环境监测水和废水监测.ppt

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1、Riddle,什么东西用最锋利的刀都切不开？什么东西越洗越脏？,1,人体含水量的变化,2,成人机体含有水分约占体重的2/3，和地球上海洋占有的面积比例相仿，有人称人体内也有一个大海洋。我们都是被渴死的！,3,2 水和废水监测,4,内容,2.1 概述2.2 水质监测方案的制订2.3 水样的采集和保存 2.4 水样的预处理2.5 水样的测定,5,水和水体？,水体是指地表水覆盖地段的自然综合体，其中，不仅有水，还包括水中的悬浮物、底泥、水生生物等。水体：地表水（如海洋、河流、湖泊、水库、沟渠中的水）和地下水。,6,2.1 概述,Introduction,7,地球上的水量分配,8,地球上的水量分配,全

2、球总贮水量估计为13.9亿km3；其中淡水总量仅为0.36亿km3；除冰川和冰帽外，可利用的淡水总量不足世界总贮水量的1%。,9,我国水资源概况,我国水资源总储量约2.81万亿m3，但人均水资源量不足2400m3，仅为世界人均占水量的1/4，相当于美国的1/5，前苏联的1/7，加拿大的1/48，世界排名第110位，被列为13个人均水资源贫乏国家之一。水质型缺水,10,水体污染（BP33）,Q：是否向水体中排放污染物一定构成污染？水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水体的理化特征、生物特征或放射性等发生不良变化，破坏了水中固有的生态系统，破

3、坏了水体的功能，从而影响水的有效利用和使用价值，造成水质恶化的现象。,11,水体污染的分类,分类依据：污染原因自然污染，人为污染分类依据：污染物类型化学型污染：指随废水及其他废弃物排入水体的无机和有机污染物造成的水体污染。物理型污染：指排入水体的有色物质、悬浮固体、放射性物质及高于常温的物质造成的污染。生物型污染：指随生活污水、医院污水等排入水体的病原微生物造成的污染。,12,13,水体自净,污染物质进入水体后？污染物质进入水体后，首先被稀释，随后进行一系列复杂的物理、化学变化和生物转化，如挥发、絮凝、水解、络合、氧化还原及微生物降解等，使污染物浓度降低的过程。,14,水质和水质指标,由于水中

4、含有各种成分，其含量不同时，水的感观性状（色、臭、浑浊度等）、理化性质（温度、pH、电导率、放射性、硬度等）、生物组成（种类、数量、形态）和底质情况也就不同，这种由水和水中所含的杂质共同表现出来的综合特性即为水质。水质指标：描述水质质量的参数。水质指标的类型：物理指标、化学指标、生物指标,15,水质监测的对象,16,水质监测的目的,1、地表水经常性监测对进入江、河、湖泊、水库、海洋等地表水体的污染物质及渗透到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发展趋势。2、生产和生活过程监视性监测对生产过程、生活设施及其他排放源排放的各类废水进行监视性监测，为污染源管理和排污收费提供依据。,

5、17,水质监测的目的,3、事故监测应急监测对水环境污染事故进行应急监测，为分析判断事故原 因、危害及采取对策提供依据。4、为环境管理提供数据和资料为国家政府部门制订环境保护法规、标准和规 划，全面开展环境保护管理工作提供有关数据和资料。5、为环境科学研究提供数据和资料为开展水环境质量评价、预测预报及进行环境科学研究提供基础数据和手段。,18,19,监测项目（monitoring items）,由于各种条件的限制，不可能也没必要对各监测项目一一监测，应根据实际情况，选择那些排放量大、危害严重、影响范围广、有可靠的分析方法保证获得准确的数据，并能对数据作出解释和判断的项目。根据该原则，我国环境监测

6、总站提出了68种水环境优先监测污染物“黑名单”。,20,监测项目（monitoring items）,确定监测项目的依据,21,筛选监测项目的一般原则（BP34）,选择国家和地方的地表水环境质量标准中要求控制的监测项目。选择对人和生物危害大、对地表水环境影响范围广的污染物。选择国家水污染物排放标准中要求控制的监测项目。所选监测项目有“标准分析方法”、“全国统一监测分析方法”。根据地区污染源特征和水环境保护功能的划分，酌情增加某些选测项目。对于突发性事故或特殊污染，应重点监测进入水体的污染物。,22,地表水监测项目,（一）河流（BP35表2-1）必测项目：水温、pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、化学

