环境监测第三章水和废水监测117课件

第一节概述第二节水质监测方案的制订第三节水样的采集和保存第四节水样的预处理第五节物理性质的检验第三章水和废水的监测第六节金属化合物的测定第七节非金属无机物的测定第八节有机化合物的测定第九节底质监测第十节活性污泥性质的测定第一节概述第三章水和废水的监测第六节金属化合物的测定一、水质监测对象与目的二、水质监测项目三、水质监测分析方法第一节概述一、水质监测对象与目的第一节概述一、水质监测对象与目的

水质监测可分为：环境水体监测和水污染监测。环境水体监测水污染监测对地表水（江、河、湖、水库、海水）和地下水进行的水质监测，以掌握水质现状及其变化趋势。对水污染源（生活污水、医院污水及各种废水）进行的水质监测。一、水质监测对象与目的环境水体监测水污染监测对地表水（江、河水质监测目的：

1.对进入江河湖库海洋等地表水体的污染物质及渗透到地下水中的污染物质进行经常性的监测，以掌握水质现状及其发展趋势。

2.对生产过程，生活设施及其他排放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。

3.对水环境污染事故进行应急监测，为分析判断事故原因、危害及采取对策提供依据。

4.为国家政府部门制定环境保护法规、标准和规划，全面开展环境保护管理工作提供有关数据和资料。

5.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。水质监测目的：

二、水质监测项目确定监测项目的原则:

依水体功能和污染源类型不同而异。通常选择环境标准中要求控制的危害大、影响范围广、并已建立可靠分析测定方法的项目。江河、湖泊、渠道、水库监测项目海水监测项目（一）地表水监测项目常规检测项目非常规检测项目（二）生活饮用水监测项目（三）废（污）水监测项目二、水质监测项目确定监测项目的原则:

依水体三、水质监测分析方法①灵敏度能满足定量要求；

②方法成熟，准确度高；

③操作简便，易于普及；

④抗干扰能力好。（一）分析方法的选择原则三、水质监测分析方法①灵敏度能满足定量要求；

②方法成熟，（一）分析方法的三个层次A类：国家标准分析方法（GB）比较经典，准确度较高，为环境监测基准方法，也是我国环境污染纠纷法定仲裁方法。经研究和多个单位的实验验证表明,该方法是成熟的方法,可在使用中积累经验,不断完善,为上升为国家标准方法奠定基础。国内少数单位研究和使用过,或直接从发达国家引入,多采用新技术，但需经方法验证和对比实验，与前两类方法在灵敏度、准确度方面具有可比性。B类：统一分析方法（通用法）C类：等效方法（试行法）（一）分析方法的三个层次A类：国家标准分析方法（GB）比较经（二）监测分析方法分类1.用于测定无机污染物的方法原子吸收法冷原子吸收法、火焰原子吸收法、石墨炉原子吸收法。分光光度法可见、紫外和红外分光光度法。电化学法电位分析法、极谱分析法、库仑分析法。（二）监测分析方法分类1.用于测定无机污染物的方法原子吸收法离子色谱法将分离和测定结合于一体的分析技术，一次进样可连续测定多种离子。其他方法化学法；原子荧光法；气相分子吸收光谱法；电感耦合等离子发射光谱-质谱（ICP-MS）法。等离子发射光谱（ICP-AES）水及底质、生物样品中多种元素的同时测定。离子色谱法将分离和测定结合于一体的分析技术，一次进样可连续测2.用于测定有机污染物的方法（1）气相色谱法（GC）和高效液相色谱法（HPLC）（2）气相色谱-质谱法（GC-MS）：该方法把具有高分离效率的色谱仪与具有准确鉴定和定量测定能力的质谱仪结合于一体，可以对复杂环境样品中的微生物组分进行定性和定量分析。（3）其他方法：如进行有机污染物类别测定、耗氧有机物测定等，采用分光光度法、化学分析法等。2.用于测定有机污染物的方法（1）气相色谱法（GC）和高效液常用水质监测方法常用水质监测方法各类分析方法在水质监测中所占比重各类分析方法在水质监测中所占比重第二节水质监测方案的制订

监测方案制订构思：明确监测目的——确定监测对象——设计监测网点——安排采样时间和采样频率——选定采样方法和分析测定技术——提出监测报告要求——制订全过程质量保证措施和方案实施的进度计划。本节内容:一、地面水质监测方案的制订二、地下水质监测方案的制订三、水污染源监测方案的制订第二节水质监测方案的制订监测方案制订构思：明确监测(一)基础资料收集(二)监测断面和采样点的设置(三)采样时间和采样频率的确定(四)采样及监测技术的选择(五)结果表达、质量保证及实施计划

一、地面水质监测方案的制订(一)基础资料收集一、地面水质监测方案的制订（一）基础资料收集1.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；河宽、河深、河床结构及地质状况等。

2.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。

3.水体沿岸水资源现状及用途。如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、水文实测资料、水环境研究成果等。（一）基础资料收集1.水体的水文、气候、地质和地貌资料。如水

（二）监测断面和采样点的设置1、监测断面的布设原则

应在水质水量发生变化及水体不同用途功能区处设置监测断面.（1）对流域或水系要设立背景断面、控制断面和入海口断面；

（2）根据水体功能区设置控制断面，断面位置应避开死水区及回水区，尽量选择河段顺直、河床稳定、水流平稳、无急流湍滩且交通方便处；

（3）断面设置数量应根据掌握的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，力求以较少的断面、垂线和测点取得代表性最好的样品。（4）进行应急监测时，对江河污染的跟踪监测要根据污染物质的性质、数量及河流的水文要素等，沿河段布设数个采样断面，并在采样点设立明显标志。（5）入海河口断面要设置在能反映入海河水水质并临近入海的位置。（二）监测断面和采样点的设置1、监测断面的布设原则

应在水对照断面控制断面削减断面500m1500m控制断面河流监测断面设置

2、监测断面设置对照断面控制断面削减断面500m1500m控制断面河流监测断AA’BB’C’CDD’EE’FF’GG’河流监测断面设置示意图A-A’对照断面G-G’削减断面B-B’、C-C’、D-D’、E-E’、F-F’控制断面污染源排污口水流方向自来水取水口AA’BB’C’CDD’EE’FF’GG’河流监测断面设置示

湖泊（水库）监测断面设置湖泊（水库）监测断面设置2、采样垂线的设置

河流监测断面采样垂线的布设，依水面宽度设置。

<50m中泓线采样垂线的确定2、采样垂线的设置

河流监测断面采样垂线50～100m有明显水流处采样垂线的确定50～100m有明显水流处采样垂线的确定100～1000m有明显水流处中泓线有明显水流处采样垂线的确定100～1000m有明显水流处中泓线有明显水流处采样垂线的确>1500m等间距设置采样垂线的确定>1500m等间距设置采样垂线的确定

说明:

1)监测断面上采样垂线的布设，应避开岸边污染带。对有必要进行监测的污染带，可在污染带内酌情增加垂线。

2)对无排污河段或有充分数据证明断面上水质均匀时，可只设一条中泓垂线。

3)凡布设于河口，要计算污染物排放通量的断面，必须按本规定设置采样垂线。

说明:

1)监测断面上采样垂线的布设，应避开岸边污染3、垂线上采样点的设置

采样点位确定<5m水面下0.3～0.5m处5～10m河底以上0.5m处10～50m½水深处3、垂线上采样点的设置采样点位确定<5m5～10m河底以上

对河流监测断面，依水深做如下规定，见下表。

垂线上采样点的设置

水

深

采

样

点

数

＜5m

一点（水面下0.5m处）

5-10m

二点（水面下0.5m，河底以上0.5m处）

10-50m

三点（水面下0.5m，1/2水深、河底以上0.5m处）＞50m

酌情增加

说明：

1)水深不足1m时，在1/2水深处；

2)河流封冻时，在冰下0.5m处；

3)若有充分数据证明垂线上水质均匀，可酌情减少采样点数；

4)凡布设于河口，要计算污染物排放通量的断面，必须按本规定设置采样点。

对河流监测断面，依水深做如下规定，见下表。

对湖泊（水库）采样垂线上采样点的布设要求与河流相同，但出现温度分层现象时，应分别在不同温层布设采样点。

监测断面和采样点位置确定后，应立即设立标志物。每次采样时应以标志物为准，在同一位置上采取，以保证样品的代表性和可比性。对湖泊（水库）采样垂线上采样点的布设要求与河流相（1）饮用水源地、省级交界断面中需要重点控制的监测断面每年采样不少于12次。（2）对于较大水系干流和中、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。（3）潮汐河流全年在丰、枯、平水期采样，每期采样两天，分别在大潮期和小潮期进行。（4）水系的背景断面每年采样一次。

（三）采样时间与采样频率的确定

应根据水体功能、水文要素和污染源、污染物排放等实际情况来选择适宜的采样时间和频率。（1）饮用水源地、省级交界断面中需要重点控制的监测断面每年采（5）排污渠每年采样不少于三次。（6）必测项目三年未检出，且断面附近无新增排放，且现有污染源排污量未增时，每年可采样一次。（7）设有专门监测站的湖、库，每月采样1次，全年不少于12次。其他湖泊、水库全年采样两次，枯、丰水期各1次。有废水排入、污染较重的湖、库，应酌情增加采样次数。（8）遇有特殊自然情况，或发生污染事故时，要及时采用应急监测方案，增加采样频次。（5）排污渠每年采样不少于三次。(四)采样及监测技术的选择(五)结果表达、质量保证及实施计划(四)采样及监测技术的选择二、地下水质监测方案的制订

地下水(groundwater)：储存在土壤和岩层空隙（孔隙、裂隙、溶隙）中的水统称地下水。

地下水质监测方案的制订过程与地面水基本相同。

（一）调查研究和收集资料

（二）采样点的设置

二、地下水质监测方案的制订

地下水(ground1、背景值监测井(点)的布设

设在污染区外围、地下水流向的上游不受监测地区污染源影响的地方。2、控制监测井(点)的布设1）点状污染区（渗坑、渗井和堆渣区的污染物在含水层渗透小的地区形成的），监测井在污染源附近按十字形布设。2）块状污染区（污灌区、污养区及缺乏卫生设施的居民区），监测井设在地下水流向的平行和垂直方向上。3）条（带）状污染区（渗坑、渗井和堆渣区的污染物在含水层渗透大地区及沿河、渠排放的工业废水和生活污水）,宜用网格布点法设置监测井。

4）地下水位下降的漏斗区，主要形成开采漏斗附近的侧向污染扩散，应在漏斗中心布设监控测点。5）透水性好的强扩散区或年限已久的老污染源，污染范围可能较大，检测线可适当延长，反之，可只在污染源附近布点。一般监测井在液面下0.3～0.5m处采样。1、背景值监测井(点)的布设（三）采样时间与采样频率的确定1.背景值监测井和区域性控制的孔隙承压水井每年枯水期采样一次。2.污染控制监测井逢单月采样一次，全年6次。3.作为生活饮用水集中供水的地下水监测井，每月采样一次。4.同一水文地质单元的监测井采样时间尽量相对集中，日期跨度不宜过大。5.对有异常情况的井点，应适当增加采样监测次数。（三）采样时间与采样频率的确定三、水污染源监测方案制订（一）调查研究，收集资料（二）采样点设置

水污染源一般经管道或渠、沟排放，截面积较小，不需设置断面，而直接确定采样点位。生活污水

(1)城市污水管网：采样点应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。

(2)城市污水处理厂：在污水进口和处理后的总排放口布设采样点。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。三、水污染源监测方案制订（一）调查研究，收集资料2.工业废水（1）在车间或车间处理设备的废水排放口设置采样点，测一类污染物（汞、镉、砷、铅、六价铬、有机氯化合物、强致癌物质等）。（2）在工厂废水总排放口布设采样点，测二类污染物（悬浮物、硫化物、挥发酚、氰化物、有机磷化合物、石油类、铜、锌、氟、硝基苯类、苯胺类等）。（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。可在水面下1/4～1/2处采样，作为代表平均浓度水样采集。2.工业废水（三）采样时间和频率1、工业废水

废水排放量>5000t/d的污染源，须安装水质自动在线监测仪，连续自动监测，随时监控；废水排放量在1000-5000t/d的污染源，须安装等比例自动采样器及测流装置，监测1次/天；废水排放量<1000的污染源，监测3-5次/月。2、生活污水

对城市管网污水，可在一年的丰、平、枯水季，从总排放口分别采集一次流量比例混合样测定，每次进行一昼夜，每4h采样一次；对城市污水处理厂，为指导调节处理工艺参数和监督外排水水质，每天都要进行例行监测。（三）采样时间和频率第三节水样的采集和保存一、采集水样的类型二、地表水样的采集三、地下水样的采集四、废（污）水样的采集五、采集水样注意事项六、水样的运输和保存第三节水样的采集和保存一、采集水样的类型1、瞬时水样

是指在某一时间和地点从水体中随机采集的分散水样。对组成较稳定的水样，或水体的组成在相当长的时间和相当大的空间范围变化不大时，采集瞬时样品具有很好的代表性。2、混合水样

等时混合水样（平均混合水样），指某一段时间内，在同一采样点按照相等的时间间隔采集等体积的多个水样后混合成的水样。

等比例混合水样（平均比例混合水样），指某一段时间内，在同一采样点所采集的水样量随时间或流量成比例变化，经混合后得到的等比例混合水样。3、综合水样（等时综合水样）

是指把从不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合起来所得到的样品。综合水样在各点的采样时间虽不能同步进行，但越接近越好，以便得到可以对比的资料。一、采集水样的类型1、瞬时水样

是指在某一时间和地点从水体中随机采（一）采样前的准备

盛水容器、采样器、交通工具（船只）等。

采样器具要求：

1.化学性质稳定；

2.不吸附欲测组分；

3.易清洗并可反复使用；

4.大小和形状适宜。一般，测定有机及生物项目应选用硬质（硼硅）玻璃容器；测定金属、放射性及其他无机项目可选用高密度聚乙烯和硬质（硼硅）玻璃容器。二、地表水样的采集（一）采样前的准备

盛水容器、采样器、交通工具（船只）（二）采样方法和采样器

采集水样前，应先用水样洗涤取样瓶及塞子2-3次。

(1)在河流、湖泊、水库、海洋中采样：常乘监测船或采样船、手划船等交通工具到采样点采集,也可涉水和在桥上采集。(2)采集表层水水样：可用适当的容器（如塑料筒等）直接采集。(3)采集深层水水样：可用简易采水器。深层采水器、采水泵、自动采水器等。（二）采样方法和采样器

采集水样前，应先用水样洗环境监测第三章水和废水监测117课件环境监测第三章水和废水监测117课件环境监测第三章水和废水监测117课件环境监测第三章水和废水监测117课件1、自来水或抽水设备中的水

