环境监测（第四版） 奚旦立 第二章 水和废水监测学习资料

第二章

水和废水监测

目录第一节水体污染与监测

第二节水质监测方案制订

第三节水样的采集和保存

第四节水样的预处理

第五节物理指标检验

第六节金属化合物的测定

第七节非金属无机化合物的测定

第八节有机污染物的测定

第九节底质和活性污泥性质测定第一节水体污染与监测

全球水资源淡水资源一、水体与水体污染（一）水质污染分类化学型污染：由酸碱、有机或无机污染造成的污染。物理型污染：色度、浊度、悬浮物、热污染、放射性。生物型污染：生活污水、医院污水。一、水体与水体污染（二）水体自净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。（三）水体环境容量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）。一、水体与水体污染（一）监测分类环境水体监测水污染源监测二、水污染监测的对象和目的（二）监测对象环境水体：地表水地下水水污染源：工业废水生活污水医院污水等（三）监测目的

（1）对江、河、湖、库、渠、海水等地表水和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变化趋势。

（2）进行监视性监测，掌握废（污）水排放量及其污染物浓度和排放总量，评价是否符合排放标准，为污染源管理提供依据。（3）对水环境污染事故进行应急监测，为分析判断事故原因、危害及制定对策提供依据。二、水污染监测的对象和目的

（4）为国家政府部门制定水环境保护标准、法规和规划提供有关数据和资料。

（5）为开展水环境质量评价和预测、预报及进行环境科学研究提供基础数据和技术手段。

（6）对环境污染纠纷进行仲裁监测，为判断纠纷原因提供科学依据。

二、水污染监测的对象和目的（一）优先监测污染物监测项目受人力、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测定。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。三、监测项目（二）各水质监测项目

（1）地表水：水温、pH、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总氮、总磷、铜、锌、硒、砷、汞等。（2）地下水：pH、总硬度、溶解固体物、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、挥发酚、总氰化物、高锰酸盐指数等。（3）生活饮用水：肉眼可见物、色、臭和味、浊度、pH、总硬度、铝、铁、锰、铜、锌、挥发酚、阴离子表面活性剂等。三、监测项目

（4）废（污）水：第一类：总汞、烷基汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅等；第二类：pH、色度、悬浮物、五日生化需氧量、化学需氧量等。（5）其他水：农田灌溉用水：29项监测指标；渔业用水：33项监测指标。三、监测项目四、水质监测分析方法（一）选择监测分析方法的原则

灵敏度和准确度能满足测定要求，方法成熟，抗干扰能力好，操作简便。（二）监测分析方法的分类1.用于测定无机污染物的方法化学分析法，原子吸收光谱法，分光光度法，电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法，电化学法，离子色谱法。其他方法：原子荧光光谱法、气相分子吸收光谱法、电感耦合等离子体-质谱（ICP-MS）法等。四、水质监测分析方法2.用于测定有机污染物的方法

气相色谱（GC）法和高效液相色谱（HPLC）法气相色谱-质谱（GC-MS）法其他方法：有机污染物类别测定、耗氧有机物测定五、排污总量测量方法污染物的排放总量

按照《水污染物排放总量监测技术规范》（HJ/T92—2002）中的规定，用某一时段污染物平均浓度乘以该时段废（污）水排放量即为该时段污染物的排放总量。

“浓度-时间”排放曲线

“流量-时间”排放曲线

第二节水质监测方案制订一、地表水监测方案制订1.基础资料的收集与实地调查

2.监测断面和采样点的布设

3.采样时间和采样频率的确定

4.采样及监测技术的选择

5.结果表达、质量保证及实施计划（一）基础资料的收集与实地调查（1）水体的水文、气候、地质和地貌资料。（2）水体沿岸城市分布、人口分布、工业布局、污染源及其排污情况、城市给排水情况等。（3）水体沿岸的资源现状和水资源的用途，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。（4）历年水质监测资料。（二）监测断面和采样点的布设

