水质和废水监测

目的与要求

1）清楚水资源及其水质污染监测的对象、目的、监测项目和主要的水质监测分析方法；

2）掌握水质在物理性质、金属化合物和非金属无机物、有机化合物监测的项目及监测方法；

3）掌握水质监测方案制订、水样采集保存和预处理以及底质监测。第2章水和废水监测

第2章水和废水监测

2.1水资源及水质污染2.2水质监测方案的制定

2.3水样的采集和保存2.4水样的预处理2.5物理性质的检验2.6金属化合物的测定2.7非金属无机物的测定

2.8有机化合物的测定2.9底质监测2.10活性污泥性质的测定2.11水质污染生物监测本节内容：

1）概括介绍我国和世界水资源现状，

2）水体和水体污染的基本概念，

3）水质监测的对象和目的，

4）水质监测项目及确定的依据，

5）介绍水质监测分析方法。

2.1水质污染与监测2.1水质污染与监测2.1.1水资源及水质污染1、水资源我国水资源：2、水质污染（waterpollution）（1）污染源自然：氟化钙（萤石），会引起水体中氟含量增加，饮用此水会出现氟中毒现象。黄曲霉素等。非自然：由于人类的活动产生的污染源。例如：工业废水、生活污水、其他废弃物等。（2）水质污染类型（3）水体自净当污染物进入水体后，首先被大量水稀释，随后经一系列物理、化学和生物变化，其结果使污染物浓度降低，并发生质的变化。2.1.2水质监测的对象和目的1、水质监测的对象

2、水质监测的目的1）地表水及地下水——经常性监测

2）生产和生活过程——监视性监测3）事故监测——应急监测4）为环境管理——提供数据和资料5）为环境科学研究——提供数据和资料

已建的42个水水质自动监测站站2.1.3监测测项目（monitoringitems）1、确定监测项项目的依据2、地表水监测测项目（表2-1）3、工业废水监监测项目（表2-2）4、生活饮用水水监测项目(P33)COD、BOD、悬浮物、NH3-N、总N、总P、阴离子洗涤剂、、细菌总数、大大肠菌群等。5、医院污水监监测项目：PH、色度、浊度、悬悬浮物、余氯、、COD、BOD、致病菌、细菌总总数、大肠菌群群等。6、海水监测项项目（P33）2.1.4水质质监测分析方法法1、选择分析方方法的原则1）灵敏度、准准确度能满足定定量要求；2）方法成熟；；3）操作简便，，易于普及；4）抗干扰能力力好。2、水质监测分分析方法分类（试用方法）3、水质监测常常用的方法：化化学学法、电化学法法、原子吸收分分光光度法、离离子色谱法、气气相色谱法、等等离子体发射光光谱(ICP—AES)法等。其中，化化学法(重量法法、容量滴定法法和分光光度法法)目前在国内内外水质常规监监测中还普遍被被采用，占测定定方法总数的50％以上(见见表2-3)。各种方法测测定的组分列于于表2-4。水污染可连续续自动监测的项项目及方法见表2-5表2-3各类分分析方法在水质质监测中所占比比重表2-4常用水水质监测方法测测定项目表2-5水污染染可连续自动监监测的项目及方方法2.1.5污染染物的形态分析析1、污染物的形形态：化学状态、价态态、异构状态2、形态分析方方法:直接测定法；分离测定法；干法；理论计算法第二节水质监测测方案的制订本节内容：1）首先介绍绍水质监测任务务的总体构思和和设计原则2）然后学习习按照不同水体体分类的水质监监测方案的制订订原则