7、需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总氮（湖、库）、总磷、铜、锌、硒、砷、汞、镉、铅、铬（六价）、氟化物、氰化物、硫化物、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群。,23,地表水监测项目,生活饮用水监测项目生活饮用水水质卫生规范（2001年）中分为常规检验项目和非常规检验项目。常规检验项目：肉眼可见物、色、嗅和味、浑浊度、pH、总硬度、铝、铁、锰、铜、锌、挥发酚类、阴离子合成洗涤剂、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体、耗氧量、砷、镉、铬（六价）、氰化物、氟化物、铅、汞、硒、硝酸盐、氯仿、四氯化碳、细菌总数、总大肠菌群、粪大肠菌群、游离余氯、总放射性、总放射性。,24,废（污）水监测项目,25,废（污）

8、水监测项目,污水综合排放标准GB8978-1996第一类，在车间或车间处理设施排放口采样测定的污染物，包括总汞、烷基汞、总镉、六价铬、总砷、总铅、总镍、苯并（a）芘、总铍、总银、总放射性、总放射性；第二类，在排污单位排放口采样测定的污染物，包括pH、色度、悬浮物、生化需氧量、化学需氧量、石油类、动植物油、挥发酚、总氰化物、硫化物等；测量废（污）水排放量；,26,水质监测分析方法,选择分析方法应遵循的原则灵敏度能满足定量要求；方法成熟、准确；操作简单，易于普及；抗干扰能力好。根据上述原则，为使监测数据具有可比性，各国在大量实践的基础上，对各类水体中的不同污染物质都编制了相应的分析方法。,27,部

9、分监测分析方法测定项目,28,29,2.2 地表水和水污染源监测技术路线,30,地表水监测技术路线,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。,31,水污染源监测技术路线,重点污染源采用以自动在线监测技术为主导，其它污染源采用以自动采样和流量监测同步-实验室分析为基础，并以手工混合采样实验室分析为辅助手段的浓度监测与总量监测相结合的技术路线。（固定污染源监测技术路线）监测项目（5+X）pH、化学需氧量（或 TOC）、氨氮、油类、悬浮物和不同行

10、业排放的特征污染物（X）。,32,2.3 水质监测方案的制定,33,水质监测方案的制订：,（1）基础资料收集（2）监测断面和采样点的设置（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,34,地表水监测方案的制定,1、基础资料收集（1）水体的水文、气候、地质和地貌资料。如水位、水量、流速及流向的变化；降雨量、蒸发量及历史上的水情；河宽、河深、河床结构及地质状况等。（2）水体沿岸城市分布、工业布局、污染源及其排污情况、城市给排水情况等。（3）水体沿岸水资源现状及用途。如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

11、、水文实测资料、水环境研究成果等。,35,2.监测断面和采样点的设置,（1）河流监测断面设置原则:在对调查研究结果和有关资料进行综合分析的基础上，根据水体尺度范围，考虑代表性、可控性及经济性等因素、确定断面类型和采样点数量，并不断优化。有大量废水排入河流的主要居民区、工业区的上游和下游，支流与干流汇合处，入海河流河口处及受潮汐影响河段，国际河流出入国境线出入口，湖泊、水库出入口，应设监测断面。,36,河流监测断面设置原则,37,河流监测断面设置原则,38,河流监测断面设置原则,水文特征突然变化处（支流汇合口上游和汇合后与干流充分混合处）；,39,河流监测断面设置原则,40,（1）河流监测断面设

12、置原则,（3）饮用水水源地和流经主要风景游览区、自然保护区，以及与水质有关的地方病发病区、严重水土流失区及地球化学异常区的水域或河段，应设置监测断面。（4）监测断面的位置应避开死水区、回水区、排污口处，尽量选择水流平稳、水面宽阔、无浅滩的顺直河流。（5）监测断面应尽可能与水文测量断面重合；要求有明显岸边标志。,41,（2）河流监测断面的设置要求,河流监测断面需设置背景断面、对照断面、控制断面和削减断面为特定的环境管理还可设管理断面。a、背景断面指为评价某一完整水系的污染程度，未受人类生活和生产活动影响，能够提供水环境背景值的断面。背景断面须能反映水系未受污染时的背景值。要求：基本上不受人类活动

13、的影响，远离城市居民区、工业区、农药化肥施放区及主要交通路线。原则上应设在水系源头处或未处污染的上游河段，如选定断面处于地球化学异常区，则要在异常区的上、下游分别设置。如有较严重的水土流失情况，则设在水土流失区的上游。,42,（2）河流监测断面的设置要求,b、对照断面指具体判断某一区域水环境污染程度时，位于该区域所有污染源上游处，能够提供这一区域水环境本底值的断面。反映进入本监测河段前的水体水质状况，布设在进入城市或工业区以前的地方，避开各种废水、污水流入或回流处。,43,（2）河流监测断面的设置要求,c、控制断面指为了解水环境受污染程度及其变化情况的断面。控制断面用来反映某排污区（口）排放的

