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水质在线自动监测培训 水质监测的意义及其分析方法 主要内容1水质监测意义以及原则2水质指标及监测项目3分析方法种类4各项监测项目的意义以及方法 1 水质监测的意义 可为确定水质标准提供数据 具有法律意义 判别水质情况 预报水质的污染趋势 为不同用途的用水提供水源 为环境科学研究提供数据 建立模型和数据推导 可鉴定生产工艺和净化设备的效益 经济效益 环境效益 水环境监测分类 监视性监测 监视性监测也称例行监测或常规监测 一般指按照国家有关技术规定 对水环境中已知污染因素和污染物质定期进行监测 以确定水环境质量及污染源状况 评价控制措施的效果 衡量水环境标准实施情况和水环境保护工作的进展 应急监测 应急监测一般分为突发性水环境污染事故监测和洪水期与退水期水质监测 特定目的监测 特定目的监测是为了完成一个时期内专门的任务而开展的活动 根据目的不同可以分为仲裁性监测 验证性监测 咨询性监测3种类型 研究性监测 又称科研监测 是针对特定目的的科学研究而进行的高层次的监测 2 水环境监测的特点和原则 1 水环境监测的特点 其特点可归纳为水环境监测的综合性 连续性 追踪性 2 水环境监测的原则 实用 经济的原则 优先污染物优先监测的原则 优先污染物是指难以降解 在环境中有一定残留水平 出现频率较高 具有持久性 生物累积性 毒性较大以及现代已有检测方法的化学物质 全面规划 协同监测的原则 2 水质指标 水质指标一般分为物理的 化学的和生物的三大类 1物理性水质指标 感官物理性状指标 如温度 色度 嗅和味 浑浊度 透明度等 其他的物理性指标 如固体含量 电导率 一些放射性元素等 2化学性水质指标 一般化学性水质指标 如pH值 碱度 硬度 各种阴阳离子 一般有机物等 有毒化学性水质指标 如重金属 氰化物 多环芳烃 各种农药等 氧平衡指标 如溶解氧 生化需氧量 BOD 化学需氧量 COD 等 营养元素指标 如氨氮 硝态氮 亚硝态氮 有机氮 总氮 可溶解性磷 总磷 硅等 金属化合物指标 如汞 铜 铅 锌 镉 铬等 3生物性水质指标生物性水质指标 如细菌总数 总大肠菌群数 各种病源微生物 病毒等 水质监测项目 1 监测对象 降水 地表水 地下水 水生生物 底泥 2 监测项目 以目前我们现有水站接触到的项目有 常规五参数 水温 ph 溶解氧 do 电导率 浊度 以及流速和水位等 常用的监测项目有 高锰酸盐指数 toc 氨氮 总氮 总磷 其他还有 氟化物 氯离子 氰化物 酚 金属离子 铜Cu 锌Zn 铅Pb 镉Cd 铬Cr 汞Hg 镍Ni 水中综合毒性等 水监测结果的表示方法 用单位体积水样中所含被测物的重量表示 W V 如 mg L g L g mL用单位重量的水样中待测物的重量来表示如 ppm partspermillion 百万分率 1 106 10 6 1ppm表示在106份水样中 污染物占1份的重量 另外还常用ppb partsperbillion 10 9 ppt partspertrillion 10 12 在使用ppm ppb ppt这些重量份率与W V进行换算时 使用了一个近似计算 在环境监测中 环境样品通常含量都较低 对于水的密度影响不大 因此 把水看成是极稀的溶液 认为水的密度为1 这样就有 少数情况下用毫摩尔 升来表示如测定酸度 碱度 硬度等 分析方法种类 常规五参数 温度 温度计法PH值 玻璃电极法溶解氧 电化学探头法电导率 电极法浊度 光学法 红外散射原理 重金属 阳极溶出伏安法毒性仪 海洋发光细菌 