环境监测课件：第2章1 概述、方案、采样、处理、物性

1、Chap.2 水和水质监测1 水体污染与监测 2 水质监测方案的制定3 水样的采集和保存4 水样的预处理5 物理性质的测定6 金属化合物的测定7 非金属无机物的测定8 有机化合物的测定9 水质污染生物监测10 底质监测11 活性污泥性质的测定一、水资源和水质污染1 概述全球水资源淡水资源 全球总贮水量估计为13.9亿立方千米；其中淡水总量仅为0.36亿立方干米；除冰川和冰帽外，可利用的淡水总量不足世界总贮水量的1%。海洋97.41%2.59%冰帽和冰河1.984%地下水0.592%生物体0.0001%冰流0.0001%大气中的水蒸气0.001%土壤含水0.005%按人均拥有水量计，我国仅有22

2、00m3/人，约占世界平均水平的1/4。据上海2000年的统计，上海淡水资源：总量：595.6亿m3地表水593.5 亿m3 可利用118.8亿m3地下水2.1亿m3上海2000年需水量为158.5亿m3 1.对象 二、水质监测对象和目的 Na2SO4H2ONaCl水中底质悬浮物水中溶解物H2O水中生物水环境体系的组成2.目的 对进入水体的污染物经常性监测，掌握水质现状和发展趋势； 对排放源的废水监视性监测，为污染源管理和排污收费提供依据； 对水环境污染事故应急监测，为分析事故原因、危害及应采取的措施提供依据； 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数据和资料

3、； 为开展水环境质量评价、预测预报及进行环境科学研究提供基础数据和手段。 三、监测项目 1、确定监测项目的依据必测项目河流水温、pH、悬浮物、总硬度、电导率、溶解氧、五日生化需氧量、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、挥发酚、氰化物、砷、汞、六价铬、铅、镉、石油类等饮用水源地水温、pH、浊度、悬浮物、总硬度、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、挥发酚、氰化物、砷、汞、六价铬、铅、镉、氟化物、细菌总数、大肠杆菌等湖泊、水库水温、pH、悬浮物、总硬度、电导率、溶解氧、透明度、总氮、总磷、化学需氧量、五日生化需氧量、挥发酚、氰化物、砷、汞、六价铬、铅、镉等排污河根据纳污情况确定底泥砷、汞

4、、铬、铅、镉、铜等选测项目硫化物、氟化物、有机氯农药、有机磷农药、总铬、铜、锌、大肠杆菌、总、总、铀、镭、钍等锰、铜、锌、阴离子洗涤剂、硒、石油类、有机氯农药、有机磷农药、硫酸盐、碳酸盐等钾、钠、藻类（优势种）、浮游藻、可溶性固体总量、铜、大肠杆菌等硫化物、有机氯和有机磷农药等注：潮汐河流潮汐界内必测项目应增加氯度、总氮、总磷等的测定。 (一) 地面水监测项目 类别监测项目黑色金属矿山（包括磁铁矿、赤铁矿、锰矿等）pH、悬浮物、硫化物、铜、铅、锌、镉、汞、；六价铬等黑色冶金（包括选矿、烧结、炼焦、炼铁、轧钢等）pH、悬浮物、化学需氧量、硫化物、氟化物、挥发酚、氰化物、石油类、铜、锌、砷、镉、汞

5、等选矿药剂化学需氧量、生化需氧量、悬浮物、硫化物、挥发酚等有色金属矿山及冶炼（包括选矿、冶炼、电解、精炼等）pH、悬浮物、化学需氧量、硫化物、氟化物、挥发酚、铜、铅、锌、砷、镉、汞、六价铬等火力发电、热电pH、悬浮物、硫化物、砷、铅、镉、挥发酚、石油类、水温等煤矿（包括洗煤等）pH、悬浮物、砷、硫化物等焦化化学需氧量、生化需氧量、悬浮物、硫化物、挥发酚、氰化物、石油类、氨氮、苯类、多环芳烃等石油开发pH、化学需氧量、生化需氧量、悬浮物、硫化物、挥发酚、石油类等石油炼制pH、化学需氧量、生化需氧量、悬浮物、硫化物、挥发酚、氰化物、石油类、苯类、多环芳烃等二) 工业废水监测项目（表2-3） 废（污

