第八章水环境监测

1、水水环境学环境学授课班级：自然地理与资源 环境1401主 讲 人：雷军成授课单位：地理与规划学院YOUR LOGO第八章 目 录水环境监测概述水环境监测概述水质监测采样位置的布设水质监测采样位置的布设 水样的采集、保存及预处理水样的采集、保存及预处理123YOUR LOGO教学目标 1.了解水环境监测的程序与步骤。 2.了解不同水体的监测项目。 3.掌握河流、水库采样断面、采样垂线和采样点布设的要求。 4.掌握地下水采样井点的布设要求。 5.掌握污染源采样点的布设要求。YOUR LOGO重点难点 重点： 1.河流、湖泊(水库)采样断面、采样垂线、采样点的布设。 2.地下水采样井点的布设。 难点

2、： 1.河流、湖泊(水库)采样断面、采样垂线、采样点的布设。YOUR LOGO第一节 水环境监测概述 定义：通过适当方法对可能影响水环境质量的代表性指标进行测定，从而确定水体的水质状况及其变化趋势。 分类：纳污水体水质监测，污染源监测YOUR LOGO第一节 水环境监测概述 一、监测目的与内容 监测目的监测目的： 获取有关水环境的实时资料信息，为水环境模拟、预测、评价、规划、预警、管理和制定环境政策、标准等提供基础资料和依据。YOUR LOGO第一节 水环境监测概述 监测内容监测内容： (1)对进入各类水体中的污染物质进行常规性监测，以掌握水环境质量现状及其发展趋势。 (2)对生产过程、生活设

3、施及其他污染源排放的各类废水进行重点监测，为实现日常监督、管理和控制污染提供依据。 (3)对水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。YOUR LOGO第一节 水环境监测概述 (4)为国家政府部门制定水环境保护法规、标准和规划，全面开展水环境管理工作提供数据和资料支撑。 (5)为开展水环境质量评价、水资源论证评价及进行水环境科学研究提供基础数据和依据。 (6)收集本底数据、积累长期监测资料，为研究水环境容量、实施总量控制与目标管理提供依据。YOUR LOGO第一节 水环境监测概述 二、工作程序与步骤 (1)现场调查与资料收集 (2)确定监测项目 (3)监测点布设及采样

4、时间和方法 (4)水环境样品保存 (5)样品的分析测试 (6)数据处理与结果上报YOUR LOGO第一节 水环境监测概述 三、监测项目的选取 要求：根据实际情况和监测目的，选择环境标准中要求监测的以及那些影响大、危害重、分布范围广、测定方法可靠的环境指标项目进行监测。YOUR LOGO第一节 水环境监测概述 (一)地表水监测项目 (1)河流(湖、库)等地标水重点基本站监测项目首先应符合必测项目要求；同时根据不同功能水域污染物的特征，增加部分选测项目。YOUR LOGO第一节 水环境监测概述 (2)潮汐河流潮流界内、入海河口及港湾水域应增测总氮、无机磷和氯化物。 (3)重金属和微量有机物等可参照

5、国际和国内有关标准选测。 (4)若水体中挥发酚、总氰化物、总砷、六价铬、总汞等主要污染物连续三年未检出时，附近又无污染源，可将检测采样频次减少为每年一次，在枯水期进行。一旦检出后，仍按原规定执行。YOUR LOGO第一节 水环境监测概述 (二)地下水监测项目 (1)全国重点基本站除开展pH值等必测项目外，要根据地下水用途增加相关监测项目。 (2)源性地方病源流行地区应另增测碘、钼等项目。YOUR LOGO第一节 水环境监测概述 (3)工业用水应另增测二氧化碳、磷酸盐、总可溶性固体等项目。 (4)沿海地区应另增测碘等项目。 (5)矿泉水应另增测硒、锶、偏硅酸等项目 (6)农村地下水，可选测有机氯

