21-水质监测概述课件

第二章水和废水监测主讲人：刘增超

20132.1概述2.2监测技术路线2.3水环境监测方案2.4水样的采集和保存2.5水样的预处理2.6水的物理指标检验2.7金属污染物的测定2.8无极阴离子的测定2.9营养盐及有机污染物综合指标的监测2.1概述本节内容：

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。

2.1.1水资源及其水质污染2.1.1.1水资源及其的重要性水是地球上一切生命存在的基础对人的重要性:人体的2/3是水;人体失去10％的水，将难以运动；失去20％的水将导致死亡。每年的3月22日为“世界水日”水是重要的资源(？“花钱如流水”)全球水资源淡水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按人均拥有水量计，我国仅有2200m3/人，约占世界平均水平的1/4。在世界银行连续统计的153个国家中居第88位。

据上海2000年的统计，上海淡水资源：不可利用地表水需水量可利用地表水地下水总量：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我国水资源：

2.1.1.2水质污染分类

水体污染化学型污染酸碱有机物无机物物理型污染色度浊度悬浮固体热污染放射性污染生物型污染生活污水医院污水2.1.1.3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自净过程。自净能力决定着水体的环境容量（洁净水体所能承载的最大污染物量）。水解酶

生活污水（淀粉、蛋白质、脂肪等）好氧菌

氨基酸、脂肪酸、甘油、低分子糖

CO2、H2O、无机盐

2.1.1.4污染状况(2002年中国海域环境质量状况)1）

水环境质量2）

赤潮3）溢油4）海洋生物质量1）水环境质量

2002年，我国海域未达到清洁海域的面积约17.4万km2，与2001年基本持平。其中，较清洁海域和中度污染海域面积约1.1万km2和1.8万km2

，较上年分别增加近1.2万km2和0.2万km2

；轻度污染海域和严重污染海域面积约为2.0万km2和2.6万km2

，较上年分别减少近0.6万km2和0.7万km2

。

严重污染海域主要分布在长江口（杭州湾）、珠江口、辽河口等海域和少数人口集中、工业发达的大中城市沿海近岸海域；2002年，全海域海水中的主要污染物是无机氮、磷酸盐和铅；油类的污染程度明显减轻；全海域海水中铅的污染范围显著扩大，污染程度有所加重。

渤海污染程度仍然较重，未达到清洁海域的面积约3.2万km2

，占渤海总面积的比例由上年的24.6%增加到41.3%，主要是受铅污染的海域面积明显增加。主要污染物是无机氮、磷酸盐、铅和汞。

渤海海水环境质量状况图

珠江口海水环境质量状况图

长江口（杭州湾）海水环境质量状况图

2）赤潮2002年我国海域共发现赤潮73次，赤潮发生面积累计超过1万km2

；部分海域及养殖区多次检测出亚历山大藻（Alexandrium）和裸甲藻（Gymnodrium）等有毒赤潮藻类，并在小范围内监测到有毒赤潮，在某些贝类中检测出赤潮毒素；11月福建连江海域发生的裸甲藻赤潮对当地的水产养殖业造成了近千万元的经济损失。赤潮发生时的红色波涛船行过赤潮海域时的红色浪花2000年发生在渤海湾的大面积赤潮图2.12002年中国沿海各省、市、自治区赤潮发现次数图2.22002年中国沿海各省、市、自治区赤潮发生面积百分比