14、污水对水质的影响。应设置在排污区（口）的下游，污水与河水基本混匀处。控制断面的数量、控制断面与排污区（口）的距离可根据以下因素决定：主要污染区的数量及其间的距离；各污染源的实际情况；主要污染物的迁移转化规律和其它水文特征等；,44,（2）河流监测断面的设置要求,d、削减断面指工业废水或生活污水在水体内流经一定距离而达到最大程度混合，污染物受到稀释、降解，其主要污染物浓度有明显降低的断面。通常设在城市或工业区最后一个排污口下游1500m以外的河段上。,45,（2）河流监测断面的设置要求,河流监测断面需设置背景断面、对照断面、控制断面和削减断面为特定的环境管理还可设管理断面。,46,47,48,（

15、3）湖泊、水库监测断面的设置,a.在进出湖泊、水库处分别设置监测断面；b.以各功能区为中心（如城市和工厂的排污口、饮用水源、风景游览区、排灌站），在其辐射线上设置弧形监测断面；c.在湖库中心，深、浅水区，滞流区，不同鱼类的洄游产卵区，水生生物经济区等设置监测断面。,49,（4）海洋,根据污染物在较大面积海域分布不均匀性和局部海域的相对均匀性的时空特征，用统计方法将监测海域分为污染区、过渡区和对照区，在三类区域分别设置适量监测断面和采样垂线。,50,（5）采样点位的确定,根据水面宽度确定断面上的采样垂线，在根据采样垂线水深确定采样点的数目和位置。对于江、河水系：,51,中泓线,有明显水流处,采样

16、点位确定,52,有明显水流处,中泓线,有明显水流处,采样点位确定,53,等间距设置,采样点位确定,54,（5）采样点位的确定,说明:1)监测断面上采样垂线的布设，应避开岸边污染带。对有必要进行监测的污染带，可在污染带内酌情增加垂线。2)对无排污河段或有充分数据证明断面上水质均匀时，可只设一条中泓垂线。3)凡布设于河口，要计算污染物排放通量的断面，必须按本规定设置采样垂线。,55,（5）采样点位的确定,说明：1)水深不足1 m时，在1/2水深处；2)河流封冻时，在冰下0.5 m处；3)若有充分数据证明垂线上水质均匀，可酌情减少采样点数；4)凡布设于河口，要计算污染物排放通量的断面，必须按本规定设

17、置采样点。,56,采样点位确定,水面下0.30.5m处,河底以上0.5m处,水深处,57,（5）采样点位的确定,湖泊、水库监测垂线上采样点的布设与河流相同，但如果存在分层现象，应先测定不同水深处的水温、溶解氧等参数，确定分层情况后，在决定垂线上的采样点位和数目，一般在水面下0.5 m处和水底以上0.5 m处，还要在每一斜温分层1/2处设点。海域也根据分层设置，如水深500-100 m，在表层、10 m层、50 m层和底层设采样点。监测断面和采样点确定后，应有固定的天然标识物；如果没有应设人工标识物，或用定位仪（GPS)定位。使每次采集的样品取自同一位置，保证其代表性和可比性。,58,湖水的温度

18、变化,太阳辐射主要是增高湖水表层的温度而下层湖水的温度变化主要是湖水对流和紊动混合造成的。湖水因温度不同也可造成密度差异在水层不稳定状态下产生对流循环在对流循环达到的深度以上水温趋于一致。风的扰动可使浅水湖泊在任何季节产生同温现象而风的扰动对于深水湖泊只能涉及湖水上层因而在垂向上会产生上层与下层不同的温度分布。上下水层之间温度变化急剧的中间层称为温跃层。湖水温度具有一定的年变化和日变化这种变化在湖水表层最为明显随著深度的增加而减弱。,59,（三）采样时间和采样频率的确定,监测频率（BP48）,60,采样时间的确定,河流：对于较大水系干流和中、小河流全年采样不少于6次；采样时间为丰水期、枯水期和

19、平水期，每期采样两次。流经城市工业区、污染较重的河流、游览水域、饮用水源地全年采样不少于12次；采样时间为每月一次或视具体情况而定。底泥每年在枯水期采样1次。,61,潮汐河流：全年在丰、枯、平水期采样，每期采样两天，分别在大潮期和小潮期进行，每次应采集当天涨、退潮水样分别测定。排污渠：每年采样不少于3次。湖、水库：设有专门监测站的湖、库，每月采样1次，全年不少于12次。其他湖泊、水库全年采样两次，枯、丰水期各一次。有废水排入、污染较重的湖、库，应酌情增加采样次数。背景断面：每年采样1次，在污染可能较重的季节进行。,62,水污染源监测方案的制定,63,一、调查研究，收集资料二、采样点设置,（1）