背景断面、对照断面、控制断面、削减断面一、地表水监测方案制订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’控制断面排污口水流方向自来水厂取水点≤50m50～100m中泓垂线有明显水流处监测垂线确定一、地表水监测方案制订100～1000m有明显水流处中泓垂线有明显水流处监测垂线确定一、地表水监测方案制订>1500m等间距设置监测垂线确定一、地表水监测方案制订采样点确定＜5m水面下0.5m处5～10m河底以上0.5m处＞10m1/2水深处点击此处观看“河流断面监测实验”一、地表水监测方案制订思考：当河道有支流汇入时应如何设置断面呢？500m1500m对照断面控制断面削减断面断面点位（三）采样时间和采样频率的确定

（1）饮用水源地全年：至少12次。（2）对于较大水系、河流、湖、库，丰水期、枯水期和平水期每期采样两次。（3）潮汐河流全年在大潮期、小潮期采样监测。（4）属于国家监控的断面（或垂线），全年不少于12次。（5）特殊情况，可每年采样监测一次。

（6）背景断面每年采样监测一次，在污染可能较重的季节进行。（7）海水水质常规监测，每年按丰水期、平水期、枯水期或季度采样监测2～4次。一、地表水监测方案制订（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、地表水监测方案制订二、地下水监测方案制订（一）调查和收集资料（二）采样点的布设背景值监测井污染控制监测井（三）采样频率和采样时间的确定采样频率采样时间（一）采样点的设置1.工业废水在车间或车间处理设施的废水排放口布设采样点监测第一类污染物，在工厂废水总排放口布设采样点监测第二类污染物。已有废水处理设施的工厂，在处理设施的总排放口布设采样点。如需了解废水处理效果，还要在处理设施进水口设采样点。三、水污染源监测方案制订2.生活污水对城市管网污水，采样点设在污水排放干管的不同位置和污水进入受纳水体的排放口。对城市污水处理厂，在污水进口和处理后的总排放口及各单元处理设施进、出水口布设采样点。三、水污染源监测方案制订（二）采样频率和采样时间工业废水和生活污水的排放量和污染物浓度随工厂生产及居民生活情况常发生变化，采样频率和时间应根据实际情况确定。三、水污染源监测方案制订第三节水样的采集和保存一、水样类型（一）瞬时水样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单一水样。（二）混合水样混合水样分为等时混合水样和等比例混合水样。（三）综合水样不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合后所得到的水样。（一）采样前的准备

选择适宜材质的盛水容器和采样器，并清洗干净。准备好交通工具。交通工具常使用船只。

（二）采样方法和采样器（或采水器）二、地表水样的采集二、地表水样的采集简易采水器急流采水器提绳；2.带有软绳的橡胶塞；3.采样瓶；4.铅锤；5.铁框；6.挂钩二、地表水样的采集机械（泵）式采水器三、地下水样的采集井水、泉水、自来水四、废（污）水样的采集（一）浅层废（污）水可从浅埋排水管、沟道中采样，用采样容器直接采集，也可用长把塑料勺采集。（二）深层废（污）水可用深层采水器或固定在负重架内的采样容器，沉入监测井采样。（三）自动采样采用自动采水器可自动采集瞬时水样和混合水样。废（污）水自动采水器四、废（污）水样的采集五、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、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的水样必须充满容器；pH、电导率、溶解氧等项目宜在现场测定。另外，采样时还需同步测量水文参数和气象参数。(2)采样时必须认真填写采样登记表；每个采样瓶都应贴上标签（填写采样点编号、采样日期和时间、测定项目等）；要塞紧瓶塞，必要时还要密封。六、流量的测量(一)地表水流量测量1.流速-面积法2.浮标法(二)废（污）水流量测量1.流量计法2.容积法3.溢流堰法式中：qV——水流量；

h——过堰水头；

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：用三角堰法测量流量的示意图六、流量的测量(一)水样的运输为避免水样在运输过程中震动、碰撞导致损失或沾污，应将其装箱，并用泡沫塑料或纸条挤紧，在箱顶贴上标记。需冷藏的样品，应采取制冷保存措施；冬季应采取保温措施，以免冻裂样品瓶。(二)水样的保存方法1.冷藏或冷冻保存法2.加入化学试剂保存法(三)水样的过滤或离心分离七、水样的运输与保存第四节水样的预处理

