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環(huán)境監(jiān)測第一節(jié)環(huán)境監(jiān)測的目的和分類第二節(jié)

環(huán)境監(jiān)測特點和監(jiān)測技術概述第三節(jié)

環(huán)境標準一、環(huán)境監(jiān)測的目的根據(jù)環(huán)境質量標準,評價環(huán)境質量。根據(jù)污染特點、分布情況和環(huán)境條件,追蹤尋找污染源、提供污染變化趨勢,為實現(xiàn)監(jiān)督管理、控制污染提供依據(jù)。收集本底數(shù)據(jù),積累長期監(jiān)測資料,為研究環(huán)境容量、實施總量控制、目標管理、預測預報環(huán)境質量提供數(shù)據(jù)。為保護人類健康、保護環(huán)境、合理使用自然資源、制定環(huán)境法規(guī)、標準、規(guī)劃等服務。第一節(jié)環(huán)境監(jiān)測的目的和分類二、環(huán)境監(jiān)測的分類按監(jiān)測目的分類

監(jiān)視性監(jiān)測(又稱例行監(jiān)測或常規(guī)監(jiān)測)

特定目的監(jiān)測(又稱特例監(jiān)測)

污染事故監(jiān)測仲裁監(jiān)測

考核驗證監(jiān)測咨詢服務監(jiān)測

研究性監(jiān)測(又稱科研監(jiān)測)按監(jiān)測介質對象分類污染事故監(jiān)測-北江鎘污染事故2005年12月16日,韶關市環(huán)保局向省環(huán)保局緊急報告,15日北江高橋斷面監(jiān)測顯示,鎘濃度超標12倍!四小時后,省環(huán)保局調查組抵達韶關韶關冶煉廠,一家有著40年鉛鋅冶煉歷史的大型冶煉企業(yè),全國第三大鋅冶煉廠?,F(xiàn)有在職職工5000多人,年生產(chǎn)規(guī)模約24萬噸。2004年產(chǎn)值24億多元,交稅近2億元,2005年產(chǎn)值預計達到30億元。北江鎘污染事故應急處置深圳水市務集團公司

:投藥池15m×10m×2m。

聚合硫酸鐵劑

:7天共投放藥劑約3000噸

調水:3752萬m3監(jiān)測:設置30個監(jiān)測斷面

一、環(huán)境監(jiān)測的發(fā)展20世紀50年代:污染監(jiān)測階段或被動監(jiān)測階段20世紀70年代:主動監(jiān)測或目的監(jiān)測階段20世紀80年代初:污染防治監(jiān)測階段或自動監(jiān)測階段第二節(jié)

環(huán)境監(jiān)測特點和監(jiān)測技術概述二、環(huán)境污染和環(huán)境監(jiān)測的特點(一)環(huán)境污染的特點

1.時間分布性

2.空間分布性

3.環(huán)境污染與污染物含量(或污染因素強度)的關系

4.污染因素的綜合效應

5.環(huán)境污染的社會評價(二)環(huán)境監(jiān)測的特點

1.環(huán)境監(jiān)測的綜合性監(jiān)測手段:化學、物理、生物、物理化學、生物化學及生物物理等監(jiān)測對象:空氣、水體(江、河、湖、海及地下水)、土壤、固體廢物、生物等監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理:對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理、綜合分析,涉及該地區(qū)的自然和社會各個方面情況2.環(huán)境監(jiān)測的連續(xù)性3.環(huán)境監(jiān)測的追蹤性三、監(jiān)測技術概述(一)化學、物理技術重量法、容量分析、儀器分析(二)生物技術(三)監(jiān)測技術的發(fā)展經(jīng)過優(yōu)先選擇的污染物稱為環(huán)境優(yōu)先污染物,簡稱為優(yōu)先污染物(prioritypollutants)對優(yōu)先污染物進行的監(jiān)測稱為優(yōu)先監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測的要求準確可靠快速靈敏選擇性好三高:高靈敏度、高準確度、高分辨率三化:自動化、標準化、計算機化在野外事故現(xiàn)場測定要求快速、簡便四、環(huán)境優(yōu)先污染物和優(yōu)先監(jiān)測優(yōu)先污染物優(yōu)先污染物的特點難降解在環(huán)境中有一定殘留水平出現(xiàn)頻率較高具有生物積累性“三致”物質(致癌、致畸、致突變)毒性較大現(xiàn)代已有檢出方法表1.1

中國環(huán)境優(yōu)先污染物黑名單表中標有“△”符號者為推薦近期實施的名單,包括12個類別,48種有毒化學物質,其中有機物占38種。第三節(jié)環(huán)境標準環(huán)境標準是標準中一類,它是為了保護人群健康、防治環(huán)境污染、促使生態(tài)良性循環(huán),同時又合理利用資源,促進經(jīng)濟發(fā)展,依據(jù)環(huán)境保護法和有關政策,對有關環(huán)境的各項工作(例如:有害成分含量及其排放源規(guī)定的限量閾值和技術規(guī)范)所做的規(guī)定。一、環(huán)境標準的作用環(huán)境保護的工作目標判斷環(huán)境質量和衡量環(huán)保工作優(yōu)劣的準繩執(zhí)法的依據(jù)組織現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要手段和條件二、環(huán)境標準的分類和分級分類:環(huán)境標準環(huán)境質量標準污染物排放標準環(huán)境基礎標準環(huán)境方法標準環(huán)境標準物質標準

環(huán)保儀器、設備標準分級:國家標準地方標準行業(yè)標準三、制定環(huán)境標準的原則(一)要有充分的科學依據(jù)(二)既要技術先進,又要經(jīng)濟合理(三)與有關標準、規(guī)范、制度協(xié)調配套(四)積極采用或等效采用國際標準四、水質標準水環(huán)境質量標準地表水環(huán)境質量標準(GB3838—2002)海水水質標準(GB3097—1997)生活飲用水衛(wèi)生標準(GB5749—2006)漁業(yè)水質標準(GB11607—89)農(nóng)田灌溉用水水質標準(GB5084—85)排放標準污水綜合排放標準(GB8978—1996)醫(yī)院污水排放標準(GBJ48—83)工業(yè)水污染物排放標準造紙工業(yè)水污染物排放標準(GWPB2—1999)甘蔗制糖工業(yè)水污染物排放標準(GB3546—83)石油煉制工業(yè)水污染物排放標準(GB3551—83)紡織染整工業(yè)水污染物排放標準(GB4287—92)(一)地表水環(huán)境質量標準(GB3838—2002)

依據(jù)地表水水域環(huán)境功能和保護目標、控制功能高低依次劃分為五類:Ⅰ類主要適用于源頭水、國家自然保護區(qū)。Ⅱ類主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一級保護區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)卵場、仔稚幼魚的索餌場等。Ⅲ類主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)。IV類主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)。V類主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。廣州市水環(huán)境功能區(qū)區(qū)劃穗府(1993)59號廣州市江河水環(huán)境功能區(qū)劃分為飲用水源功能區(qū)和綜合用水區(qū)兩大類型。飲用水源功能區(qū):一級保護區(qū)1.西村水廠飲用水源一級保護區(qū):吸水點周圍半徑二百米及衛(wèi)生河。2.石門水廠飲用水源一級保護區(qū):吸水點周圍半徑二百米。3.江村水廠飲用水源一級保護區(qū):吸水點周圍半徑二百米。西村、石門、江村水廠飲用水源二級保護區(qū)(見穗府(1993)59號)西村、石門、江村水廠飲用水源準保護區(qū)新塘水廠飲用水源保護區(qū)(見穗府(1993)59號)沙灣水道飲用水源保護區(qū)(見穗府(1993)59號)綜合用水區(qū)(見穗府(1993)59號)廣東省環(huán)保公眾網(wǎng)西村水廠取水口(I)石門水廠取水口(I)江村水廠取水口(I)白鶴洲水廠員村水廠石溪水廠河南水廠黃埔水廠(二)生活飲用水衛(wèi)生標準(GB5749—2006)

