广州大学图书馆湖泊水监测方案.doc

广州大学人工湖水质监测方案小组成员：张伟军、胡志达 李富民、颜嘉懿一、监测对象和目的广州大学人工湖作为景观湖，在一定程度上也影响着广州大学全体师生员工的日常生活健康，因此通过制定对人工湖水质的监测，实时了解人工湖水质变化情况，从而达到科学性的水体管理二、基础的资料收集与实地调查1、水体的气候、水文和地貌资料 广州大学所处地带为南亚热带季风气候，夏季多为东南风和偏南风，冬季多为北风和偏北风。年均降水量1652毫米，年水面蒸发量在1200mm至1400mm之间。当中，7-9月份为丰水期，12-2月份为枯水期，其它月份为平水期。 我们从水文资料中了解到广州大学的湖水主要以官洲水道为源头，其从珠江经广东科学中心前的外环路、广州大学环校西路流进校内，途径生化楼和工程实验北楼，再到体育馆和图书馆，但该湖的入水口和出水口同属一处。地形平缓，地势较低，水域流速较慢，易受气候及风向影响。河道湖泊内相对水位为2-2.5m不等，其径流多由降雨产生，平均潮差较小，没有明显的洪水区。2、 水体污染源的分布情况 湖边所处位置在广州大学图书馆后，于教学区中心地区，因为在学生上课路段上，偶尔会有人为的乱丢垃圾污染水质，其次生化楼、工程楼、体育馆也存在排污口，图书馆副楼有一个排污口排放污水最严重，排污口附近水面有较多漂浮垃圾，此外图书馆自修室附近有两个排污口，凉亭两侧也有两个排污口3、 水体周边环境以及水体用途 人工湖周边植满了绿化植物，观赏性花草等，水体主要用于观赏用水以及灌溉用水4、历年的水质监测资料由于官洲河道并未设置监测站点，无法获得历年的水质监测资料。因此我们参考了与官洲河较为接近的广州长洲自动监测站点上的资料。广东广州长洲断面2010年52周内水质分析序号周期phdo(mg/l)cod(mg/l)nh3-n(mg/l)本周水质上周水质主要污染物更新时间12010年第06周7.142.762.72.69劣氨氮2010-02-0922010年第05周7.143.352.11.45劣氨氮、溶解氧2010-02-0132010年第04周7.12.42.43.93劣劣氨氮2010-01-2542010年第03周7.142.563.14.44劣劣氨氮2010-01-1952010年第02周7.112.323.24.28劣劣氨氮2010-01-1262010年第01周7.142.223.93劣劣氨氮2010-01-0572009年第51周7.112.552.43劣劣氨氮2009-12-2182009年第50周7.252.125.72.83劣劣氨氮2009-12-1492009年第49周7.252.395.92.41劣氨氮2009-12-07102009年第48周7.042.4751.58氨氮、溶解氧2009-12-01112009年第47周7.32.56.21.23溶解氧2009-11-23122009年第46周7.212.475.70.61溶解氧2009-11-17132009年第45周7.233.326.30.62高锰酸盐指数、溶解氧2009-11-09142009年第44周7.183.732.70.6溶解氧2009-11-02152009年第43周7.093.1530.63溶解氧2009-10-27162009年第42周7.023.092.70.61溶解氧2009-10-19172009年第41周7.084.12.40.57溶解氧2009-10-12182009年第40周7.024.052.30.59溶解氧2009-10-09192009年第39周7.023.442.30.66溶解氧2009-09-29202009年第38周6.973.133.41.01氨氮、溶解氧2009-09-21212009年第37周7.033.193.40.63溶解氧2009-09-14222009年第36周7.053.033.90.73溶解氧2009-09-07232009年第35周7.012.993.30.71溶解氧2009-09-01242009年第34周6.982.742.80.91溶解氧2009-08-24252009年第33周6.962.842.61.02溶解氧2009-08-17262009年第32周7.0942.30.7溶解氧2009-08-11272009年第31周7.224.41.80.58溶解氧2009-08-04282009年第30周7.223.732.50.69溶解氧2009-07-29292009年第29周7.274.4820.69溶解氧2009-07-20302009年第28周7.345.393.10.692009-07-13312009年第27周7.084.273.30.74溶解氧2009-07-06322009