工業(yè)廢水監(jiān)測及水質(zhì)分析技術(shù)手冊前言工業(yè)廢水監(jiān)測與水質(zhì)分析是環(huán)境保護工作的基石，是評價企業(yè)排污行為、保障水環(huán)境安全、實施有效環(huán)境管理的科學(xué)依據(jù)。本手冊旨在系統(tǒng)梳理工業(yè)廢水監(jiān)測的關(guān)鍵環(huán)節(jié)與核心技術(shù)，為相關(guān)從業(yè)人員提供一套兼具專業(yè)性、嚴謹性與實用性的操作指引。手冊內(nèi)容的組織力求貼合實際工作流程，從監(jiān)測方案的制定到最終數(shù)據(jù)的解讀與應(yīng)用，均進行了較為詳盡的闡述。我們期望本手冊能成為一線監(jiān)測人員、環(huán)境管理人員及相關(guān)技術(shù)人員的得力助手，共同推動工業(yè)廢水治理水平的提升與水環(huán)境質(zhì)量的持續(xù)改善。本手冊的編寫參考了國家現(xiàn)行的法律法規(guī)、標準方法及技術(shù)導(dǎo)則，并融入了行業(yè)內(nèi)成熟的實踐經(jīng)驗。第一章工業(yè)廢水監(jiān)測概述1.1監(jiān)測目的與意義工業(yè)廢水監(jiān)測的根本目的在于準確掌握工業(yè)廢水的排放特征、污染物種類、濃度水平及其變化趨勢。其核心意義體現(xiàn)在以下幾個方面：為環(huán)境管理部門提供執(zhí)法依據(jù)，助力排污許可制度的實施與排污收費的核定；為企業(yè)自身優(yōu)化生產(chǎn)工藝、改進污染治理設(shè)施、實現(xiàn)清潔生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支持；為區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量評價、污染預(yù)警及綜合防治規(guī)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；同時，也為環(huán)境科學(xué)研究、環(huán)境影響評價等工作提供不可或缺的技術(shù)支撐。1.2監(jiān)測原則工業(yè)廢水監(jiān)測應(yīng)遵循以下基本原則：*代表性原則：確保所采集的樣品及獲取的數(shù)據(jù)能夠真實反映工業(yè)廢水的整體特性和排放狀況。*科學(xué)性原則：監(jiān)測方案的設(shè)計、監(jiān)測方法的選擇、數(shù)據(jù)的分析與解釋均需基于科學(xué)原理。*系統(tǒng)性原則：從方案設(shè)計、樣品采集、運輸保存、實驗室分析到數(shù)據(jù)報告，形成一個完整的體系。*規(guī)范性原則：監(jiān)測全過程應(yīng)嚴格遵守國家或行業(yè)頒布的標準規(guī)范和技術(shù)導(dǎo)則。*準確性與精密性原則：努力確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確無誤和結(jié)果的可重復(fù)性。1.3監(jiān)測依據(jù)工業(yè)廢水監(jiān)測工作必須嚴格依據(jù)國家及地方的法律法規(guī)、標準和技術(shù)規(guī)范進行。主要依據(jù)包括但不限于《中華人民共和國環(huán)境保護法》、《中華人民共和國水污染防治法》等法律；國家及地方發(fā)布的水污染物排放標準；以及《地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、《水質(zhì)采樣技術(shù)指導(dǎo)》等相關(guān)的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則和分析方法標準。