6、）水 监测项目第一类： 是在车间或车间处理设施排放口采样测定的污染物，包括总汞、烷基汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅、总镍、苯并（a）芘、总铍、总银、总放射性、总放射性。第二类： 是在排污单位排放口采样测定的污染物，包括pH、色度、悬浮物、生化需氧量、化学需氧量、石油类、动植物油、挥发性酚、总氰化物、硫化物、氨氮、氟化物、磷酸盐、甲醛、苯胺类、硝基苯类、阴离子表面活性剂、总铜、总锌、总锰 。(三)生活污水监测项目 化学需氧量、生化需氧量、悬浮物、氨氮、总氮、总磷、阴离子洗涤剂、细菌总数、 大肠菌群等。 (四)医院污水监测项目 pH、色度、浊度、悬浮物、余氯、 化学需氧量、生化需氧量、致病菌、

7、 细菌总数、大肠菌群等。四、水质监测分析方法 1、国家标准分析方法：我国已有60多种标准分析方法。2、统一分析方法： 当缺乏标准分析方法又急需测定，作为统一方法予以推广，为逐渐上升为国家标准方法创造条件。3、等效方法：与标准分析方法、统一方法的灵敏度和准确度具有可比性的分析方法，特点是采用新技术和新仪器。常用的分析方法有：化学法、光度法、电化学法、色谱法及联用技术等。 表2-4 各类分析方法在水质监测种所占比重方法我国水和废水监测分析方法美国水和废水标准检验法（15版）测定项目数比例（）测定项目数比例（）重量法容量法分光光度法荧光光度法原子吸收法火焰光度法原子荧光法电极法极谱法离子色谱法气相色

8、谱法液相色谱法其他7356332423596111113.919.435.01.713.31.11.72.85.03.36.10.56.113417023486227.021.937.412.32.14.33.211.8合计180100187100测 定 项 目 表2-5监测方法项目方法测定项目重量法容量法分光光度法SS、可滤残渣、矿化度、油类、SO42-、Cl-、Ca2+等酸度、碱度、CO2、溶解氧、总硬度、Ca2+、Mg2+、氨氮、Cl-、F-、CN-、SO42-、Cl2、COD、BOD、挥发酚等Ag、Al、As、Be、Bi、Ba、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、Sb、Se

9、、Th、U、Zn、氨氮、No2-、-N、NO3-、-N、凯氏氮、PO43-、F-、Cl-、C、S2-、SO42-、BO32-、SiO32-、Cl2、挥发酚、甲醛、三氯乙醛、苯胺类、硝基苯类、阴离子洗涤剂等测 定 项 目 表2-5监测方法项目方法测定项目荧光分光光度法 AAS 氢化物及冷AAS Se、Be、U、油类、BaP等 Ag、Al、Ba、Be、Bi、Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、K、Na、Mg、Mn、Ni、Pb、Sb、Se、Sn、Te、Tl、Zn等 As、Sb、Bi、Ge、Sn、Pb、Se、Te、Hg测 定 项 目 表2-5监测方法项目方法测定项目AFS火焰光度法电极法离子色谱

10、法GCHPLCICP-AES As、Sb、Bi、Se、Hg等 Li、Na、K、Sr、Ba等 Eh、pH、Do、F-、Cl-、CN-、S2-、NO3-、K+、Na+、NH3等 F-、Cl-、Br-、NO2-、NO3-、SO32-、SO42-、H2PO4-、K+、Na+、NH4+等 Be、Se、苯系物、挥发性卤代烃、氟苯类、六六六、DDT、有机磷农药类、三氯乙醛、硝基苯类、PCB等 多环芳烃 用于水中基体金属元素、污染重金属以及底质中多种元素的同时测定2水质监测方案的制定 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定 采样及监测技术的选择 结果表达、质量保证及实施计划 一、地面