2007年7月1日開始執(zhí)行水質檢測指標由原來的35項增加至106項微生物指標由2項增加至6項飲用水消毒劑由1項增加至4項毒理指標中無機化合物由5項增至21項,有機化合物由5項增至53項感官性狀和一般化學指標由15項增至20項(三)污水綜合排放標準(GB8978—1996)按地表水域使用功能要求和污水排放去向,分別執(zhí)行一、二、三級標準標準將排放的污染物按其性質及控制方式分為二類:第一類污染物是指能在環(huán)境或動植物內(nèi)蓄積,對人體健康產(chǎn)生長遠不良影響者。第二類污染物指長遠影響小于第一類的污染物質。標準分級排入GB3838Ⅲ類水域(劃定的保護區(qū)和游泳區(qū)除外)和排入GB3097中二類海域的污水,執(zhí)行一級標準。排入GB3838中Ⅳ、Ⅴ類水域和排入GB3097中三類海域的污水,執(zhí)行二級標準。排入設置二級污水處理廠的城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的污水,執(zhí)行三級標準。GB3838中Ⅰ、Ⅱ類水域和Ⅲ類水域中劃定的保護區(qū),GB3097中一類海域,禁止新建排污口,現(xiàn)有排污口應按水體功能要求,實行污染物總量控制,以保證受納水體水質符合規(guī)定用途的水質標準。討論題華僑醫(yī)院的廢水排放應執(zhí)行哪級標準?大坦沙污水處理廠尾水應執(zhí)行哪級標準?(四)回用水標準再生水回用景觀水體的水質標準

(CJ/T95—2000)中華人民共和國生活雜用水水質標準(CJ25.1—89)五、大氣標準

(一)大氣環(huán)境質量標準(GB3095—1996)標準分為三級:一級標準:為保護自然生態(tài)和人群健康,在長期接觸情況下,不發(fā)生任何危害影響的空氣質量要求。二級標準:為保護人群健康和城市、鄉(xiāng)村的動、植物,在長期和短期的情況下,不發(fā)生傷害的空氣質量要求。三級標準:為保護人群不發(fā)生急、慢性中毒和城市一般動、植物(敏感者除外)能正常生長的空氣質量要求。根據(jù)地區(qū)的地理、氣候、生態(tài)、政治、經(jīng)濟和大氣污染程度劃分三類地區(qū):一類區(qū):國家規(guī)定的自然保護區(qū)、風景游覽區(qū)、名勝古跡和療養(yǎng)地等。二類區(qū):城市規(guī)劃中確定的居民區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、名勝古跡和廣大農(nóng)村寨。三類區(qū):大氣污染程度比較重的城鎮(zhèn)和工業(yè)區(qū)以及城市交通樞紐、干線等。(二)保護農(nóng)作物的大氣污染物最高允許濃度標準(GB9137—88)(三)鍋爐大氣污染物排放標準(GB13271—2001)六、固體廢物控制標準農(nóng)用污泥中污染物控制標準(GB4284—84)農(nóng)用粉煤灰中污染物控制標準(GB8173—87)農(nóng)藥安全使用標準(GB4285—84)城鎮(zhèn)垃圾農(nóng)用控制標準(GB8172—87)有色金屬工業(yè)固體廢物控制標準(GB5085—85)建材工業(yè)廢渣放射性限制標準(GB6763—86)七、未列入標準的物質最高允許濃度的估算(一)參考國外標準(二)從公式估算(三)直接做毒理試驗再估算本章結束

謝謝!氣體標準樣品氮氣中五種苯系物混合:苯、甲苯、對二甲苯、間二甲苯與鄰二甲苯主要用途:配制氣體工作標準,校準氣體監(jiān)測分析儀器狀態(tài):氣體包裝規(guī)格:2L鍍層鋁瓶配鍍鉻瓶閥水質標準樣品水質總磷主要用途:環(huán)境監(jiān)測及分析測試中的質量保證和質量控制,也可用于儀器校準、方法驗證和技術仲裁。狀態(tài):液體包裝規(guī)格:20ml玻璃安瓿瓶環(huán)境監(jiān)測的目的是什么?環(huán)境監(jiān)測具有哪些特點?472.1水資源及水質污染2.2水質監(jiān)測方案的制定

2.3水樣的采集和保存

2.4水樣的預處理

2.5物理性質的檢驗2.6金屬化合物的測定

2.7非金屬無機物的測定2.8有機化合物的測定2.9底質監(jiān)測2.10活性污泥性質的測定2.11水質污染生物監(jiān)測

第二章水和廢水監(jiān)測48第一節(jié)水質污染與監(jiān)測一、水資源及水質污染1、水資源

全球總貯水量估計為13.9億立方千米;其中淡水總量僅為0.36億立方干米;除冰川和冰帽外,可利用的淡水總量不足世界總貯水量的1%。49按人均擁有水量計,我國僅有2200m3/人,約占世界平均水平的1/4。

廣州市人均本地水資源占有量只及全省人均的三分之一和全國人均的一半?。?!502、水質污染(waterpollution)三門峽大壩出水口處的水質污染嚴重51赤潮發(fā)生時的紅色波濤船行過赤潮海域時的紅色浪花2000年發(fā)生在渤海灣的大面積赤潮52圖2.12002年中國沿海各省、市、自治區(qū)赤潮發(fā)現(xiàn)次數(shù)圖2.22002年中國沿海各省、市、自治區(qū)赤潮發(fā)生面積百分比53圖2.3海上溢油事故發(fā)生的海域

3.溢油542、水質污染類型553、水體自凈當污染物進入水體后,首先被大量水稀釋,隨后經(jīng)一系列物理、化學和生物變化,其結果使污染物濃度降低,并發(fā)生質的變化。自凈能力決定著水體的環(huán)境容量思考:污染物控制中,用濃度控制好還是總量控制好?工廠廢水進行處理后達標排放,還要繳納排污費嗎?生活污水(淀粉、蛋白質、脂肪)水解酶氨基酸、脂肪酸、甘油、低分子糖好氧菌CO2,H2O,無機鹽561、水質監(jiān)測的對象

二、水質監(jiān)測的對象和目的環(huán)境標準的分類??572、水質監(jiān)測的目的1)地表水及地下水-經(jīng)常性監(jiān)測,以掌握水質現(xiàn)狀及變化趨勢。2)生產(chǎn)和生活過程——監(jiān)視性監(jiān)測,評價是否符合排放標準。3)事故監(jiān)測——應急監(jiān)測,分析事故原因及危害。4)為環(huán)境管理——提供數(shù)據(jù)和資料。5)為環(huán)境科學研究——提供數(shù)據(jù)和資料。5859三、監(jiān)測項目(monitoringitems)1、確定監(jiān)測項目的依據(jù)

602.監(jiān)測項目的確定原則

選擇國家和地方的地表水環(huán)境質量標準中要求控制的監(jiān)測項目;

選擇對人和生物危害大、對地表水環(huán)境影響范圍廣的污染物;

選擇國家水污染物排放標準中要求控制的監(jiān)測項目;

所選監(jiān)測項目有“標準分析方法”、“全國統(tǒng)一監(jiān)測分析方法”。

各地區(qū)可根據(jù)本地區(qū)污染源的特征和水環(huán)境保護功能的劃分,酌情增加某些選測項目;根據(jù)本地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展、監(jiān)測條件的改善及技術水平的提高,可酌情增加某些污染源和地表水監(jiān)測項目。

61《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838-2002)基本項目:水溫、pH值、溶解氧、化學需氧量、BOD5、氨氮等;其中:感官性狀指標:濁度、水溫等;細菌學指標:大腸菌群;保證水質自凈的指標:pH值、生化需氧量和化學需氧量等;防止封閉水域富營養(yǎng)化的指標:磷和氮;化學、毒理指標:重金屬、氧化物、多環(huán)芳烴等其他①江河、湖泊、渠道、水庫監(jiān)測1、地表水監(jiān)測項目622、海水監(jiān)測項目《海水水質標準》(GB3097-1997),將水質分成四類。監(jiān)測項目包括:水溫、漂浮物質、懸浮物質、色、臭、味、溶解氧、化學需氧量、汞、鎘、氰化物、揮發(fā)性酚等;63《生活飲用水水質衛(wèi)生規(guī)范》(2001年)分為常規(guī)和非常規(guī)檢驗項目。常規(guī)檢驗項目:色、臭和味、錳、揮發(fā)性酚、陰離子合成洗滌劑、砷、氟化物、總大腸菌群、總α放射性等34項非常規(guī)檢驗項目及限值:鈹、鉈、1,1-二氯乙烯、甲草胺、滴滴涕、樂果、林丹、五氯酚、氯化氰等62項。2、生活飲用水監(jiān)測項目64《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)第一類,在車間或車間處理設施排放口采樣測定的污染物,包括總汞、烷基汞、總鎘、六價鉻、總砷、總鉛、總鎳、苯并(a)芘、總鈹、總銀、總α放射性、總β放射性;第二類,在排污單位排放口采樣測定的污染物,包括pH、色度、懸浮物、生化需氧量、化學需氧量、石油類、動植物油、揮發(fā)酚、總氰化物、硫化物等;測量廢(污)水排放量;(三)廢(污)水監(jiān)測項目65四、水質監(jiān)測分析方法應遵循:靈敏度和準確度能滿足測定要求;方法成熟;抗干擾能力好;操作簡便。