3））要求熟练掌握地面水、地下水水、水污染源等等各种各类水体体的监测方案的的制定原则和方方法监测任务的总体体构思和设计（（制订流程）1、明确监测测目的

2、进进行调查研究3、确定监测测对象

4、设设计监测网点5、安排采样样时间和频率6、选定采样样和保存方法7、选定分析析测定技术8、提出监测报报告要求

9、、制订质量保证证程序、措施和和方案的实施计计划2.2.1地地面水质监测方方案的制订（一）基础资料收集（二）监测断面和采样样点的设置（三）采样时间与采样样频率的确定（四）采样及监测技术术的选择（五）结果表达、质量量保证及实施进进度计划（一）基础资料料收集1、水体的水文文、气候、地质质和地貌资料。。如水位、水量量、流速及流向向的变化；降雨雨量、蒸发量及及历史上的水情情；河宽、河深深、河床结构及及地质状况等。。2、水体沿岸城城市分布、工业业布局、污染源源及其排污情况况、城市给排水水情况等。3、水体沿岸水水资源现状及用用途。如饮用水水源分布和重点点水源保护区，，水体流域土地地功能及近期使使用计划等。4、历年水质监监测资料、水文文实测资料、水水环境研究成果果等。（二）监测断面面和采样点的设设置1、监测断面的布设设原则2、监测断面设设置（1）河流监测断面设设置（2）湖泊（水库）监监测断面设置3、采样位置的确确定（1）采样垂线的设设置（2）采样点的设置置（1）在对调调查研究结果果和有关资料料进行综合分分析的基础上上，监测断面面的布设应有有代表性，即即能较真实、、全面地反映映水质及污染染物的空间分分布和变化规规律；根据监监测目的和监监测项目，并并考虑人力、、物力等因素素确定监测断断面和采样点点。（2）有大量量废水排入河河流的主要居民区、、工业区的上上游和下游。较大支流汇合合口上游和汇汇合后与干流流充分混合处处，入海河流的的河口处，受受潮汐影响的的河段和严重重水土流失区区。湖泊、水库、、河口的主要要入口和出口口。国际河流出入入国境线的出出入口处。（3）饮用水源区、、水资源集中中的水域、主主要风景游览览区、水上娱乐区区及重大水力力设施所在地地等功能区。。（4）断面位位置应避开死死水区及回水水区，尽量选选择河段顺直直、河床稳定定、水流平稳稳、无急流浅浅滩处。（5）应尽可可能与水文测测量断面重合合；并要求交交通方便，有有明显岸边标标志。（三）采样时时间与采样频频率的确定1）饮用水源源地：全年采采样不少于12次，采样样时间根据具具体情况选定定。2）河流：较较大水系干流流和中、小河河流全年采样样不少于6次次，采样时间间为丰水期、、枯水期和平平水期，每期期采样两次。。流经城市或或工业区，污污染较重的河河流、游览水水域，全年采采样不少于12次。采样样时间为每月月一次或视具具体情况选定定。3）排污渠：：全年采样不不少于3次。。4）底泥：每每年在枯水期期采样一次。。5）背景断面面：每年采样样一次。在污污染可能较重重的季节进行行。6）潮汐河流流：全年按丰丰、枯、平三三期，每期采采样2天，分分别在大潮期期和小潮期进进行，每次应应当在当天涨涨潮、退潮时时采样，并分分别加以测定定。涨潮水样样应当在各断断面涨平时采采样，退潮时时也应当在各各断面退平时时采样，若无无条件，小潮潮期可不采样样。7）湖泊、水水库：设有专专门监测站的的湖、库，每每月采样不少少于1次，全全年不少于12次，其他他湖、库每年年采样2次，，枯、丰水期期各一次。有有废水排入、、污染较重的的湖、库，应应酌情增加采采样次数。要根据监测对对象的性质、、含量范围及及测定要求等等因素选择适适宜的采样、、监测方法和和技术。（四）采样及及监测技术的的选择对监测中获得得的众多数据据，应进行科科学地计算和和处理，并按按照要求的形形式在监测报报告中表达出出来。质量保保证概括了保保证水质监测测数据正确可可靠的全部活活动和措施。。质量保证贯贯穿监测工作作的全过程。。实施进度计计划是实施监监测方案的具具体安排，要要切实可行，，使各环节工工作有序、协协调地进行。。详细内容容参阅第九章章。（五）结果表表达、质量保保证及实施进进度计划表2-6河流流监测断面设设置背景断面（2）湖泊、、水库监测断断面的设置首先判断湖、、库是单一水水体还是复杂杂水体；考滤滤汇入湖、库库的河流数量量，水体的径径流量、季节节变化及动态态变化，沿岸岸污染源分布布及污染物扩扩散与自净规规律、生态环环境特点等。。然然后按照前面面讲的设置原原则确定监测测断面的位置置：1）进出湖、、水库的河流流汇合处分别别设置监测断断面。2）以各功能能区(如城市市和工厂的排排污口、饮用用水源、风景景游览区、排排灌站等)为为中心，在其其辅射线上设设置弧形监测测断面。3）在湖库中中心，深、浅浅水区，滞流流区，不同鱼鱼类的回游产产卵区，水生生生物经济区区等设置监测测断面。4）无明显功功能区别，可可用网格法等等设置监测垂垂线。（1）采样垂垂线的设置表2-7采样样垂线的布设设说明:1)监测断面面上采样垂线线的布设，应应避开岸边污污染带。对有有必要进行监监测的污染带带，可在污染染带内酌情增增加垂线。2)对无排污污河段或有充充分数据证明明断面上水质质均匀时，可可只设一条中中泓垂线。3)凡布设于于河口，要计计算污染物排排放通量的断断面，必须按按本规定设置置采样垂线。。水面宽