20、在车间或车间处理设备的废水排放口设置采样点，测一类污染物（汞、镉、砷、铅、六价铬、有机氯化合物、强致癌物质等）。,（2）在工厂废水总排放口布设采样点，测二类污染物（悬浮物、硫化物、挥发酚、氰化物、有机磷化合物、石油类、铜、锌、氟、硝基苯类、苯胺类等）。,1、工业废水,64,（3）已有废水处理设施的工厂，在处理设施的排放口布设采样点。为了解废水处理效果，可在进出口分别设置采样点。,（4）在排污渠道上，采样点应设在渠道较直，水量稳定，上游无污水汇入的地方。可在水面下1/41/2处采样，作为代表平均浓度水样采集。,65,2、城市污水（生活污水(sanitary waste)和医院污水(hospita

21、l sewage)、综合排污口等）1）城市污水管网：在一个城市的主要排污口或总排污口设点采样，城市污水干管的不同位置，污水进入水体的排放口，非居民生活排水支管接入城市污水干管的检查井。2）城市污水处理厂：在污水处理厂的污水进出口处设点采样；,66,工业废水：每年采样监测 24 次；生活污水：每年采样监测 2次，春、夏季各1次；医院污水：每年采样监测 4次，每季度1次。,环境监测技术规范对向国家直接报送数据的废水排放源规定：,（三）采样时间和频率,按照生产周期确定，生产周期在8h以内每2h采样一次，生产周期大于8h的每4h采样一次。其他废水采样，24h不少于2次。,67,2.4 水样的采集和保存

22、,68,（一）水样的类型,69,70,（二）采样前的准备,见p67表2-11,71,（二）采样前的准备,常用水样器材P（聚乙烯塑料）G（石英玻璃）BG（硼硅玻璃）注：一般的玻璃容器吸附金属，聚乙烯等塑料吸附有机物质、磷酸盐和油类,72,采样方法和采样器,采样方法:采样器常用聚乙烯塑料桶、单层采水器、直立式采水器和自动采水器。并借助船只、桥梁、索道或涉水等方式进行水样采集。当水样要避免与空气接触时（如测定DO、游离CO2、pH等），水样容器应全充满，不留气泡空间。（BP63）水样在分析前需摇荡均匀（如测定油、不溶性物质等），则不应充满采样器，保证水样不外溢。（BP63）,73,采样器水桶 适于采

23、集表层水。单层采水瓶 最常用的采样器。急流采样器 适用于水流湍急的采样点处的采样。双层溶解气体采样瓶。,74,75,水质采样器是铅块和有机玻璃结构的水质样品采集用具；该用具设制了进水口、进水筏和出水口出水关闭系统。使用方法：(1)使用前应将出水管的出水口用绳子系在提水环上，出水口要高于上盖(2)选一根有长度标记的绳索（用户自配绳索,该长度可根据采样的深度自定）系在提水环上(3)用手提住绳索，将该水质采样器沉入需要采样的水中进行采样,76,77,现在的自来水，化工企业的废水，在夜间时，不可能值班人员定时取样，自动采样器采用微电脑技术和高精度的蠕动泵，可以自动将设定好的样品，准时自动等比例采入到1

24、12瓶中，方便化验人员第二天可以精确分析前天的样品，也是环境监测等科研部门，准确地控制化工企业的废水排放的监督工具。,78,采样量 所需水样量（见书上表2-11（BP67），此量已经考虑重复分析和质量控制的需要，并留有余地。采样注意事项现场测定的项目；水温、pH、DO、氧化还原电位。单独采样；油类、BOD5、DO、硫化物、余氯、粪大肠菌群、悬浮物、放射性等项目。（BP61）,79,水样中含有沉降性固体（如泥沙），应该分离除去。但水温、pH、DO、电导率、油类、总悬浮物的水样除外。现场认真填写“水质采样记录表”。内容包括：采样日期，断面名称、采样位置（断面号、垂线号、点位好、水深）、现场测定记录

25、（水温、pH、DO、氧化还原电位、透明度、电导率、浊度、水样感官指标）、水文参数（流速、流量）、气象参数（气温、气压、风向、风速和相对湿度,80,水质五参数,水质监测中采样现场测定的项目一般包括水温、pH、电导率、浊度、DO，即常说的五参数,81,废水样品的采集（BP64）,1.采样方法（1）浅水采样 可用容器直接采集，或用聚乙烯塑料长把勺采集。（2）深层水采样 可使用专制的深层采水器采集，也可将聚乙烯筒固定在重架上，沉入要求深度采集。（3）自动采样 采用自动采样器或连续自动定时采样器采集。,82,2.废水样类型：（1）瞬时废水样 对于生产工艺连续、稳定的工厂，所排放废水中的污染组分及浓度变化