11、水质监测方案的制定 1、基础资料的收集 水体的水文、气候、地质和地貌资料； 水体沿岸城市分布、工业布局、污染源及其排放情况、城市给排水情况等； 水体沿岸的资源现状、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； 历年的水质资料等。 2、监测断面和采样点的设置 Na2SO4H2ONaCl 2、监测断面和采样点的设置 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 （1）大量废水排入河流的居民区、工业区上下游； （2）湖泊、水库的主要出入口； （3）饮用水源区、水资源区域等功能区； （4）入海河流的河口处、较大支流汇合口上游和汇合后

12、与干流混合处； （5）国际河流出入国际线的出入口处； （6）尽可能与水文测量断面重合。3. 河流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；对于某一河段，只需设置对照、控制和削减（或过境）三种断面。设置目的：了解流入某一区域（监测段）前的水 质状况，提供这一水系区域本底值设置方法：（位于该区域所有污染源上游处, 排污口上游100500m处） a. 设在河流进入城市或工业区以前的地方 b. 避开各种废水、污水流入或回流处断面数目：一个河段区域一个对照断面。 （有主要支流时可酌情增加。） (1) 对照断面：(2) 控制断面设置目的：监测污染源对

13、水质影响。设置方法：主要排污口下游较充分混合的断面下游根据主要污染物的迁移、转化规律，河水流量和河道水力学特征确定，一般在排污口下游5001000m处。因为在排污口下游500m横断面上的12宽度处重金属浓度一般出现高峰值。对特殊要求的地区，如水产资源区、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上也应设置控制断面。断面数目：多个。根据城市的工业布局和排污口分布情况而定 (3)削减断面 设置目的：了解经稀释扩散和自净后，河流水质情况。 设置方法：最后一个排污口下游1500m处。（左中右浓度差较小的断面。小河流视具体情况） 断面数目： 1个。（4）背景

14、断面：设置目的：为了评价一个完整水系的污染程 度而提供水环境的背景值设置方法：基本上未受人类活动的影响，应 设在清洁河段上断面数目： 根据需要而设河流上 选取采样断面；采样断面上 选取采样垂线； 采样垂线上 选取采样点。 采样点数目和位置的确定河流宽度（m）5050-100100-10001500中泓垂线数目一条二条三条五条水深（m）55-1010-50采样点位置（m）（1）水面下0.3-0.5（1）水面下0.3-0.5（1）水面下0.3-0.5（2）距底0.5（2）一半水深处（3）距底0.5垂线说明: 1. 垂线布设应避开污染带，要测污染带应另加垂线2. 确能证明该断面水质均匀时，可仅设中泓

15、垂线3. 凡在该断面要计算污染物通量时，必须按本表设垂线采样位置说明: 1. 上层指水面下0.5m处，水深不到0.5m时，在水深1/2处2. 下层指河底以上0.5m处3. 中层指水深1/2处4. 封冻时在冰下0.5m处，水深不到0.5m时，在水深1/2处5. 在该断面要计算污染物通量时，必须按本表设采样点5m，一个水面下0.30.5m处510m，两个河底以上0.5m处1050m，三个水深处1500m等间距设置采样点位确定 采样时间和采样频率的确定所采水样要具代表性，能反映出水质在时间和空间上的变化规律。必须确定合理的采样时间和采样频率，按水体水系的不同而有不同要求。一般原则是：(1) 较大水系

16、干流和中、小河流 全年采样不少于6次。 采样时间为丰水期、 枯水期和平水期，每期采样两次。流经城市工业区、污染较重的河流、游览水域、饮用水源地全年采样不少于12次。 采样时间为每月一次或视具体情况选定。底泥每年在枯水期采样一次。(2)潮汐河流全年在丰、枯、平水期采样，每期采样2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)排污渠 每年采样不少于3次。3 湖泊水库监测断面的设置按照前面讲的设置原则确定监测断面的位置： (1)在进出湖泊、水库的河流汇合处监测断面。 (2)以各功能区(如城市和工厂的排污口、饮用水源、风景游览区、排灌站等)为中心，在其辐射线上弧形监测断面。