在實際工作中，應(yīng)確保所采用的標準和規(guī)范為最新有效版本。第二章監(jiān)測方案設(shè)計2.1監(jiān)測目的與監(jiān)測對象確定在開展具體監(jiān)測工作之前，首要任務(wù)是明確監(jiān)測目的。是為了排污申報登記、排污許可證執(zhí)行情況檢查，還是為了特定污染事故調(diào)查、治理設(shè)施效果評估，或是為了科研目的？監(jiān)測目的的不同，直接決定了后續(xù)監(jiān)測方案的設(shè)計方向。監(jiān)測對象則通常為工業(yè)企業(yè)排放的生產(chǎn)廢水、廠區(qū)生活污水以及可能的初期雨水。需要明確具體的排污單位、主要產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝及可能產(chǎn)生的特征污染物。2.2監(jiān)測范圍與布點監(jiān)測范圍應(yīng)根據(jù)監(jiān)測目的和企業(yè)的生產(chǎn)布局、排污系統(tǒng)走向來確定。對于企業(yè)總排放口，這是必測點位，以掌握企業(yè)整體排污情況。此外，還應(yīng)考慮對主要車間或工藝單元的排放口進行監(jiān)測，以便識別污染源頭，為工藝改進提供依據(jù)。在某些情況下，如企業(yè)設(shè)有污水處理站，還需對處理站的進口和出口分別進行監(jiān)測，以評估處理效果。點位布設(shè)應(yīng)遵循代表性、可行性和經(jīng)濟性原則。要避開死水區(qū)域、渦流區(qū)，選擇水流平穩(wěn)、混合均勻的位置。對于管道排放，采樣點應(yīng)設(shè)在管道平直段，距閥門、彎頭、泵等擾動部件有一定距離。2.3監(jiān)測項目與頻次監(jiān)測項目的確定是監(jiān)測方案設(shè)計的核心環(huán)節(jié)之一。通常包括以下幾類：*常規(guī)污染物：如pH值、化學(xué)需氧量（COD）、五日生化需氧量（BOD5）、懸浮物（SS）、氨氮、總氮、總磷等，這些是衡量水體有機污染和富營養(yǎng)化潛力的基本指標。*特征污染物：根據(jù)企業(yè)所屬行業(yè)的特點確定，例如化工行業(yè)可能涉及各類有機溶劑、重金屬；印染行業(yè)涉及色度、苯胺類、六價鉻等；食品加工行業(yè)則關(guān)注動植物油等。*其他特定項目：根據(jù)監(jiān)測目的和管理需求，可能還需監(jiān)測水溫、溶解氧、石油類、揮發(fā)酚等。監(jiān)測頻次的設(shè)定需綜合考慮排污單位的生產(chǎn)周期、污染物排放的穩(wěn)定性、環(huán)境管理的要求以及監(jiān)測成本等因素。對于穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn)的企業(yè)，可采用周期性（如每日、每周、每月）的定期監(jiān)測；對于間歇性生產(chǎn)或有季節(jié)性波動的，應(yīng)在生產(chǎn)高峰期增加監(jiān)測頻次；對于污染事故應(yīng)急監(jiān)測，則需根據(jù)事故發(fā)展情況，進行加密、跟蹤監(jiān)測。2.4監(jiān)測方法選擇監(jiān)測方法的選擇直接關(guān)系到監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和可比性。應(yīng)優(yōu)先選用國家或行業(yè)標準分析方法。當沒有標準方法時，可選用其他經(jīng)過驗證的方法，但必須在監(jiān)測報告中予以明確說明，并確保方法的適用性和可靠性。