三水和污水监测PPT课件.ppt

第三章水和污水监测 3 2水样的采集3 3水样的运输 保存和预处理 1 3 2 2地下水的采集 地下水质监测方案的制订过程与地表水基本相同 1 收集资料 调查研究 1 收集 汇总监测区域的水文 地质 气象等方面的有关资料和以往的监测资料 2 调查监测区域内城市发展 工业分布 资源开发和土地利用情况 尤其是地下工程规模应用等 了解化肥和农药的施用面积和施用量 查清污水灌溉 排污 纳污和地面水污染现状 2 地下水监测设施 3 测量或查知水位 水深 以确定采样器和泵的类型 所需费用和采样程序 4 在完成以上调查的基础上 确定主要污染源和污染物 并根据地区特点与地下水的主要类型把地下水分成若干个水文地质单元 3 2 采样点的设置 1 背景值监测点的设置 2 监测井 点 的布设监测井布点时 应考虑环境水文地质条件 地下水开采情况 污染物的分布和扩散形式 以及区域水化学特征等因素 一般监测井在液面下0 3 0 5m处采样 若有间温层或多含水层分布 可按采样井具体情况分层采样 4 监测井实景图 5 3 采样时间和采样频率 1 每年应在丰水期和枯水期分别采样测定 有条件的地方按地区特点分四季采样 已建立长期观测点的地方可按月采样监测 2 通常每一采样期至少采样监测1次 对饮用水源监测点 要求每一采样期采样监测两次 其间隔至少10天 对有异常情况的井点 应适当增加采样监测次数 6 4 采样方法 地下水的水质比较稳定 一般采集瞬时水样 即有较好的代表性 从监测井中采集水样常利用抽水机设备 启动后 先放水数分钟 将积留在管道内的杂质及陈旧水排出 然后用采样容器接取水样 对于无抽水设备的水井 可选水井择适合的专用采样器采集水样 7 自喷泉水自来水 对于自喷泉水 可在对于自来水 也先将水龙头涌水口处直接采样完全打开 放水数分钟 排出管道中积存的死水后再采样 8 3 2 3水污染源的采集 水污染源 包括工业污染源 生活污染源和医院污染源等 1 采样前的现场调查和资料收集 9 工业污染源调查 排污单位需要进行排污申报登记 生活和医院污染源调查 该地区居民人口及分布 居民区位置及水来源和用量 排放口及排放情况 是否有污水处理厂 医院分布和医疗用水量 排水量及污水处理情况 城市污水处理厂运行状况 处理量 截至2005年底 我国城市污水处理率达52 10 采样点的布设水污染源一般经管道或渠 沟排放 截面积比较小 不需设置断面 而直接确定采样点位 工业污水采样点的确定 11 第一类污染物 在车间或车间设备废水排放口或专门处理此类污染物设施的排放口设置采样点监测一类污染物 车间排放口项目 汞 镉 砷 铅的无机化合物 六价铬的无机化合物及有机氯化合物和强致癌物质等 共13项指标 12 第二类污染物 在工厂废水总排放口布设采样点监测二类污染物 项目 COD 悬浮物 硫化物 BOD 挥发酚 氰化物 有机磷化合物 石油类 铜 锌 氟的无机化合物 硝基苯类 苯胺类等 总排放口 13 作业 P124 一P125 3 5 14 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 排放水体 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 应设标志 15 2 进入集中式污水处理厂和城市污水管网的污水采样点位置 应根据地方环境保护行政主管部门的要求确定 一般应选择 城市的主要排污口或总排污口处 污水处理厂的进出口处 污水泵站的进水和安全溢流口处 市政排污管线的入水口处 采样时间和频率 环境监测技术规范 中对向国家直接报送数据的废水排放源规定 工业废水每年采样监测2 4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 