3.溢油2002年我国无重大海上溢油事件发生。1976—1997年，我国海域共发生2300起溢油事故；

溢油量超过25000吨；

年平均溢油事故110起，

年重大溢油事故5到7起；

每次重大事故直接经济损失：

几百万至上千万元!图2.3海上溢油事故发生的海域

4）海洋生物质量

监测结果表明，与2001年相比，2002年全国近岸部分海域海洋贝类体内的铅、砷、镉等重金属含量较上年有所升高，石油烃含量总体水平无显著变化，粪大肠菌群含量偏高，个别地点贝类体内检测出赤潮毒素。图2.4海洋生物污染监测样品——鱼内脏的采集三分之一以上河段不能满足灌溉水质标准；主要淡水湖泊富营养污染严重；50%城市地下水水质日趋恶化；饮用水水源水质显著下降；世界银行：健康损失20亿元/年国家环境污染控制的重点：三河三湖两区一市一海（三河：淮河、海河、辽河；三湖：太湖、巢湖、滇池；两区：酸雨控制区和二氧化硫控制区；一市：北京市；一海：渤海）我国水污染现状：水质监测对象生活污水医院污水其他废水水环境现状监测水污染源监测江、河湖泊、水库海洋地表水地下水2.1.2水质监测的对象和目的(1)地表水——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——提供数据和资料水质监测的目的：2.1.3监测项目和分析方法2.1.3.1监测项目监测项目受人力、物力、财力的限制，不可能将所有的监测项目都加以测定，只能是对那些优先监测污染物加以监测。水质监测中推行“必测项目”和“选测项目”。

原则：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；出现频率高，有可靠检测方法；酌情增加某些选测项目。必测项目：砷、汞、烷基汞、铬、六价铬、铅、镉、铜、锌、硫化物和有机质。选测项目：有机氯农药、有机磷农药、除草剂、PCBs、烷基汞、苯系物、多环芳烃和邻苯二甲酸酯类。（1）地表水监测项目（2）工业废水监测项目（3）底质监测项目（4）饮用水源地监测项目（5）污染源监测项目工业废水及相应的污水处理设施污泥、纳污水河渠或水域的淤泥监测项目见表2-2

。执行GB3838-2002“水环境质量标准”。

执行GB8978-1996及有关行业水污染物排放标准。

地表水和底质监测项目见表2-1（引自“地表水和污水监测技术规范”）。潮汐河流必测项目增加氯化物，饮用水保护区或饮用水源的江河除监测常规项目外，必须注意剧毒和“三致”有毒化学品的监测。2.1.3.2监测分析方法1）水质监测分析基本方法及特点

水质监测分析中采用的仪器分析监测项目及检出限见表2-3。

2）水质监测分析方法的选择（1）标准分析方法（2）统一方法（3）等效方法

“地表水和污水监测技术规范”（HJ/T91-2002）附表1中列出了水和污水102个监测项目及配套的标准分析方法。尽可能采用标准分析方法，仲裁分析必须选用国家标准分析方法。尚无“标准”和“统一”分析方法时，采用其他等效方法应经过验证合格。常规测定中，或待测项目测定次数频繁时，尽可能选择稳定、简便、易普及、试剂无毒或毒性小的方法。方法

检出限

常规测定项目

电位分析法

10-7~10-8mol·L-1

F-、I-、CN-、S2-、Cl-、Br-等库仑分析法

10-9gCOD、BOD、NOx、O3、SO2、H2S等极谱法

10-8~10-11mol·L-1Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Mn、As等发射光谱法

10-4~10-6g50多种元素，主要是金属元素原子吸收法

10-6~10-9g70多种元素，主要是金属元素原子荧光法

10-8~10-13gAs、Se、Fe、Zn、Mg、Pb、Bi、Hg、Sb等分光光度法

10-3~10-5mol·L-1

无机物、有机物（SO2

、氮氧化物、砷化物、甲醛、丙烯醛、酚类、苯胺、吡啶、苯并芘、农药等）

气相色谱法

10-9g有机氯农药、有机磷农药、多氯联苯、多环芳烃、苯胺类、甲醛、苯、二甲苯等

液相色谱法

10-14g多环芳烃、苯胺类、酞酸酯类、除草剂、杀虫剂等

离子色谱法

10-14gCl-、F-、PO43-、NO3-、SO42-、CO32-、Na+、K+、NH4质谱法

10-9~10-14g醇类、卤化物、同位素、有机物

表2-3仪器分析监测项目及检出限2.1.4排污总量监测排污总量是指某一时段从排污口排出的某种污染物的总量，是该时段内污水的总排放量与该污染物平均浓度的乘积、瞬时污染物浓度的时间即积分值或排污系数统计值。“水污染物排放总量监测技术规范”（HJ/T92-2002）规定了水污染物排放总量监测方案的制订、采样点位的设置、采样方法、监测频次、水流量测量、监测项目与分析方法、质量保证和总量核定等要求。2.1.4.1排污总量监测项目