方法選擇時還應(yīng)考慮方法的檢出限、測定范圍、精密度、準確度是否能滿足監(jiān)測要求，以及實驗室的設(shè)備條件和技術(shù)能力。第三章樣品采集與保存3.1采樣準備樣品采集是監(jiān)測工作中至關(guān)重要的一環(huán)，其質(zhì)量直接影響后續(xù)分析結(jié)果。采樣前的準備工作務(wù)必充分細致：*制定采樣計劃：明確采樣目的、點位、項目、時間、方法、人員及所需器材。*采樣容器的選擇與清洗：根據(jù)監(jiān)測項目的特性選擇合適材質(zhì)（玻璃或塑料）和規(guī)格的采樣瓶。容器的清洗是關(guān)鍵，需根據(jù)污染物性質(zhì)采用不同的清洗程序，如鉻酸洗液浸泡、硝酸浸泡、有機溶劑洗滌或高溫烘烤等，確保無殘留污染。*采樣工具與輔助設(shè)備：準備好采樣勺、采樣杯、采樣泵、流量計、溫度計、pH計等，并確保其清潔、完好。*化學(xué)試劑：如保存劑（酸、堿、還原劑、生物抑制劑等），需保證純度和有效性。*其他物品：標簽、采樣記錄單、手套、口罩、安全防護用品、樣品冷藏箱等。3.2采樣方法與技術(shù)采樣方法應(yīng)根據(jù)廢水的排放方式（連續(xù)排放或間歇排放）、水流狀態(tài)（明渠或管道）以及監(jiān)測項目的要求進行選擇。常用的采樣方法包括：*瞬時采樣：適用于水質(zhì)穩(wěn)定或變化不大的水體，或特定時刻的代表性樣品。*混合采樣：包括等時混合采樣和等比例混合采樣，用于采集一段時間內(nèi)或不同點位的混合樣品，以獲得平均濃度。對于排放不均勻的工業(yè)廢水，混合采樣更能代表其平均排放水平。*連續(xù)自動采樣：利用自動采樣器按預(yù)設(shè)程序進行采樣，適用于需要長時間連續(xù)監(jiān)測或采集混合樣品的情況。采樣時，應(yīng)注意以下技術(shù)要點：*采樣點位應(yīng)準確無誤，符合布設(shè)要求。*采樣時應(yīng)去除表面漂浮物和底部沉積物的干擾。*采樣量應(yīng)滿足分析項目對樣品量的需求，并留有適當余量。*對于管道采樣，應(yīng)先放掉一部分積存水，待水流平穩(wěn)后再采樣。*測定揮發(fā)性有機物的樣品，采樣時應(yīng)將容器充滿，不留頂部空間，并確保無氣泡，以防揮發(fā)損失。*采樣過程中應(yīng)同步測定并記錄水溫、pH值、流量等現(xiàn)場參數(shù)。3.3樣品保存與運輸采集后的樣品，由于物理、化學(xué)和生物作用，其性質(zhì)可能會發(fā)生變化。為最大限度地減少這種變化，必須采取適當?shù)谋４娲胧┎⒈M快送往實驗室分析。*常用保存方法：*冷藏或冷凍：是最常用的方法，一般為2-8℃冷藏，可抑制微生物活動和減緩化學(xué)反應(yīng)速率。但某些易冷凍破壞的樣品（如藻類樣品）不宜冷凍。*添加化學(xué)保存劑：如加酸（如硝酸用于保存重金屬樣品）抑制微生物活性和金屬氫氧化物沉淀；加堿（如氫氧化鈉用于保存氰化物、硫化物）；加還原劑（如抗壞血酸去除余氯干擾）；加生物抑制劑（如甲醛）等。保存劑的種類和用量需嚴格按照標準方法執(zhí)行。*避光：某些易光解的物質(zhì)（如氰化物、硝酸鹽、石油類）需用棕色瓶或不透光材料包裹容器。*樣品標記與記錄：每個樣品容器必須貼上清晰的標簽，注明樣品編號、采樣點位、采樣日期和時間、監(jiān)測項目、保存方法、采樣人等信息。同時，詳細填寫采樣記錄單，記錄所有現(xiàn)場情況和異?，F(xiàn)象。*樣品運輸：樣品應(yīng)盡快運往實驗室，運輸過程中要確保樣品容器密封完好，防止泄漏、玷污和交叉污染。需冷藏的樣品應(yīng)保證冷藏條件（2-8℃），避免溫度波動。運輸過程中應(yīng)有專人負責(zé)，并有運輸記錄。第四章監(jiān)測項目與分析方法4.1物理性質(zhì)監(jiān)測工業(yè)廢水的物理性質(zhì)監(jiān)測通常包括水溫、色度、濁度、懸浮物（SS）等。