环境水样所含组分复杂，并且多数污染组分含量低，存在形态各异，所以在分析测定之前，往往需要进行预处理，以得到欲测组分适合测定方法要求的形态、浓度和消除共存组分干扰的样品体系。

为什么要进行预处理一、水样的消解（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，结合使用，可提高消解温度和消解效果。二者常用体积比为5:2。

（4）硫酸-磷酸消解法：两种酸的沸点都较高，硫酸氧化性较强，磷酸能与一些金属离子如Fe3+络合，消除其干扰。一、水样的消解

（5）硫酸-高锰酸钾消解法：用于消解测定汞的水样。高锰酸钾是强氧化剂，在中性、碱性、酸性条件下都可以氧化有机物。

（6）硝酸-氢氟酸消解法：氢氟酸能与硅酸盐和硅胶态物质发生反应，生成四氟化硅而挥发分离，消除其干扰。

（7）多元消解法：该方法可提高消解效果。例如，处理测定总铬的水样时，用硫酸、磷酸和高锰酸钾消解。

（8）碱分解法：用酸体系消解使易挥发组分损失时，可用该法，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。一、水样的消解（二）干灰化法干灰化法又称干式分解法或高温分解法。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，移入马弗炉内，于450～550℃灼烧到残渣呈灰白色，使有机物完全分解除去。取出蒸发皿，冷却，用适量2%HNO3（或HCl）溶液溶解样品灰分，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。一、水样的消解（三）微波消解法该方法是用微波作为热源，从样品和消解液内部进行加热并伴随激烈搅拌，加快了样品分解速率，提高了加热效率，并且消解在密闭容器中进行，避免了易挥发元素的损失和有害气体排放对环境造成污染，已有多种商品化微波消解仪销售。二、富集与分离1.富集是分离的一种，即从大量样品中收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。2.分离是将欲测组分从样品中单独析出，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。

(一)气提、顶空和蒸馏法1.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。

图2-7测定硫化物的气提分离装置示意图1.500mL平底烧瓶(内装水样)；2.流量计；3.吸收管；4.50～60℃恒温水浴；5.分液漏斗二、富集与分离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。二、富集与分离式中：K——预测组分在两相中的分配系数；

β——两相体积比；

[X]G——平衡状态下预测物X在气相中的浓度；

[X]L——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。欲测组分气相中的平衡浓度[X]G和水样中原始浓度[X]L0之间的关系：二、富集与分离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，分为常压蒸馏法、减压蒸馏法、水蒸气蒸馏法、分馏法等。二、富集与分离挥发酚和氰化物蒸馏装置示意图二、富集与分离氟化物水蒸气蒸馏装置示意图(二)萃取法1.溶剂萃取法

溶剂萃取法是基于不同物质在互不相溶的两种溶剂中分配系数不同，进行组分的分离和富集。二、富集与分离

式中：V水——水相体积；

D——分配比；

V有机——有机相体积；

E——萃取率。公式萃取率与分配比的关系二、富集与分离2.固相萃取(SPE)法

固相萃取法的萃取剂是固体，其工作原理基于：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、氰基、氨基等基团的特殊填料。二、富集与分离膜片型固相萃取剂萃取装置示意图（三）吸附法吸附法是利用多孔性的固体吸附剂将水样中一种或数种组分吸附于表面，再用适宜溶剂、加热或吹气等方法将欲测组分解吸，达到分离和富集的目的。（四）离子交换法该方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。操作程序：交换柱的制备、交换、洗脱。二、富集与分离（五）共沉淀法共沉淀法系指溶液中一种难溶化合物在形成沉淀（载体）过程中，将共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来的现象。1.利用吸附作用