17、(3)在湖库中心，深、浅水区，滞流区，不同鱼类的回游产卵区，水生生物经济区监测断面。图22为典型的湖、库监测断面设置示意图。 3湖泊、水库监测断面的设置温度分层的水体 水库全年采样两次，枯、丰期各1次，污染较重的应增加采样次数。设有专门监测站的湖泊、水库每月至少采样1次。 背景断面每年采样1次。 采样时间和采样频率 原则：水样能够反映水质在时间和空间上的变化规律。 4、采样及监测技术的选择 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、监测方法和技术。5、结果表达、质量保证及实施计划 监测数据：描述和评价水环境质量、进行环境管理的基本依据； 质量保证：概括了保证水质监测数据正确可

18、靠的全部活动和措施； 实施计划：实施监测方案的具体安排。 二、地下水质监测方案的制定地下水特点：流动性和水质参数的变化较缓1、调查研究和收集资料 (1) 收集汇总监测区域的水文、地质、气象、以往的监测等资料，例地质图、剖面图、测绘图、水井的成套参数、含水层、地下水的补给、径流和流向、温度、湿度、降水量等。（2）调查监测区域内的城市发展、工业分布、资源开发和土地利用、尤其是地下工程规模、应用；了解化肥和农药的施用面积和施用量；查清污水灌溉、排污、纳污和地面水污染现状。(3) 测量或查知水位、水深，确定采水器和泵类型以及采样程序。(4) 确定主要污染源和污染物，根据地区特点与地下水的主要类型把地下

19、水分成若干水文地质单元。2、采样点的设置 地下水的监测以浅层地下水为主(1) 背景值监测点 设在不受或少受污染的地方，新开发区应在引入污染源之前设背景值监测点。(2) 监测井 工业区和重点污染源所在地：根据污染物在地下水中的扩散形式确定。如渗坑、渗井、堆渣区的污染物在含水层渗透性较大的地区易造成条带污染；污灌区、污水养殖区及缺乏卫生设施的居民区的污水易造成块状污染，监测井应设在地下水流向的平行和垂直方向上，以监测污染物在两个方向上的扩散程度。 点状污染：监测井设在距污染源最近的地方。 带状污染：用网状布点法设置监测井。 监测井在液面下0.3-0.5米处采样。多含水层分布，分层采样。3 样时间和

20、采样频率 时间：每年的丰水期和枯水期 ，有条件可四季采样或按月采样。 频率：每一采样期至少采样监测一次； 对饮用水源监测二次，间隔至少10天； 对有异常情况的井点应适当增加采样监测次数。 三、水污染源监测方案的制定 水污染源： 工业废水源、生活污水源、医院污水源1、采样点（截面积较小，不设监测断面而直接确定采样点）工业废水（1）(1) 一类污染物（五毒及强致癌物） 在车间废水排放口设采样点汞、镉、砷、铅的无机化合物，六价铬的无机化合物及有机氯化合物和强致癌物质等。 (2) 二类污染物（十四害及悬浮物） 在工厂废水总排放口设采样点悬浮物、硫化物、挥发酚、氰化物、有机磷化合物、石油类、铜、锌、氟的

21、无机化合物、硝基苯类、苯胺类工业废水（2）(3) 已有废水处理设施的工厂 在处理设施的排放口布设采样点。 为了解废水处理效果，可在进、出口分别设置采样点。(4) 在排污渠道上 采样点应设在渠道较直、水量稳定，上游无污水汇入的地方。生活污水和医院污水采样点设在污水总排放口。污水处理厂，应在进、出口分别设置采样点。2、采样时间和频率及水样种类（一）总原则：污染源监测的工业废水和城市污水的流量和污染物浓度随工厂生产和居民生活情况常发生变化，采样时间和频率必须随监测目标、对象和当地实际情况而定。其选择是一个较复杂的问题。针对以下不同情况： 1. 车间 连续稳定生产；连续不稳定生产；无规律间歇排污 2.