6、、有机磷农药及凯氏氮等项目；有机污染严重地区选择苯系物、烃类、挥发性有机碳和可溶性有机碳等项目。YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 一、地表水采样位置布设 (一)监测断面的布设 总体要求：能反映水系或所在区域的水环境质量状况，各断面的具体位置能反映所在区域环境的污染特征；尽可能以最少的断面获取足够的有代表性的环境信息；同时还应考虑现场采样时的可行性和方便性。YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 1.河流采样断面布设要求 (1)城市或工业区河段，应布设对照断面、控制断面和消减断面。 (2)河流或水系背景断面或对照断面可设置在上游接近源头处，或未受人类活动明显影响的河段。

7、YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 (3)污染严重的河段可根据排污口分布及排污状况，设置若干控制断面，控制的排污量不得小于本河段总量的80%。水质稳定或污染源对水体无明显影响的河段，可只布设一个控制断面。 (4)本河段内有较大支流汇入时，应在汇合点支流上游处及充分混合后的干流下游处布设断面；水网地区应按常年主导流向设置断面。有多个岔路时应设置在较大干流上，控制径流量不得少于总径流量80%。YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 (5)出入境国际河流、重要省际河流等水环境敏感水域，在出入本行政区界处应布设断面；城市主要供水水源地上游1000m处应布设断面；重要河流的入海口

8、应布设断面。 (6)水文地质或地球化学异常河段，应在上、下游分别设置断面。YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 (7)供水水源地、水生生物保护区以及水源型地方病发病区、水土流失严重区应设置断面。 (8)水体沉积物采样时，应在江(河)段上游设置背景采样断面(点)，同时采样断面应选择在水流平缓，冲刷作用较弱的地方。YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 2.湖泊(水库)采样断面布设要求 (1)在湖泊(水库)主要入口、中心区、滞留区、饮用水源地、鱼类产卵区和游览区等应设置断面；峡谷型水库，应在水库上游、中游、近坝区及库层与主要库湾

9、回水区布设采样断面。 (2)主要排污口汇入处，视其污染物扩散情况在下游1001000m处设置15个监测断面。YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 (3)湖泊(水库)的采样断面应与断面附近水流方向垂直。 (4)水体沉积物采样时，湖泊(水库)采样点布设应与湖泊(水库)水质采样垂线一致。YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 (二)采样垂线和采样点布设 1.采样垂线布设水面宽水面宽采样垂线布设采样垂线布设岸边有污染带岸边有污染带相对范围相对范围10003-5条7条YOUR LOGO1000m等间距设置采采样断线确样断线确定定YOU

10、R LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 2.采样点布设 湖泊(水库)出现温度分层现象是，应在表温层、斜温层、亚温层布设采样点 水体封冻时，采样点布设在冰下水深0.5m处；水深小于0.5m时，在1/2水深处采样。水深水深采样点数采样点数位置位置相对范围相对范围103水面下0.5m，1/2水深，河底以上0.5mYOUR LOGO采样点位确定采样点位确定5m水面下0.30.5m处510m河底以上0.5m处1050m水深处YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 (三)采样时间和采样频率 (1)全国重点基本站采样频次，每年不得少于12次，每月中旬采样；一般中小河流基本站采样频次每年不少于6

11、次，丰、平、枯水期各2次。 (2)流经城市或工业区污染较为严重的河段，采样频次每年不得少于12次，每月采样1次；纳污河段水质有季节差异时，采样频次和时间可按污染季节和非污染季节适当调整，但全年监测不得少于12次。YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 (3)饮用水源地、省(自治区、直辖市)交界断面中需要重点控制的监测断面每月至少采样1次，每年不得少于12次，采样时间根据具体要求确定。 (4)潮汐河段和河口采样频次每年不得少于3次，按丰、平、枯三期进行，每次采样应在当月大汛或者小汛日采高平潮和低平潮水样各一个。全潮分析的水样采集时间可从第一个落憩到出现涨憩，每隔12h采一个水样，周而复