该方法常用的载体有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO(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，故富集效率高。

2.利用生成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，就可能生成混晶共同析出。3.利用有机共沉淀剂有机共沉淀剂的选择性较无机沉淀剂好，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。二、富集与分离第五节物理指标检验(一)水温计法(二)颠倒温度计法一、水温等级强度说明0无无任何气味1微弱一般人难以察觉，嗅觉灵敏者可以察觉2弱一般人刚能察觉3明显已能明显察觉4强有显著的臭味5很强有强烈的恶臭或异味(一)定性描述法(二)臭阈值法臭强度等级表二、臭和味

（一）水颜色的分类表色、真色（二）测定方法

1.铂钴标准比色法

2.稀释倍数法铂钴标准比色法标准色列三、色度

浊度是反映水中的不溶解物质对光线透过时阻碍程度的指标，通常仅用于天然水和饮用水，而污水和废水中不溶物质含量高，一般要求测定悬浮物。测定浊度的方法有目视比浊法、分光光度法、浊度仪法等。测定方法：1.目视比浊法2.分光光度法3.浊度仪法四、浊度(一)铅字法该方法用透明度计测定。透明度计是一种长33cm，内径2.5cm，并具有刻度的无色玻璃圆筒，筒底有一磨光玻璃片和放水侧管。测定时，将摇匀的水样倒入筒内，从筒口垂直向下观察，并缓慢由放水口放水，直至刚好能看清底部的标准铅字印刷符号，则筒中水柱高度（以cm计）即为被测水样的透明度，读数估计至0.5cm。水位超过30cm时为透明水样。(二)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的白铁片圆板，板面从中心平分为四个部分，黑白相间，中心穿一带铅锤的铅丝，上面系一用cm标记的细绳。测定时，将塞氏盘平放入水中，逐渐下沉，到刚好看不到盘面的白色时，记录其深度（cm），即为被测水的透明度。五、透明度水中的固体物分为总固体物（又称总残渣）、溶解固体物（又称可滤残渣）和悬浮物（又称不可滤残渣）三种。它们是表征水中溶解性物质、不溶性物质含量的指标。

六、固体物矿化度是水化学成分测定的重要指标，用于评价水中总含盐量，是农田灌溉用水适用性评价的主要指标之一。该指标一般只用于天然水。

矿化度的测定方法有重量法，电导法，阴、阳离子加和法，离子交换法，比重计法等。重量法含义明确，是较简单、通用的方法。七、矿化度八、电导率

电导率与电极和电极几何尺寸间的关系：

κ=G·Q式中：Q——电极常数或电导池常数。

Q=l/A式中：l——两平行极板间距；

A——极板面积。φn=φind+φref式中：φn——被测水样的氧化还原电位，mV；

φind——实测水样的氧化还原电位，mV；

φref——测定温度下饱和甘汞电极的电极电位，mV。氧化还原电位测定装置1.温度计；2.铂电极；

3.饱和甘汞电极；4.玻璃管；5.广口瓶九、氧化还原电位第六节金属化合物的测定一、铝铝是自然界中的常量元素，毒性不大，但过量摄入人体，能干扰磷的代谢，对胃蛋白酶的活性有抑制作用。我国饮用水限值为0.2mg/L。

（一）电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法（二）间接火焰原子吸收光谱法电感耦合等离子体焰炬示意图