费希尔弧菌 发光度检测法其他参数 总磷 总氮 氨氮 苯酚 氟化物 氰化物等 大致用以下三种分析方法 比色法 滴定法 电极法 水温 水的物理化学性质与水温有密切关系 水中溶解性气体的溶解度 水中生物地和微生物的活动 研读 Ph值以及碳酸钙饱和度等都受水温变化的影响 分析方法 温度传感器法 铂电阻法 Ph值 PH值为水中氢离子活度的负对数可间接表示水的酸碱程度 分析方法 玻璃电极法 浊度 浊度是由于水中含有泥沙 粘土 有机物 无机物 浮游生物和微生物等悬浮物质所造成的 可使光散射或吸收 分析方法 光散射法 电导率 电导率是以数字表示溶液传到电流的能力 分析方法 电导池法 溶解氧 水体中溶解氧的多少 反映了水体受污染的程度 地面水直接暴露于空气中 因此清洁的地面水中所含的溶解氧常接近于饱和状态 当水中大量藻类繁殖时 由于植物的光合作用 释放出大量的氧气 有时甚至可能因此而使水含有过饱和的溶解氧 分析方法膜电极法 溶解氧电极法 化学需氧量 COD 化学需氧量反映水体受还原性物质污染的程度 由于大多数有机物都可以在一定条件下被氧化剂氧化 因此COD基本上可以反映水体中有机物含量情况 是水质分析的重要指标之一 分析方法 高锰酸盐指数 CODmn 氧化还原滴定法 总有机碳 TOC 总有机碳是以构成有机物的基本成分 碳的总量来表示有机污染物的 分析方法 非分散红外吸收法 干法 总酚 totalphenol 酚类化合物属于高毒物质 水的酚污染主要来自炼油 焦化 造纸 制革 化工 化学制药等工业 如果含酚废水未经回收和处理 就排入水体或用于灌溉 会严重污染水体 当酚的浓度达到几个毫克 每升水时 就会对鱼类产生毒害 因此渔业用水标准规定酚的含量不超过0 005mg L 分析方法 比色法 氨氮 NH3 N 氨氮以游离氨和铵离子形式存在于水中水中氨氮的来源主要为生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解物 在无氧环境中 水中存在的亚硝酸盐亦可受微生物作用 还原为氨 有氧环境中 水中氨亦可转变为亚硝酸盐 或继续转变为硝酸盐 测定水中各种兴叹的氮化合物 有助于评价水体被污染和自净状态 分析方法 水杨酸比色法 总氮 TN 大量生活污水或含氮工业废水排入水体 使水中有机氮和各种无机氮化物含量增加 生物和微生物累的大量繁殖 消耗水中溶解氧 使水体质量恶化 湖泊 水库中韩一定量的氮 磷类物质时 造成浮游生物繁殖旺盛 出现富营养化状态 因此总氮是衡量水质的重要指标之一 分析方法 过硫酸钾氧化比色法 总磷 TP 在天然水和废水中 磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在 它们分为正磷酸盐 缩合磷酸盐 焦磷酸盐 偏磷酸盐和多磷酸盐 和有机结合的磷 如磷脂等 它们存在于溶液总 腐殖质粒子中或水生生物中 一般天然水中磷酸盐含量不高 化肥 冶炼 合成洗涤剂等行业的工业废水及生活污水中常含有较大量磷 磷是生物生长必需的元素之一 但水体中磷含量过高 如超过0 2mg L 可造成藻类的过度繁殖 直至数量上达到有害的程度 称为富营养化 造成湖泊 河流透明度降低 水质变坏 磷是评价水质的重要指标 分析方法 钼酸铵比色法 氟化物 F 氟广泛存在于自然水体中 人体各组织中都含有氟 但主要积聚在牙齿和骨筋中 适当的氟是人体所必需的 过量的氟对人体有危害 氟化钠对人的致死量为6 12克 饮用水含2 4 5毫克 升则可出现氟骨症 分析方法 离子选择电极法 氰化物 CN 氰化物属于剧毒物 对人体的毒性主要是与高铁细胞色素氧化酶结合 