*水溫：直接影響水的物理化學(xué)性質(zhì)及生物活動，常用水銀溫度計或電子水溫計現(xiàn)場測定。*色度：反映水的顏色深淺程度，有鉑鈷標準比色法（適用于清潔水和輕度污染水）和稀釋倍數(shù)法（適用于工業(yè)廢水等有色廢水）。*濁度：表示水中懸浮顆粒物對光線透過時所產(chǎn)生的阻礙程度，常用分光光度法或濁度計法測定。*懸浮物（SS）：指水中不溶解的固態(tài)物質(zhì)，通常采用重量法，即水樣通過一定孔徑的濾膜過濾、烘干后稱重。4.2化學(xué)性質(zhì)監(jiān)測化學(xué)性質(zhì)監(jiān)測是工業(yè)廢水監(jiān)測的核心，涉及無機污染物和有機污染物的測定。4.2.1無機污染物*pH值：衡量水的酸堿性，是最基本的參數(shù)之一，常用玻璃電極法（pH計）測定，操作簡便快捷。*溶解氧（DO）：對于評估水體的自凈能力和生物活性有重要意義，常用碘量法或溶解氧儀測定。工業(yè)廢水監(jiān)測中，DO通常不是必測項目，但對于有生物處理單元的系統(tǒng)進出口，DO是重要的控制指標。*氨氮：水中以游離氨（NH3）和銨離子（NH4+）形式存在的氮，常用納氏試劑分光光度法、水楊酸分光光度法或電極法測定。*總氮、總磷：反映水體富營養(yǎng)化潛力的關(guān)鍵指標?？偟ǜ鞣N形態(tài)的氮，總磷包括各種形態(tài)的磷，通常采用過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法（總氮）和鉬酸銨分光光度法（總磷）測定。*重金屬：如汞、鎘、鉛、鉻（六價）、砷、銅、鋅、鎳等，是工業(yè)廢水中常見的有毒有害污染物。測定方法多為分光光度法（如二苯碳酰二肼分光光度法測六價鉻）、原子吸收分光光度法（AAS）、原子熒光光譜法（AFS）以及電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES）或質(zhì)譜法（ICP-MS）等。這些方法各有特點，可根據(jù)待測元素種類、濃度水平和實驗室條件選擇。*氰化物、硫化物：屬于劇毒物質(zhì)，需嚴格控制。氰化物常用異煙酸-吡唑啉酮分光光度法；硫化物常用亞甲基藍分光光度法或碘量法。這類物質(zhì)易揮發(fā)，采樣后需立即固定并低溫保存。4.2.2有機污染物*化學(xué)需氧量（COD）：在一定條件下，用強氧化劑（如重鉻酸鉀）氧化水中還原性物質(zhì)（主要是有機物）所消耗的氧量，是衡量水體有機污染程度的綜合指標。常用重鉻酸鉀法（CODcr），具有氧化率高、重現(xiàn)性好的特點。*五日生化需氧量（BOD5）：表示水中有機物在有氧條件下，被微生物分解代謝所消耗的溶解氧量。測定方法為稀釋接種法，操作周期較長（5天），但能較好地反映有機物的生物可降解性。*揮發(fā)酚：酚類化合物具有毒性，揮發(fā)酚的測定常用4-氨基安替比林分光光度法。*石油類和動植物油：工業(yè)廢水中的油類物質(zhì)會影響水體的復(fù)氧和生態(tài)環(huán)境。常用紅外分光光度法，可同時測定石油類和動植物油。*特定有機污染物：如苯系物、揮發(fā)性有機物（VOCs）、半揮發(fā)性有機物（SVOCs）、多環(huán)芳烴（PAHs）、農(nóng)藥等，這些物質(zhì)往往具有致畸、致癌、致突變性。測定這些物質(zhì)通常需要較為復(fù)雜的前處理（如萃取、凈化、濃縮）和先進的檢測儀器，如氣相色譜法（GC）、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）、高效液相色譜法（HPLC）等。