26、不大，瞬时水样具有较好的代表性。（2）平均废水样 当废水的排放量和污染组分的浓度随时间起伏较大时，需要根据实际情况采集平均混合水样或平均比例混合水样。,83,底质（沉积物）样品的采集（BP65）,底质监测断面的设置原则与水质监测断面相同，其位置应尽可能与水质监测断面相重合，以便于将沉积物的组成及其物理化学性质与水质监测情况进行比较。底质采样频率一般为每年枯水期采样一次，采集量视项目、目的而定，一般为12kg。（BP53）,84,（三）水样的运输和保存（BP66）,水样的运输管理（1）采样时填写好采样记录，采样完成加好保存剂后要填写样品标签。（2）样品运输前必须注意 a、同一采样点的样品瓶尽量装

27、在同一箱内；b、装箱前应将水样容器内外盖紧；c、注意防震；d、避免日光照射。,85,保存水样的方法有以下几种（1）冷藏 采样后将水样立即投入冰箱或冰水浴中并置于暗处，冷藏温度一般2-5度，该法不能长期保存水样。（2）冷冻 冷冻温度为-18-22，冷冻时不能将水样充满整个容器。（3）加入保存剂 加入生物抑制剂 调节pH值 加入氧化剂或还原剂（4）过滤或离心分离测可溶态组分，应用0.45um微孔滤膜过滤，利于保存。泥沙水样，用离心方法处理,水样的保存（BP66）,加入保存剂不能干扰以后的测定；保存剂的纯度最好是优级纯，还应作相应的空白试验，对测定结果进行校正。,86,重点掌握常见指标COD、BOD

28、5、石油类、酚、DO、硫化物、重金属、氮磷营养指标的采样方法和保存措施。,87,2.5 水样的预处理,88,水样的预处理（BP71）,目的：使欲测组分达到测定方法和仪器要求的形态、浓度，消除共存组分的干扰。主要方法：水样消解、富集和分离。,89,水样预处理的原则,（1）最大限度去除干扰物；（2）回收率高；（3）操作简便省时；（4）成本低，对人体和环境无影响。,一、水样的消解（digestion,BP71）,又叫湿法消化。用酸液或碱液并在加热条件下破坏样品中的有机物或还原性物质的方法。当测定含有机物水样中的无机元素时，需进行消解处理。目的：破坏有机物，溶解悬浮性固体，将各种价态的预测元素氧化成单

29、一高价态或转变成易于分离的无机化合物。要求：透明、澄清、无沉淀；不引入待测组分和干扰组分；不损失待测组分。,水样消解的方式,92,1）湿式消解法-1,93,1）湿式消解法-2,94,2）干灰化法（高温分解法）,又称高温分解法。处理过程取适量水样于白瓷或石英蒸发皿中，水浴蒸干，移入马弗炉，450550灼烧到残渣呈灰白色，有机物完全分解除去。取出蒸发皿，冷却，用适量2HN03(或HCl)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。,95,（三）微波消解（BP72）加热快速均匀，无滞后效应；密封容器中，温度达350，压力可达20MPa，样品

30、消解完全；微波密封消解，空白值低，费用低；避免了热传导、热对流、热辐射，提高了能量 的使用效率；可消除尘埃和气溶胶的污染，避免了易挥发元素的损失，提高了准确度；避免了有毒有害气体排放对环境的污染和对人体的危害。原则上:传统的酸消解体系均可直接移植于微波消解,96,微波加热原理传统加热：外加热，由表及里微波加热：内（体）加热，即时深层加热,微波加热机理示意,97,微波消解系统,98,二、富集与分离（BP73）,在某些清洁的水样中，污染物的含量可能极低，甚至低于分析方法的检测限以下而无法准确测定，这时有必要对水样中的待测污染物进行富集。另一方面，水样来自于开放的环境体系，组成十分复杂，一些共存组分

31、的存在会干扰待测污染物的测定。当干扰组分无法有效地掩蔽的时候，需对水样中的组分进行分离。富集和分离操作往往是不可分割的整体，有时既是富集过程，又是分离过程。常用的方法有过滤、蒸馏、挥发、活性炭吸附、溶剂萃取、共沉淀、离子交换以及冷冻等，先进方法有树脂富集、吹脱捕集和固相微萃取等，可结合具体情况选择使用。,99,二、富集与分离,100,（一）顶空、气提与蒸馏法（二）萃取法（三）共沉淀法（四）吸附法（五）离子交换法,富集与分离常用的方法,101,（一）顶空、气提和蒸馏法,顶空法（HS，headspace）上部空间法测定时，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，经过