我國環(huán)保部將現(xiàn)行方法分為三類:A類為國家或行業(yè)的標準方法,是評價其它監(jiān)測方法的基準方法,也是環(huán)境糾紛法定的仲裁方法;B類為統(tǒng)一方法,被多個實驗室驗證是成熟的方法;C類為試用方法,少數(shù)人研究和應用,或直接從國外引進,供監(jiān)測科研人員試用。1、選擇監(jiān)測分析方法的原則662、監(jiān)測分析方法的分類:

原子吸收法:冷原子吸收法、火焰原子吸收法和石墨爐原子吸收法。分光光度法:可見、紫外和紅外分光光度法。等離子體發(fā)射光譜(ICP-AES)法:電化學法:庫侖分析法、電位分析法和近代極譜分析法離子色譜法:其他方法:化學法、原子熒光法、氣相分子吸收光譜法、等離子發(fā)射光譜-質譜(ICP-MS)

①用于測定無機污染物的方法67

氣相色譜(GC)和高效液相色譜法(HPLC):分離多種有機物。

氣相色譜-質譜法(GC-MS):可對浮渣環(huán)境樣品中的微量組分進行定性和定量分析。其他方法:分光光度法、化學法等應用于常規(guī)監(jiān)測中的有機物類別測定、耗氧有機物測定。②用于測定有機污染物的方法還有生物測定法、放射性監(jiān)測法和污染物形態(tài)分析等用于水和廢水污染因子的測定。68部分監(jiān)測分析方法測定項目69五、污染物的形態(tài)分析1、污染物的形態(tài):指污染物在環(huán)境中呈現(xiàn)的化學狀態(tài)、價態(tài)、異構狀態(tài)。如:水俁病水體中生物組織中鉻在水體中可以、價態(tài)存在。游離的金屬離子對水體中浮游生物和魚類可能是最具有毒性的。70直接測定法:使用專一性的化學方法或物理化學方法測定樣品中污染物的各種形態(tài);分離測定法:將樣品中不同形態(tài)的待測組分用物理法或物理化學法先進行分離,然后逐一測定;干法:用電子探針、X射線衍射儀、核磁共振波譜儀等對顆粒狀樣品或生物樣品進行非破壞性的形態(tài)分析;理論計算法:利用被研究體系有關熱力學數(shù)據(jù)進行計算,確定其形態(tài)的方法。2、對污染物形態(tài)分析常用的方法71第二節(jié)水質監(jiān)測方案的制訂監(jiān)測方案是檢測程序和技術方法的總體設計。首先明確監(jiān)測目的,然后在調查研究基礎上確定監(jiān)測項目;其次,布設監(jiān)測斷面和采樣點,安排采樣時間與采樣頻率;再者,選定采樣方法和分析測定技術;

最后,提出要求,制定質量控制和保證措施及實施進度計劃。

72一、地面水質監(jiān)測方案的制訂1、基礎資料收集⑴水體的水文、氣候、地質和地貌資料。如水位、水量、流速及流向的變化;降雨量、蒸發(fā)量及歷史上的水情;河寬、河深、河床結構及地質狀況等。⑵水體沿岸城市分布、工業(yè)布局、污染源及其排污情況、城市給排水情況等。⑶水體沿岸水資源現(xiàn)狀及用途。如飲用水源分布和重點水源保護區(qū),水體流域土地功能及近期使用計劃等。⑷歷年水質監(jiān)測資料、水文實測資料、水環(huán)境研究成果等。73⑴布置原則2、監(jiān)測斷面和采樣點的設置①在對調查研究結果和有關資料進行綜合分析的基礎上,根據(jù)水體尺度范圍,考慮代表性、可控性及經(jīng)濟性等因素、確定斷面類型和采樣點數(shù)量,并不斷優(yōu)化。②有大量廢水排入河流的主要居民區(qū)、工業(yè)區(qū)的上游和下游,支流與干流匯合處,入海河流河口處及受潮汐影響河段,國際河流出入國境線出入口,湖泊、水庫出入口,應設監(jiān)測斷面。7475767778(3)飲用水水源地和流經(jīng)主要風景游覽區(qū)、自然保護區(qū),以及與水質有關的地方病發(fā)病區(qū)、嚴重水土流失區(qū)及地球化學異常區(qū)的水域或河段,應設置監(jiān)測斷面。(4)監(jiān)測斷面的位置應避開死水區(qū)、回水區(qū)、排污口處,盡量選擇水流平穩(wěn)、水面寬闊、無淺灘的順直河流。(5)監(jiān)測斷面應盡可能與水文測量斷面重合;要求有明顯岸邊標志。79⑵河流監(jiān)測斷面需設置背景斷面、對照斷面、控制斷面和削減斷面為特定的環(huán)境管理還可設管理斷面。8081a、背景斷面:指為評價某一完整水系的污染程度,未受人類生活和生產(chǎn)活動影響,能夠提供水環(huán)境背景值的斷面。

背景斷面須能反映水系未受污染時的背景值。要求:基本上不受人類活動的影響,遠離城市居民區(qū)、工業(yè)區(qū)、農(nóng)藥化肥施放區(qū)及主要交通路線。原則上應設在水系源頭處或未處污染的上游河段,如選定斷面處于地不離化學異常區(qū),則要在異常區(qū)的上、下游分別設置。如有較嚴重的水土流失情況,則設在水土流失區(qū)的上游。82b、對照斷面:指具體判斷某一區(qū)域水環(huán)境污染程度時,位于該區(qū)域所有污染源上游處,能夠提供這一區(qū)域水環(huán)境本底值的斷面。反映進入本監(jiān)測河段前的水體水質狀況,布設在進入城市或工業(yè)區(qū)以前的地方,避開各種廢水、污水流入或回流處。83c、控制斷面:指為了解水環(huán)境受污染程度及期其變化情況的斷面??刂茢嗝嬗脕矸从衬撑盼蹍^(qū)(口)排放的污水對水質的影響。應設置在排污區(qū)(口)的下游,污水與河水基本混勻處??刂茢嗝娴臄?shù)量、控制斷面與排污區(qū)(口)的距離可根據(jù)以下因素決定:主要污染區(qū)的數(shù)量及其間的距離;各污染源的實際情況;主要污染物的遷移轉化規(guī)律和其它水文特征等;84d、削減斷面:指工業(yè)廢水或生活污水在水體內(nèi)流經(jīng)一定距離而達到最大程度混合,污染物受到稀釋、降解,其主要污染物濃度有明顯降低的斷面。通常設在城市或工業(yè)區(qū)最后一個排污口下游1500m以外的河段上。85⑶湖泊、水庫監(jiān)測垂線(或斷面)的布設湖泊、水庫通常只設監(jiān)測垂線,當水體復雜時,可參考河流的有關規(guī)定。①在湖(庫)的不同水域,如進水區(qū)、深水區(qū)、湖心區(qū)、岸邊區(qū),按照水體類別和功能設置監(jiān)測垂線。②湖(庫)若無明顯功能區(qū)別,可用網(wǎng)格法均勻設置監(jiān)測垂線,其垂線數(shù)根據(jù)湖(庫)面積、湖內(nèi)形成環(huán)流的水團及入湖(庫)河流數(shù)等因素酌情確定。86⑷海洋根據(jù)污染物在較大面積海域分布不均勻性和局部海域的相對均勻性的時空特征,用統(tǒng)計方法將監(jiān)測海域分為污染區(qū)、過渡區(qū)和對照區(qū),在三類區(qū)域分別設置適量監(jiān)測斷面和采樣垂線。87⑸采樣點位的確定

根據(jù)水面寬度確定斷面上的采樣垂線,在根據(jù)采樣垂線水深確定采樣點的數(shù)目和位置。對于江、河水系:88說明:1)監(jiān)測斷面上采樣垂線的布設,應避開岸邊污染帶。對有必要進行監(jiān)測的污染帶,可在污染帶內(nèi)酌情增加垂線。2)對無排污河段或有充分數(shù)據(jù)證明斷面上水質均勻時,可只設一條中泓垂線。3)凡布設于河口,要計算污染物排放通量的斷面,必須按本規(guī)定設置采樣垂線。