22、 工厂 总排放口；废水均化调节池出口 3. 城市 污水管网；污水总排放口（二）具体方法： 采用不同的水样种类及采样时间和频率。污染源监测的水样种类 按监测对象要求水样名称采样时间采样地点混合情况瞬时水样规定时间内随机规定地点一次性采样综合水样同时不同点均匀混合 或按流量比例混合混合水样（时间混合样）不同时同点均匀混合 或按流量比例混合平均污水样周期性同点或不同点混合后一次测定 或单测后求平均值平均比例混合污水样 a.不同时 a.同点按比例混合 b.同时 b.不同点定时水样在各周期内定时定点各水样单独测定污染源监测的水样种类按监测对象要求（续）水样名称适用情况（举例）瞬时水样1. 废水量与水质均

23、较稳定的水体2. 随时间变化的水体，在适当时间间隔采瞬时水样3. 随空间变化的水体，在相应部位采瞬时水样综合水样为几条排污河渠建设综合处理厂平均比例混合污水样污水排放量不稳定的情况下，一个排污口不同时间的平均比例混合或几个排污口的瞬时综合排污浓度定时水样调查任何污染源在某段时间内污染物的排放情况污染源监测的水样种类 按分析项目水样名称采样方式适用情况单项目水样每个项目单独采样测定监测非溶解性物质及放置中易变化参数多项目水样多个测定项目只采集一份水样具有相同保存要求的水样 采样时间间隔的具体说明（1） 车间和工厂废水1. 可在一个生产周期内每隔0.5或1h采样1次，混合后测定污染物的平均值。2.

24、 取35个生产周期的废水样监测，每隔2h取样1次。3. 排污复杂、变化大的废水，时间间隔要短，有时要 510min采样1次，使用连续自动采样装置。4. 水质和水量变化稳定或排放规律好的废水，找出污染物在生产周期内的变化规律，采样频率可降低，如每30天采样测定2次。 采样时间间隔的具体说明 城市污水5. 混合水样 城市排污管道大多数受纳10个以上工厂排放的废水，由于在管道内废水已经进行了混合，故在管道出水口，可每隔1 h 采样 1 次，连续采集 8 h，也 可连 续采集 24h，然后将其混合制成混合水样，测定各污染组分的平均浓度。 采样时间间隔的具体说明 向国家直接报送数据的废水排放源6.我国环

25、境监测技术规范中对向国家直接报送数据的废水排放源规定：工业废水每年采样监测24次；生活污水每年采样监测2次，春、夏季各1次：医院污水每年采样监测4次，每季度1次。四、制订质量保证程序、措施和实施计划1、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，必须进行科学的计算和处理，并按照要求的形式在监测报告中表达出来。2、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。贯穿监测工作的全过程。（第9章）3、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，使各环节工作有序售协调地进行。3 水样的采集和保存1、准备：盛水器

26、，采样器，水样的保存，交通工具。2、采样方法和采样器：一、地面水3、水样类型 瞬时水样：某一时间和地点从水体中随机采集的分散水样。 混合水样：同一地点不同时间采集的瞬时水样的混合水样。 综合水样：不同地点同时采集的瞬时水样混合。4. 容器的洗涤 (1)常用洗涤法：洗涤剂自来水 10硝酸或盐酸浸泡数小时自来水蒸馏水 (2)已用过容器的清洗：重铬酸钾一硫酸洗液洗涤。 注意： 仪器洗涤要考虑监测对象。测铬时，容器不能用铬酸洗液或盐酸洗液；而测汞时，仪器洗净后用13硝酸浸泡数小时等。 二、工业废水 1、采样方法 浅水：用容器直接采样。 深层水：用专制的深层采样器采集。 自动采样：用自动采样器或连续自动