年第26周73.333.80.97溶解氧2009-06-29332009年第25周6.993.212.90.83溶解氧2009-06-22342009年第24周7.042.782.50.91溶解氧2009-06-15352009年第23周7.072.932.51.03溶解氧2009-06-08362009年第22周7.063.572.11.12氨氮、溶解氧2009-06-01372009年第21周7.123.121.80.87溶解氧2009-05-25382009年第20周7.042.322.40.62溶解氧2009-05-18392009年第19周7.032.22.50.95溶解氧2009-05-11402009年第18周7.12.681.81.22溶解氧2009-05-04412009年第17周7.092.142.11.78氨氮、溶解氧2009-04-27422009年第16周7.052.121.6氨氮、溶解氧2009-04-20432009年第15周7.082.512.61.22溶解氧2009-04-13442009年第14周7.182.253.91.86氨氮、溶解氧2009-04-06452009年第13周7.192.123.41.44溶解氧2009-03-30462009年第12周7.222.431.36溶解氧2009-03-24472009年第11周7.272.442.41.98氨氮、溶解氧2009-03-17482009年第10周7.22.392.61.95氨氮、溶解氧2009-03-09492009年第09周7.272.182.61.64氨氮、溶解氧2009-03-02502009年第08周7.212.362.91.66氨氮、溶解氧2009-02-23512009年第07周7.242.123.41.76氨氮、溶解氧2009-02-163、 监测断面和采样点的布设因为人工湖还有出水河道和进水河道，因此我们参考了湖泊、水库监测垂线的布设以及河流监测断面的布设1、 在出水河道的出水口处我们设立了一个参考断面（a-a）2、 在生化楼及工程楼排污口的下游分别设置控制断面（b-b)和(c-c)3、 在湖泊的出入口处设置一个消减断面(d-d)4、 因为人工湖面积较大,隐刺我们采用网格法均匀设置8监测垂线e、f、g、h、i、j、k、l 人工湖监测断面监测垂线布设图断面水面宽/m设置中泓垂线数(涨潮)水深/m垂线采样点aa16.310.682.04水面下0.5m处设一采样点bb13.310.682.04cc15.010.752.10dd52.620.852.20监测垂线e1.002.52f0.601.54g0.601.40h0.802.00i0.801.65j1.001.70k1.001.50l1.102.004、 采样时间和采样频率 1、图书馆湖泊面积较大，因此我们每逢单月采样监测一次，全年6次，在水体污染比较严重的时候酌情增加采样监测的次数2、图书馆湖泊的水体受到珠江潮汐影响，因此我们每次采集应该将涨潮、退潮水样分别监测，涨潮水样应该在断面处水面涨平时采集，退潮水样应该在水面退平的时候采集（珠江的涨潮时间约是：07:00和19:30，退潮时间约是：13:00和01:00)五、采样及监测技术的选择 （1）水样的采集 1、我们在各采样点可通过简易采水器采集水样，由于图书馆湖泊的水体交换和污染物浓度比较稳定，因此我们只采集瞬时水样，并且在排水河道与生化楼排污出水口交汇处采集综合水样进行水质分析 2、测定悬浮物、ph、溶解氧、生化需氧量、又累、硫化物、余氯、放射性、微生物等项目需要单独采样，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采样容器，ph、电导率、溶解氧等项目宜在现场测定。另外，采样时还需同步测定水文参数和气象参数。 3、采样时必须认真填写采样登记表，每个样品瓶都应贴上标签（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 （2）采样（含样品保存）、检测方法和技术执行地表水和污水监测技术规范（hj/t91-2002）根据相关标准，再结合实际，我们小组从中所选取的测定项目以及方法如下表：（据历年资料显示，我们对溶解氧和氨氮的测定有所侧重）序号项目分析方法最低检出限（mg/l）有效数字方法来源1水温温度计测量法0.13gb/t 13195-19912ph值玻璃电极法0.1（ph值）2gb/t 6920-19863溶解氧碘量法0.23gb/t 7489-19874化学需氧量重铬酸钾法53gb/t 11914-19895五日生化需氧量稀释与接种法23gb/t 7488-19876氨氮蒸馏和滴定法4gb 7478-877总磷钼酸铵分光光度法0.013gb/t 11893-19898总氮碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法 0.053gb 1189489 9粪大肠杆菌滤膜法（1）10阴离子表面活性剂电位滴定法0.124 gb 1319991 11总有机碳非色散红外线吸收法0.53gb/t 13193-1991另外，采样器材与现场测定仪器的准备。