89說明:1)水深不足1m時,在1/2水深處;2)河流封凍時,在冰下0.5m處;3)若有充分數(shù)據(jù)證明垂線上水質均勻,可酌情減少采樣點數(shù);4)凡布設于河口,要計算污染物排放通量的斷面,必須按本規(guī)定設置采樣點。90⑸采樣點位的確定湖泊、水庫監(jiān)測垂線上采樣點的布設與河流相同,但如果存在分層現(xiàn)象,應先測定不同水深處的水溫、溶解氧等參數(shù),確定分層情況后,在決定垂線上的采樣點位和數(shù)目,一般在水面下0.5m處和水底以上0.5m處,還要在每一斜溫分層1/2處設點。海域也根據(jù)分層設置,如水深500-100m,在表層、10m層、50m層和底層設采樣點。

監(jiān)測斷面和采樣點確定后,應有固定的天然標識物;如果沒有應設人工標識物,或用定位儀(GPS)定位。使每次采集的樣品取自同一位置,保證其代表性和可比性。913、采樣時間與采樣頻率的確定1)飲用水源地:全年采樣不少于12次,采樣時間根據(jù)具體情況選定。2)河流:較大水系干流和中、小河流全年采樣不少于6次,采樣時間為豐水期、枯水期和平水期,每期采樣兩次。流經(jīng)城市或工業(yè)區(qū),污染較重的河流、游覽水域,全年采樣不少于12次。采樣時間為每月一次或視具體情況選定。3)潮汐河流:全年按豐、枯、平三期,每期采樣2天,分別在大潮期和小潮期進行,每次應當采集當天漲、退潮時水樣分別測定。924)設有專門監(jiān)測站的湖、庫,每月采樣不少于1次,全年不少于12次,其他湖、庫每年采樣2次,枯、豐水期各一次。有廢水排入、污染較重的湖、庫,應酌情增加采樣次數(shù)。5)背景斷面:每年采樣一次。在污染可能較重的季節(jié)進行。6)排污渠:全年采樣不少于3次。7)海水水質常規(guī)監(jiān)測,每年按豐、平、枯水期或季度采樣監(jiān)測2-4次。934、采樣及監(jiān)測技術的選擇

5、結果表達、質量保證及實施計劃94二、地下水質監(jiān)測方案的制訂

1、調查研究和收集資料(1)收集、匯總監(jiān)測區(qū)域的水文、地質、氣象等方面的有關資料和以往的監(jiān)測資料。(2)調查監(jiān)測區(qū)域內(nèi)城市發(fā)展、工業(yè)分布、資源開發(fā)和土地利用情況,尤其是地下工程規(guī)模應用等;了解化肥和農(nóng)藥的施用面積和施用量;查清污水灌溉、排污、納污和地面水污染現(xiàn)狀。95(3)測量或查知水位、水深,以確定采水器和泵的類型,所需費用和采樣程序。(4)在完成以上調查的基礎上,確定主要污染源和污染物,并根據(jù)地區(qū)特點與地下水的主要類型把地下水分成若干個水文地質單元。962、采樣點的布設布設兩類采樣井:對照監(jiān)測井和控制監(jiān)測井。對照監(jiān)測井:設在地下水流方向的上游不受監(jiān)測地區(qū)污染源一下的地方??刂票O(jiān)測井:總體是污染源周圍不同位置,特別是地下水流向的下游方向。在含水層滲透性較大的地方易造成帶狀污染區(qū)—設在地下水流向的平行和垂直方向上。含水層滲透性較小的地方易造成點狀污染區(qū)—設在近污染源處。污灌區(qū)造成的塊狀污染區(qū)—可采用網(wǎng)格布點法;排污溝等線狀污染源,可在其流向兩岸適當?shù)囟尾键c。973、采樣時間和采樣頻率的確定①每年在豐水期、枯水期分別采樣測定;有條件的地區(qū)根據(jù)地方特點,可按四季采樣;已建立長期觀測點的可按月采樣。②每一采樣期至少監(jiān)測1次,飲用水源每一采樣期應監(jiān)測2次,其間隔至少10天,即采一次分析檢驗一次,10天后再采、檢一次,可作為監(jiān)測數(shù)據(jù)報出。③對有異常情況的井點,應適當增加采樣監(jiān)測次數(shù)。98三、水污染源監(jiān)測方案的制訂99(二)采樣點設置1、工業(yè)廢水(1)在車間或車間處理設備的廢水排放口設置采樣點,測一類污染物(汞、鎘、砷、鉛、六價鉻、有機氯化合物、強致癌物質等)。(2)在工廠廢水總排放口布設采樣點,測二類污染物(懸浮物、硫化物、揮發(fā)酚、氰化物、有機磷化合物、石油類、銅、鋅、氟、硝基苯類、苯胺類等)。100(3)已有廢水處理設施的工廠,在處理設施的排放口布設采樣點。為了解廢水處理效果,可在進出口分別設置采樣點。(4)在排污渠道上,采樣點應設在渠道較直,水量穩(wěn)定,上游無污水匯入的地方??稍谒嫦?/4~1/2處采樣,作為代表平均濃度水樣采集。1012、城市污水(生活污水、醫(yī)院污水和綜合排污口等)1)城市污水管網(wǎng):在一個城市的主要排污口或總排污口設點采樣,城市污水干管的不同位置,污水進入水體的排放口,非居民生活排水支管接入城市污水干管的檢查井。2)城市污水處理廠:在污水處理廠的污水進出口處設點采樣;102(三)采樣時間和頻率《環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》對向國家直接報送數(shù)據(jù)的廢水排放源規(guī)定:

工業(yè)廢水:每年采樣監(jiān)測2-4次;生活污水:每年采樣監(jiān)測2次,春、夏季各1次;醫(yī)院污水:每年采樣監(jiān)測4次,每季度1次。103一、水樣的的類型第三節(jié)水樣的采集和保存104二、地表水樣的采集(Collectingofsurfacewatersample)(一)采集前的準備105(二)采樣方法和采樣器

(SamplingprocessandwaterSampler)106107三、地下水樣的采集

108四、廢(污)水樣的采集一、淺水采樣可用容器直接采集,或用聚乙烯塑料長把勺采集。二、深層水采樣可使用專制的深層采水器采集,也可將聚乙烯筒固定在重架上,沉入要求深度采集。三、自動采樣采用自動采樣器或連續(xù)自動定時采樣器采集。如自動分級采樣式采水器,可在一個生產(chǎn)周期內(nèi),每隔一定時間將一定量的水樣分別采集在不同的容器中;自動混合采樣式采水器可定日連續(xù)地將定量水樣或按流量比采集的水樣匯集于一個容器內(nèi)。P45109廢水樣類型110五、采集水樣注意事項1、測定懸浮物、pH、溶解氧、BOD、油類、硫化物、余氯、放射性、微生物等項目需單獨采樣;在測定溶解氧、BOD和有機污染物等項目的水樣必須充滿容器;測定pH、溶解氧和電導率等項目宜在現(xiàn)場測定。采樣時要同步測量水文和氣象參數(shù)。2、填寫登記表111六、流量的測量(flowmeasurement)(一)測量參數(shù):在采集水樣的同時,還需要測量水體的水位(m)、流速(m/s)、流量(m3/s)等水文參數(shù),(二)意義::因為在計算水體污染負荷是否超過環(huán)境容量、控制污染源排放量、估價污染控制效果等工作中,都必須知道相應水體的流量。(三)測量方法原則:對于較大的河流,水文部門一般設有水文監(jiān)測斷面,應盡量利用其所測參數(shù)。1121、流速儀法(流速-面積法)

將測量斷面分成若干小塊,測量每小塊的面積和流速,計算流量。流速可用流速儀測定。2、浮標法

浮標法是一種粗略測量流速的簡易方法。3、堰板法(溢流堰法)

這種方法適用于不規(guī)則的污水溝、污水渠中水流量的測量。4、流量計法5、容積法(四)測量方法:113七、水樣的保存和運輸114保存劑作

用適

圍HgCl2HNO3H2SO4NaOH抑制微生物生長防止金屬沉淀抑制微生物生長,與堿作用防止化合物的揮發(fā)各種形式的氮和磷多種金屬含有機物水樣(COD、TOC、油和油脂)、胺類氰化物、有機酸、酚類保存方法:1)冷藏或冷凍法 2)加入化學試劑保存法見表115第四節(jié)水樣的預處理一、水樣的消解(一)目的:破壞有機物,溶解懸浮性固性,將各種價態(tài)的欲測元素氧化成單一高價態(tài)或轉變成易于分離的無機化合物。(二)要求:消解后的水樣應清澈、透明、沉淀。(三)方法:消解水樣的方法有濕式消解法和干式分解法。