16 4 采样方法和采样器常用的采样方法有三种 浅水采样用容器或聚乙烯塑料长把勺直接采样 深水采样聚乙烯塑料样品容器固定于负重架沉入一定深度的污水中采样 自动采样自动采水器或连续自动定时采水器采样 常用的采样器 聚乙烯塑料桶 金属桶 有机玻璃采水器 自动采水器 泵式采水器等 17 污水水样类型 1 瞬时水样指在某一时间或地点 从水体中随机采集的分散样品 用这种水样监测的结果只说明取样时的水质 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不大 瞬时水样具有较好的代表性 18 2 平均污水样由于工业废水的排放量和污染组分的浓度往往随时间起伏较大 为使监测结果具有代表性 需要增大采样和测定频率 但这势必增加工作量 此时比较好的办法是采集平均混合水样或平均比例混合水样 平均混合水样 指流量稳定时 每隔相同时间 取等量废水混合而成 如果废水流量比较恒定 则在24小时内每隔相同时间 采集等量水样 混合而成平均水样 平均比例混合水样 在污水流量不稳定时 在不同的时间 根据废水流量的大小按比例采集污水样 流量大时多取 流量小时少取 一般取一昼夜 然后均匀混合而成 19 采样注意事项 直接采样时 必须用样品冲洗3次后再进行采样 当水面有浮油时 采油的容器不能冲洗 采样时应注意除去水面的杂物 垃圾等漂浮物 用于测定SS BOD 硫化物 油类和余氯的水样 必须单独定容采样 全部用于测定 凡应现场测定的项目 应进行现场监测 采样时应认真及时填写 污水采样记录表 20 3 2 5采样前的准备 采样计划采样计划包括 确定的采样断面和采样点位 测定项目和采样数量 样品保存措施 质量保证措施 采样时间和路线 交通工具 采样人员和分工 采样器材 盛样容器以及需要进行的现场测定项目和安全保证等 21 3 2 5采样前的准备 容器的准备 1 容器材质与水样相互作用 容器材质溶于水 玻璃容器溶解下来钠 硅 硼等 容器材质吸附水中某些组分 如玻璃吸附痕量金属 塑料吸附有机质 水样与容器发生化学反应 如水中氟化物与玻璃 22 2 对水样容器及材质的要求 化学性能稳定 可保证水样的各组分在贮存期间不发生变化 抗震 抗极端温度性能好 容器大小 形状和质量适宜 能严密封口 且容易打开 材料易得 成本较低 容易清洗 能反复使用 3 常用容器的材质 硼硅玻璃 硬质玻璃 容器常用于监测有机物和生物水样的贮存容器 聚乙烯容器用于贮存测定金属离子和其他无机物的水样 23 4 容器的洗涤见教材表3 73 采样器的准备用洗涤剂洗涤 自来水冲洗 蒸馏水冲洗 晾干待用 4 交通工具的准备最好有专用的监测船或采样船5 采样量教材表3 7列出了常见监测项目正常浓度水样的最低采样量 24 3 2 6水体流量的测量 对于较大的河流 水文部门一般设有水文监测断面 应尽量利用其所测参数 对于小河流 明渠和废水 污水流量的测量 一般可采用如下方法 容积法将污水导入一直容积的容器或污水池 水箱中 测量其流满所需时间 从而计算流量 简单易行 适用于计量污水量较小的连续或间歇排放的污水 25 2 流速仪法对于水深大于0 05m 流速大于0 015m s的河 渠 可用流速仪测定水流速度 然后按下式计算流量 水流量 m3 s 水流断面平均流速 m s 水流断面面积 m2 26 3 浮标法浮标法是一种粗略测量流速的简易方法 测量时 选择一平直河段 测量该河段2m间距内水流横断面的面积 求出平均横断面面积 在上游投入浮标 测量浮标流经确定河段 上 所需时间 重复测量几次 求出所需时间的平均值 即可计算出流速 再计算流量 27 4 溢流堰法这种方法适用于不规则的污水沟 污水渠中水流量的测量 5 