根据我国水环境现状特征，现阶段纳入水污染总量控制指标主要有COD、石油类、氨氮、氰化物、六价铬、汞、铅、镉和砷等。选测项目主要有悬浮物、挥发酚、TOC、BOD5、阴离子表面活性剂、总铬、铜、锌、总磷、总氮、余氯等。在实施过程中，根据排污企业所属行业的不同，总量控制指标不尽相同，详见“水污染物排放总量检测技术规范”(HJ/T92-2002)。2.1.4.2流量测量实施污染物总量控制时必须考虑对流量进行测量1）流量测量原则①测定瞬时流量②测定平均流量③测定时间积分流量2）流量测量方法流速仪法、堰槽法、容器法、浮标法、压差法等。使用超声波式、电容式、浮子式或潜水电磁式污水流量计测量污水流量，流量计必须符合有关标准规定。常用简易测流方法对排污口的要求如下：（1）流速仪法（2）溢流堰法（3）量水槽法（4）容器法（5）浮标法（6）电磁式流量计（7）电表式明渠流量计通过测量排水渠道的过水截面积，以流速仪测量污水流速，计算污水量。开口堰板的过堰水头与流量有固定关系，据此测量污水流量。如：

Q=1.41H2.5安装量水槽，测量其上游水位可以计量污水量。常用巴氏槽，较高精度，进行连续自动测量。将污水纳入已知容量的容器中，测定其充满容器所需要的时间，从而计算污水量。排污口上溯有一段平滑且长不小于10m，无弯曲、有一定液面高度的排污渠道，并经常进疏通、消障。排污口有一段不小于2m的规则平直段，直渠段符和CJ/T3017-93的要求，排污口宽度0.8-1.5m，液面高度不得小于0.4m。排污口有一段不小于2m的规则段，排污渠底宽1m左右。

污水流量测量应能满足总量监测的需要，污水测流须与污染物浓度监测同步；所用测量装置要具有流量自动记录功能且经济实用，便于制造安装。2.1.4.3排污总量监测方法实施总量控制的项目及其监测方法见表2-4。要逐步实现等比例采样和在线自动监测。2.1.5流域污染物通量监测

污染物通量可简称为通量，是指特定污染物通过某一河流断面的量（Kg/s。目的：实施省界水污染防治与控制，防止跨界水污染事故。2.1.5.1

通量监测布点和采样

1通量监测断面设置

2水样采集执行“地表水和污水监测技术规范”

(HJ/T91-2002)。2.1.5.2监测项目、频次及方法

监测项目为流量、化学需氧量、氨氮。省界通量监测断面每月监测一次。监测分析方法执行“地表水和污水监测技术规范”(HJ/T91-2002)。2.1.5.3计算方法1）河流流量2）主要污染物平均浓度3）河流通量的计算采用单次测量的流量。数据较多时，如对每天测量1次的断面可采用累加的方法计算月流量。可用瞬时浓度代表该时段的平均浓度。在一个断面上设置的采样垂线与各垂线上的采样点时，应取各点监测数据的平均值为该断面的平均浓度。Q（kg/s）可由污染物浓度ρ（mg/L）和断面流量q（m3/s）之积而得，计算公式如下：

Q=ρq×10-3方案拟定综合评判方案实施基础资料收集监测方案制定现场调查监测点优化布设综合评价数据处理水质分析送样保存样品采集2.1.6水质监测基本程序

2.2.1地表水监测技术路线

2.2.2水污染源监测技术路线2.2地表水和水污染源监测技术路线

2.2.1地表水监测技术路线

2.2.1.1技术路线1）技术路线地表水监测采用以流域为单元，优化断面为基础，连续自动监测分析技术为先导；以手工采样、实验室分析技术为主体；以移动式现场快速应急监测技术为辅助手段的自动监测、常规监测与应急监测相结合的监测技术路线。2.2.1.2项目与频次1）监测项目自动监测、常规监测项目