水质监测基础知识试题答案

水质监测根底学问试题答案三水质监测根底学问〔一〕布点原则12〔二〕地表水采样1常用的采样设备采样方式采样频次采样方法采样对气候环境的要求采样沾污、污染的预防采样的质量保证〔三〕污水采样1常用的采样设备采样方式采样频次采样方法采样对生产和设施工况的要求6采样沾污、污染的预防污水流量的测量采样的质量保证〔四〕采样容器的选择1采样容器的选择原则常见工程的采样容器采样容器的清洗〔五〕水样的保存与运输1常用样品处理和保存技术样品的运输三水质监测根底学问水质监测是环境监测的重要组成局部。从实施过程看，可以大致划分为布点、采样、贮运、分析等四个关键环节。长期以来，受到实验室分析质控手段多、治理相对简洁的影响，水质监测全过程质量保证没有得到很好地贯彻，一些监测站格外重视上级部门的质控样考核，却无视了整体监测技术水平的提高，也淡化了分析以外各环节的重要性。其实，水质监测的各个环节都同等重要，假设布设的点位、采集到的样品没有代表性，样品在贮运环节发生沾污、变质无法保证其完整性，即使试验室分析结果准确性、周密性都格外好，结果也是没有有用意义的，它不具备可比性。只有各个环节都做到了严格的质量把握，全过程都满足了环境监测的“五性”要求，这样获得的结果才真正具有现实意义，才能用于环境治理，成为环境执法的耳目和喉舌。〔一〕布点原则[1][5][6]由于人力、物力、财力等方面的考虑，水质监测不行能设置过多监测点位，实际上也是没有必要的。只要科学、合理地布置监测点位，通过有限的点位是能够获得我们想要的足够信息的。水质监测布点总的原则是：①监测断面、点位要有代表性，数量尽可能少，而所猎取监测对象的信息尽可能完整；②具有代表性的监测断面、点位一般是经过优化布点得到的，这样无论从局部还是总体和宏观都能很好地反映监测对象的质量状况；③对于特定场合、特别状况，要遵循原则，也要灵敏应对，充分考虑实施的可行性和便利性，运用专业学问合理地选择点位。地表水地表水监测断面、点位的设置要求做到：①尽量选择顺直河段，河床稳定，水流平稳，河面宽阔，无急流、浅滩处；②避开死水区、回水区、排污口处；③最好与水文断面全都，以便利用水文数据。其根本关注点为取水口、合流前、混匀处。河流水系监测断面、垂线和点位的设置河流水系依据流向分段分别在入口〔上游〕段、流经〔中游〕段以及出口〔下游〕设置监测断面，同时依据河宽、水深在横向和垂向设置垂线与点位。具体设置如下：①流域或水系—可设置背景断面、把握断面和入海断面，分别反映未受污染的上游段、受污染影响的流经段以及下游入海段的水质。②流经行政区域的河流—依据河流与行政区域的相对位置，可分别设置背景断面〔源头〕或入境断面〔过境河流〕或比照断面、把握断面、入海断面或出境断面，以反映水系经过某区域前后的污染状况。对于干流、一二级支流，入、出境断面即为交界断面，是环境治理的重点。③10km以上的河流—在把握断面下游可设置削减断面，以反映污染物进入河流以后的稀释和净化的状况。④水系较大的支流—在其汇入前可设置监测断面。⑤主要河流—在其出、入口可设置监测断面。⑥潮汐河流—监测断面布设参照上述设置原则执行，其比照断面一般设置在潮区界以上，削减断面设置在近入海口处。假设潮区界、入海口不在城市治理区域内，则在城市河段的上、下游设置监测断面。⑦流向不定的水网河流—应依据常年主导流向设置监测断面，其80%。⑧受人工把握的河流—应视具体状况分别在水工建筑物上、下侧设置监测断面，水质无明显变化的在上侧监测。⑨流程较长的重要河流—可适当增加监测断面。⑩把握断面的设置数量和距离—取决于污染物排放位置、排放量、迁移转化规律和水文特征等因素，其把握的纳污量应大于该河段总纳80%。