垂线数

≤50m

50-100m

100-1000m

＞1500m一条（中泓垂线）

二条（左、右近岸明显水流处）

三条（左、中、右）

至少要设置5条等距离采样垂线（2）采样点点的设置说明：1)水深不足足1m时，在1/2水深处；2)河流封冻冻时，在冰下下0.5m处；3)若有充分分数据证明垂垂线上水质均均匀，可酌情情减少采样点点数；4)凡布设于于河口，要计计算污染物排排放通量的断断面，必须按按本规定设置置采样点。水

深

采

样

点

数

≤5m

5-10m

10-50m

＞50m

一点（水面下0.5m处）

二点（水面下0.5m，河底以上0.5m处）

三点（水面下0.5m，1/2水深、河底以上0.5m处）

酌情增加

2.2.2地下水质监测测方案的制订订（一）调查研研究和收集资资料（二）采样点点的设置（三）采样时时间和采样频频率的确定（一）调查研研究和收集资资料(1)收集、汇总监监测区域的水水文、地质、、气象等方面面的有关资料料和以往的监监测资料。(2)调查监测区域域内城市发展展、工业分布布、资源开发发和土地利用用情况，尤其其是地下工程程规模应用等等；了解化肥肥和农药的施施用面积和施施用量；查清清污水灌溉、、排污、纳污污和地面水污污染现状。(3)测量或查知水水位、水深，，以确定采水水器和泵的类类型，所需费费用和采样程程序。(4)在完成以上调调查的基础上上，确定主要要污染源和污污染物，并根根据地区特点点与地下水的的主要类型把把地下水分成成若干个水文文地质单元。。（二）采样点点的设置1、背景值监测测点的设置设在污染区外外围不受或少少受污染的地地方。在垂直直于地下水流流方向的上方方设置。2、监测井的布布设1）点状污染区区（渗坑、渗渗井和堆渣区区的污染物在在含水层渗透透小的地区形形成的），监监测井设在距距污染源最近近的地方。2）块状污染区区（污灌区、、污养区及缺缺乏卫生设施施的居民区）），监测井设设在地下水流流向的平行和和垂直方向上上。3）条（带）状状污染区（渗渗坑、渗井和和堆渣区的污污染物在含水水层渗透大地地区及沿河、、渠排放的工工业废水和生生活污水）,宜用网格布点点法设置监测测井。一般监监测井在液面面下0.3～0.5m处采样。（三）采样时时间和采样频频率的确定1、每年在丰水水期、枯水期期分别采样测测定；四季采采样；月采样样。2、每一采样期期至少监测1次，饮用水每每一采样期监监测2次，其间隔至至少10天，即采一次次分析检验一一次，10天后再采、检检一次，可作作为监测数据据报出。3、对有异常情情况的井点，，应适当增加加采样监测次次数。2.2.3水污染源监测测方案的制订订（一）调查研研究，收集资资料