27、定时采样器采集。 自动分级采样采水器：在一个生产周期内，每隔一定 时间将一定量的水样分别采集在不同的容器中； 自动混合采样式采水器：定时连续地将定量水样或按流量比采集的水样汇集于一个容器内。2、废水样类型 瞬时废水样： 平均废水样： 平均混合水样：隔相同时间采集等量的水样混合而成； 平均比例混合水样（废水流量不稳定）：在不同时间按流量大小按比例采集的混合水样。三、地下水样 利用抽水机，水龙头等，一般取瞬时水样。四、底泥样品 位置：底质监测断面的设置原则与水质监测断面相同，位置应尽可能相重合以利于相互比较。 频率： 底泥较稳定，采样频率较低，一般每年枯水期采集一次，必要时在丰水期增采一次。 工具

28、：表层底质样品采用挖式或锥式采样器； 若研究底质中污染物的垂直分布情况，采用管式泥芯 采样器。 采样量：12 kg五、流量的测定 流速仪法、浮标法、堰板法、容积法等。 (一) 地表水流量测量 1.流速-面积法 首先将测量断面分成若干小块，测出每小块的面积和流速，计算出相应的流量，再将各小断面的流量累加，即为断面上的水流量。 2.浮标法 是一种粗略测量小型河、渠中水流速的简易方法。测量时，选择一平直河段，测量该河段2m间距内起点、中点和终点三个过水横断面面积，求出平均横断面面积。在上游投入浮标，测量浮标流经确定河段（L）所需时间，重复测量几次，求出所需时间的平均值（t），即可计算出流速（L/t）

29、。 (二) 废（污）水流量测量 1.流量计法 2.容积法 将污水导入已知容积的容器或污水池中，测量流满容器或污水池的时间，然后用其除受纳容器或池的容积，即可求知流量。该方法简单易行，适用于测量污水流量较小的连续或间歇排放的污水。 3.溢流堰法 适用于不规则的污水沟、污水渠中水流量的测量。该方法是用三角形或矩形、梯形堰板拦住水流，形成溢流堰，测量堰板前后水头和水位，计算流量。如果安装液位计，可连续自动测量液位。 式中：Q水流量；h过堰水头高度；K流量系数；D从水流底至堰缘的高度；B堰上游水流宽度。公式：图2.8 直角三角堰示意图六、水样的运输与保存 (一) 水样的运输 (1)为避免水样在运输过程

30、中震动、碰撞导致损失或沾污，将其装箱，并用泡沫塑料或纸条挤紧，在箱顶贴上标记。 (2)需冷藏的样品，应采取致冷保存措施；冬季应采取保温措施，以免冻裂样品瓶。六、水样的运输的保存1、运输2、保存： 时间：较清洁水样少于72小时，轻度污染水样少于48小时，严重污染水样不超过12小时。 措施： （1）冷藏或冷冻法 （2)加入化学药剂 (3)过滤或离心。 保存剂 作用 应用范围HgCl2 抑制细菌 各种形式的氮磷HNO3 防止金属沉淀 金属H2SO4 抑制细菌，与有机碱生成盐 含有机物水样、胺、氨NaOH 与挥发化合物成盐 氰化物、有机胺类冷冻 抑制细菌，减慢化学反应速率 酸碱度、有机物、BOD、 色

31、、嗅、有机氯、有机磷等水样的过滤或离心分离 如欲测定水样中某组分的含量，采样后立即加入保存剂，分析测定时充分摇匀后再取样。 如果测定可滤（溶解）态组分含量，所采水样应用0.45m微孔滤膜过滤，除去藻类和细菌，提高水样的稳定性，有利于保存。 如果测定不可过滤的金属时，应保留过滤水样用的滤膜备用。对于泥沙型水样，可用离心方法处理。对含有机质多的水样，可用滤纸或砂芯漏斗过滤。用自然沉降后取上清液测定可滤态组分是不恰当的。容器： 硬质（硼硅）玻璃瓶：廉价、透明、可加热灭菌、易洗涤但易碎、玻璃中的硅钠钾硼易溶出。 耐压聚乙烯瓶：轻便、耐冲击、对碱和氟化物稳定 但不耐高温、易吸附磷酸根及有机物、易受有机物