采样器的材质和结构应符合水质采样器技术要求中的规定。项目容器材质保存方法保存期采样量（ml）容器洗涤ph值*p/g412h250溶解氧*/*溶解氧瓶（g）加mnso4和 碱性ki，4避光24h250化学需氧量g加硫酸，使ph2，448h500五日生化需氧量*溶解氧瓶（g）4,避光6h250氨氮p/g加硫酸，使ph2，424h250总磷p/g加硫酸，使ph224h250总有机碳g硫酸酸化至ph2，并在25冷藏24h250粪大肠杆菌*灭菌g加入硫代硫酸钠溶液除余氯，412h250注：(1) *表示应尽量作现场测定； *表示单独采样。 (2) g为硬质玻璃瓶；p为聚乙烯瓶(桶)。 (3）,表示四种洗涤方法，如下： ：洗涤剂洗一次，自来水三次，蒸馏水一次； ：洗涤剂洗一次，自来水洗二次，1+3 hno3荡洗一次，自来水洗三次，蒸馏水一次； ：洗涤剂洗一次，自来水洗二次，1+3 hno3荡洗一次，自来水洗三次，去离子水一次； ：铬酸洗液洗一次，自来水洗三次，蒸馏水洗一次。 如果采集污水样品可省去用蒸馏水、去离子水清洗的步骤。 (4) 经160干热灭菌2h的微生物、生物采样容器，必须在两周内使用，否则应重新灭菌；经121高压蒸气灭菌15min的采样容器，如不立即使用，应于60将瓶内冷凝水烘干，两周内使用。细菌监测项目采样时不能用水样冲洗采样容器，不能采混合水样，应单独采样后2h内送实验室分析。 （3）监测方法 1、 水温：利用水温计法，水温计是安装于金属半圆槽壳内的水银温度表，下端连接一金属贮水杯，温度表水银球部悬于杯中，其顶端的槽壳带一圆环，拴以一定长度的绳子。测温范围通常为-641摄氏度，最小分度为0.2摄氏度。测量时将其插入预定深度的水中，放置5min后，迅速提出水面并读数。 2、ph：直接用ph计或ph试纸测定 3、溶解氧：在水样中加入硫酸锰溶液和碱性碘化钾溶液，水中的溶解氧将二价锰氧化成四价锰，并生成氢氧化物沉淀。加酸后，沉淀溶解，四价锰又可氧化碘离子而释放出与溶解氧相当的游离碘。以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出来的碘，可计算出溶解氧含量 4、化学需氧量：在强酸性溶液中，过量的重铬酸钾以试铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液至溶液由蓝绿色变为红棕色即为终点，记录标准溶液的消耗量，以蒸馏水作空白溶液按照同样的方法测定空白溶液消耗硫酸亚铁铵标准溶液的量。根据水样实际消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的消耗量，最后进行计算。计算公式为：codcr浓度（以o2计）（mg/l）=式中：c硫酸亚铁铵标准溶液的浓度，mol/lv0滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量，mlv1滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量，mlv水样的体积，ml8氧（1/2o）摩尔质量，g/mol 5、五日生化需氧量: 取水样并做预处理，确定稀释的倍数，根据稀释倍数，用虹吸法把一定量的污水引入1l量筒中，再沿壁慢慢加入所需稀释水，用特制搅拌棒在水中以下慢慢搅匀（不应产生气泡），然后沿瓶壁慢慢倾入两个预先编号、体积相同的碘量瓶中，知道充满后溢出少许为止。盖好瓶口并水封，注意瓶内不应有气泡。用同样的方法配制另外两份稀释比水样。另取连个有编号的碘量瓶加入稀释水作为空白。将个稀释比的水样、空白个取一瓶放入培养箱内培养5d，培养过程中需要每天添加封口水。用碘量法测定个水样和空白的剩余溶解氧量。 计算公式为：bod5浓度（以o2计）（mg/l）= 式中：d1稀释水样培养前的溶解氧量，mg/ld2稀释水样培养5d后残留溶解氧量，mg/lb1稀释水（或接种稀释水）培养前的溶解氧量，mg/lb2稀释水（或接种稀释水）经培养5d后残留溶解氧量，mg/lf1稀释水（或接种稀释水）在培养液中所占比例，f2水样在培养液中所占比例6、 氨氮：在经过絮凝沉淀或蒸馏法预处理的水样中，加入碘化汞和碘化钾的强碱溶液（纳氏试剂），则与氨反应生成黄棕色胶体化合物，在410425nm波长范围内用分光光度法测定7、 总磷：在酸性条件下，水样中溶解性正磷酸盐与钼酸铵反应，生成淡黄色的磷钼杂多酸，再与钒反应生成黄色的钒磷钼酸，于波长400496 nm处测量吸光度，用标准曲线法定量。 