12、始直到全潮结束。YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 (5)若某必测项目连续3年均未检出，且在断面附近确定无新增排放源，而现有污染源排污量未增加的情况下，每年可采样1次进行测定。一旦检出，或在断面附近又新的排放源或现有污染源新增排污量是，即恢复正常采样。YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 (6)遇到特殊自然情况，或发生污染事故时，要随时增加采样频次。 (7)沉积物样品每年应采样1次，通常在枯水期进行。悬移物质样品可不定期进行，通常在丰水期采集。YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 2.湖泊(水库)采样频率和时间要求 (1)设有全国重点基本站或具有向城市供水

13、功能的湖泊(水库)，每月采样1次，全年12次。一般湖泊(水库)水质测站全年采样3次，丰、平、枯水期各1次。 (2)污染严重的湖泊(水库)，全年采样不得少于6次，隔月1次。YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 (3)同一湖泊(水库)应力求水质、水量及时间同步采样。 (4)在湖泊(水库)最枯水位和封冻期，应适当增加采样频次。YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 二、地下水采样位置布设 (一)前期工作 (1)收集监测区水文、地质等方面资料，包括地质图、剖面图、现有水井的成套参数，地下水补给水源的水文特征、地下水水质类型、径流和流向等。YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置

14、的布设 (2)调查监测区域内城市发展布局、工业区分布、土地利用情况，尤其是地下工程情况。了解化肥和农药施用情况。查清污染源及污水排放特征。 (3)确定主要污染源和污染物，并根据地区特点和地下水的主要类型把地下水分成若干个水文地质单元YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 (二)采样井点布设 (1)背景值采样点应设在污染区的外围不受或少受污染的地方。 (2)对于工业区和重点污染源所在地区的监测井，主要根据污染物在地下水中的扩散形式确定。YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 (3)对于地下水水源地来说，可采用点面结合的方法，将监测井布控在水源地的各级保护区。特别是在污染源与水

15、源之间，应沿着地下水流平行和垂直方向上，布设相应的监测井。 (4)根据地下水类型分区与开采强度分区，以主要开采层为主布设，兼顾深层和自流地下水，同时应尽量与现有地下水水位观测井网相结合。YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 (5)采样井布设密度为主要供水区密，一般地区稀；城区密，农村稀；污染严重去密，非污染区稀；不同水质特征的地下水区域应分别布设采样井。YOUR LOGO监测井实景图监测井实景图第二节 水质监测采样位置的布设YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 (三)采样时间和采样频率 (1)背景值监测井和区域性控制的孔隙承压水井每年枯水期采样1次。 (2)污染控制监测

16、井隔月采样1次，全年6次。 (3)作为生活饮用水集中供水的地下水监测井，每月采样1次。YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 (4)污染控制监测井的某一监测项目如果连续2年均低于控制标准值的1/5，且在监测井附近确实无新增污染源，而现有污染源排污量未增加的情况下，该项目可每年在枯水期采样1次。一旦检测结果大于标准值的1/5，或在监测井附近有新的污染源或现有污染源新增排污量时，即恢复正常采样频次。YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 (5)同一水文地质单元的监测井采样时间应尽量相对集中，日期跨度不宜过大。 (6)遇到特殊的情况或发生污染事故，可能影响地下水水质时，应随时增加

17、采样频次。YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 三、污染源采样位置布设 (一)资料调查和收集 目的：摸清各类污染源的基本情况，然后进行综合分析，确定监测项目、监测点位置、采样时间和频率、采样方法。YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 (二)采样点布设 1.工业废水 (1)在车间废水排放口设置采样点 (2)在工厂废水总排放口设置采样点 (3)已有废水处理设施的工厂，在处理设施的排放口或进出口布设采样点YOUR LOGO第二节 水质监测采样位置的布设 2.生活污水和医院污水 一般设在居民区或医院的总排放口处，但对污水处理厂，应在进出口分别布设采样点。YOUR LOGO第二节