（二））采样点设置置（1）在车间或车间处处理设备的废水排排放口设置采样点点，测一类污染物物（汞、镉、砷、、铅、六价铬、有有机氯化合物、强强致癌物质等）。。（2）在工厂废水总排排放口布设采样点点，测二类污染物物（悬浮物、硫化化物、挥发酚、氰氰化物、有机磷化化合物、石油类、、铜、锌、氟、硝硝基苯类、苯胺类类等）。1、工业废水（3）已有废水处理设设施的工厂，在处处理设施的排放口口布设采样点。为为了解废水处理效效果，可在进出口口分别设置采样点点。（4）在排污渠道上，，采样点应设在渠渠道较直，水量稳稳定，上游无污水水汇入的地方。可可在水面下1/4～1/2处采样，作为代表表平均浓度水样采采集。2、城市污水（生活活污水(sanitarywaste)和医院污水(hospitalsewage)、综合排污口等））1）城市污水管网：：在一个城市的主主要排污口或总排排污口设点采样，，城市污水干管的的不同位置，污水水进入水体的排放放口，非居民生活活排水支管接入城城市污水干管的检检查井。2）城市污水处理厂厂：在污水处理厂厂的污水进出口处处设点采样；工业废水：每年采采样监测2－4次；生活污水：每年采采样监测2次，春、夏季各1次；医院污水：每年采采样监测4次，每季度1次。《环境监测技术规范范》对向国家直接报送送数据的废水排放放源规定：（三）采样时间和和频率2.3水样的采集和保存存本节内容：1）水样的类型；2）掌握地面水、废废水、底质等水样样的采集和采样器器使用及水流量测测量；3）掌握水样的运输输和保存原理与方方法；4）其中要求熟练掌掌握的重点内容是是：