4.3生物監(jiān)測（簡要提及）工業(yè)廢水的生物監(jiān)測主要用于評估廢水的毒性和對水生生態(tài)系統(tǒng)的潛在影響，如細菌總數(shù)、大腸菌群、藻類毒性試驗、魚類急性毒性試驗等。雖然在常規(guī)工業(yè)廢水濃度監(jiān)測中不占主導(dǎo)，但在特定情況下（如事故排放、毒性評價）具有重要意義。第五章data處理與報告5.1數(shù)據(jù)記錄與審核監(jiān)測數(shù)據(jù)的原始記錄必須做到及時、準確、完整、清晰，不得隨意涂改。記錄內(nèi)容應(yīng)包括樣品信息、分析方法、儀器型號、標準溶液濃度、試劑批號、環(huán)境條件（溫度、濕度）、原始讀數(shù)、計算過程、結(jié)果等。對原始數(shù)據(jù)要進行認真審核，檢查其完整性、規(guī)范性和合理性，發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)應(yīng)及時查找原因，必要時進行復(fù)測。5.2數(shù)據(jù)計算與統(tǒng)計根據(jù)分析方法的要求和標準曲線，對原始數(shù)據(jù)進行計算，得到各監(jiān)測項目的濃度值。計算過程中應(yīng)注意有效數(shù)字的取舍和單位的統(tǒng)一。對于平行樣數(shù)據(jù)，應(yīng)計算其相對偏差，判斷精密度；對于加標回收率數(shù)據(jù)，判斷準確度。對一批次或一段時間的監(jiān)測數(shù)據(jù)，可進行統(tǒng)計分析，如計算平均值、中位數(shù)、標準偏差、超標率等，以揭示數(shù)據(jù)的集中趨勢、離散程度和分布特征。5.3監(jiān)測報告編制監(jiān)測報告是監(jiān)測工作的最終成果，應(yīng)客觀、公正、科學(xué)地反映監(jiān)測情況。報告的主要內(nèi)容包括：*引言：監(jiān)測目的、依據(jù)、時間、地點、范圍、對象等。*監(jiān)測方案與實施：簡述監(jiān)測點位布設(shè)、監(jiān)測項目、監(jiān)測頻次、采樣方法、分析方法、質(zhì)量控制措施等。*監(jiān)測結(jié)果與分析：這是報告的核心部分，應(yīng)清晰、有條理地呈現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)，可輔以圖表（如柱狀圖、折線圖、表格）進行說明。對結(jié)果進行分析評價，如與排放標準對比，判斷是否超標；分析污染物的時空分布特征和變化規(guī)律；評估處理設(shè)施的運行效果等。*問題與建議：根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，指出存在的主要環(huán)境問題，并提出針對性的對策與建議，如改進生產(chǎn)工藝、加強治理設(shè)施運行管理、控制特定污染物排放等。*結(jié)論：總結(jié)監(jiān)測的主要findings。*附件：必要時可附上采樣點位圖、原始數(shù)據(jù)記錄表、質(zhì)控數(shù)據(jù)、儀器校準證書等。報告的編制應(yīng)規(guī)范、嚴謹，語言表達應(yīng)準確、簡潔。第六章質(zhì)量保證與質(zhì)量控制(QA/QC)6.1QA/QC的重要性與體系質(zhì)量保證與質(zhì)量控制是貫穿于整個監(jiān)測過程的系統(tǒng)性活動，是確保監(jiān)測數(shù)據(jù)準確、可靠、有效的根本保障。建立健全QA/QC體系，對監(jiān)測的各個環(huán)節(jié)（從方案設(shè)計到報告輸出）進行全面控制，是環(huán)境監(jiān)測工作的生命線。6.2實驗室內(nèi)部質(zhì)量控制實驗室內(nèi)部質(zhì)量控制（IQC）是實驗室自我管理、自我約束的重要手段，主