18、 水质监测采样位置的布设 (三)采样时间和采样频次 工业废水每年采样监测2-4次，上下半年或每季各一次；生活污水每年采样监测2次，春、夏季各第一次；医院污水每年采样监测4次，每季度1次。 一般情况，应在正常生产条件下的一个生产周期内进行加密监测，即周期在8h以内的，每小时采样1次；周期大于8h的，每2h采样一次，但每个生产周期的采样次数不得少于3次。YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 一、水样的采集 (一)地表水水样的采集 1.采样器和贮样器的选择与要求 采样器要求：有足够强度，使用灵活、方便可靠，与水样接触部分采用惰性材料，如不锈钢、聚四氟乙烯等制成。 在使用前，应先用洗涤剂

19、洗去油污，用自来水冲净，再用10%盐酸洗刷，自来水冲净后备用。YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 采样器类型： (1)表层采样器 与水质化学分析相关的采样，可把敞口容器(如吊桶或瓶)浸没于河流表层水下采集 (2)密封浸入式装置 密封浸入式装置由充满空气(或惰性气体)的密闭容器组成，用缆绳将其下放到所要求的深度，然后打开密封装置采取水样。该装置适用于规定深度的采样。YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 (3)开管或圆筒装置 这种类型的装置由管或圆筒组成，两端装有折页或阀门，装置下放时，折页或阀门打开，水流自由通过，提升时则关闭。该装置适用于死水或低流速的河流采样。

20、(4)抽吸装置 抽吸系统由浸入水中的吸水管和蠕动泵组成。通常被认为是一种方便的采集水样方法。YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 (5)自动采样装置 自动装置能连续采样或在无人照管下采集一组样品。特别适用于混合样品和研究水质随时间变化的情况。YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 采样器选用： (1)直立式采样器。适用于水流平缓的河流、湖泊、水库的水样采集。 (2)横式采样器。与铅鱼联用，用于山区水深流急的河流水样采集。YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 (3)有机玻璃采水器。用于水生生物样品的采集，也

21、适用于除细菌指标与油类以外水质样品的采集。 (4)自动采样器。适用于采集时间或空间混合积分样，但不适用于油类、pH值、溶解氧、电导率、水温等项目的测定。YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 贮样器要求： (1)容器材质化学稳定性好，不会溶出待测组分，且在贮存期内不会与水样发生物理化学反应。 (2)对光敏组分，应具有遮光作用。 (3)用于微生物检验用的容器能耐受高温灭菌。YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 2.采样方法与方式 (1)采样方法： 定流量采样 流速比例采样 时间积分采样 深度积分采样YOUR LOGO第三

22、节 水样的采集、保存及预处理 (2)采样方式： 涉水采样 桥梁采样 船只采样 绕道采样 冰上采样YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 3.地表水采样注意事项 (1)采样地点和时间必须符合要求。 (2)水质采样应在自然水流动状态下进行，不应扰动水流与底部沉积物，以保证样品代表性。采样时，采样器口部对应水流方向。用船只采样时，船首应逆向水流，采样在船舷前部逆流进行，以避免船体污染水样。YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 (3)除细菌、油的水样外，其他水样在用容器装载之前

23、，先用该采样点原水冲容器3次。装入水样后，按要求加入相应的保存剂摇匀。 (4)测定油类的水样，应在水面至水表面下300mm采集柱状水样，并单独采样，全部用于测定。采样瓶(容器)不能用采集的水样冲洗。YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 (5)如果水样中含沉降性固体，则应分离除去。分离方法为：将所采水样摇匀后倒入筒形玻璃容器，静置30min，将已不含沉降性固体但含有悬浮性固体的水样移入盛样容器并加入保存剂。 (6)测定油类、BOD5、DO、硫化物、余氯、粪大肠菌群、悬浮物、放射性项目要单独取样；测定溶解氧与生化需氧量的水样采集时应避免曝气，水样应充满容器，避免接触空气。YOUR L