116H2SO4-H3PO4H2SO4-KMnO4117二、富集與分離(enrichingandseparation)118(一)氣提、頂空與蒸餾(volatilize,evaporatingandstilling)頂空法揮發(fā)性有機物VOCs揮發(fā)性無機物VICs氣提法蒸餾法119氣提法和蒸餾法實例120式中:K——預測組分在兩相中的分配系數(shù);

β——兩相體積比;

[X]G——平衡狀態(tài)下預測物X在氣相中的濃度;

[X]L——平衡狀態(tài)下預測物X在液相中的濃度;

VG——氣相體積;

VL——液相體積。欲測物氣相中的平衡濃度[X]G和水樣中原始濃度[X]L0之間的關系:121(二)萃取法1、溶劑萃取法(液一液萃取)(solventextractionmethod)122分配系數(shù)與分配比式中:V水——水相體積;

V有機——有機相體積;D——分配比;E——萃取率。公式圖2.13萃取率與分配比的關系分配比D萃取率E/%1232、固相微萃?。⊿PE)萃取劑是固體.工作原理:水樣中的欲測組分與共存干擾組分在固相萃取劑上作用力強弱不同,使它們彼此分離。固相萃取劑是含C18或C8、腈基、氨基等基團的特殊填料。(P56)124(三)吸附法125(四)離子交換法126(五)共沉淀法127A、利用吸附作用的共沉淀分離128B、利用生成混晶的共沉淀分離129C、用有機共沉淀劑進行共沉淀分離130(六)其他富集分離預處理方法(1)膜分離方法(2)泡沫浮選法(3)離心分離法(4)紙色譜法和薄層色譜法等131一、水溫地下水(比較穩(wěn)定)——常為8~12℃地上水變化較大——0~30℃測定方法:(一)水溫計法注意事項:1、放入水中3min,2、同時測氣溫、水的pH值,3、工業(yè)廢水多次讀數(shù)

(二)顛倒溫度計法:測深層水溫第五節(jié)物理指標檢驗132二、臭和味水中的臭和味主要來源于生活污水和工業(yè)廢水中污染物、天然物質的分解或與之有關的微生物活動。測定方法(1)定性描述法(2)臭閾值(稀釋倍數(shù))法133(一)定性描述法嗅:這種檢驗方法的要點是:取l00mL水樣于250mL錐形瓶中,檢驗人員依靠自己的嗅覺,分別在20℃和煮沸稍冷后聞其臭,用適當?shù)脑~語描述其臭特征,并按表劃分的等級報告臭強度。味:只有清潔的水或已經(jīng)確認經(jīng)口接觸對人體健康無害的水樣才能進行味的檢驗。檢驗方法:分別取20℃和煮沸冷卻后的水樣放入口中,嘗其味道,用適當詞語(酸、甜、咸、苦、澀等)描述,并參照表2-3記錄味的強度。134下表為臭強度等級135(二)臭閾值法(odorthresholdquantitymethod)操作要點用水樣和無臭水在錐形瓶中配制水樣稀釋系列(稀釋倍數(shù)不要讓檢驗人員知道),在水浴上加熱至60±1℃;檢驗人員取出錐形瓶,振蕩2-3次,去塞,聞其臭氣,與無臭水比較,確定剛好聞出臭氣的稀釋樣,計算臭閾值。臭閾值=[水樣體積(mL)+無臭水體積(mL)]/水樣體積(mL)136三、色度1、測定意義(1)顏色的分類表色——未除去懸浮物的顏色真色——除去懸浮物的顏色(2)應測“真色”2、測定方法(1)鉑鈷標準比色法——較清潔的、帶有黃色色調的天然水和飲用水(2)稀釋倍數(shù)法——污水(3)分光光度法137(一)鉑鈷標準比色法本方法是用氯鉑酸鉀(重鉻酸鉀)與氯化鈷(硫酸鈷)配成標準色列,再與水樣進行目視比色確定水樣的色度。規(guī)定每升水中1mg鉑和0.5mg鈷所具有的顏色作為1度。138

鉑鈷標準比色法標準色列139pH值對色度有較大影響,在測量色度同時應測量溶液的pH值。因氯鉑酸鉀昂貴,故可用重鉻酸鉀代替氯鉑酸鉀,用硫酸鈷代替氯化鈷,配制標準色列。1度:規(guī)定每升水中含1mg鉑和0.5mg鈷所具有的顏色稱為1度。本方法適用于清潔的、帶有黃色色調的天然水和飲用水的色度測定.140(一)稀釋倍數(shù)法(用于受污水樣的測定)該方法適用于受工業(yè)廢水污染的地面水和工業(yè)廢水顏色的測定。當水樣受污染時,首先用文字描述水樣顏色種類和深淺程度,如無色、微黃、淺黃、棕黃、微綠等。然后取一定量水樣,用蒸餾水稀釋到剛好看不到顏色,根據(jù)稀釋倍數(shù)表示該水樣的色度,單位為倍,所取水樣需在4℃保存并在12小時內(nèi)測定。141四、濁度一、測定意義懸浮于水中的膠體顆粒產(chǎn)生的散射現(xiàn)象,以濁度表示水中懸浮物對光線透過時所發(fā)生的阻礙程度。適用于天然水和飲用水的測定。1濁度=1mg硅藻土/1L蒸餾水的濁度(0.1mm,150目)二、測定方法1、目視比色法(黑底板上比色)2、分光光度法(680nm處)3、濁度儀法142(一)目視比濁法1.方法原理將水樣與用精制的硅藻土(或白陶土)配制的系列濁度標準溶液進行比較,來確定水樣的濁度。2.測定要點

(1)配制濁度標準貯備液。

(2)配制系列濁度標準溶液。

(3)取與系列濁度標準溶液等體積的搖勻水樣或稀釋水樣,與系列濁度標準溶液比較,視覺效果相近的標準液,即為水樣的濁度。143(二)分光光度法1.方法原理以甲?聚合物配制標準濁度溶液,用分光光度計于680nm波長處測其吸光度,與在同樣條件下測定水樣的吸光度比較,得知其濁度。144(二)分光光度法2.測定要點(1)制得濁度為400甲?濁度單位(NTU)的貯備液。(2)用甲?標準貯備液配制系列濁度標準溶液(3)用分光光度計于680nm波長處,測定系列濁度標準溶液的吸光度,繪制標準曲線。(4)按照測定系列濁度標準溶液方法測其吸光度,并由標準曲線上查得相應濁度145(三)濁度儀法

濁度儀是通過測量水樣對一定波長光的透射或散射強度而實現(xiàn)濁度測定的專用儀器,有透射光式濁度儀、散射光式濁度儀和透射光—散射光式濁度儀。146五、透明度一、定義:透明度是指水樣的澄清程度,潔凈的水是透明的。二、測定方法:

1.鉛字法2.塞氏盤法3.十字法147(一)鉛字法該方法用透明度計測定。測定時,將搖勻的水樣倒入筒內(nèi),從筒口向下觀察,并緩慢由放水口放水,直至剛好能看清放在底部的標準鉛字印刷符號,則筒中水柱高度(以cm計)即為被測水樣的透明度,讀數(shù)估計至0.5cm。水位超過30cm時為透明水樣。148(二)塞氏盤法一種現(xiàn)場測定透明度的方法。塞氏盤為直徑200mm龜黑白各半的圓盤,將其沉入水中,以剛好看不到盤面白色時的水深(cm)表示透明度。149六、殘渣一、定義:水蒸發(fā)后,殘余物質稱為殘渣二、分類:1、總殘渣(總固體)2、過濾性殘渣(溶解固體)3、非過濾性殘渣(懸浮固體)三、相關因素1、蒸發(fā)溫度2、蒸發(fā)時間150測定方法烘干溫度總殘渣(總固體)103-105℃,直接水浴上蒸干,烘干可過濾性殘渣(溶解固體)103-105℃,過濾后水樣,水浴上蒸干,烘干不可濾殘渣(懸浮固體)103-105℃,不可過濾的殘渣,烘干151