采集这些水样时，应先放水几分钟，使积留在管中的杂质及陈旧水排出，然后再取样。2、表层水

在河流、湖泊等可以直接汲水的场合，可用适当的容器和水桶采样。如在桥上采样时，可将系着绳子的聚乙烯桶或带有坠子的采样瓶投入水中汲水。3、一定深度的水

1）在湖泊、水库等处采集一定深度的水时，可用直立式或有机玻璃采水器，这类装置在下沉过程中，水就从采集器中流过，当达到预定的深度时，容器能够闭合而汲取水样。2）在河水流动缓慢的情况下，采用上述方法时，最好在采样器下边系上适宜重量的坠子，当水深流急时，要系上相应重的铅鱼，并配备绞车。

4、泉水、井水

1)对自喷泉水，可在涌出口处直接采样。采集不自喷泉水时，将停滞在抽水器的水汲出，新水更替之后，再行采样。

2)从井水采样，必须在充分抽汲后进行，以保证水样能代表地下水源。三、地下水样的采集1、自来水或抽水设备中的水

采集这些水样时，应先放水几1.浅层废(污)水从浅埋排水管、沟道中采样，用采样容器直接采集，也可用长把塑料勺采集2.深层废(污)水对埋层较深的排水管、沟道,可用深层采水器或固定在负重架内的采样容器，沉入检测井内采样。3.自动采样采用自动采样器采集瞬时水样和混合水样。四、废（污）水样的采集1.浅层废(污)水四、废（污）水样的采集1、测定悬浮物、pH、溶解氧、生化需氧量、油类、硫化物、余氯、放射性、微生物等项目需要单独采样；其中，测定溶解氧、生化需氧量和有机污染物等项目水样必须充满容器；

pH、电导率、溶解氧等项目宜在现场测定。2、采样时必须认真填写采样登记表；要塞紧瓶塞，必要时还要密封。3、采样量五、采集水样注意事项1、测定悬浮物、pH、溶解氧、生化需氧量、油类、硫化物、余氯（一）水样的运输：水样采集后应尽快进行分析检验，以免水中所含物质由于发生物理、化学和生物学的变化而影响分析结果的正确性，因此水样也应尽快得到运送，有时需用专门的汽车、轮船甚至是直升飞机。运输时需注意四点：

1）塞紧采样器塞子，必要时用封口胶、石蜡封口；

2）避免因震动、碰撞而损失或玷污，因此最好将样瓶装箱，用泡沫塑料或纸条挤紧；

3）需冷藏的样品，应配备专门的隔热容器，放入制冷剂，将样瓶置于其中；

4）冬季应注意保温，以防样瓶冻裂。六、水样的运输和保存（一）水样的运输：六、水样的运输和保存水样保存的基本目的：减缓水样的生物化学作用减缓化合物或络合物的氧化-还原作用减少被测组分的挥发损失避免沉淀、吸附或结晶物析出所引起的组分变化（二）水样的保存

水样保存的基本目的：（二）水样的保存容器材质的选择原则:1.容器不能是新的污染源，例如测定硅及硼时就不能用硼硅玻璃瓶。2.容器壁不应吸收或吸附某些待测组分，例如，测定有机物时，不能用聚乙烯瓶。3.容器不能与某些待测组分发生反应。4.测定对光敏感的组分，则水样应贮于棕色试剂瓶中。容器清洗原则:根据待测项目的要求来清洗容器。1.测定硫酸盐及铬时，不能用铬酸钾-硫酸洗液。2.测定磷酸盐时，不能用含磷的洗涤剂来清洗玻璃容器。3.测定油和脂类的容器不能用肥皂洗涤。4.细菌检验时，容器清洗后还要做灭菌处理。1.保存容器

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，如聚乙烯和硼硅玻璃材质的容器是常规监测中广泛使用的，也可用石英或聚四氟乙烯制成的容器，但价格昂贵。容器材质的选择原则:容器清洗原则:1.保存容器

2.保存时间

即最长贮放时间，一般污水的存放时间越短越好。

清洁水样：72h；轻污染水样：48h；严重污染水样：12h。3.保存措施

1）加入生物抑制剂。

2）控制溶液的pH值。

3）加入化学试剂抑制氧化还原反应和生化作用。

4）冷藏或冷冻，以降低细菌活性和化学反应速度。2.保存时间

即最长贮放时间，一般污水的存放时(1)冷藏或冷冻法抑制微生物活动，减缓物理挥发和化学反应速度。(2)加入化学试剂保存法

1）加入生物抑制剂：如在测定氨氮、硝酸盐氮、化学需氧量的水样中加入HgCl2，可抑制生物的氧化还原作用；对测定酚的水样，用H3PO4

调至pH为4时，加入适量CuSO4，即可抑制苯酚菌的分解活动。

2）调节pH值：测定金属离子的水样常用HNO3

酸化至pH为1-2，既可防止重金属离子水解沉淀，又可避免金属被器壁吸附；测定氰化物或挥发性酚的水样加入NaOH调至pH为12时，使之生成稳定的酚盐等。

3）加入氧化剂或还原剂：如测定汞的水样需加入HNO3（至pH＜1）和K2Cr2O7（0.05％），使汞保持高价态；测定硫化物的水样，加入抗坏血酸，可以防止被氧化；测定溶解氧的水样则需加入少量硫酸锰和碘化钾固定溶解氧（还原）等。应当注意，加入的保存剂不能干扰以后的测定；保存剂的纯度最好是优级纯的，还应作相应的空白试验，对测定结果进行校正。(1)冷藏或冷冻法

常用保存剂的作用和适用范围保存剂作

用适

用

范

围

HgCl2

抑制微生物生长各种形式的氮和磷HNO3防止金属沉淀多种金属H2SO4抑制微生物生长，含有机物水样（COD、与碱作用TOC、油和油脂）、胺类NaOH防止化合物的挥发氰化物、有机酸、酚类

常用保存剂的作用和适用范围（三）水样的过滤或离心分离如欲测定水样中组分的全量，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）态组分的含量，国内外均采用以0.45μm微孔滤膜过滤的方法，这样可以有效地除去藻类和细菌，滤后的水样稳定性好，有利于保存。测定不可过滤的金属时，应保留过滤水样用的滤膜备用。如没有0.45μm微孔滤膜，对泥沙型水样可用离心方法处理。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。（三）水样的过滤或离心分离如欲测定水样中组分的全量，采样后立除了检测水样的常规参数外，对需测定重金属或有机物的水样，进行适当的预处理。可以说，样品预处理是环境分析中不可缺少的重要步骤，有时甚至是整个检测过程的关键。有统计资料指出，样品预处理在整个分析过程中占用时间的比例为61%，其他步骤所占时间比例分别为：采样6%、分析测定6%，数据处理27%。样品经预处理后即成为可供直接分析的试样。第四节水样的预处理除了检测水样的常规参数外，对需测定重金属或有机物的水样，进行预处理的目的使欲测组分达到测定方法和仪器要求的形态、浓度，消除共存组分的干扰。预处理的方法消解富集与分离预处理的目的使欲测组分达到测定方法和仪器要求的形态、浓度，消消解后的水样应清澈、透明、无沉淀。一、水样的消解测定含有机物水样中的无机元素时。目的适用情况要求破坏有机物，溶解悬浮性固体，将各种价态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。分类湿式消解法

(利用各种酸或碱进行消解)干灰化法（干式分解法、高温分解法）消解后的水样应清澈、透明、无沉淀。一、水样的消解测定含有机物（一）湿式消解法

利用各种酸或碱进行消解1.硝酸消解法

适用水样：较清洁水样

方法要点：取水样50-200mL于烧杯中，加入5-10mL浓硝酸，在电热板上加热煮沸，蒸发至小体积，试液应清澈透明，呈浅色或无色，否则，应补加硝酸继续消解。蒸至近干，取下烧杯，稍冷后加2%HNO3（或HCL）20mL，温热溶解可溶盐。若有沉淀，应过滤，滤液冷至室温后于50mL容量瓶中定容，备用。（一）湿式消解法