上述监测断面假设纳入国家和省级治理即为国控断面和省控断面。以下状况按以下原则设置监测断面或点位：①排污口—在其上游设置比照断面、下游混匀处设置把握断面，并在适当的下游设置削减断面。②饮用水源地—可在取水口设置监测点。③特定环境治理需要—如对风景名胜区、流域规划、限期达标、河道整治、定量考核等进展监测，参照上述设置方法设置治理断面。④突发大事/事故、洪水期、退水期水质监测—可依据实际状况分别在进水区、集中区以及削减区以确定间隔扇形或圆形设置监测点。各断面采样垂线按河流水面宽度设定，当河宽≤50m一条中泓线50～100m二条左右有明显水流处各一条＞100m三条左中右各一条各断面采样点位按河流水深确定，当水深≤5m0.5m0.5m1/25～10m0.5m0.5m＞10m三点上中下各一点湖泊水库监测垂线和点位的设置①湖泊水库按水域和水体功能分区分别在进水区、出水区、深水区、浅水区、湖心区、岸边区设置监测垂线。②假设无明显功能区分，按网格法均匀设置监测垂线。③采样点位按深度布设，参照河流规定。④存在分层现象时，在1/2斜温层增设测点。成层期按深度分层采样，循环期采表层水样。⑤受污染物影响较大的重要湖泊水库，应在污染物主要输送路线上设置把握断面。底部沉积物监测点位的设置底部沉积物采样点设置在主要污染源四周、河口部位以及因地形或潮汐缘由造成积存或底泥恶化的地点。当底泥积存状况不详时，一般会均衡设置。河口部位沉积物分布易变化，宜适当增加采样点。通常与水质采样点一样。2在污水监测布点中，采样位置是按污染物分类来设置的，其中，一类污染物—设在车间或车间处理设施的排放口，包括13种污染物：—汞、砷、铅、镉、镍、铬、六价铬、铍、银—苯并[a]芘、烷基汞α放射性总β二类污染物—设在排污单位的外排口。具体采样位置设置在排污渠道中心处，当水深≤1m1/2＞1m1/4污水处理设施效率监测采样点设置在各级处理设施入口、出口以及总排口。排入污水处理厂管网的的污水监测，按治理要求确定。实际采样时常常遇到水量少、水浅、污水不均匀等状况，可以安排在污水堰板跌水处采集。〔二〕地表水采样[1][4]采样环节中有两个关注点，一是采集到有代表性的样品，二是防止沾污与污染的发生。采样设备对样品的沾污很简洁发生，一般要符合以下要求：样品与容器接触时间不能太长；材质不污染样品；外表光滑易清洗，旋塞、阀门少。1常用的采样设备地表水采样大多承受瞬时非自动的采样设备，常用的采样设备有：吊桶(或广口瓶)—适用表层水样的采集。直立排空式采样器—适用不同深度的定点采样，尤其是分层水的采样，以及混合样的采集。选定深度定点采样器—适用易沾污的工程如油类的采集，采样前塞住瓶口沉入水中，至确定深度后翻开瓶塞，布满后塞上。专用综合深度采样器—适用垂直深度的采样，以均匀的速度边下沉边采样，等分采样需调整下沉速度或采样孔大小。颠倒式采样器—适用特别要求样品的采集，如DO。溶解性气体/挥发性物质专用采样器—适用溶解气体的准确测量。采集底部沉积物有抓斗式采泥器、抓斗式挖斗和岸芯采样器。采样方式由于采样方式的不同，水样可分为瞬时水样、周期水样、连续水样、混合水样、综合水样以及大体积水样六种。地表水由于水质相比照较稳定，通常承受瞬时采样的方式，即瞬时水样。有时为了获得平均浓度，同一断面不同采样点会分别采集，混合后予以分析，即为综合水样。假设检测农药、微生物等工程，则需要采集大体积的水样。3地表水监测采样频次是由监测目的、重要性以及水体本身功能、水文特征、污染源及其排放状况等方面打算的，力求以最低采样频次取得最有时间代表性的样品。