32、一定时间，容器内的气液两相达到平衡。抽取上部气体进行分析,102,（一）顶空、气提和蒸馏法,顶空法（上部空间法，HS）测定时，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，经过一定时间，容器内的气液两相达到平衡。抽取上部气体进行分析多用于测定VOCs（volatile organic compound，挥发性有机化合物）或VICs（volatile inorganic compound，挥发性无机化合物）水样的前处理，与色谱（GC）仪联成一体即为HS-GC。水样中组分浓度在0.01100mg/L范围，沸点低于150适宜用本法，如含卤代烃、醇、酮、醛、酯或含无机硫化物等

33、的水样。,103,顶空法（HS）,自动顶空进样器,104,2 气提法（BP74）该方法基于把惰性气体（N2、空气或He气）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。,测定硫化物的吹气分离装置示意图,1-500mL平底烧瓶（水样）；2-流量计；3-吸收管；4-60恒温水浴；5-分液漏斗。,105,2 气提法,适用于被测组分沸点较高和水溶性较大的水样。实例用冷原子荧光法测定水样中的汞时，先将汞离子用氯化亚锡还原为原子态汞，再利用汞易挥发的性质，通入惰性气体将其吹出并送入仪器测定用分光光度法测定水中的硫化物时，先使之在磷酸介质中生成硫化氢，再用惰性气体载入乙

34、酸锌-乙酸钠溶液吸收，达到与母液分离和富集的目的,106,蒸馏法,107,108,109,（二）萃取法,用于水样预处理的萃取方法有溶剂萃取法、固体萃取法和超临界流体萃取法。1.溶剂萃取法（Liquid-Liquid Extraction，LLE）基于物质在互不相溶的两种溶剂中分配系数不同而达到组分的富集与分离。分配系数(KD)可用分配定律表示：,110,（二）萃取法,1.溶剂萃取法（Liquid-Liquid Extraction，LLE）实例：无机物质的萃取：双硫腙-三氯甲烷-水萃取体系分光光度法测定水中的Cd 2、Hg 2、Zn 2、Pb 2等。,111,原理,溶液中一种难溶化合物在形成沉

35、淀（载体）过程中，将共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来,（三）共沉淀法,112,（四）吸附法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。按吸附机理分类物理吸附（吸附力是范德华引力）化学吸附（吸附过程中发生了化学反应，如氧化、还原、化合、络合等反应）,113,（四）吸附法常用于水样预处理的吸附剂有活性炭、氧化铝、多孔高分子聚合物和巯基棉等。活性炭可用于吸附金属离子或有机物。多孔高分子聚合物吸附剂大多是具有多孔，且孔径均一的网状结构树脂，这类吸附剂主要用于吸附有机物。巯基棉是一种含有巯基的纤维素，由巯基乙酸与棉纤维素羟

36、基在微酸性介质中发生酯化反应制得。巯基棉的巯基官能团对许多元素具很强的吸附力，可用于分离富集水样中的烷基汞、汞、铍、铜、铅、镉、砷、硒、碲等组分。,114,（五）离子交换法（BP81）利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应进行分离。离子交换剂分为无机离子交换剂和有机离子交换剂两大类，广泛应用的是有机离子交换剂，即离子交换树脂。离了交换树脂是一种具有渗透性的三维网状高分子聚合物小球，在网状结构的骨架上含有可电离的活性基团，与水样中的离子发生交换反应。根据官能团不同，分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和特殊离子交换树脂。,115,（五）离子交换法阳离子交换树脂分类（依据：所含活性基团酸性强弱）强

37、酸型阳离子交换树脂弱酸型阳离子交换树脂阴离子交换树脂（依据：所含活性基团碱性强弱）强碱性阴离子交换树脂弱碱性阴离子交换树脂在水样预处理中，最常用的是强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂。,116,2.6 水样的测定项目,117,水样的测定项目,一、物理性质的检验 二、金属化合物的测定 三、非金属无机物的测定四、有机化合物的测定,118,一、物理性质的测定,(1)水温(2)颜色(3)浊度（4）透明度(5)臭和味(6)残渣（水中固体）,119,水温,地上水变化较大 030 测定方法：（一）水温计法 适宜测定表层水温（二）深水温度计法 用于水深40m以内的水温测定（三）颠倒温度计法：测深层水温

38、 适用于水深大于40m的各层水温的测定,120,121,颠倒温度计由主温度计和辅温度计组装在厚壁玻璃套管内构成，套管两端完全封闭，主温度计测量范围232，分度值为0.1，辅温度计范围2050，分度值为0.5将安装有闭端式颠倒温度计的颠倒采水器投入水中至待测深度，感温10min，由“使锤”作用，打开采水器的“撞击开关”，使采水器完成颠倒动作。感温时，温度计的贮泡向下，断点以上的水银柱高度取决于现在温度，当温度计颠倒时，水银在断点断开，分成上、下两部分，此时接受泡的一端的水银柱示度，即为所测温度。上提采水器，立即读取主温计上的温度。根据主、辅温计的读数，分别查主、辅温计的器差表得到相应的校正值。主