利用各种酸或碱进行消解1.硝酸消解法

适2.硝酸-高氯酸消解法

适用水样：含难氧化有机物的水样

注：高氯酸能与羟基化合物反应生成不稳定的高氯酸酯，有发生爆炸的危险，故先加入硝酸，氧化水中的羟基化合物，稍冷后再加高氯酸处理。4.硫酸-磷酸消解法

适用水样：含Fe3+等干扰离子的水样

注：硫酸氧化性较强，磷酸能与Fe3+等金属离子络合，二者结合消解水样，有利于测定时消除Fe3+等离子的干扰。3.硝酸-硫酸（5∶2）消解法

不适用水样：易生成难溶硫酸盐组分（如铅、钡、锶）的水样。注：硝酸沸点低、硫酸沸点高，可提高消解温度和效果。2.硝酸-高氯酸消解法

适用水样：含难氧化有机物的水样

注：5、硫酸-高锰酸钾（5%）消解法

适用：消解测定汞的水样

要点：取适量水样，加适量硫酸和5%高锰酸钾，混匀后加热煮沸，冷却，滴加盐酸羟胺溶液破坏过量的高锰酸钾。7、碱分解法

适用：当酸体系消解水样易造成挥发组分损失时，可改用碱分解法。即：

NaOH+H2O2

或

NH3·H2O+H2O26、多元消解方法

指三元以上酸或氧化剂组成的消解体系。如处理测定总铬的水样时，用硫酸、磷酸和高锰酸钾消解。5、硫酸-高锰酸钾（5%）消解法

适用：消解测定汞的水样

要（二）干灰化法（干式分解法、高温分解法）

氧瓶燃烧法：

过程：水浴蒸干→马福炉内450-550℃灼烧至残渣呈灰白色→冷却后用2%HNO3（或HCL）溶解样品灰分→过滤→滤液定容后供测定。

不适用：处理测定易挥发组分（如砷、汞、镉、硒、锡等）的水样。（二）干灰化法（干式分解法、高温分解法）

氧瓶燃烧法：

过富集是分离的一种，即从大量试样中搜集欲测定的少量物质至一较小体积中，从而提高其浓度至其测定下限之上。二、样品的富集与分离常用的方法:(一)吹脱-捕集、顶空和蒸馏法(二)萃取法(三)离子交换法(四)吸附法(五)共沉淀法分离是将欲测组分从试样中单独析出，或将几个组分一个一个地分开，或者根据各组分的共同性质分成若干组。富集二、样品的富集与分离常用的方法:(一)吹脱-捕集、顶空(一)吹脱-捕集、顶空和蒸馏法测定硫化物的吹气分离装置示意图1.吹脱-捕集（气提法）

该方法基于把惰性气体通入调制好的水样中，将欲测组分吹出，直接送入仪器测定，或导入吸收液吸收富集后再测定。(一)吹脱-捕集、顶空和蒸馏法测定硫化物的吹气分离装置示意2.顶空法该方法常用于测定挥发性有机物（VOCs）水样的预处理。例如，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。2.顶空法该方法常用于测定挥发性有机物（VOCs）水样的预处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。3.蒸馏法(二)萃取法1.溶剂萃取法是基于物质在不同溶剂相中分配系数不同，而达到组分的富集与分离。分配系数（K）=有机相中被萃取物浓度/水相中被萃取物浓度

分配系数K是指欲分离组分在两相中存在形式相同，但实际情况并不总是如此，故通常用分配比（D）来表示。

D=∑〔A〕有机相/∑〔A〕水相

分配比反映萃取体系达到平衡时的实际分配情况，所以，具有较大的实用价值。

除K、D外，还可用萃取率（E）来表示被萃取物质在两相中的分配。

E（%）=有机相中被萃取物的量/水相和有机相中被萃取物的总量*100%(二)萃取法式中：V水——水相体积；V有机——有机相体积；D——分配比；E——萃取率。公式萃取率与分配比的关系式中：V水——水相体积；公式

类型：（1）有机物的萃取：根据相似相溶原理，用有机溶剂直接萃取水中的有机物，多用于分子化合物（如挥发酚、油、有机农药）的萃取。

例如：用4—氨基安替比林光度法测定水样中的挥发酚时，当酚含量低于0.05mg/L，则水样经蒸馏分离后需要在用三氯甲烷进行萃取浓缩；用紫外光度法测定水中的油和用气相色谱法测定有机农药（666、DDT）时，需先用石油醚萃取等。类型：（2）无机物的萃取：

多数无机物质在水相中均以水合离子状态存在，故无法用有机溶剂直接萃取，为实现用有机溶剂萃取，需先加入一种试剂，使水中离子生成一种不带电、易溶于有机溶剂的物质，该试剂与水相、有机相共同构成萃取体系。

根据生成萃取物类型的不同，可分为螯合物萃取体系、离子缔合物萃取体系、三元络合物萃取体系和协同萃取体系等。其中，螯合物萃取体系在环境监测中最常用，既可选择通用型螯合剂，在适当条件下一次可同时萃取多种元素，也可选择选择性强的螯合剂，仅萃取特殊目标金属离子。（2）无机物的萃取：例如：用分光光度法测定水中的Cd2+、Hg2+、Zn2+、Pb2+、Ni2+、Bi2+等离子时，双硫腙（螯合剂）能使上述离子生成难溶于水的螯合物，可用三氯甲烷（或四氯化碳）从水相中萃取后测定，三者构成双硫腙-三氯甲烷-水萃取体系。例如：2.固相萃取法(SPE)

固相萃取法的萃取剂是固体，其工作原理是：水样中欲测组分与共存干扰组分在固相萃取剂上作用力强弱不同，使它们彼此分离。固相萃取剂是含C18或C8、腈基、氨基等基团的特殊填料。2.固相萃取法(SPE)（三）离子交换法

离子交换法是利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应进行分离的方法。

离子交换剂可以分为无机离子交换剂和有机离子交换剂，目前广泛使用的是有机离子交换剂，即离子交换树脂。

离子交换树脂是可渗透的三维网状高分子聚合物，在网状结构的骨架上含有可电离的、或者可被交换的阳离子和阴离子活性基团。一般可用阳离子交换树脂、阴离子交换树脂及螯合树脂对水中金属元素进行富集，然后用适当溶液将吸附在树脂上的金属洗脱下来，富集倍数可达百倍以上。（三）离子交换法离子交换法是利用离子交换剂与溶用离子交换树脂分离的操作程序：制交换柱：如分离阳离子，选择强酸性阳离子交换树脂。用HCl液浸一、二天以除去杂质、并使树脂溶胀，然后洗涤至中性，浸泡于蒸馏水中备用；交换：将试液倾入交换柱中，试液流经交换柱中的树脂层时，从上到下一层层地发生交换。洗脱：将洗脱液倾入洗净的交换柱，洗下交换在树脂上的离子，可以在洗脱液中测定交换的离子。用离子交换树脂分离的操作程序：离子交换技术在富集和分离微量或痕量元素方面得到较广泛地应用。

例如，

测定天然水中K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-等组分，可取数升水样，让其流过阳离子交换柱，再流过阴离子交换柱，则各组分交换在树脂上。用几十毫升至一百毫升稀盐酸溶液洗脱阳离子，再用稀氨液洗脱阴离子，这些组分的浓度能增加数十倍至百倍。