①饮用水源地监测断面—每月至少采样一次。②省级交界断面—每月至少采样一次。③国控监测断面〔垂线〕—每月至少采样一次。④水系背景断面—每年一次。⑤连续未检出工程—每年一次，一旦检出，恢复正常采样。⑥国控水系、河流、湖库的监测点—逢单月采样一次。⑦受潮汐影响的监测断面—大潮期、小潮期分别采样，每次涨、退潮水流趋寻常各采一个。⑧发生特别状况、污染事故时增加采样频次，突发事故跟踪监测采样每天不少于二次，洪水期至消退后一个月内每周至少一次。⑨其它有关限期治理、限期达标、总量削减、河道整治等治理设定的监测断面，按治理要求确定。采样方法地表水采样一般按以下三步操作方法进展：–先用干净的采水器采集局部样品荡洗采样器两次；–然后在指定位置采集样品荡洗采样瓶两次；–最终采集水样分别灌装到采样瓶至适量。对于特定工程，由于其本身的物理、化学性质，同时为了防止待测工程发生挥发、溶入、沾污、吸附、氧化、复原等现象，需要承受特地的操作方法，主要包括：①油类：破坏油膜后采集水面下30厘米的柱状样。先将采样瓶置于定点采水器上一起沉到水面下30厘米处，然后翻开瓶盖，边采边提至水面。②DO：承受虹吸法采样，注水时将塑料管插到瓶底，缓慢注入至满瓶，将瓶内空气全部赶出，然后密塞封口。③挥发性有机物VOC：样品布满采样瓶，密封。④含沉降性固体〔如泥沙〕的水样：采样后应将泥沙分别除去。分别方法：将水样摇匀，静置沉降30min，然后取上层不含沉降性固体的水样移入另一容器，混匀后分装〔除油类外〕。⑤硫化物：采样后现场尽快固定。⑥余氯：采样后现场马上测定。⑦不能荡洗的工程：油类、DO、余氯、微生物等。⑧单独采样的工程：油类、DO、余氯、微生物、硫化物、有机物、放射性。采样对气候环境的要求地表水采样通常安排在至少连续两天晴天后、水质较稳定的时候进展，此时样品代表性较好〔特别需要除外〕。在潮汐区采样，要考虑涨、落潮的时间，包括采集影响最大、水质最差时刻的水样。采样沾污、污染的预防地表水采样时发生的沾污和污染主要来自5个方面：①采样器/绳索的沾污采样器和绳索由于前次采样后未清洗干净以及洗净的采样器因放置不妥都会引起待测物质残留在器壁上而沾污，如油污、灰尘等，所以，采样器要做到：采样完毕应尽快清洗干净，凉干后妥当保管以备后用。采样时应尽量用水样荡洗以除去可能残留在器壁上的污染物。采样瓶实行清污分开治理，清洁水体专用。采样时自上而下采样，避开上层被污染。②采样环境的沾污采样点四周空气、地面会有灰尘、积水等污染物的存在，所以要留意四周环境，采样用品用具不能任凭乱放。采样点四周水面可能会有垃圾等漂移物的存在，会影响采样的进展。③底部沉积物的污染在采集水样特别是底层水样时要留意避开采样器、船舶搅动底部引起沉积物的泛起，关注水深，最好面对上游方向采样。④采样操作的沾污采样时手会接触采样器、采样瓶、管子等用品用具，用品用具之间也会相互碰触，要避开可能的沾污。⑤船舶排污的污染使用燃油为动力的采样船行驶途中会排出油污等污染物，所以采样必需在船头进展，最好在逆向行进时采样。采样的质量保证做好采样的质量保证对于整个监测工作都具有格外重要的意义，必需引起足够的重视。具体包括：①人员技术水平—是开展采样工作的根底，必需通过培训切实把握采样技术、保存运输要求，熟知每个环节可能存在的问题与解决方法。②样品有代表性—能否采集到有足够代表性的样品是整个监测工作成败的关键，所以，必需在规定的气象环境、工况条件下在指定点位上进展采样。③确保样品状态—保持样品采样时的状态是监测工作的技术难点和要点，必需实行一切必要的措施和手段在采样现场予以固定。