七、礦化度一、測定意義:用于評價水中的總含鹽量,是農(nóng)田灌溉用水適用性評價的主要指標之一。該指標一般只用于天然水。二、測定方法

重量法、電導法、陰陽離子加和法、離子交換法、比重法等單位:mg/L152八、電導率一、電導率的測定意義(1)定義:以數(shù)字表示溶液傳導電流的能力——間接推測離子成分的總濃度(2)K的有關因素:離子性質、濃度、溫度、粘度等153新鮮蒸餾水超純水天然水工業(yè)廢水海水0.5-2μs/cm<0.1μs/cm,50-500μs/cm>10000μs/cm

30000μs/cm154二、測定方法1.測定原理電阻R=ρl/A,電導率1/K=ρ,對于l、A固定的電導池,電導池常數(shù)Q=l/A,R=1/K·l/A=Q/K,則Q=RK∴K=Q/R,已知電導池常數(shù),求出R后→K值2.儀器:電導儀155九、氧化還原電位1、水體的氧化還原電位必須現(xiàn)場測定。2、測定方法以鉑電極為指示電極,飽和甘汞電極為參比電極,用晶體毫伏計或通用pH計測定。3、結果表達E被測水樣=E實測水樣+E飽和甘汞電極(測定溫度下)4、影響因素

溫度、pH、化學反應可逆性等156一、鋁

鋁對胃蛋白酶的活性有抑制作用(一)電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP-AES)(二)間接火焰原子吸收法第六節(jié)金屬化合物的測定157(一)電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜1、方法原理

I=aCb式中:I—發(fā)射特征譜線的強度;

C—被測元素的濃度;

a—與試樣組成、形態(tài)及測定條件等有關的系數(shù);

b—自吸系數(shù),b≤1。2、儀器裝置1582、測定要點(1)水樣預處理(2)配制標準溶液和試劑空白溶液。(3)測量159(二)間接火焰原子吸收法Al與Cu(Ⅱ)-EDTA發(fā)生定量交換,反應式如下:

生成物Cu(Ⅱ)-PAN可被氯仿萃取,分離后,測定剩余的銅,從而間接測定鋁的含量。該方法測定濃度范圍為0.1~0.8mg/L,可用于地表水、地下水、飲用水及污染較輕的廢(污)水中鋁的測定。160二、汞冷原子吸收法冷原子熒光法雙硫腙分光光度法161(一)冷原子吸收法(1)水樣保存及預處理

水樣——消解——

——

Hg蒸氣(2)繪制標準曲線(3)水樣的測定高錳酸鉀-過硫酸鉀消解法(KMnO4-K2S2O8

)和溴酸鉀-溴化鉀消解法,檢出下限0.1μg/ml,最佳條件0.05μg/ml162冷原子吸收測汞儀工作流程N2或空氣還原瓶分子篩吸收池汞燈光電倍增管放大器指示表記錄儀流量計脫汞阱抽氣泵253.7nm163(二)冷原子熒光法164

將水樣中的汞離子還原為基態(tài)汞原子蒸氣,吸收253.7nm的紫外光后,被激發(fā)而發(fā)射特征共振熒光,在一定的測量條件下和較低的濃度范圍內(nèi),熒光強度與汞濃度成正比。冷原子熒光測汞儀是測量吸收池中的汞原子蒸氣吸收特征紫外光被激發(fā)后所發(fā)射的特征熒光強度。165(三)雙硫腙分光光度法測汞原理檢測范圍:0.002~0.04mg/l水樣于95℃,在酸性介質中用高錳酸鉀和過硫酸鉀消解,將無機汞和有機汞轉變?yōu)槎r汞;用鹽酸羥胺還原過剩的氧化劑,加入雙硫腙溶液,與汞離子生成橙紅色螯合物,用三氯甲烷或四氯化碳萃取,再用堿溶液洗去過量的雙硫腙,于485nm波長處測定吸光度,以標準曲線法定量。166汞是極毒物質,雙硫腙汞的三氯甲烷溶液切勿丟棄,經(jīng)加入硫酸破壞有色物,并與其它雜質一起隨水相分離后,用氧化鈣中和殘存于三氯甲烷中的硫酸并去除水分,將三氯甲烷重蒸回收,可反復利用。含汞廢液可加入氫氧化鈉溶液中和至呈微堿性,再于攪拌下加入硫化鈉溶液至氫氧化物完全沉淀為止,沉淀物予以回收或進行其它處理。

注意167有機汞無機汞H+,氧化劑95℃測其吸光度標準曲線定量Hg2+雙硫腙溶液485nm橙色螯合物CCl4萃取酸性介質168三、鎘(一)原子吸收分光光度法(AAS)(二)雙硫腙分光光度法(三)陽極溶出伏安法169(一)原子吸收分光光度法(AAS)1、原理直接法、萃取法、離子交換AAS法2、定量分析方法(1)標準曲線法(2)標準加入法170直接吸入AAS測定鎘(銅、鉛、鋅)萃取火焰AAS測定微量鎘(銅、鉛)離子交換火焰AAS測定微量鎘(銅、鉛)石墨爐AAS測定微量鎘(銅、鉛)171(二)雙硫腙分光光度法測鎘①強堿性介質,CHCl3萃取,518nm(紅色)②硝酸消解稀釋

NaOH調pHGB7471-87注意兩點:172檢測范圍:~0.05mg/l,摩爾吸光系數(shù)ε=8.56×104方法基于在強堿性介質中,鎘離子與雙硫腙生成紅色螯合物,用三氯甲烷萃取分離后,于518nm處測其吸光度,與標準溶液比較定量。本方法適用于受鎘污染的天然水和廢水中鎘的測定173(三)陽極溶出伏安法陽極溶出伏安法是先使待測離子于適宜條件下在微電極(懸汞電極或汞膜電極)上進行富集,然后再利用改變電極電位的方法將被富集的金屬溶出,并記錄其伏安曲線。根據(jù)溶出峰電位進行定性,根據(jù)峰電流大小進行定量。其檢測下限可達1-1000μg/L。該方法適用于測定飲用水、地面水和地下水中鎘。174四、鉛(一)原子吸收分光光度法(AAS)(參見鎘的測定)(二)雙硫腙分光光度法

pH8.5-9.5,氨性檸檬酸鹽-氰化物介質,反應生成螯合物,CHCl3(CCl4)萃取,510nm比色。(三)示波極譜及陽極溶出伏安法175五、銅(一)二乙氨基二硫代甲酸鈉萃取分光光度法

pH9-10,DDTC試劑,生成黃棕色膠體絡合物,CHCl3(CCl4)萃取,440nm比色。(二)新亞銅靈萃取分光光度法中性或微酸介質,Cu+與新亞銅靈反應生成黃色螯合物,CHCl3-CH3OH萃取,457nm比色。176六、鋅(一)原子吸收分光光度法(AAS)(二)示波極譜及陽極溶出伏安法(三)雙硫腙分光光度法

pH4.0-4.5,鋅離子與雙硫腙反應生成紅色螯合物,CHCl3(CCl4)萃取,535nm比色。見鎘的測定177實驗中如出現(xiàn)高而無規(guī)律的空白值,這種現(xiàn)象往往是來源于含氧化鋅的玻璃,或表面被鋅所污染的玻璃器皿。因此,須用酸徹底浸泡清洗,并保留一套專供測定鋅用的玻璃器皿,單獨存放。

注意178鉻是生物體所必須的微量元素之一。鉻的毒性與其存在價態(tài)有關,六價鉻具有強毒性,為致癌物質,并易被人體吸收而在體內(nèi)蓄積。通常認為六價鉻的毒性比三價鉻大100倍。鉻的工業(yè)污染源主要來自鉻礦石加工、金屬表面處理、皮革鞣制、印染。照相材料等行業(yè)的廢水。鉻是水質污染控制的一項重要指標。六價鉻水樣保存:加NaOH至pH=8-9;總鉻水樣保存:加HNO3至pH<2。七、鉻179二苯碳酰二肼(DPC)分光光度法

O=CNH-NH-C6H5NH-NH-C6H5NaNO2分解過量的KMnO4尿素分解過量的NaNO21、六價鉻的測定(已用90年之久)Cr6++DPC絡合物λ=540nm2、總鉻的測定Cr3+Cr6++DPC絡合物λ=540nmKMnO4[O]紫紅色紫紅色(二)AAS法(三)滴定法180八、砷(一)新銀鹽分光光度法(二)二乙氨基二硫代甲酸銀(AgDDC)分光光度法