再如，欲分离Ni2+、Mn2+、Co2+、Cu2+、Fe3+、Zn2+，可加入盐酸将它们转变为络阴离子，让其通过强碱性阴离子交换树脂，则被交换在树脂上，用不同浓度的盐酸溶液洗脱，可达到彼此分离的目的。离子交换技术在富集和分离微量或痕量元素方（四）共沉淀法

共沉淀是指溶液中一种难溶化合物在形成沉淀过程中，将共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来的现象。

共沉淀现象在常量分离和分析中是力图避免的，但却是一种分离、富集微量组分的手段。

共沉淀的原理基于表面吸附、形成混晶、异电核胶态物质相互作用及包藏等。（1）吸附共沉淀

常用的载体有Fe(OH)3

、Al(OH)3、Mn(OH)2及硫化物等。

由于它们是表面积大、吸附力强的非晶形胶体沉淀，故吸附和富集效率高，但选择性不高。

例如，分离含铜溶液中的微量铝，仅加氨水不能使铝以AI(OH)3沉淀析出，若加入适量Fe3+和氨水,则利用生成的Fe(OH)3沉淀作载体，吸附AI(OH)3转入沉淀，与溶液中的Cu(NH3)42+分离。（四）共沉淀法

共沉淀是指溶液中一种难溶化合物（2）混晶共沉淀

两种金属离子和一种沉淀剂形成的晶形、晶核相似的晶体，称为混晶。

当欲分离微量组分及沉淀剂组分生成沉淀时,如具有相似的晶格，就可能生成混晶而共同析出。

如：分离水样中的痕量Pb2+，可加入适量Sr2+和过量可溶性硫酸盐，则生成PbSO4-SrSO4混晶，将共沉淀出来。（3）用有机共沉淀剂进行共沉淀分离

有机共沉淀剂的选择性较无机沉淀剂高，得到的沉淀也较纯净，并且通过灼烧可除去有机共沉淀剂，留下欲测元素。

如：在含痕量Zn2+的弱酸性溶液中，加入硫氰酸铵和甲基紫，由于甲基紫在溶液中电离成带正电荷的大阳离子B+，发生如下反应：Zn2+＋4SCN-=Zn(SCN)42-2B+＋Zn(SCN)42-=B2Zn(SCN)4(形成缔合物)B+＋SCN-=BSCN↓(形成载体)（2）混晶共沉淀

两种金属离子和一种沉淀剂形成的晶形（五）吸附法

吸附是利用多孔性的固体吸附剂将水样中一种和数种组分吸附于表面，以达到分离的目的。

常用的吸附剂有活性炭、氧化铝、分子筛、大网状树脂等。

被吸附富集于吸附剂表面的污染组分可用有机溶剂或加热解吸出来供测定。（五）吸附法

吸附是利用多孔性的固体吸附剂将水样中第五节物理性质的检验一、水温二、臭与味三、色度四、浊度五、残渣六、透明度七、电导率八、矿化度九、氧化还原电位第五节物理性质的检验一、水温

水的物理化学性质与水温有密切关系。水中溶解性气体（如氧、二氧化碳等）的溶解度、水生生物和微生物活动、化学和生物化学反应速度及盐度、pH值等都受水温变化的影响。

水的温度因水源不同而有很大差异。一般来说，地下水温度比较稳定，通常为8-12度，地面水随季节和气候变化较大，大致变化范围为0-30度。工业废水的温度因工业类型、生产工艺不同有很大差别。

水温测量应在现场进行。常用的测量仪器有水温计、深水温度计、颠倒温度计和热敏电阻温度计。一、水温水的物理化学性质与水温有密切关系。水中溶解性气体（如1、水温计法：测量时将其插入一定深度的水中，放置5分钟后，迅速提出水面并读数。测量范围：-6-41℃。用于表层水温度的测量。2、颠倒温度计法：用于测量深层水温度，一般装在颠倒采水器上使用。它由主温表和辅温表构成，主温表为双端式水银温度计，用于观测水温，辅温表为普通水银温度计，用于观测气温，以校正主温表读数因环境温度改变而引起的变化。

测量时，将其沉入预定深度水层，感温10分钟，提出水面后立即读数，并根据主、辅温表读数，用海洋常数表进行校正。

1、水温计法：测量时将其插入一定深度的水中，放置5分钟后，迅

二、臭与味臭是检验原水与处理水的水质必测项目之一。水中臭主要来源于生活污水和工业废水中的污染物、天然物质的分解或有关的微生物活动。无臭无味的水虽然不能保证是安全的，但是有利于饮用者对水质的信任。检验臭也是评价水处理效果和追踪污染源的一种手段。测定臭的方法有定性描述法和臭强度近似定量法（臭阈试验）。二、臭与味臭是检验原水与处理水的水质必测项目之一。水中臭主1、定性描述法

臭检验方法的要点是：取100mL水样于250mL锥形瓶中，检验人员依靠自己的嗅觉，分别在20℃和煮沸稍冷后闻其臭，用适当的词语描述其臭特征，并按（臭强度等级表）划分的等级报告臭强度。只有清洁的水或已确认经口接触对人体无害的水样才能进行味的检验。方法是分别取少量20℃和煮沸冷却后水样放入口中，用适当的词汇描述，并参考味强度等级报告味强度。2、臭阈值法

原理：用无臭水稀释水样，直至闻出最低可辨别臭气的浓度，用稀释倍数表示臭的阈值。

臭阈值=[水样体积(ml)+无臭水体积(ml)]/水样体积(ml)

无臭水一般用蒸馏水或自来水通过活性炭颗粒制取。1、定性描述法

臭检验方法的要点是：取100mL三、色度颜色、浊度、悬浮物等都是反映水体外观的指标。纯水为无色透明，天然水中存在腐殖质、泥土、浮游生物和无机矿物质，使其呈现一定的颜色。工业废水含有染料、生物色素、有色悬浮物等，是环境水体着色的主要来源。有颜色的水可减弱水体的透光性，影响水生生物生长。水的颜色可分为真色和表色两种，水的色度(colority)一般是针对真色而言。真色是指去除悬浮物后水的颜色；

表色是没有去除悬浮物的水所具有的颜色。

测定水的色度的方法主要有两种，一种是铂钴比色法，一种是稀释倍数法，两种方法应独立使用，一般没有可比性。三、色度颜色、浊度、悬浮物等都是反映水体外观的指标。1、铂钴标准比色法（或铬钴标准比色法）（GB11903--89）本方法是用氯铂酸钾(K2PtCl6)与氯化钴(CoCl2·6H2O)(或重铬酸钾与硫酸钴）配成标准色列，并定义1L水中含1mg铂和0.5mg钴所具有的颜色定为1度。将待测水样与标准色列进行目视比色确定水样的色度。该方法适用于较清洁的、带有黄色色调的天然水和饮用水的测定。如果水样中有泥土或其他分散很细的悬浮物，用澄清、离心等方法处理仍不透明时，则测定的是“表色”。

铂钴标准比色法标准色列1、铂钴标准比色法（或铬钴标准比色法）（GB11903--2、稀释倍数法（GB11903--89）

该方法适用于受工业废水污染的地面水和工业废水颜色的测定。测定时，先用文字描述水样颜色的种类和深浅程度，如深蓝色、棕黄色、暗黑色等。然后取一定量水样，用蒸馏水稀释到刚好看不到颜色，用稀释倍数表示该水样的色度。所取水样应无树叶、枯枝等杂物，取样后应尽快测定，否则，于4度保存,并在48小时内测定。2、稀释倍数法（GB11903--89）