④避开沾污变质—是样品完整性的重要保证，在清洗、采样、添加与贮运过程中都要充分关注，避开发生。⑤实行质控措施—每批水样选择局部工程，如易污染的、消灭过特别的、比较敏感的工程加采现场空白样和平行样，以推断采样和贮运环节是否存在问题。⑥现场准时记录—样品性状、预处理信息对于水质分析来说格外重要，是数据核查、报告审核的重要依据，必需认真认真地进展填写。样品性状主要包括颜色、颗粒物、浑浊状况、浮油、臭味等。预处理信息包括处理方法、添加保存剂种类和数量等。〔三〕污水采样[1][2][4][7]1常用的采样设备污水采样常用的采样设备可分为自动和非自动两大类，其中非自动的采样设备有：吊桶(或广口瓶)勺子选定深度定点采样器自动采样设备有非比例自动采样器和比例自动采样器，可以是连续的或不连续的采样，也可以是等时或不等时采样，依据排污的实际状况打算。2采样方式依据企业生产和排污周期的不同以及治理的需要，污水有多种采样方式，得到的水样类型有瞬时水样、周期水样、连续水样、混合水54各种采样方式适用状况如下：当污水处理设施正常运行、污水排放稳定、污染物排放曲线比较平稳时，可以采集瞬时水样，样品具有很好的代表性。假设污染物排放曲线变化明显不稳定，则采集分时间单元样，组2假设流量变化＜20%，污染物浓度随时间变化较小时，按等时间间隔采集时间比例混合样。假设流量变化＞20%，浓度、组分都有明显变化，则按流量比例采样组成混合样。3采样频次污水监测采样频次是由污染源本身对区域的奉献大小、排放去向以及治理的重要性打算的。一般规定如下：监视性监测—一般污染源每年不少于一次，重点污染源每年2～4次。抽查性监测—由当地治理部门自定。自控性监测—按生产周期、排污特点而定，每生产日至少3次。调查性监测—在正常生产条件下的一个生产周期内安排加密监测，周期＜8h，每1小时采1次；周期＞8h，每2小时采1次。每个生产3竣工验收监测–生产稳定、排放有规律的污染源，以生产周期为采样周期，采样23—5–有污水处理设施并且正常运转，或者有调整池并且污水稳定排放，3–不稳定的排放源、重点源，可安排加密监测。排污总量把握监测－在正常生产状况下的生产周期实施加密监测，然后对采样频次进展优化。–周期＞24h，生产与排污连续，进展大于工艺实际时间的过程监测，2h–周期＜24h，生产与排污连续，进展大于或等于24h的过程监测，2h–周期＜24h，间歇不连续生产与排污，进展从生产开头至完毕的过程监测，1h依据上述加密监测状况最终确定污水采样频次。24h混合样。–排污不稳定、无规律的，应增加频次。4次以上采样，每季至少一次。2～41～2次。–有污水处理设施且正常运转，或者有调整池且污水稳定排放，如装有在线监测，监视监测可采瞬时样。–开展排污总量把握监测时要安排同步测流，以计算排放总量。4污水采样方法与地表水采样根本一样，当采集以下样品还应留意：–余氯要单独采样，现场准时测定。–含油废水和受颗粒物影响较大的工程，设置在测流堰跌水处或巴歇尔槽出水处采集混匀的水样。油类单独采样，全局部析。–按时间单元采集的样品，pH、COD、BOD、DO、SS、S2－、油类、有机物、余氯、粪大肠菌群、放射性等工程要单独采样分析。–CN—、Pb、Cd、Hg、As、Cr6+等工程的采样要避开水外表采集。–当污水量过少、过浅无法按规定采样时可选择排污口跌水处采集。5采样对生产和设施工况的要求污水采样对工况的要求如下：–监视性/调查性/自控性监测：一般在正常生产条件下处理设施正常运行时进展。–抽查性监测：由治理部门在任意工况条件下任意时间进展。–竣工验收监测：到达75%以上设计规模、正常生产、设施正常运行状况下进展。