元素砷毒性極低,而砷的化合物均有劇毒,三價砷化合物比其他砷化物毒性更強。砷化物容易在人體內(nèi)積累,造成急性或慢性中毒。砷污染主要來源于采礦、冶金、化工、化學制藥、農(nóng)藥生產(chǎn)、玻璃、制革等工業(yè)廢水。181(一)新銀鹽分光光度法

KBH4+3H2O+H+→H3BO3+K++8[H][H]+As3

+(As5+)→AsH3↑AsH3+6AgNO3+2H2O→6Ag0+HAsO2+6HNO3400nm吸收黃色膠態(tài)銀1234砷化氫發(fā)生與吸收裝置1、反應管2、U形管3、脫胺管4、吸收管182(二)二乙氨基二硫代甲酸銀(AgDDC)分光光度法

紅色膠體銀

+2e[H]AgDDC510nm測吸光度183九、其他金屬化合物184一、酸度和堿度(一)酸度:凡水中能夠給出質子的物質與堿標準溶液(標準氫氧化鈉溶液)作用消耗的量,就叫做酸度。用甲基橙為指示劑所測酸度(終點pH值3.7)稱為甲基橙酸度或強酸酸度;以酚酞為指示劑所測酸度(終點pH值8.3)稱酚酞酸度(又稱總酸度),它包括強酸和弱酸。測定方法有:酸堿指示劑法和電位滴定法。酸度單位:CaCO3mg/L第七節(jié)非金屬無機物的測定185(二)堿度:凡水中能夠接受質子的物質與強酸發(fā)生中和作用的物質總量,稱為堿度。當?shù)味ㄖ练犹甘緞┯杉t色變?yōu)闊o色時(pH=8.3),指示水中氫氧根離子(OH-)已被中和,碳酸鹽均被轉化為重碳酸鹽,此時的滴定結果稱為“酚酞堿度”。當?shù)味ㄖ良谆戎甘緞⒂牲S色度為橙紅色時(pH4.4-4.5),指示水中的重碳酸鹽已被中和,此時的滴定結果稱為“總堿度”。測定方法有:酸堿指示劑法和電位滴定法。186天然水中監(jiān)督主要由重碳酸鹽、碳酸鹽和氫氧化物引起的,其中重碳酸鹽是水中堿度的主要形式。以酚酞為指示劑滴定消耗強酸量為P,繼續(xù)以甲基橙為指示劑滴定消耗強酸量為M,二者之和為T。M=0(或P=T)P>M(或P

>?T)P=MP<M(或P

<?T)P=0(或M=T)187二、pH值我國分別頒布工業(yè)“廢水”最高排放濃度pH=7.0-8.5,生活飲用水和地面水環(huán)境質量標準規(guī)定pH=6.5-8.5之間,天然水pH=6-9。廢水pH值表示其酸(堿)性的強弱,而酸(堿度)反應其酸(堿)性大小,是水中所含酸或堿物質的含量。同樣酸度的溶液,如0.1mol鹽酸和0.1mol乙酸,二者的酸度都是100mmol/L,但其pH值卻大不相同!188玻璃電極法以飽和甘汞電極(mercurouschlorideelectrode)為參比,以pH玻璃電極(glasselectrode)為指示電極組成原電池,在25℃下,每變化1個pH單位,電位差變化59.1mv,將電壓表的刻度變?yōu)閜H刻度,便可直接讀出溶液pH值。189比色法利用某些物質在pH值不同的溶液中呈現(xiàn)不同的顏色來進行與“標準”對比測量pH值。pH試紙法指示劑法酚酞:8.0-9.6無—粉紅—紅甲基橙:3.1-4.4紅—橙—黃甲基紅:4.4-6.2紅—黃190三、溶解氧(DO)(一)定義

溶解于水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧。(二)測定方法:

1、碘量法(清潔水樣)

2、修正碘量法(受污染地面水和工業(yè)廢水)

3、氧電極法(受污染地面水和工業(yè)廢水)采樣現(xiàn)場加MnSO4-KI固定,冷暗處,幾小時之內(nèi)測定。191酸性介質Mn2+Mn4+堿性介質DOI-Na2S2O3滴定I2(一)碘量法(DO)GB7489-87

檢測范圍:0.2-20mg/L原理:當水中含有氧化性物質、還原性物質及有機物時會干擾測定,應預先消除并根據(jù)不同的干擾物質采用修正的碘量法!1922、修正碘量法(DO)消除亞硝酸干擾疊氮化鈉修正法2NaN3+H2SO4=2HN3+Na2SO4HN3+HNO2=N2O+N2+H2O當水樣中三價鐵離子含量較高時,可加入氟化鉀或磷酸代替硫酸酸化來消除!NaN3劇毒,易爆,不可將堿性KI-NaN3直接酸化,以免產(chǎn)生有毒的疊氮酸霧!注意:HNO2+KI

+H2SO4=K2SO4

+I2+2H2O+N2O22N2O2+2H2O+O2=4HNO2193消除亞鐵離子干擾高錳酸鉀修正法用高錳酸鉀氧化亞鐵離子,消除干擾,過量的高錳酸鉀用草酸鈉溶液去除,生成的高價鐵離子用氟化鉀掩蔽,其他同碘量法。194三、氧電極法聚四氟乙烯薄膜電極極譜型原電池型電極探頭電流放大高純鉛陽極玻璃碳陽極陰極:O2+2H2O+4e=4OH-陽極:4Ag++4Cl-=4AgCl+4e反應

外電路接通時,有擴散電流通過,大小與O2濃度,陰極面積、膜性質、厚度有關。I=KC(I∝C)195四、氰化物196氰化物的測定硝酸銀滴定法197分光光度法:異煙酸-吡唑啉分光光度法(1)試劑及原理CN-CNCl戊烯二醛藍色染料:氯胺T(o)異煙酸H2O水解吡唑酮(縮合)(638nm)(2)介質中性(弱酸性)(3)檢測范圍0.004mg/L-0.25mg/L198五、氟化物(一)定義

氟是人體必需微量元素之一,缺氟易患齲齒?。嬘盟泻倪m宜濃度為0.5-1.0mg/L(F-)。當長期飲用含氟量高于1.5mg/L的水時,則易患斑齒病。如水中含氟高于4mg/L時,則可導致氟骨病。(二)方法

一、氟離子選擇電極法

二、氟試劑分光光度法199(一)氟離子選擇電極法原理:三氟化鑭LaF3單晶對F-的選擇性響應

工作電池:指示電極:LaF3

膜電極

參比電極:飽和甘汞

優(yōu)點:測定簡便、快速、靈敏、選擇性好、可測定渾濁、有色水樣等優(yōu)點.

檢出濃度范圍:0.05mg/L~1900mg/L(以F-計)200(二)氟試劑分光光度法試劑及原理:茜素絡合劑(ALC)和硝酸鑭介質:pH4.1的乙酸鹽緩沖介質

顯色反應產(chǎn)物顏色:藍色的三元絡合物最大吸收波長:620nm檢出濃度范圍:0.05mg/L~約1.80mg/L201(三)離子色譜法

離子色譜法(IC)是利用離子交換原理,連續(xù)對共存多種陰離子或陽離子進行分離、定性和定量的方法,其分析系統(tǒng)由輸液泵、進樣閥、分離柱、抑制柱和電導檢測裝置等組成。202六、含氮化合物(一)氨氮

一、納氏試劑分光光度法

二、水楊酸—次氯酸鹽分光光度法

三、電極法四、滴定法(二)亞硝酸鹽氮(三)硝酸鹽氮(四)凱氏氮(有機氮)(五)總氮203(一)氨氮

當水體受到含氮有機物污染時,含氮化合物在水中微生物和氧的作用下,進行生物降解,根據(jù)不同的氧化階段可以生成氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮。如果水中只檢出氨氮,說明水體剛受污染。

氨氮(NH3-N)以游離氨(NH3)或銨鹽(NH4+)形式存在于水中,兩者組成比例取決于水的pH值,當pH值偏高時,NH3的比例較高,反之,則銨鹽比例為高。2041、納氏試劑光度法(NH3

)2K2[HgI4]+3KOH+NH3→NH2Hg2IO+7KI+2H2O黃棕色410——425nm比色定量本法檢測限為:0.025mg/L-2mg/L本法適用于地面水、地下水和污(廢)水中氨氮化合物的測定2052、水楊酸-次氯酸光度法(NH3