39、温计经器差校正后的读数T加还原校正值K，即为实际温度。实际温度=T+K,122,颜色,a、测定意义（1）颜色的分类 表色未除去悬浮物的颜色 真色除去悬浮物的颜色（2）应测“真色”b、测定方法（1）铂钴标准比色法清洁水、轻度污染略带黄色色调（2）稀释倍数法污染较重、工业废水,pH对颜色有较大的影响，在测定颜色时应同时测定pH,123,铂钴标准比色法,规定每升水含1mg铂和0.5mg钴所具有的颜色为1度，作为标准色度单位。测定步骤：1.用氯铂酸钾与氯化钴配成标准色列.取水样与标准色列进行目视比色确定水样的色度。注意：测定时如果水样浑浊，则应放置澄清，也可用离心法或用孔径0.45um滤膜过滤祛除悬浮

40、物，但不能用滤纸过滤。,124,稀释倍数法,测定步骤:a.测定时，首先用文字描述水样颜色的种类和深浅程度，如深蓝色，棕黄色，暗黑色等。b.然后取一定量水样，用蒸馏水稀释到刚好看不到颜色，根据稀释倍数表示该水样的色度。注意：所取水样应无树叶，枯枝等杂物；取样后应尽快测定，否则，于4保存并在48小时内测定。,125,浊度,测定意义 悬浮于水中的胶体颗粒产生的散射现象，以浊度表示水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。1浊度1mgSiO2/1L蒸馏水的浊度测定方法 1、浊度计法 2、目视比色法（黑底板上比色）3、分光光度法（660nm处）,浊度和色度的区别？,126,3、分光光度法,方法原理以甲腊聚

41、合物(由硫酸肼和六次甲基四胺反应而成)配制标准浊度溶液，用分光光度计于680 nm波长处测其吸光度，与在同样条件下测定水样的吸光度比较，得知其浊度。,127,透明度,一、定义：透明度是指水样的澄清程度，洁净的水是透明的。二、测定方法 1.铅字法 2.塞氏盘法,128,1、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，从筒口向下观察，并缓慢由放水口放水，直至刚好能看清放在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

42、明水样。,129,2、塞氏盘法,现场测定透明度塞氏盘为直径200mm四部分黑白相间的圆盘，将其沉入水中，以刚好看不到盘面上的白色时的水深(cm)表示透明度。,130,臭和味,水中的臭主要来源于生活污水和工业废水中污染物、天然物质的分解或之有关的微生物活动。测定方法（1）定性描述法（2）稀释倍数法,131,(1)定性描述法,嗅：这种检验方法的要点是：取lOOmL水样于250mL锥形瓶中，检验人员依靠自己的嗅觉，分别在202和煮沸稍冷后闻其臭，用适当的词语描述其臭特征，并按表划分的等级报告臭强度。表2-15臭强度等级味：只有清洁的水或已经确认经口接触对人体健康无害的水样才能进行味的检验。检验方法：

43、分别取20和煮沸冷却后的水样放入口中，尝其味道，用适当词语（酸、甜、咸、苦、涩等）描述，并参照表2-15记录味的强度。,132,表2-15 臭强度等级,133,（2）臭阈值法(ODOR THRESHOLD QUANTITY METHOD),用水样和无臭水在锥形瓶中配制水样稀释系列(稀释倍数不要让检验人员知道)，在水浴上加热至601；检验人员取出锥形瓶，振荡23次，去塞，闻其臭气，与无臭水比较，确定刚好闻出臭气的稀释样，计算臭阈值。臭阈值=水样体积（mL）无臭水体积（mL）/水样体积（mL）,134,残渣（水中固体）,定义：水蒸发后，残余物质称为残渣。分类：1、总残渣（总固体）2、过滤性残渣（溶

44、解固体）3、非过滤性残渣（悬浮固体SS）,水样通过孔径为0.45um滤膜，截留在滤膜上并于103105 烘干致恒重的固体,测SS采集水样是否需加保护剂？,135,残渣测定过程中常见的温度控制模式：103105 1802 55050,保留了结晶水和部分机械吸着水，重碳酸盐分解为碳酸盐，有机物挥发损失量很少。,机械吸着水损失掉，当硫酸盐含量高时，部分结晶水可能留下，有机物部分挥发，部分氯化物和硝酸盐可能会损失。,有机物几乎全部转化为CO2、H2O。而无机盐类，除了铵盐和碳酸镁都相当稳定。,136,残渣（水中固体）,137,二、金属化合物的测定（BP89）,熟练掌握水体中主要的有害金属：汞、镉、铬、