–排污总量监测：按监视监测结果确定，应能反映企业正常和非正常生产、排污状况下的实际排污量。采样沾污、污染的预防与地表水采样一样，污水采样也会发生来自采样器、采样环境、采样操作的沾污以及搅动底部沉积物引起的污染，采样前要实行适当的预防措施。污水流量的测量当污水排放流量波动误差在10%以内时，可承受瞬时流量计算排放总量。当污水排放流量波动很大且有规律时，用等时间间隔测量流量，以平均值计算。当污水排放流量波动很大且无规律时，可以用积分法计算流量。流量测量可以用流量计法、容积法、流速仪法、量水槽法、溢流堰法等方法。采样的质量保证污水采样的质量保证要求与地表水一样，必需认真、严格地执行。对于监测人员来说，更难以把握的是企业的生产工况和污水处理设施的运行状况，为了获得有足够代表性的样品，确定要在规定的工况下进展采样，并且认真地填写工况记录。〔四〕采样容器的选择[3]1常用的采样容器常用的采样容器有硬质玻璃瓶、聚乙烯塑料瓶、硼硅酸盐玻璃瓶等，特定工程也使用聚四氟乙烯塑料瓶。分细口瓶和广口瓶两种，广口瓶多用于生物采样。采样容器的选择原则选择玻璃还是塑料作为采样容器，完全是由分析工程打算的，一6–不溶出：水样贮存时如有容器成分的溶出，则会对样品造成沾污，一般玻璃会有Na、Ca、Mg、Si、B等元素溶出，棕色瓶塞则有重金属溶出。–不反响：容器材质性质应当是惰性的，不能与待测成分反响，如F—。–不吸取：一些容器对微量重金属、磷酸盐有确定吸取作用。–不吸附：一些容器对有机物、清洁剂、杀虫剂有吸附作用。–易清洗：器壁外表应光滑，简洁清洗处理，防止或削减器壁吸附引起的外表污染而相互沾污。–能遮光：一些工程对光敏感，容器应能降低光敏反响。由于局部地表水污染较轻，也有未受污染的，为了防止沾污，采样容器按专瓶专用、定点定项、清污分开为好。常见工程的采样容器必需使用玻璃瓶的工程–全部有机工程。COD、TOC、IMn–DO气味碘化物等。–微生物，需要高温烘干灭菌时。必需使用塑料瓶的工程Na、K、Si、B等。CN－、F－等。–简洁被玻璃吸取的工程，如Zn、Cu、U、V、Li微量时〔注：U、V〕。–放射性核素工程〔BG〕。–需要－20℃冷冻时。必需使用棕色采样瓶的工程－主要是叶绿素。其它工程均可使用玻璃瓶或塑料瓶。采样容器的清洗选用哪种洗涤剂和洗涤方法清洗采样容器，完全是由待测工程打算的，清洗中要防止洗涤剂污染〔如含磷洗涤剂、重铬酸盐洗液〕引起的穿插干扰。大多数分析工程所用的采样容器用洗涤剂洗涤后再分别用自来水屡次冲净和蒸馏水一次润洗即可，对于特定工程，则需要用溶剂洗涤，或用酸浸泡、清洗，甚至用铬酸洗液浸洗。清洗后应用高纯水抽查清洗过的瓶子，检验合格前方可使用。〔五〕水样的保存与运输水样采集以后由于受到光照、温度、静置、震惊、敞露、密封以及容器材质等外界因素的影响，会发生各种性质的变化，如：–物理性变化:挥发〔如O2CNHg〕、沉淀〔Mg3(PO4)2、CaCO3〕、吸附〔如有机物〕、吸取〔如微量重金属〕。–化学性变化:氧化〔S2—、Fe2+〕、聚合、解聚。–生物性变化:细菌、藻类等陈代谢消耗/产生O2、CO2、N、P、Si。这些变化的存在使得样品很难甚至根本无法保持采样时的状态，待测组分含量在不断转变。如何削减、降低、把握这种变化，对于确保样品完整性、代表性以及监测结果准确性、可比性至关重要。为了应对这种变化，必需实行适当的保存措施。水样保存的根本原则贮存期间水样实际变化的程度取决于以下各种因素共同作用的结果：–水样本身类型:如地表水、地下水、各行各业的废水；–水样化学特性:如氧化复原性；–生物学特性:如细菌、藻类组成等；–保存条件:如温度、光照、保存剂等；–容器材质:如含有待测组分；–运输条件:如震惊、碰撞等；–气候变化:如气压温度等。