污水流量计法超声波明渠污水流量计 HJ T15 1996 2005年通过环境保护产品认证名录汇总 WJ I型容积式污水流量计鞍山市鑫达环保仪表厂 28 3 2 7采样记录和水样标签 现场 采样现场记录 水样标签现场测试项目样品记下平行样份数和体积 同时记录现场空白样和现场加标样的处置情况 运达 水样登记表 送检表 29 3 3水样的运输 保存和预处理 3 3 1水样的保存水样采集后常需送至实验室进行测定 这就涉及样品的保存和运输 由于痕量物质容易在保存过程中发生物理的 化学的和生物化学的变化 而使水质变化 失去代表性 所以从采样到测定时间间隔越短越好 某些指标则必须在现场测定 如温度 pH等 或现场固定后再运输 如DO等 现场测定 30 水样保存方法 1 冷藏或冷冻法 2 加入化学试剂保存法 加入的保存剂不能干扰以后的测定 保存剂的纯度最好是优级纯的 还应作相应的空白试验 加入生物抑制剂 调节pH值 加入氧化剂或还原剂 31 3 3 2水样的运输对采集的每一个水样 都应做好记录 并在采样瓶上贴好标签 运送到实验室 在运输过程中 应注意以下几点 1 要塞紧采样容器器口塞子 必要时用封口胶 石蜡封口 测油类的水样不能用石蜡封口 2 将样瓶装箱 并用泡沫塑料或纸条挤紧 3 需冷藏的样品 应配备专门的隔热容器 放入致冷剂 将样品瓶置于其中 4 冬季应采取保温措施 以免冻裂样品瓶 32 3 3 3水样的预处理环境水样组成复杂 且多数污染组分含量低 存在形态各异 需要进行预处理 以得到欲测组分适于测定方法要求的形态 浓度和消除共存组分干扰的试样体系 消解在测定金属等无机物的指标时 当水样中含有有机物时 需先经消解处理 消解目的 破坏有机物 溶解悬浮物 将各种形态 价态 的金属氧化成单一的高价态 浓缩水样 消解要求 清澈 透明 无沉淀 消解方法 湿式消解法和干式分解法 干灰化法 33 1 湿式消解法 硝酸消解法用于较清洁的水样 硝酸 高氯酸消解法适用于含有机物 悬浮物较多的水样 硫酸 高锰酸钾消解法用于测定汞的水样 硝酸 硫酸消解法加强氧化 硫酸 磷酸消解法用于消除Fe3 等干扰的水样 多元消解方法 碱分解法微波消解装置 34 2 干灰化法干灰化法又称高温分解法 处理过程 取适量水样于白瓷或石英蒸发皿中 置于水浴上蒸干 移入马福炉内 于450 550 灼烧到残渣呈灰白色 使有机物完全分解除去 取出蒸发皿 冷却 用适量2 HNO3 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 瓷蒸发皿 35 水样的富集与分离在水质监测中 被测组分往往含量极低 且有大量共存物质 因此 就需要进行样品的预富集和分离 以达到消除干扰 提高测定方法的灵敏度 富集和分离往往是不可分割 同时进行的 常用的方法有过滤 挥发 蒸馏 溶剂萃取 离子交换 吸附 共沉淀 层析 低温浓缩等 要结合具体情况选择使用 蒸发装置 36 挥发挥发分离法 是利用某蒸发浓缩是指在电热板些污染组分挥发度大 或上或水浴中加热水样 使水者将欲测组分转变成易挥分缓慢蒸发 达到缩小水样发物质 然后用惰性气体体积 浓缩欲测组分的目的 带出而达到分离的目的 挥发实验仪器 表面皿蒸发实验仪器 蒸发皿 37 2 蒸馏蒸馏法把欲分离组分转化为易蒸发的物质 或物质本身易蒸发 然后加热 使其成蒸气选出 该法操作简便 在测定地表水 工业废水中酚类 氰化物 氟华物 硼化物等项目时都选用此法 右图为蒸馏装置示意图 38 3 溶剂萃取溶剂萃取法是基于物质在不同的溶剂相中分配系数不同 而达到组分的富集与分离 在水质监测实例中则多借助于加入萃取剂的作用 使无机化合物形成有机鳌 络 合物而被有机溶剂萃取 以达到富集 分离之目的 适用 痕量金属离子与干扰组分分离后 在特定波长下进行