地面水的采采集方法和采样器器，

水样的类型型：瞬时水样、混混合水样和综合水水样，水样的冷藏藏或冷冻法与加入入化学试剂的保存存方法。2.3.1水样的的类型（一）采集前的准准备（preparationbeforesampling）2.3.2地表水样的采集（Collectingofsurfacewatersample）（二）采样方法和和采样器(SamplingprocessandwaterSampler)2.3.3地下水样的采集（（Collectingofgroundwatersample）水井(waterwell)利用抽水机设备涌水口处直接采样样对于自来水，也要要先将水龙头完全全打开，放水数分分钟，排出管道中中积存的死水后再再采样2.3.4废水样品的采集(一)采样方法一、浅水采样可用容器直接采集集，或用聚乙烯塑塑料长把勺采集。。二、深层水采样可使用专制的深层层采水器采集，也也可将聚乙烯筒固固定在重架上，沉沉入要求深度采集集。三、自动采样采用自动采样器或或连续自动定时采采样器采集。如自自动分级采样式采采水器，可在一个个生产周期内，每每隔一定时间将一一定量的水样分别别采集在不同的容容器中；自动混合合采样式采水器可可定日连续地将定定量水样或按流量量比采集的水样汇汇集于一个容器内内。(二)废水样类型2.3.5采集水样注意事项项1、测定悬浮物、pH、溶解氧、BOD、油类、硫化物、、余氯、放射性、、微生物等项目需需单独采样；在测测定溶解氧、BOD和有机污染物等项项目的水样必须充充满容器；测定pH、溶解氧和电导率率等项目宜在现场场测定。采样时要要同步测量水文和和气象参数。2、填写登记表2.3.6流量的测量（flowmeasurement）（一）测量参数：：在采集水样的同同时，还需要测量量水体的水位(m)、流速(m／s)、流量（m3／s）等水文参数，（二）意义：:因为在计算水体污污染负荷是否超过过环境容量、控制制污染源排放量、、估价污染控制效效果等工作中，都都必须知道相应水水体的流量。（三）测量方法原原则：对于较大的的河流，水文部门门一般设有水文监监测断面，应尽量量利用其所测参数数。（四）测量方法：：1、流速仪法（流速速－面积法）对于水深大于0.05m，流速大于0.15m／s的河、渠，可用流速仪测定水流流速度。2、浮标法浮标法是一种粗略略测量流速的简易易方法。3、堰板法（溢流沿沿法）这种方法适用于不不规则的污水沟、、污水渠中水流量量的测量。4、其他方法用容积法测定污水水流量也是一种简简便方法。现已生产多种规格格的污水流量计，，测定流量简便、、准确。此外，，还可以用压差法法、根据工业用水水平衡计算法或排排水管径大小测量量法估算污水流量量。2.3.7水样的保存和运输输（Preservationandtransportationofwatersample）（一）、水样的运运输注意以下两点：1）塞紧采样器塞子子，必要时用封口口胶、石蜡封口；；避免因震动、碰碰撞而损失或玷污污，因此最好将样样瓶装箱，用泡沫沫塑料或纸条挤紧紧；2）需冷藏的样品，，应配备专门的隔隔热容器，放入制制冷剂，将样瓶置置于其中；冬季应应注意保温，以防防样瓶冻裂。（二）、水样的的保存1、保存要求：不发生物理、化学学、生物变化；不不损失组分；不玷污（不增加待待测组分和干扰组组分）2、容器的要求选性能稳定，不易易吸附预测组分，，杂质含量低的材材料制成的容器，，如聚乙烯和硼硅硅玻璃材质的容器器是常规监测中广广泛使用的，也可可用石英或聚四氟氟乙烯制成的容器器，但价格昂贵。。3、保存时间要求：：即最长贮放时间，，一般污水的存放放时间越短越好。。清洁水样72h；轻污染水样48h；严重污染水样12h；运输时间24h以内。4、保存方法：1）、冷藏或冷冻法法2）、加入化学试剂剂保存法见表2-13（1）加入生物抑制剂剂（2）调节pH值（3）加入氧化剂或还还原剂保存剂作

用适

用

范

围HgCl2HNO3H2SO4NaOH抑制微生物生长防止金属沉淀抑制微生物生长，与碱作用防止化合物的挥发各种形式的氮和磷多种金属含有机物水样（COD、TOC、油和油脂）、胺类氰化物、有机酸、酚类2.4水样的预处理2.4.1水样的消解2.4.2富集与分离(enrichingandseparation)2.4.1水样的消解（一）目的：破坏坏有机物，溶解悬悬浮性固性，将各种价态的欲测测元素氧化成单一高价态或转变成成易于分离的无机化合物。（二）要求：消解解后的水样应清澈澈、透明、沉淀。（三）方法：消解水样的方法法有湿式消解法和干式分解法(干灰化法)。5.HNO3-KMnO46.多元消解法表2-14湿式消解法－11）湿式消解法表2-14湿式消解法－21）湿式消解法2）、干灰化法（高高温分解法）干灰化法又称高温温分解法。其处理理过程是：取适量量水样于白瓷或石石英蒸发皿中，水水浴蒸干，移入马马弗炉，450—550℃℃灼烧到残渣呈灰白白色，有机物完全全分解除去。取出出蒸发皿，冷却，，用适量2％HN03(或HCl)溶解样品灰分，