45、铅、砷重金属的主要测定方法：分光光度法、原子吸收法、容量法,138,二、金属化合物的测定,1、水体中主要的有害金属：汞、镉、铬、铅、铜、锌、镍、钡、钒、砷,139,2、金属分类 可过滤态金属：能通过孔径0.45微米滤膜的 部分。不可过滤态金属：不能通过孔径0.45微米滤 膜的部分。,140,2、主要测定方法 分光光度法光化学分析法 原子吸收分光光度法 原子荧光法 单扫描极谱电化学分析法 阳极溶出伏安法,141,分光光度法（SPECTROPHOTOMETRY）,基于物质分子对光的选择性吸收而建立起来的分析方法应用光区：紫外光区（200400nm）紫外分光光度法多用于有机物的定量和结构分析可见光区

46、（400780nm）可见分光光度法广泛用于水中金属污染物的定量分析红外光区（780nm300m）红外光谱法,142,分光光度法,定性分析的基础：物质不同，其分子结构（如价电子结构、键型、官能团等）不同，当不同波长的光照射时，产生选择性吸收，并形成独具不同最大吸收波长的吸收光谱。,143,分光光度法,在最大吸收波长处的吸光度（A）与被测物质的浓度（c）之间符合光的吸收定律，即朗伯比尔定律（Lambert-Beer），其数学表达式为：,144,分光光度法,分光光度计单光束分光光度计、双光束分光光度计基本结构：光源、单色器、吸收池、检测器和信号指示系统。光源：通常在可见光区用6 12V钨丝灯或卤钨灯

47、发出波长为320 2 500 nm的连续光谱作为光源。在近紫外区常采用氢灯或氘灯发出180 375 nm的连续光谱作为光源。,145,分光光度法,分光光度计单色器：核心：色散元件作用：将光源发出的连续光谱分解成为单色光的装置，分为棱镜和光栅，也可用滤光片。吸收池比色皿，是由透明、无色、耐腐蚀的玻璃制成，使用时应注意保持清洁、透明、避免磨损透光面。在紫外区应使用石英比色皿。,146,原子吸收分光光度法,原子吸收分光光度法也称原子吸收光谱法(AAS)，简称原子吸收法。特点：测定快、干扰少、应用范围广等AAS测定不同元素时需更换光源灯(空心阴极灯)，不利于多种元素的同时分析。,147,148,原子吸

48、收光谱分析的仪器包括四大部分 光源 原子化器 单色器 检测器,149,（1）光源光源的作用是发射被测元素的特征共振辐射,二、原子化器 原子化器的功能是提供能量，使试样干燥、蒸发和原子化。,150,三、分光器,作用 将待测元素的共振线与邻近线分开。组件 色散元件（棱镜、光栅），凹凸镜、狭缝等。,四、检测系统（1）检测器-将单色器分出的光信号转变成电信号。（2）放大器-将光电倍增管输出的较弱信号，经电子线路进一步放大。（3）对数变换器-光强度与吸光度之间的转换。（4）显示、记录,151,定量分析方法,(1)标准曲线法配制含不同浓度待测元素的系列标准溶液，分别测其吸收值，以扣除空白值后的吸收值与浓度

49、绘制工作曲线。在同样操作条件下测定试样的吸收值，从标准曲线查得试样溶液的浓度。(2)标准加入法 如果试样的基体组成复杂且对测定有明显干扰时，则在标准曲线线性范围内，可使用这种方法。取四份相同体积的试样溶液。从第二份起按比例加入不同量的待测元素的标准溶液，稀释至一定体积。分别测得吸收值。以吸光度对加入的标准溶液浓度作图，得到一条不通过原点的直线，外延此直线与横坐标交于c点，读数即为试样溶液中待测元素的浓度值。,152,消除物理干扰的方法：1、配置相似组成的标准样品；2、采用标准加入法：,A,C0 C1 C2 C3 C4C5,Cx,153,汞（BP96）mercury汞及其化合物属于剧毒物质，可在

50、体内蓄积水体中的无机汞可转变为有机汞，有机汞的毒性更大。有机汞通过食物链进入人体，引起全身中毒。天然水中含汞极少，一般不超过0.1g/L，我国饮用水标准限值为0.001mg/L。来源：仪表厂、食盐电解、贵金属冶炼、军工等工业废水,154,日本水俣病事件,155,汞,（一）冷原子吸收法,（二）冷原子荧光法,（三）双硫腙分光光度法,该方法适合各种水体中汞的测定。最低检出浓度为0.05ug/L。,最低检出浓度为1.5ng/L，干扰因素少。,最低检出浓度为2ug/L，测定上限可达40ug/L。,156,（一）冷原子吸收法 该方法适用于各种水体中汞的测定，其最低检测浓度为汞。方法原理：汞原子蒸汽对波长为