该方浊度是表示水中悬浮物对光线透过时所产生的阻碍程度。浊度的大小不仅与水中存在的颗粒物含量有关，而且和粒径大小、形状、颗粒表面对光散射特性有密切关系。浊度和色度虽然都是水的光学性质，但它们是有区别的。色度是由于水中的溶解物质所引起，而浊度则是因水中不溶解物质引起的。所以，有的水样色度很高，但并不浑浊，反之亦然。测定浊度的方法主要有分光光度法(GB13200-91)、目视比浊法(GB13200-91)和浊度计法。四、浊度浊度是表示水中悬浮物对光线透过时所产生的阻碍程度。浊度的大小1、分光光度法：将一定量的硫酸肼与6次甲基四胺聚合，生成白色高分子聚合物，以此作为浊度标准储备液，将此溶液逐级稀释程系列浊度标准液，在波长680nm条件下测定吸光度，并绘制标准曲线。1、分光光度法：将一定量的硫酸肼与6次甲基四胺聚合，生成白色吸取适量水样测定吸光度，在标准曲线上查得水样浊度。计算式如下浊度=A∙V/V0

A——经稀释的水样的浊度，度；

V——水样经稀释后的体积，mL

V0——原水样体积，mL该法适用于天然水、饮用水及高浊度水的测定，最低检测浊度为3度。吸取适量水样测定吸光度，在标准曲线上查得水样浊度。计算式如下2、目视比浊法：将水样与用硅藻土（或白陶土）(1mm筛孔)配制的标准浊度溶液进行比较，以确定水样的浊度。适用于饮用水、水源水等低浊度水的测定，最低检测浊度为1度。若水样浊度超过100度，须先稀释再测定，最终结果要乘上其稀释倍数。3、浊度计测定法：利用各种类型的浊度测量仪进行测定，常用浊度单位：JTU和NTU,二者分别以不同人的名字命名，两者不完全一致，在测定报告中应注明。2、目视比浊法：将水样与用硅藻土（或白陶土）(1mm筛孔)配五、残渣残渣是表征水中溶解性物质和不溶性物质含量的指标。

1、总残渣：是水和废水在一定的温度下蒸发、烘干后剩余的物质，包括总可滤残渣和总不可滤残渣。

测定方法：取适量（50ml）振荡均匀的水样于称至恒重的蒸发皿中，在蒸汽浴或水浴上蒸干，移入103-105度烘箱中烘至恒重，增加的重量即为总残渣。

计算式：总残渣（mg/l)=（A-B）×1000×1000/V

2、总可滤残渣：是指将过滤后的水样放在称至恒重的蒸发皿内蒸干，再在一定温度下烘至恒重所增加的重量。

3、总不可滤残渣（悬浮物SuspendedSubstance,SS）：水样经过过滤后留在过滤器上的固体物质，于103-105度烘至恒重得到的物质量。五、残渣残渣是表征水中溶解性物质和不溶性物质含量的指标。

1

透明度是指水样的澄清程度。洁净的水是透明的。透明度与浊度相反，水中悬浮物和胶体颗粒物越多，其透明度就越低。水的浑浊与否有时也可用透明度表示。但透明度是与水的颜色和浑浊度两者综合影响有关的水质指标。

测定方法：1.铅字法2.塞氏盘法3.十字法六、透明度透明度是指水样的澄清程度。洁净的水是透明的。透明1、铅字法：将振荡均匀的水样快速倒入透明度计筒内，检验人员从透明度计的筒口垂直向下观察，缓慢放出水样，至刚好能清楚辨认其底部铅字的水样高度为该水的透明度。

大于30cm为透明水。该法主观影响较大，测时应取平均值。适用于天然水或处理后的水。2、塞氏盘法：这是一种现场测定透明度的方法。塞氏盘为直径200mm，黑白各半的圆盘，将其背光平放入水，逐渐下沉，以刚好看不到它时的水深表示透明度，以cm为单位。3、十字法：在内径为30mm，长为0.5或1.0m，具刻度的玻璃筒底部放一白瓷片，上有宽度为1mm黑色十字和四个直径为1mm的黑点，将混匀的水样倒入筒内，从筒下部徐徐放水，直至明显看到十字，而看不到黑点为止。大于1m算透明。1、铅字法：将振荡均匀的水样快速倒入透明度计筒内，检验人员从测定水体中金属元素常用的方法有分光光度法、原子吸收分光光度法、阳极溶出伏安法及容量法等，尤以前两种方法用得最多。汞、镉、铅、铜、锌、铬第六节金属化合物的测定测定水体中金属元素常用的方法有分光光度法、原子吸收分一、汞

汞及其化合物属于剧毒物质，可在体内蓄积，水体中的无机汞可转变为有机汞，有机汞的毒性更大。有机汞通过食物链进入人体，引起全身中毒。天然水中含汞极少，一般不超过0.1μg/L，我国饮用水标准限值为0.001mg/L。仪表厂、食盐电解、贵金属冶炼、军工等工业废水中的汞是水体中汞污染的来源。

国家标准规定，总汞的测定采用冷原子吸收分光光度法、冷原子荧光法和双硫腙分光光度法。一、汞水样的保存与处理：

采样时，每采集1L水样应立即加入硫酸或硝酸，使水样pH值低于或等于1。若取样后不能立即进行测定，向每升样品中加入5％高锰酸钾溶液4ml，必要时多加一些，使其呈现持久的淡红色。样品储存于硼硅玻璃瓶中，废水样品应加酸至1％。水样的保存与处理：1、冷原子吸收法分光光度法（GB7468-87）

该方法适用于各种水体中汞的测定，其最低检测浓度为0.1-0.5ug/L汞。

（1）方法原理：汞原子蒸汽对波长为253.7nm的紫外光有选择性吸收，在一定浓度范围内，吸光度与汞浓度成正比。水样经消解后，将各种形态的汞转变成二价汞，再用氯化亚锡将二价汞还原为元素汞，用载气（N2或干燥清洁的空气）将产生的汞蒸汽带入测汞仪的吸收池测定吸光度，与汞标准溶液吸光度进行比较定量。1、冷原子吸收法分光光度法（GB7468-87）

其工作原理如图：分子筛氮气或空气还原瓶汞灯253.7吸收池光电倍增管放大器流量计记录仪指示表脱汞阱抽气泵其工作原理如图：分子筛氮气或空气还原瓶汞灯253.7吸收池光（2）测定要点：

1）水样预处理：硫酸-硝酸介质中，加入高锰酸钾和过硫酸钾消解水样，使水中汞全部转化为二价汞，过剩氧化剂用盐酸羟胺溶液还原。

2）绘制标准曲线：配制系列汞标准溶液，吸取适量汞标准液于还原瓶内，加入氯化亚锡溶液，迅速通入载气，测定吸光度，绘制标准曲线。

3）水样的测定：取适量处理好的水样于还原瓶内，按照标准溶液测定方法测其吸光度，经空白校正后，从标准曲线上查得汞浓度，再乘以样品的稀释倍数，即得水样中汞浓度。（2）测定要点：

1）水样预处理：硫酸-硝酸介质中，加入高（3）具体测定过程：（a）标准溶液的配制：

制备各种重金属标准溶液推荐使用光谱纯试剂；用于消化的各种酸应选用高纯或光谱纯；稀释用水为蒸馏去离子水。使用浓度低于0.1mg/mL的标准溶液时，应于临用前配制或稀释。（b）试样制备：