32、侵蚀、不易清洗、不易校验容积。4 水样的预处理 一、为什么要进行预处理消解的作用 去除有机物、悬浮物、使待测组分转化成易测形式（一）目的：破坏有机物，溶解悬浮性固性，将各种价态的欲测元素氧化成单一高价态或转变成易于分离的无机化合物（二）要求：消解后的水样应清澈、透明、沉淀。（三）水样预处理的原则：最大限度去除干扰物；回收率高；简便省时成本低；对人体和环境无影响水样预处理的方法： 1、湿式消解+（常压、加压、微波、红外、超声) HNO3、HClO4 、 H2SO4、H3PO4、KMnO4、NaOH、H2O2、 NH3等的单独、组合使用消解。图2.9 消解用微波炉2、过硫酸钾（铵）高压消解3、干灰

33、化法： 在450-500灼烧，再用2%硝酸溶解灰分后测定。 （一）湿式消解法 1. 硝酸消解法 对于较清洁的水样，可用硝酸消解。 2. 硝酸-高氯酸消解法 两种酸都是强氧化性酸，联合使用可消解含难氧化有机物的水样。 3. 硝酸-硫酸消解法 两种酸都有较强的氧化能力，其中硝酸沸点低，而硫酸沸点高，二者结合使用，可提高消解温度和消解效果。常用的硝酸与硫酸的比例为52。 4.硫酸-磷酸消解法 两种酸的沸点都比较高，其中硫酸氧化性较强，磷酸能与一些金属离子如Fe3+等络合，故二者结合消解水样，有利于测定时消除Fe3+等离子的干扰。 5.硫酸-高锰酸钾消解法 该方法常用于消解测定汞的水样。高锰酸钾是强氧

34、化剂，在中性、碱性、酸性条件下都可以氧化有机物，其氧化产物多为草酸根，但在酸性介质中还可继续氧化。 6.多元消解法 为提高消解效果，在某些情况下需要采用三元以上酸或氧化剂消解体系。例如，处理测总铬的水样时，用硫酸、磷酸和高锰酸钾消解。 7.碱分解法 当用酸体系消解水样造成易挥发组分损失时，可改用碱分解法，即在水样中加入氢氧化钠和过氧化氢溶液，或者氨水和过氧化氢溶液，加热煮沸至近干，用水或稀碱溶液温热溶解。 （二）过硫酸钾（铵）高压消解 (三) 干灰化法 又称高温分解法。其处理过程是：取适量水样于白瓷或石英蒸发皿中，置于水浴上或用红外灯蒸干，移入马福炉内，于450550灼烧到残渣呈灰白色，使有机

35、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。 本方法不适用于处理测定易挥发组分（如砷、汞、镉、硒、锡等）的水样。 二、富集与分离二、富集和分离方法（一）根据沸点的不同1、气提法：用惰性气体带出被测物2、顶空法(HS)：利用气液两相平衡3、浓缩蒸馏法： 2.顶空法测定挥发性有机物（VOCs）。测定水样中的挥发性有机物（VOCs）或挥发性无机物（VICs）时，先在密闭的容器中装入水样，容器上部留存一定空间，再将容器置于恒温水浴中，经一定时间，容器内的气液两相达到平衡。式中：K预测组分在两相中的分配系数；两相体积比；XG平衡状态下预测物X在气

36、相中的浓度；XL平衡状态下预测物X在液相中的浓度；VG气相体积；VL液相体积。欲测物气相中的平衡浓度XG和水样中原始浓度XL0之间的关系： 3.蒸馏法 蒸馏法是利用水样中各污染组分具有不同的沸点而使其彼此分离的方法，分为常压蒸馏、减压蒸馏、水蒸汽蒸馏、分馏法等。 挥发酚和氰化物蒸馏装置示意图 氟化物水蒸气蒸馏装置示意图易挥发元素和化合物挥发形式 挥发元素单质 Hg 卤素氢化物 As BI F Ge Pb S Sb Sn Se Te氟化物和氟氧化物 B Mo Nb Si Ta Ti V 硼酸甲酯 B基体 元素 挥发形式 处理方式 测定方法 说明天然水 Hg Hg 还原剂(SnCl2 NaBH4)

