酸盐、余氯、硼、二氧化硅等。它们的监测分析方法可查阅相关资料。269第八节第八节 有机污染物的测定有机污染物的测定270(一)化学需氧量(一)化学需氧量(COD)化学需氧量是指在一定条件下,氧化

51、1 L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量,以氧的质量浓度(单位为mg/L)表示。 氧化回流装置示意图氧化回流装置示意图一、综合指标和类别指标一、综合指标和类别指标2711. 重铬酸钾法重铬酸钾法 滴定过程:滴定前滴定前接近终点接近终点终点终点一、综合指标和类别指标一、综合指标和类别指标272COD测定实验的结果:终终 点点接近终点接近终点滴定前滴定前一、综合指标和类别指标一、综合指标和类别指标2732. 恒电流库仑滴定法恒电流库仑滴定法式中:式中: m电极反应物的质量;电极反应物的质量; I电解电流;电解电流; t电解时间;电解时间; 96500法拉第常数;法拉第常数; M电极反应物的摩尔质量

52、;电极反应物的摩尔质量; n1 mol电极反应物的电子转移数。电极反应物的电子转移数。公式:公式:nMtIm96500一、综合指标和类别指标一、综合指标和类别指标274库仑滴定式库仑滴定式CODCOD测定仪工作原理示意图测定仪工作原理示意图3.快速消解分光光度法快速消解分光光度法 4. 氯气校正法氯气校正法一、综合指标和类别指标一、综合指标和类别指标275(二)高锰酸盐指数(二)高锰酸盐指数 以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学需氧量,称高锰酸盐指数,以氧的质量浓度(单位为mg/L)表示。 该指数常被作为反映地表水受有机物和还原性无机物污染程度的综合指标。 化学需氧量(CODCr)和高锰酸盐指数是

53、采用不同的氧化剂在各自的氧化条件下测定的,难以找出明显的相关关系。一般来说,重铬酸钾法的氧化率可达90%,而高锰酸钾法的氧化率为50%左右,两者均未完全氧化,因而都只是一个相对参考数据。一、综合指标和类别指标一、综合指标和类别指标276(三)生化需氧量(三)生化需氧量(BOD) 生化需氧量是指在有溶解氧的条件下,好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。 BOD是反映水体被有机物污染程度的综合指标,也是研究废(污)水的可生化降解性和生化处理效果,以及生化处理废(污)水工艺设计和动力学研究中的重要参数。 测定方法:1.五日培养法五日培养法2.微生物电极法微生物电极法3.其他

54、方法其他方法一、综合指标和类别指标一、综合指标和类别指标277BOD5测定的稀释倍数测定的稀释倍数 1. 五日培养法五日培养法一、综合指标和类别指标一、综合指标和类别指标BOD5期望值/(mgL-1) 稀释倍数 水样类型620 21030 52030 1040120 20100300 50 200600 1004001200 200 10006000 5001000河水、生物净化的生活污水 河水、生物净化的生活污水生物净化的生活污水澄清的生活污水或轻度污染的工业废水轻度污染的工业废水或原生活污水轻度污染的工业废水或原生活污水重度污染的工业废水或原生活污水重度污染的工业废水(1)测定原理(2)非

55、稀释法(3) 稀释法 278一、综合指标和类别指标一、综合指标和类别指标2. 微生物电极法微生物电极法微生物电极结构示意图微生物电极结构示意图279微生物电极微生物电极BODBOD测定仪的工作原理示意图测定仪的工作原理示意图一、综合指标和类别指标一、综合指标和类别指标2803.其他方法其他方法库仑滴定法库仑滴定法BODBOD测定仪工作原理示意图测定仪工作原理示意图一、综合指标和类别指标一、综合指标和类别指标281(四)总有机碳(四)总有机碳(TOC) 总有机碳是以碳的含量表示水体中有机物总量的综合指标。由于TOC的测定采用燃烧法,因此能将有机物全部氧化,它比BOD或COD更能反映有机物的总量。

56、 目前广泛应用的测定TOC的方法是燃烧氧化-非色散红外吸收法。TOC测定测定仪流程示意图仪流程示意图一、综合指标和类别指标一、综合指标和类别指标282(五)挥发酚(五)挥发酚 根据酚类物质能否与水蒸气一起蒸出,分为挥发酚与不挥发酚。通常认为沸点在230以下的为挥发酚(属一元酚),而沸点在230以上的为不挥发酚。 挥发酚的主要分析方法:1.4-氨基安替比林分光光度法氨基安替比林分光光度法2.溴化滴定法溴化滴定法一、综合指标和类别指标一、综合指标和类别指标283 (六)油类(六)油类 油类化合物漂浮在水体表面,影响空气与水体界面间的氧交换;分散于水中的油可被微生物氧化分解,消耗水中的溶解氧,使水质

57、恶化。 测定水中油类物质的方法:1.重量法重量法2.红外分光光度法红外分光光度法3.非色散红外吸收法非色散红外吸收法一、综合指标和类别指标一、综合指标和类别指标284(一)挥发性卤代烃(一)挥发性卤代烃 挥发性卤代烃主要指三卤甲烷、四氯化碳等。各种卤代烃均有特殊气味和毒性,可通过皮肤接触、呼吸或饮水进入人体。 测定水样中卤代烃的方法:1.气相色谱(气相色谱(GC)法法2.气相色谱气相色谱-质谱(质谱(GC-MS)法)法二、特定有机污染物二、特定有机污染物285气相色谱法:气相色谱法:气相色谱仪测定流程气相色谱仪测定流程 1. 1. 载气钢瓶;载气钢瓶;2. 2. 减压阀;减压阀;3. 3. 干燥净化管;干燥净化管;4. 4. 稳压阀;稳压阀;5. 5. 流量计;流量计;6. 6. 汽化室;汽化室;7. 7. 色谱柱;色谱柱;8. 8. 检测器;检测器;9. 9. 阻阻抗转换及放大器抗转换及放大器二、特定有机污染物二、特定有机污染物286(二)挥发性有机物(二)挥发性有机物 凡在标准状况(273 K,101.325 kPa)下,饱和蒸气压大于0.13 kPa的有机物(不包括金属有机化合物和有机酸类)为

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