取一定水样于锥形瓶中，加入硫酸、硝酸、高锰酸钾和过硫酸钾溶液，置于沸水浴中近沸状态下保温1小时，维持红色不变，冷却。临近测定时滴加盐酸羟胺溶液，直到刚好使过剩的高锰酸钾褪色。转入100mL容量瓶，用稀释液（0.02%重铬酸钾的稀硫酸溶液）稀至刻度。也可在酸性介质中用溴酸钾—溴化钾混合试剂在20℃以上室温消化水样。（3）具体测定过程：（c）标准曲线的绘制：

用HgCl配制含汞0.1g/mL标准使用液。取8个100mL容量瓶，分别吸取含汞0、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.40g的标准使用液于容量瓶中，补加固定液（0.05%重铬酸钾和5%硝酸溶液）至4mL用稀释液定容。然后按试样测定步骤进行测定。以相应标准溶液的汞浓度为横坐标，经过空白校正的各测量值为纵坐标，绘制标准曲线。（d）试样的测定：

将处理好的水样移入100mL容量瓶中，定容。取10mL试样于还原瓶中，加入1mL20%氯化亚锡溶液，迅速插入吹气头，将三通阀旋至进样端，使载气通入汞还原器，记下表头的最高读数或峰高。待指针或记录笔重新回零后，将三通阀旋回较零端，取出吹气头，弃去废液，用水洗汞还原器两次。根据经空白校正测定值，从标准曲线上查出相应浓度。（c）标准曲线的绘制：（d）试样的测定：2、冷原子荧光法

(试行)(HJ/T341-2007)（1）原理

将水样中的汞离子用氯化亚锡还原为基态汞原子蒸气，当汞灯发射光束经过汞蒸气时，汞原子吸收253.7nm的紫外光，汞原子由基态激发到高能态，而当被激发的原子回到基态时，将发出荧光，在一定的测量条件下和较低的浓度范围内，荧光强度与汞浓度成正比。通过测定荧光强度的大小，利用标准曲线则可求出水样中汞浓度。

方法最低检出浓度为0.05μg/L，测定上限可达1μg/L,且干扰因素少,适用于地面水、生活污水和工业废水的测定。2、冷原子荧光法(试行)(HJ/T341-2007)注意：

冷原子荧光测汞仪与冷原子吸收测汞仪的区别：

冷原子荧光测汞仪使测定吸收池中的汞原子蒸气吸收特征紫外光后被激发后所发射的特征荧光（波长较紫外光长）强度，其光电倍增管必须放在与吸收池相垂直的方向上。

冷原子吸收测汞仪是测定特征紫外光在吸收池中被汞蒸气吸收后的透射光强。注意：方法原理:

水样于95度，在酸性介质中用高锰酸钾和过硫酸钾消解，将无机汞和有机汞转变为二价汞。用盐酸羟胺还原过剩的氧化剂，加入双硫腙溶液，与汞离子生成橙色螯合物，用三氯甲烷或四氯化碳萃取，再用碱溶液洗去过量的双硫腙，于485nm波长处测定吸光度，以标准曲线法定量。汞的最低检出浓度为2μg/L,测定上限为40μg/L。适用于工业废水和受汞污染的地面水的监测。3.双硫腙分光光度法水质总汞的测定高锰酸钾-过硫酸钾消解法双硫腙分光光度法（GB7469-87）方法原理:

水样于95度，在酸性介质中用高锰酸钾和过镉的毒性很强，可在人体的肝、肾、骨骼等组织中积蓄，造成各内脏器官组织的损害，尤以对肾脏的损害最大。还可以导致骨质疏松和软化。绝大多数淡水的含镉量低于1ug/L，海水中镉的平均浓度为0.15μg/L。镉的主要污染源是电镀、采矿、染料、电池和化学工业等排放的废水。测定镉的方法有：原子吸收分光光度法、双硫腙分光光度法、阳极溶出伏安法及示波极谱法等。二、镉镉的毒性很强，可在人体的肝、肾、骨骼等组织中积蓄，造成各内脏(一)原子吸收分光光度法(AAs)（GB7475-87）

可测定Cu、Pb、Zn、Cd等元素，测定快速，干扰少，应用范围广，可在同一试样中分别测定多种元素。测定时可采用直接吸入、萃取或离子交换富集后再吸入或石墨炉原子化等方法。

1.原理及仪器

将含待测元素的溶液通过原子化系统喷成细雾，随载气进入火焰，并在火焰中解离成基态原子，当空心阴极灯辐射出待测元素特征波长光通过火焰时，被其吸收，在一定条件下，特征波长光强的变化与火焰中待测元素基态原子的浓度有定量关系，从而与试样中待测元素的浓度C有定量关系。

即：A=K’×C(一)原子吸收分光光度法(AAs)（GB7475-87）2.定量分析方法（1）标准曲线法

先配制一系列含待测离子的标准溶液，用原子吸收分光光度计分别测其吸光度。以对应的标准溶液浓度为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线。然后在同样条件下测定待测试样的吸光度，并在标准曲线上查出相应的浓度，即为待测试样的浓度。使用该方法应注意：配制的标准溶液应在吸光度与浓度的线性范围内，整个分析过程中操作条件应保持不变。2.定量分析方法（2）标准加入法

取若干（不少于4份）体积相同的试样溶液，从第二份开始依次递增地加入不同等份量的待测元素的标准溶液（如分别加入10μg、20μg、30μg），然后用蒸馏水稀释至相同体积后摇匀。在相同的实验条件下依次测得各溶液的吸光度为Ax、A1、A2、A3。以吸光度A为纵坐标，以加入标准溶液的量（浓度、体积、绝对含量）为横坐标，作出A-C曲线（不过原点），外延曲线与横坐标相交一点Cx，此点与原点的距离，即为所测试样溶液中，待测元素的含量。（2）标准加入法例题：

测定合金中为量镁。称取0.2687克试样，经化学处理后移入50毫升容量瓶中，以蒸馏水稀释至刻度后摇匀。取上述试液10ml于25ml容量瓶中（共取4份），分别加入镁0μg、2μg、4μg、6μg。以蒸馏水稀释到刻度，摇匀。测出上述各液的吸光度依次为0.1、0.3、0.5、0.7，求试样中镁的百分含量。例题：3、试样测量方法

根据水样预处理方式的不同，水样中镉的原子吸收法测量有直接测定、萃取测定和离子交换测定三种方法。(1)直接吸入火焰原子吸收法测定镉（铜、铅、锌）:清洁水样可不经处理直接测定；污染的地面水和废水需要用硝酸或硝酸—高氯酸消化处理，并进行过滤，定容后再测定。可用标准曲线法和标准加入法进行定量。3、试样测量方法(2)萃取火焰原子吸收法测定微量镉（铜、铅）

将清洁水样或经消化处理的水样中待测金属离子在酸性介质中与吡咯烷二硫代氨基甲酸铵（APDC）生成络合物，并用甲基异丁基甲酮（MIBK）或碘化钾—甲基异丁基甲酮（KI-MIBK）萃取生成的络合物，达到分离和富集待测金属离子的目的，然后再测定吸光度。该法适用浓度范围：镉和铜1~50μg/L；铅10~200μg/L。(2)萃取火焰原子吸收法测定微量镉（铜、铅）(3)离子交换火焰原子吸收法可测定的水样最低检出浓度为：镉0.1μg/L