1.感应圈；2.冷却器；3.辅助气；

4.炬管；5.载气电感耦合等离子体原子发射光谱仪示意图1.进样器；2.ICP焰炬；3.分光器；4.光电转换及测量部件；5.微型计算机；6.记录仪；7.打印机；8.高频电发生器；9.功率探测器；10.高频整流器一、铝二、汞汞及其化合物属于剧毒物质，主要来源于金属冶炼、仪器仪表制造、颜料、塑料、食盐电解及军工等废水。天然水中汞含量一般不超过0.1μg/L；我国饮用水标准限值为0.001mg/L。（一）双硫腙分光光度法分光光度计基本组成示意图1.光源；2.分光系统；3.吸收池；4.检测器及放大装置；

5.指示、记录仪表；6.稳压电源（二）冷原子吸收光谱法冷原子吸收测汞仪工作流程二、汞1.汞还原瓶；2.U形管；3.三通阀；4.吸收池；5.流量计；6、14.汞吸收瓶；7.缓冲瓶；8.抽气泵；9.低压汞灯；10.光电倍增管；11.电子放大系统；12.指示表；13.记录仪；15.水蒸气吸收瓶（三）冷原子荧光光谱法二、汞冷原子荧光测汞仪示意图1.低压汞灯；2.石英聚光镜；3.吸收池；4.光电倍增管；5.电子放大系统；6.指示表；7.记录仪；8.流量计；9.汞还原瓶；10.荧光池(铝材发黑处理)；11.抽气泵三、镉

镉属剧毒金属，可在人体的肝、肾等组织中积累，造成脏器组织损伤，尤以对肾损害最为明显；还会导致骨质疏松，诱发癌症。我国《生活饮用水水质卫生规范》规定镉的质量浓度不能超过0.005mg/L。（一）原子吸收光谱法1.火焰原子吸收光谱法2.石墨炉原子吸收光谱法测定镉（铜、铅）火焰原子吸收光谱法的测定过程示意图三、镉双光束原子吸收分光光度计工作原理IR：参比光束；IS：测量光束三、镉

A——吸光度；ρ——待测元素的质量浓度。三、镉标准加入法工作曲线（3）定量分析方法三、镉流动注射-火焰原子吸收光谱法原理示意图1．样品溶液；2．1.5mol/LHNO3；3．切换阀；4．蠕动泵；5．树脂柱；6．原子吸收分光光度计；7．记录仪（4）流动注射-火焰原子吸收光谱法

(一)石墨炉原子吸收法测定镉、铜、铅（二）双硫腙分光光度法（三）阳极溶出伏安法1.经典极谱分析法原理极谱分析是一种在特殊电解条件下，根据被测物质在电极上进行氧化还原反应得到的电流-电压关系曲线进行定性、定量分析的方法，其基本装置如下图所示。E为直流电源，AB为均匀滑线电阻，加于电解池（极化池）D两电极上的电压可借助移动触点C来调节。V为伏特计，G为检流计。三、镉极谱分析基本装置示意图三、镉极谱波

滴汞电极上的极限扩散电流可用伊尔科维奇（Ilkovic）方程表示：Id=607nD1/2v2/3t1/6c式中：Id——平均极限扩散电流；

n——电极上反应中电子的转移数；

D——电极上起反应的物质在溶液

中的扩散系数；

v——汞的流速；

t——在测量Id的电压时的滴汞周期；

c——在电极上发生反应物质的浓度。三、镉2.阳极溶出伏安法阳极溶出伏安法测定要点：（1）水样预处理。（2）标准曲线的绘制。（3）样品测定。伏安曲线三、镉四、铅铅是可在人体和动植物中积累的有毒金属，其主要毒性效应是导致贫血、神经机能失调和肾损伤等。铅对水生生物的安全质量浓度为0.16mg/L。（一）原子吸收光谱法（二）双硫腙分光光度法（三）阳极溶出伏安法（四）示波极谱分析法（五）电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法五、铜铜是人体所必需的微量元素，缺铜会导致贫血、腹泻等，但过量摄入铜亦会产生危害。铜对水生生物的危害较大。