24、OGO第三节 水样的采集、保存及预处理 (7)应采样容器容积有限，需多次采样时，可将各次采集的水样倒入洗净的大容器中，混匀后分装，但不适用于溶解氧及细菌等异变项目测定。 (8)采样时应做好现场采样记录，填写水样标签，填好水样送检单，核对瓶签。 (9)采样结束前，应核对采样记录、记录采样情况，如有错误或遗漏要立即补采或重采。YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 4.样品质量控制 要求：质量控制样品数量应为水样总数的10%-20%，每批水样不得少于两个。 类型 (1)现场空白样：在采样现场以纯水，按样品采集步骤装瓶，与水样相同处理方式，以掌握采样过程中环境与操作条件对监测结果的影响。

25、YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 (2)现场平行采样：现场采集平行水样，用于反应采样与测定分析的精密程度，采集时应注意控制采样操作条件一致。 (3)加标样：取一组现场平行样，在其中一份中加入一定量的被测物标准溶液；然后两份水样均按常规方法处理后，送实验室分析。YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 (二)地下水样的采集 1.采样器与贮样器的要求 与地表水基本相同YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 2.采样方法 (1)采样时采样器放下与提升的动作要轻，避免搅动井水及底部沉积物 (2)自流地下水样品应在水流流出处或汇集处采集。 (3)水样采集量应满足监

26、测项目与分析方法所需要及备用量要求。 (4)地下水采样质量控制要求同地表水采样。YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 (三)沉积物样品的采集 1.沉积物样品采集要求 (1)采样前应先用水样冲洗采样器；采样时动作要尽量轻盈，避免过度搅动底部沉积物。 (2)为保证样品的代表性，在同一采样点可采样2-3次，然后混匀。YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 (3)样品采集后应先沥去水分，除去石块、树枝等杂物，然后封装。供无机物分析的样品可放置塑料瓶(袋)中；供有机污染物分析的样品应置于棕色广口玻璃瓶中，瓶盖应内衬洁净的铝箔或聚四氟乙烯薄膜。 (4)沉积物采样量为0.51.0k

27、g，监测项目多是应酌情增加。YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 2.沉积物样采样器 (1)挖式、锥式或抓斗式沉积物采样器。适用于巨大多数类型的底层沉积物取样，水流流速大时还可与铅鱼配用。 (2)管式沉积物采样器。适用于柱状沉积物样品的采集，能反映沉积物中污染物的垂向分布。 (3)简易的自制采样器。当水深小于1.5m时，亦可选用削有鞋面的竹竿采样。YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 二、水样的保存于运输 (一)水样的保存 1.水样保存基本要求 减缓水样的生物化学作用 减缓化合物或络合物的氧化还原作用 减少被测组分的

28、挥发损失 避免沉淀、吸附或结晶物析出引起组分变化。YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 2.水样保存方法 目的： 减缓水样的生物化学作用 减缓化合物和络合物的氧化还原作用 减少被测组分的挥发损失 避免沉淀、吸附或结晶物析出所引起的组分变化YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 不同水样允许存放的时间水样种类允许存放时间清洁水样72小时轻度污染的水样48小时受污染的水样12小时污水存放时间越短越好 YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 保存方法 (1)冷藏法 2-5oC低温暗室保存。抑制生物活性，减缓反应速率。 (2)加入保存剂 加入生物抑制剂：HgCl2

29、可抑制生物的氧化还原作用；用H3PO4调至pH为4时，加入适量CuSO4，即可抑制苯酚菌的分解活动。YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 调节pH值：测定金属离子的水样常用HNO3酸化至pH为12，既可防止重金属离子水解沉淀，又可避免金属被器壁吸附；测定氰化物或挥发性酚的水样加入NaOH调至pH为12时， 使之生成稳定的酚盐等。 YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 加入氧化剂或还原剂：测定汞的水样需加入HNO3(至pH1)和K2Cr2O7(0.05%)，使汞保持高价态；测定硫化物的水样，加入抗坏血酸，可以防止被氧化；测定溶解氧的水样则需加入少量硫酸锰和碘化钾固定溶解氧(还原)等。 YOUR LOGO第三节 水样的采集、保存及预处理 (二)水样的运输 (1)塞紧样品瓶口的塞子，必要时用封口胶、石蜡封口 (2)为避免水样在运输过程中因震动、碰撞导致损失或玷污，最好将样