这些因素在不同阶段都可能成为主导因素，有时变化格外快，所以，水样保存的根本原则是：选用相匹配的保存措施现场进展固定，并尽可能缩短保存时间尽快予以分析。–保存措施匹配:选择的保存措施要与分析方法相匹配，否则会增加分析的难度和工作量，或影响分析结果的准确性。–缩短保存时间:无论实行了何种保存措施都只能降低、减缓变化的进程，却无法完全遏制变化的进展。而且对于不同类型的水样，保存措施效果不同，有的并非完全有效。水样保存的具体时间是由分析工程和样品性质共同打算的，必要时应对所实行的保存措施的适用性进展验证。常用样品处理和保存技术对采好的样品进展适当的处理可以延长样品保存时间，目前常用的样品处理技术主要有添加保存剂、冷藏、冷冻、过滤、离心、防腐等各种化学和物理的方法。添加保存剂添加保存剂是一种简洁有效的方法，适用于大局部工程。通过在样品中直接参与酸、碱、氧化剂、复原剂、抑制剂等保存剂，可以防止样品中待测组分发生水解、沉淀、吸附、价态变化等现象，降低生物活性，从而最大程度地保持样品采样时的状态。常用的保存剂及其所起的作用如下：pH–酸：包括硫酸、硝酸、盐酸，可以防止对金属的水解和吸取，同时降低生物活动，削减对有机物和局部无机物的影响。–碱：如氢氧化钠，降低待测组分的挥发性和氧化性，如CN—、Cr6+。调整氧化复原电位–氧化剂：如重铬酸盐，可以保持金属的价态，如痕量二价汞。–复原剂：如抗坏血酸、亚硫酸钠和硫代硫酸钠，用于削除水中余氯对CN—、酚以及其它有机物的影响，S2—样品中的余氯则用抗坏血酸削除。抑制生物作用–抑制剂：如汞盐、三氯甲烷、甲苯，可以减缓生物对无机氮的吸取利用，加硫酸铜可以降低酚的分解。需要特别提示的是：①当水样中含有强氧化性〔如余氯、含六价铬酸性样品〕、强复原性〔S2—〕物质时必需在采样现场尽快处理。②所用的保存剂在使用前要进展空白试验和效果试验，以证明其不会给样品带来沾污，同时对样品保存有效。③承受浓度高的保存剂，以削减体积变化带来的影响。过滤和离心测定可溶性物质时常用过滤或离心的方法予以处理，可除去SS、沉淀、藻类及微生物，常用的滤器有：–滤纸：分定性和定量两种，滤速分慢速、中速。适用一般的理化工程–聚四氟乙烯滤膜：0.45μm，适用一般的理化工程–玻璃纤维滤膜：适用有机工程–砂芯漏斗：适用有机工程选择时要留意与分析方法相匹配，用前清洗，避开吸附、吸取损失和穿插干扰。冷藏冷冻大局部工程从采样到分析期间即使加了保存剂也要在1～5℃冷藏并避光保存，冷藏只适宜短期存放。需要保存较长时间的样品，选择－20℃冷冻，但冷冻不适用挥发性物质以及含有细胞组分的工程。此外，还要把握冷冻、溶化技术，冷冻承受塑料容器。容器封存容器封存适用于挥发性工程，如挥发性有机物、CO2、DO等，水样要溢流密封，防止其挥发或吸取。防腐适用于生物样品的保存，常用的有甲醛、卢格氏液和卢格氏碱液。常见监测工程适用的保存方法和保存剂如下：金属指标–汞、砷、硒、锑、二价铁：盐酸，pH＜2–六价铬：氢氧化钠，pH8～9–其它金属元素：硝酸，pH＜2有机物及相关指标–挥发酚：磷酸，pH＜2–卤代烃：硝酸，pH＜2–LAS、杀虫剂、叶绿素、有机金属化合物、PAH、PCB:冷藏即可–其它有机物：盐酸，pH＜2，其中挥发性有机物要布满容器–上述有机样品含有余氯时必需在现场用抗坏血酸或硫代硫酸钠去除–TOC、COD：硫酸，pH＜2–BOD、IMn：冷藏无机非金属指标–DO：硫酸锰+碱性叠氮化钠，现场固定–S2—：氢氧化钠+抗坏血