（一）原子吸收光谱法（二）二乙氨基二硫代甲酸钠分光光度法（三）新亚铜灵萃取分光光度法（四）阳极溶出伏安法（五）示波极谱法（六）ICP-AES法六、锌锌是人体必不可少的有益元素，每升水含数毫克锌对人体和温血动物无害，但对鱼类和其他水生生物影响较大。（一）原子吸收光谱法（二）双硫腙分光光度法（三）阳极溶出伏安法（四）示波极谱分析法（五）ICP-AES法七、铬铬是生物体所必需的微量元素之一。铬的毒性与其存在价态有关，六价铬具有强毒性，为致癌物质，并易被人体吸收而在体内积累。

（一）二苯碳酰二肼分光光度法六价铬、总铬（二）火焰原子吸收光谱法测定总铬（三）硫酸亚铁铵滴定法八、砷元素砷毒性极低，而砷的化合物均有剧毒，三价砷化合物比其他价砷化合物毒性更强。砷化合物容易在人体内积累，造成急性或慢性中毒。

（一）新银盐分光光度法（二）二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法（三）氢化物发生-原子吸收光谱法（四）原子荧光光谱法测定砷、硒、锑、铋新银盐分光光度法：注：1.反应管；2.U形管；3.脱胺管；4.吸收管。砷化氢发生与吸收装置示意图八、砷氢化物发生-原子吸收光谱法：八、砷氢化物发生-原子吸收光谱法测定装置示意图第七节非金属无机物的测定详细内容可查阅《水和废水监测分析方法》（第四版）和其他水质监测资料。

九、其他金属化合物第七节非金属无机化合物的测定（一）酸度

指水中所含能与强碱发生中和作用的物质的总量。测定方法：1.酸碱指示剂滴定法

2.电位滴定法（二）碱度

指水中所含能与强酸发生中和作用的物质总量，包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。测定方法：1.酸碱指示剂滴定法

用酸碱指示剂的颜色变化指示滴定终点

2.电位滴定法

用滴定过程中pH的变化指示滴定终点一、酸度和碱度测定水的总碱度时，可能出现下列5种情况：

(1)M=0（或P=T）；

(2)P>M（或P>0.5T）；

(3)P=M

；

(4)P<M（或P<0.5T）；

(5)P=0（或M=T）。水中碱度组成示意图一、酸度和碱度二、pH

pH和酸度、碱度的区别和联系：

pH表示水的酸碱性的强弱，而酸度或碱度是水中所含酸或碱物质的含量。同样酸度的溶液，如1L0.1mol/L盐酸和1L0.1mol/L乙酸，二者的酸度都是5000mg/L（以CaCO3计），但其pH却大不相同。

测定水的pH的方法：1.比色法2.玻璃电极法玻璃电极法测量pH原理示意图三、溶解氧（DO）溶解氧：溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。大气压下降、水温升高、含盐量增加，都会导致溶解氧含量降低。测定水中溶解氧的方法：1.碘量法2.修正的碘量法3.氧电极法三、溶解氧（DO）极谱型氧电极结构示意图溶解氧测定仪

原理示意图1.黄金阴极；2.银-氯化银阳级；3.聚四氟乙烯薄膜；4.KCl溶液；5.壳体四、氰化物氰化物包括简单氰化物、络合氰化物和有机氰化物（腈）。简单氰化物易溶于水、毒性大；络合氰化物在水体中受pH、水温和光照等影响解离为毒性强的简单氰化物。测定方法：

1.硝酸银滴定法2.分光光度法五、氟化物氟化物广泛存在于天然水中。有色冶金、钢铁和铝加工、玻璃、磷肥、电镀、陶瓷、农药等行业排放的废水和含氟矿物废水是氟化物的人为污染源。测定水中氟化物的方法：1.离子色谱法2.氟离子选择电极法3.氟试剂分光光度法4.其他方法离子色谱分析流程示意图离子色谱图离子色谱法：五、氟化物氟离子选择电极法：五、氟化物氟离子选择电极结构示意图六、含氮化合物（一）氨氮水中的氨氮是指以游离氨(或称非离子态氨,NH3)和离子态氨（NH4+）形式存在的氮。测定水中氨氮的方法：