37、 冷原子吸收 通气泡废水 底质 Hg Hg 还原剂(SnCl2 NaBH4) 冷原子吸收 氢化物剧毒、味臭沉积物 在水中溶解度小 天然水 As、 氢化物 Zn+HCl 比色法 ICP 废水 Se、Bi H+NaBH4底质 As、Sb 氢化物 Zn+HCl 比色法 ICP 沉积物 Se 或 H+NaBH4 天然水 S 氢化物 HCl 比色法 水样用Zn(Ac)2固定，废水 加酸，通气泡液液萃取： 基于物质在不同的溶剂相中分配系数不同 （1）分配系数：（二）根据溶解性能的不同1、液液萃取法2、固固萃取法（2）分配比： 在两相中存在形式相同时，K与D才相等 分配系数是一个常数 分配比随被萃取物的浓度

38、、溶液的酸度、萃取剂的浓 度及温度等条件而变化（3）萃取率（4）分配比D与萃取率E的关系 有机污染物常用三氯甲烷、四氯化碳等直接萃取 无机物如金属离子则需与某一有机试剂生成一种不带电且易 溶于有机溶剂的物质 固相萃取（SPE）萃取剂为含有C18 、C8、 腈基、氨基等特殊固体材料超临界萃取超临界温度CO2超临界压力MPa31.17.38通常选工作温度为50、200，压力为150、350、650(1.013105)PaNH3132.511.28N2O36.57.27（三）吸附法（四）离子交换法（五）共沉淀法 A、利用吸附作用的共沉淀分离B、利用生成混晶的共沉淀分离C、用有机共沉淀剂进行共沉淀分离

39、（六）冷冻法 利用制冷剂（设备）设置冷肼，将水样中的水分冷冻分离而使被测组分富集。但由于制冷受到限制而难以应用。 (七)其他富集分离预处理方法（1）膜分离方法 （2）泡沫浮选法 （3）离心分离法 （4）纸色谱法和薄层色谱法 等5 物理性质的测定 水的物理性质：水温、色度、浊度、pH值、臭等。一、水温 地下水变化较小，而工业废水变化较大，一般现场测定。地下水（比较稳定） 常为812地上水变化较大 030 注意事项：1、同时测气温、水的pH值，2、工业废水多次读数 1、水温计法 水温度计最小分度值为0.2，测温范围641，感温时间5min。用于地表水温度的测定。 2、深水温度计法适用于水深40m以

40、内的水温的测量。测量范围240，分度值为0.2。 二、颜色真色：去除悬浮物后的颜色表色：未去除悬浮物水体呈现的颜色 1、铂钴比色法 用K2PtCl6和CoCl2配成标准系列，规定1mgPt/L(以PtCl62-存在)和0.5mgCo/L所产生的颜色为1度。 方法：称取1.246gK2PtCl6和1.000gCoCl66H2O用100ml水和100ml浓盐酸溶解后并稀至1升摇匀，此液色度为500度。用时配制一系列标准色阶，目视比色。 图2.15 铂钴标准比色法标准色列2、铬钴比色法 称取 0.0437gK2Cr2O7和1.000gCoSO4用水溶解加入0.5mlH2SO4并稀至500ml摇匀，此

41、液色度为500度。测定方法同铂钴比色法。 以上两种方法只适用于黄色色调的天然水体。3、颜色的描述 100ml水样用100lml水稀释混匀后，移取100ml于比色管中，在白色背景下（用微绿、绿、微黄、黄、淡红、红）定性比较做出定性评述。4、稀释倍数法 主要用于受工业废水污染的水体和工业废水的测定，在定性描述的基础上得出稀释倍数，即用蒸馏水稀释到刚好看不到颜色时水样被稀释的倍数。三、臭1、定性描述 注意：采样后应及时分析，否则水样充满全瓶并冷藏；因人的嗅觉有差异，56人同时做较客观。 等级 强度 说明0 无 无任何气味 微弱 一般饮用者难于察觉,嗅觉 敏感者可以察觉2 弱 一般饮用者刚能察觉3 明显 已