)在亞硝基鐵氰化鈉存在下,氨與水楊酸和次氯酸反應生成藍色化合物697nm比色定量該法檢測限為:0.01mg/L-1mg/L

2064、滴定法當水樣中的氨氮較高時,可用該方法.取一定量水樣,調節(jié)pH在6.0-7.4,加入氯化鎂使呈微堿性。加熱蒸餾,釋出的氨用硼酸溶液吸收。取全部吸收液,以甲基紅-亞甲藍為指示劑,用酸標準溶液滴定。3、氣相分子吸收光譜法在水樣中加入次溴酸鈉,將氨鹽氧化成亞硝酸鹽,再加入鹽酸和乙醇溶液,則亞硝酸鹽迅速分解,生成二氧化氮,用空氣載入氣相分子吸收光譜儀的吸收管,測量該氣體對鋅空心陰極燈發(fā)射的213.9nm特征波長的吸光度,標準曲線法定量。207(二)亞硝酸鹽氮

亞硝酸鹽氮(NO2-N)是氮循環(huán)的中間產(chǎn)物。在氧和微生物的作用下,可被氧化成硝酸鹽,在缺氧條件下也可被還原為氨。亞硝酸鹽進入人體后,可使低鐵血紅蛋白失去輸氧能力。還可與仲胺類反應生成具致癌性的亞硝胺類物質。

2081、N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法

在pH值為1.8土0.3的酸性介質中,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酰胺反應,生成重氮鹽N-(1-萘基)-乙二胺偶聯(lián)生成紅色染料,540nm處進行比色測定。方法檢出限為:0.003mg/L-0.20mg/L2、離子色譜法:見氟化物測定法

3、氣相分子吸收光譜法209(三)硝酸鹽氮含氮有機化合物經(jīng)無機化作用最終階段的分解產(chǎn)物1、酚二磺酸分光光度法(顯色穩(wěn)定,測定范圍較寬)2、鎘柱還原法3、戴氏合金還原法4、紫外分光光度法5、氣相分子吸收光譜法

210(四)凱氏氮是指以基耶達(Kjeldahl)法測得的含氮量。它包括氨氮和在此條件下能轉化為銨鹽而被測定的有機氮化合物。如蛋白質、氨基酸、肽、核酸、尿素等,但不包括疊氮化合物、硝基化合物等。凱氏氮的測定要點是取適量水樣于凱氏燒瓶中,加入濃硫酸和催化劑(硫酸鉀)加熱消解,將有機氮轉變?yōu)榘钡?,然后在堿性介質中蒸餾出氨,用硼酸溶液吸收,以分光光度法或滴定法測定氨氮含量。211(五)總氮總氮包括有機氮和無機氮化合物(氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮)。水體總氮含量是衡量水質的重要指標之一。測定方法:1、加和法2、過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法3、儀器測定法(燃燒法)212七、硫化物種類:水中硫化物包括溶解性的H2S、HS-和S2-,酸溶性的金屬硫化物,以及不溶性的硫化物和有機硫化物。通常所測定的硫化物系指溶解性的及酸溶性的硫化物。意義:硫化氫毒性很大,可危害細胞色素,氧化酶,造成細胞組織缺氧,甚至危及生命:它還腐蝕金屬設備和管道,并可被微生物氧化成硫酸,加劇腐蝕性。因此,是水體污染的重要指標。213一、對氨基二甲基苯胺分光光度法

方法在酸性FeCl3存在下,S2-與對氨基二甲苯胺反應生成藍色亞甲藍染料665nm比色定量214二、碘量法乙酸鋅酸溶解過量碘硫代硫酸鈉滴定硫化物硫化鋅硫三、間接火焰原子吸收法四、氣相分子吸收光譜法215八、磷存在形式:各種磷酸鹽、有機磷(如磷脂等)、腐殖質粒子、水生生物。磷是生物生長必需元素之一,但水體中磷含量過高,會導致富營養(yǎng)化,使水質惡化。主要來源:化肥、冶煉、合成洗滌劑等行業(yè)的廢水和生活污水。測定方法:可按下圖所示預處理方法轉變成正磷酸鹽分別測定。用鉬銻抗分光光度法、孔雀綠—磷鉬雜多酸分光光度法等。216217在酸性條件下,溶解性正磷酸鹽與鉬酸銨、酒石酸銻鉀反應磷鉬雜多酸藍色絡合物700nm比色定量鉬銻抗分光光度法抗壞血酸還原218(一)化學需氧量(COD)(1)重鉻酸鉀法(CODCr)(2)恒電流庫侖滴定法化學需氧量是指水樣在一定條件下,氧化1升水樣中還原性物質所消耗的氧化劑的量,以氧的mg/L表示。水中還原性物質包括有機物和亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等無機物?;瘜W需氧量反映了水中受還原性物質污染的程度。第八節(jié)有機化合物的測定219重鉻酸鉀法(CODCr)-P110原理:在強酸性溶液中,用重鉻酸鉀將水中的還原性物質(主要是有機物)氧化,過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑,用硫酸亞鐵銨溶液回滴,根據(jù)所消耗的重鉻酸鉀量算出水樣中的化學需氧量,以氧的mg/L表示。計算:CODcr=(V0-V1)×C×8×1000/V2201.重鉻酸鉀法滴定過程滴定前接近終點終點221COD測定實驗的結果:終點接近終點滴定前222說明1.可氧化部分:直鏈脂肪族完全氧化

不易氧化部分:芳香族不易[O];吡啶族不易[O]

不可氧化部分:揮發(fā)性直鏈脂肪、苯等于蒸氣相

2.干擾及消除

Cl->200mg/L先定量稀釋;

含Cl-水樣,先加入HgSO4,使Cl-與Hg2+絡合,消除干擾;3.CODcr高,應先稀釋。

0.25mol/L重鉻酸鉀溶液可測定大于50mg/L的COD值;

0.025mol/L重鉻酸鉀溶液可測定5~50mg/L的COD值223(二)高錳酸鹽指數(shù)高錳酸鹽指數(shù):以高錳酸鉀溶液為氧化劑測得的化學耗氧量。按測定溶液的介質不同,分為酸性高錳酸鉀法和堿性高錳酸鉀法。當Cl-含量高于300mg/L時,應采用堿性高錳酸鉀法;對于較清潔的地面水和被污染的水體中氯化物含量不高(Cl-<300mg/L)的水樣,常用酸性高錳酸鉀法。224(三)生化需氧量BiologicalOxygenDemand(BOD)生化需氧量:是指在有溶解氧的條件下,好氧微生物在分解水中有機物的生物化學氧化過程中所消耗的溶解氧量。同時亦包括如硫化物、亞鐵等還原性無機物質氧化所消耗的氧量。有機物在微生物作用下好氧分解大體為兩個階段:1、含碳物質氧化階段,主要是含碳有機物氧化為二氧化碳和水;2、硝化階段,主要是含氮有機化合物在硝化菌的作用下分解為亞硝酸鹽和硝酸鹽。

225BOD測定方法1.五天培養(yǎng)法(20℃)2.微生物電極法3.其他方法

1.檢壓庫侖式BOD測定儀

2.測壓法2261、五天培養(yǎng)法取兩份水樣分別置于溶解氧瓶中,須全充滿,無氣泡,加塞,水封。取一份放入20℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5天,測定溶解氧;另一份當天測定。培養(yǎng)5天后:剩余DO≥1mg/L,消耗DO≥2mg/L,若不能滿足以上條件,一般應舍掉該組結果,重新稀釋培養(yǎng)。227測定結果計算B1——稀釋水(接種稀釋水)在培養(yǎng)前的溶解氧(mg/L);B2——稀釋水(接種稀釋水)在培養(yǎng)后的溶解氧(mg/L);f1——稀釋水(接種稀釋水)在培養(yǎng)液中所占比例;f2——水樣在培養(yǎng)液中所占比例;228(四)總有機碳(TOC)-P118(一)定義與測定意義總有機碳:是以碳的含量表示水體中有機物質總量的綜合指標。由于TOC的測定采用燃燒法,因此能將有機物全部氧化,它比BOD5或COD更能反映有機物的總量。(二)測定原理廣泛應用的測定方法是燃燒氧化—非色散紅外吸收法。其測定原理是:將一定量水樣注入高溫爐內(nèi)的石英管,在900-950℃溫度下,以鉑和三氧化鈷或三氧化二鉻為催化劑,使有機物燃燒裂解轉化為二氧化碳,然后用紅外線氣體分析儀測定CO2含量,從而確定水樣中碳的含量。因為在高溫下,水樣中的碳酸鹽也分解產(chǎn)生二氧化碳,故上面測得的為水樣中的總碳(TC)。229通常認為沸點在230℃

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