1.纳氏试剂分光光度法2.水杨酸-次氯酸盐分光光度法3.气相分子吸收光谱法4.离子选择电极法5.滴定法气相分子吸收光谱法：六、含氮化合物气相分子吸收光谱仪组成示意图（二）亚硝酸盐氮亚硝酸盐氮（NO2--N）是氮循环的中间产物。在氧和微生物的作用下，可被氧化成硝酸盐；在缺氧条件下也可被还原为氨。水中亚硝酸盐氮常用的测定方法：1.N-(1-萘基)乙二胺分光光度法2.离子色谱法3.气相分子吸收光谱法六、含氮化合物（三）硝酸盐氮硝酸盐是在有氧环境中最稳定的含氮化合物，也是含氮有机物经无机化作用最终阶段的分解产物。清洁的地表水硝酸盐氮（NO3--N）含量较低，受污染水体和一些深层地下水中硝酸盐氮含量较高。水中硝酸盐氮的测定方法：1.酚二磺酸分光光度法2.气相分子吸收光谱法3.紫外分光光度法六、含氮化合物（四）凯氏氮凯氏氮是指以凯氏（Kjeldahl）法测得的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。可用凯氏氮与氨氮的差值表示有机氮含量。将有机氮转变成氨氮，然后在碱性介质中蒸馏出氨，用硼酸溶液吸收，以分光光度法或滴定法测定氨氮含量，即为水样中的凯氏氮含量。六、含氮化合物（五）总氮水中的总氮含量是衡量水质的重要指标之一。其测定方法通常采用过硫酸钾氧化，使有机氮和无机氮化合物转变为硝酸盐，用紫外分光光度法或离子色谱法、气相分子吸收光谱法测定。六、含氮化合物七、硫化物地下水（特别是温泉水）及生活污水常含有硫化物，其中一部分是在厌氧条件下，由于微生物的作用，使硫酸盐还原或含硫有机物分解而产生的。焦化、造气、选矿、造纸、印染、制革等工业废水中亦含有硫化物。测定水中硫化物的主要方法：1.亚甲基蓝分光光度法2.碘量法3.间接火焰原子吸收光谱法4.气相分子吸收光谱法间接火焰原子吸收光谱法：七、硫化物硫化物转化吹气装置示意图八、含磷化合物在天然水和废（污）水中，磷主要以各种磷酸盐和有机磷化合物（如磷脂等）形式存在，也存在于腐殖质颗粒和水生生物中。磷是生物生长的必需元素之一，但水体中磷含量过高，会导致富营养化，使水质恶化。预处理：测定水中磷的主要方法：1.钼酸铵分光光度法2.钼锑抗分光光度法3.孔雀绿-磷钼杂多酸分光光度法测定磷预处理方法示意图八、含磷化合物九、其他非金属无机化合物根据地表水、地下水、废（污）水类型和对其水质要求不同，还可能要求测定其他非金属无机化合物，如氯化物、碘化物、硫酸盐、余氯、硼、二氧化硅等。它们的监测分析方法可查阅相关资料。第八节有机污染物的测定（一）化学需氧量(COD)

化学需氧量是指在一定条件下，氧化1L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的质量浓度（单位为mg/L）表示。

氧化回流装置示意图一、综合指标和类别指标1.重铬酸钾法

滴定过程：滴定前接近终点终点一、综合指标和类别指标COD测定实验的结果：终点接近终点滴定前一、综合指标和类别指标2.恒电流库仑滴定法式中：m——电极反应物的质量；