8、总氮：用过硫酸钾氧化水样，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。 9、粪大肠菌群：（一）初发酵试验：以无菌操作将各盛有倍浓缩乳糖蛋白胨培养液毫升的支发酵管内，各接种污水样毫升，将各盛有单料乳糖蛋白胨培养液约毫升支的发酵管内，各接种污水样毫升，再将各盛有单料乳糖蛋白脏培养液约毫升的支发酵管内，各接种稀释的污水样毫升（相当于原污水样.毫升）。将此支管已接种的发酵管置于恒温箱内，培养小时。 （二）平板分离：经培养小时后，将产酸产气及只产酸不产气的发酵管，分别接种于伊红美兰培养基或品红亚硫酸钠培养基上，置恒温箱培养小时，挑选符合下列特征的菌落，取菌落的一小部分，进行涂片、革兰氏染色、镜检。 .伊红美兰培养基上的菌落色泽： （）深紫黑色，具有金属光泽的菌落； （）紫黑色，不带或略带金属光泽的菌落； （）淡紫红色、中心色较深的菌落。 .品红亚硫酸钠培养基上的菌落色泽： （）紫红色，具有金属光泽的菌落； （）深红色，不带或略带金属光泽的菌落； （）淡红色，中心色较深的菌落。 （三）复发酵试验：涂片、镜检的菌落，如为革兰氏阴性无芽孢杆菌，则挑取上述典型菌落个接种于一支单料乳糖发酵管内，然后置于恒温箱内，培养小时，产酸产气者（包括小量产气）即证实有大肠菌群存在。 10、阴离子表面活性剂：测定前，应将水样预先经中速定性滤纸过滤以除去悬浮物。阳离子染料亚甲蓝与阴离子表面活性剂作用，生成蓝色的盐类，统称亚甲蓝活性物质（mbas）。该生成物可被氯仿萃取，其色度与浓度成正比，用分光光度计在波长652nm处测量氯仿层的吸光度。 11、总有机碳：将一定量的水样注入高温炉内的石英管，在900950摄氏度下，以铂和三氧化钴或三氧化二铬为催化剂，使有机物燃烧裂解转化成二氧化碳，然后用非色散红外气体分析仪测定二氧化碳的含量，从而确定水样中的碳含量。6、 结果表达、质量保证、及实施计划广州大学人工湖水适用于地表水环境质量标准 gb3838-2002的第v 类水体标准序号标准值 分类项目类类类类类1水温（）人为造成的环境水温变化应限制在周平均最大温升1周平均最大温降22ph值（无量纲）693溶解氧饱和率90（或7.5）65324高锰酸盐指数24610155化学需氧量(cod日生化需氧（bod5）3346103氨氮（nh3-n）0.150.51.01.52.08总磷（以p计）0.02(湖、库0.01)0.1(湖、库0.025)0.2(湖、库0.05)0.3(湖、库0.1)0.4(湖、库0.2)9总氨(湖、库以n计)0.20.51.01.52.010铜 0.011.01.01.01.011锌 0.051.01.02.02.012氟化物（以f计）1.01.01.01.541.513硒 0.010.010.010.020.0214砷 0.050.050.050.10.115汞 0.000050.000050.00010.0010.00116镉 0.0010.0050.0050.0050.0117铬(六价) 0.010.050.050.050.118铅 0.010.010.050.050.119氰化物 0.0050.050.20.20.220挥发酚 0.0020.0020.0050.010.121石油类 0.050.050.050.51.022阴离子表面活性剂0.20.20.20.30.323硫化物 0.050.10.20.51.024粪大肠菌群(个/l)20020001000020000400001、 结果表达 对监测中获得的众多数据，应进行科学地计算和处理，并按照要求的形式在监测报告中表达出来。（1） 以报告书的形式：1. 明确监测目的2. 进行调查研究3. 确定监测对象4. 设计监测网5. 安排采样时间和频率6. 选定采样和保存方法7. 选定分析测定技术8. 选定报告要求9. 制订质量保证程序,措施和方案的实施计划 （2）采样记录表采样点对照控制削减备注采样时间涨退涨退涨退涨退涨退涨退气象参数水温（）气压（kpa）风向相对湿度（%）现场测定记录水温（）phdo（mg/l）感官指标描述 （3） 监测结果年度统计监测站名_ 年度_水域名称断面名称统计项目测定结果（单位）监测项目样本数最大值最小值平均值超标率（%）样本数最大值最小值平均值超标率（%）样本数最大值最小值平均值超标率（%）注：监测项目据实测填写，必测项目与选测项目自左至右依次填写。 填表人员：_复核人员