，铜0.93μg/L

，铅1.4μg/L。

方法为:用强酸性阳离子交换树脂吸附富集镉、铜、铅，用酸吸脱，然后测定吸光度。该法适用含量低，需富集后测定的水样。

(3)离子交换火焰原子吸收法可测定的水样最低检出浓度为：镉0火焰原子化法:优点:具有操作简便，重现性好,已经成为原子化的主要方法局限性:雾化效率低，达到火焰参与原子化的试液，仅为提取量的5%~15%，大部分试液通过废液管排泄掉了。另外，基态原子在火焰的原子化区停留的时间很短，大约只有10-3秒左右，因而限制了灵敏度的进一步提高，火焰原子化法还不能对固体样品直接进行测定。火焰原子化法:无火焰原子化方法较多，有冷原子化法、阴极溅射法、高频感应加热法和低温化学蒸气原子化法等等。目前广泛使用的是高温石墨炉原子化法。高温石墨炉原子化:石墨管状炉是将样品用进样器定量地注入到石墨管中去，并以石墨管作为电阻发热体，通电后使石墨迅速升温，高温（最高温度可达3400℃左右）石墨管使试样完全蒸发，在短暂时间内充分原子化，从而进行吸收测定。4.无火焰原子法无火焰原子化方法较多，有冷原子化法、阴极溅射法、高频感应加热环境监测第三章水和废水监测117课件石墨炉原子化方法的主要优点：

具有较高并且可调的温度；气态原子在测定区停留的时间比在火焰中长100~1000倍；液态或固体样品均可测定，而且用量极少；原子化效率高，试样利用率达100%；灵敏度高，其绝对检出极线可达10-6~10-14g；由于在充有惰性气体的气室内，并有强还原性石墨介质的条件进行原子化的，因此有利于难解离氧化物的原子化。其次，由于灰化步骤相当于化学预分离和富集，因而在某些情况下具有抗干扰的能力。石墨炉原子化的主要缺点：

由于取样量少，试样组成的不均匀性影响较大，所以精密度不如火焰原子化法好；有时记忆效应严重。此外，石墨炉原子化法的设备复杂，价格昂贵。石墨炉原子吸收法测定痕量镉（铜、铅）对于含量极低的水样可用该法测定。适用浓度范围为：镉0.2~2μg/L

，铜1~50μg/L

，铅1~50μg/L

。石墨炉原子化方法的主要优点：(二)双硫腙分光光度法（GB7471-87）在强碱性介质中，镉离子与双硫腙生成红色的螯合物，用三氯甲烷（氯仿）萃取分离后，于518nm处测其吸光度，与标准溶液比较定量。

该方法适用于受镉污染的天然水和废水中镉的测定，测定前应对水样进行消解处理。水样中含铅20mg/L、锌30mg/L、铜40mg/L、锰和铁4mg/L，不干扰测定，镁离子浓度达20mg/L时，需多加酒石酸钾钠掩蔽。(二)双硫腙分光光度法（GB7471-87）在思考题：试比较分光光度法和原子吸收分光光度法的原理、仪器主要组成部分及测定对象主要不同之处。思考题：试比较分光光度法和原子吸收分光光度法的原理、仪器主要铅是可在人体和动物组织中积蓄的有毒重金属，铅的主要毒性效应是贫血症，神经机能失调和肾损伤。铅对水生生物的安全浓度为0.16mg/L。天然水中含铅量很少超过20μg/L，但也曾发现过高达数百μg/L。主要污染源是蓄电池、冶金、涂料和电镀工业等部门排放的废水。同时，为了防止因饮水而发生的铅中毒，不能采用含铅高的水管。测定方法：双硫腙分光光度法（GB7470--87）和原子吸收分光光度法（GB7475--87）（该法又分为直接法和萃取法两种）。三、铅铅是可在人体和动物组织中积蓄的有毒重金属，铅的主要毒性效应是铅测定方法的比较方法名称原理特点适用范围双硫腙分光光度法在pH为8.5—9.5的氨性柠檬酸盐-氰化物还原性介质中，铅与双硫腙形成可被氯仿萃取的淡红色的双硫腙铅螯合物，萃取的氯仿混色液，在510nm处测定吸光度，从而求出铅的含量。灵敏度高，选择性好，结果可靠，操作复杂。天然水和废水中微量铅。范围0.01—0.30mg/L直接火焰原子吸收分光光度法将样品消解处理后，直接吸入火焰进行原子吸收光谱测定。快速、准确地下水，地面水和废水中微量铅，范围0.2~10mg/L螯合萃取火焰原子吸收分光光度法吡咯烷二硫代氨基甲酸铵在PH为3.0时与铅离子螯合后萃入甲基异丁基甲酮中，然后直接吸入火焰进行原子吸收光谱测定。快速、准确地下水，地面水和废水中微量铅，范围10~200μg/L无火焰原子吸收分光光度法采用电加热的石英管或石墨原子化器使微量样品中的铅原子化，然后进行原子吸收光谱测定。快速简便，灵敏准确，干扰少地下水，地面水和废水中微量铅，范围10~100μg/L铅测定方法的比较方法名称原理特点适铜在自然界中主要以硫化矿的形式存在。环境水体中的铜主要来自铜矿山、铜的冶炼、电工材料、电镀、化工、印染、农药等的含铜废水。铜是植物生长必需的微量元素，也是人体和动物新陈代谢所必需的。硫酸铜还可利于控制有害藻类的生长。铜对于水生物的毒理影响较大，尤其是在软水中比硬水中的毒性更大。目前，尚未听说天然水体测得含铜浓度对人体有不利影响，但含铜量超过1mg/L时会使水产生某种味道。铜的测定可采用原子吸收分光光度法（GB7475--87）；二乙基二硫代氨基甲酸钠分光光度法（HJ485-2009）以及2，9-二甲基-1，10-菲啰啉分光光度法（HJ486-2009）。

四、铜铜在自然界中主要以硫化矿的形式存在。环境水体中的铜主要来自铜铜测定方法的比较方法名称原理特点适用范围直接火焰原子吸收分光光度法将试液直接吸入空气-乙炔火焰中，在波长324.7nm处测定吸光度快速准确，使用广泛地下水、地面水和废水，范围在0.05-5.0mg/L螯合萃取-火焰原子吸收分光光度法吡咯烷二硫代氨基钾酸铵在PH=3.0时，与铜离子螯合后萃入甲基异丁基甲酮中，然后直接吸入火焰进行测定。灵敏度高地下水和清洁地面水中低浓度的铜，范围为1—50μg/L。2,9-二甲基-1,10-菲啰啉（新亚铜灵萃取）分光光度法用盐酸羟胺将二价铜离子还原为亚铜离子，在中性或微酸性溶液中，亚铜离子和新亚铜灵反应形成黄色的螯合物，用氯仿-甲醇混合液萃取，在波长457nm处测定吸光度。操作简便，选择性好地面水、生活污水和工业废水，测定范围为0.06—3.0mg/L。二乙氨基二硫代甲酸钠分光光度法在氨性溶液中（PH=8-10），铜与铜试剂生成黄棕色络合物，此络合物可萃取至四氯化碳或氯仿中，在440nm处进行比色测定。操作简便地下水、地面水和工业废水，范围0.02-0.600mg/L铜测定方法的比较方法名称原理特点适用范围直注意：1、应用铜试剂分光光度法测定时，当水样中含有铁、锰、镍、钴和铋等离子时，也与铜试剂（DDTC）生成有色络合物，干扰铜的测定。除铋外，均可用EDTA和柠檬酸铵掩蔽消除。铋干扰可以通过加入氰化钠予以消除。2、新亚铜灵法中只有铍、大量铬（Ⅵ）、锡（Ⅳ）等氧化性离子及氰化物、硫化物和有机化合物的干扰。注意：锌是人体必不可少的有益元素。碱性水中锌的浓度超过5mg/L时，水有苦涩味，并出现乳白色。水中含锌1mg/L时，对水体的生物氧化过程有轻微的抑制作用。锌对白鲢鱼的安全浓度为0.1mg/L。农灌水中含锌量低于10