I——电解电流；

t——电解时间；

96500——法拉第常数；

M——电极反应物的摩尔质量；

n——1mol电极反应物的电子转移数。公式：一、综合指标和类别指标库仑滴定式COD测定仪工作原理示意图3.快速消解分光光度法4.氯气校正法一、综合指标和类别指标（二）高锰酸盐指数以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学需氧量，称高锰酸盐指数，以氧的质量浓度（单位为mg/L）表示。该指数常被作为反映地表水受有机物和还原性无机物污染程度的综合指标。化学需氧量（CODCr）和高锰酸盐指数是采用不同的氧化剂在各自的氧化条件下测定的，难以找出明显的相关关系。一般来说，重铬酸钾法的氧化率可达90%，而高锰酸钾法的氧化率为50%左右，两者均未完全氧化，因而都只是一个相对参考数据。一、综合指标和类别指标（三）生化需氧量(BOD)生化需氧量是指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。

BOD是反映水体被有机物污染程度的综合指标，也是研究废（污）水的可生化降解性和生化处理效果，以及生化处理废（污）水工艺设计和动力学研究中的重要参数。测定方法：1.五日培养法2.微生物电极法3.其他方法一、综合指标和类别指标BOD5测定的稀释倍数

1.五日培养法一、综合指标和类别指标BOD5期望值/(mg·L-1)稀释倍数水样类型6~20210~30520~301040~12020100~30050200~600100400~12002001000~6000500~1000河水、生物净化的生活污水河水、生物净化的生活污水生物净化的生活污水澄清的生活污水或轻度污染的工业废水轻度污染的工业废水或原生活污水轻度污染的工业废水或原生活污水重度污染的工业废水或原生活污水重度污染的工业废水(1)测定原理(2)非稀释法(3)稀释法

一、综合指标和类别指标2.微生物电极法微生物电极结构示意图微生物电极BOD测定仪的工作原理示意图一、综合指标和类别指标3.其他方法库仑滴定法BOD测定仪工作原理示意图一、综合指标和类别指标（四）总有机碳（TOC）总有机碳是以碳的含量表示水体中有机物总量的综合指标。由于TOC的测定采用燃烧法，因此能将有机物全部氧化，它比BOD或COD更能反映有机物的总量。目前广泛应用的测定TOC的方法是燃烧氧化-非色散红外吸收法。

TOC测定仪流程示意图一、综合指标和类别指标（五）挥发酚根据酚类物质能否与水蒸气一起蒸出，分为挥发酚与不挥发酚。通常认为沸点在230℃以下的为挥发酚（属一元酚），而沸点在230℃以上的为不挥发酚。挥发酚的主要分析方法：1.4-氨基安替比林分光光度法2.溴化滴定法一、综合指标和类别指标（六）油类油类化合物漂浮在水体表面，影响空气与水体界面间的氧交换；分散于水中的油可被微生物氧化分解，消耗水中的溶解氧，使水质恶化。测定水中油类物质的方法：1.重量法2.红外分光光度法3.非色散红外吸收法一、综合指标和类别指标（一）挥发性卤代烃挥发性卤代烃主要指三卤甲烷、四氯化碳等。各种卤代烃均有特殊气味和毒性，可通过皮肤接触、呼吸或饮水进入人体。测定水样中卤代烃的方法：1.气相色谱（GC）法2.气相色谱-质谱（GC-MS）法二、特定有机污染物气相色谱法：气相色谱仪测定流程1.载气钢瓶；2.减压阀；3.干燥净化管；4.稳压阀；5.流量计；6.汽化室；7.色谱柱；8.检测器；9.阻抗转换及放大器二、特定有机污染物（二）挥发性有机物凡在标准状况（273K，101.325kPa）下，饱和蒸气压大于0.13kPa的有机物（不包括金属有机化合物和有机酸类）为挥发性有机物。测定方法：1.吹扫捕集-气相色谱（P＆T-GC）法2.顶空气相色谱-质谱（HSGC-MS）法二、特定有机污染物二、特定有机污染物24种VOCs混合标准溶液气相色谱图

GC-MS联用仪组成方块图二、特定有机污染物1.