生成氰化高铁细胞色素氧化酶而失去传递氧的作用 引起组织缺氧窒息 分析方法 巴比妥酸比色法 氯离子 Cl 氯化物 Cl 是水和废水中一种常见的无机阴离子 几乎所有天然水中都有氯离子存在 它的含量范围变化很大 在河流 湖泊 泽沼地区 氯离子含量一般较低 而在海水 盐湖及某些地下水中 含量可高达数十克 升 在人类的生存活动中 氯化物有很重要的生理作用及工业用途 正因为如此 在生活污水和工业废水中 均含有相当数量的氯离子 分析方法 硝酸银滴定法 金属化合物 铬 Cr 铬是人和动物所必需的一种微量元素 躯体缺铬可引起动脉粥样硬化症 铬对植物生长有刺激作用 可提高收获量 但如含铬过多 对人和动植物都是有害的 三价铬和六价铬对人体健康都有害 被怀疑有致癌作用 一般认为六价铬的毒性强 更易为人体吸收 而且可在体内蓄积 见铬污染对健康的影响 分析方法 阳极溶出伏安法 镉 Cd 环境工程领域中的镉绝大多数淡水的含镉量低于1微克 升 海水中镉的平均溶度为0 15微克 升 镉的主要污染源是电镀 采矿 冶炼 染料 电池和化学工业等排放的废水 镉不是人体的必需元素 人体内的镉是出生后从外界环境中吸取的 主要通过食物 水和空气而进入体内蓄积下来 分析方法 阳极溶出伏安法 铅 Pb 在所有已知毒性物质中 书上记载最多的是铅 古书上就有记录认为用铅管输送饮用水有危险性 公众接触铅有许多途径 许多化学品在环境中滞留一段时间后可能降解为无害的最终化合物 但是铅无法再降解 一旦排入环境很长时间仍然保持其可用性 由于铅在环境中的长期持久性 又对许多生命组织有较强的潜在性毒性 所以铅一直被列为强污染物范围 分析方法 阳极溶出伏安法 锌 Zn 锌也是人类自远古时就知道其化合物的元素之一 采矿场 选矿厂 合金厂 冶金联合企业 机器制造厂 镀锌厂 仪器仪表厂 有机合成工厂和造纸厂等排放的工业废水中 含有大量锌化合物 吸入人体会引起口渴 胸部紧束感 干咳 头痛 头晕 高热 寒战等 而且对鱼类和其他水生生物的毒性比对人和温血动物大许多倍 分析方法 阳极溶出伏安法 铜 Cu 在冶炼 金属加工 机器制造 有机合成及其他工业的废水中都含有铜 这种废水排入水体 会影响水的质量 对水体自净有明显的抑制作用 产生异味 超过15毫克 升 就无法饮用 若用含铜废水灌溉农田 铜在土壤和农作物中累积 会造成农作物特别是水稻和大麦生长不良 并会污染粮食籽粒 铜对水生生物的毒性很大 在一些小河中 曾发生铜污染引起水生生物的急性中毒事件 分析方法 阳极溶出伏安法 镍 Ni 镍盐易引起敏性皮炎 某些报道认为镍具有致癌性 对水生生物有明显毒害作用 清洁地表水中镍的浓度很低 在1 g L左右 镍的主要工业污染来源是采矿 冶炼 电镀等工业排放的废水和废渣 分析方法 阳极溶出伏安法 综合毒性测定 面对突发性环境污染事故 国际恐怖主义活动日益猖獗 建立有效的应急监测手段是保护百姓健康和减少国家财产损失 维护社会稳定的重要任务 反恐 应急 预警监测 湖泊流域综合评价 源水 饮用水安全鉴定 各种污染事故快速现场监测 污染物排放综合评价 食品安全分析 毒性减低评价 TRE S 和毒性鉴定评价 TIE S 所以需通过生物试验对环境水样 沉积物 流出物进行毒性测定 从而为环境和生态系统的安全提供早期的预警 分析方法 生物毒性检测传感器 费希尔弧菌发光菌测量法 余氯 什么是余氯 余氯分几种 把氯投入水中后 除了与水中有机物 还原物和细菌的杀灭等氧化还原需要消耗的氯以外 水中还剩下的氯 而称为余氯 余氯分 游离性余氯和化合性余氯 游离性余氯 一般指水中的氯分子 次氯酸分子及次氯酸离子 化合性余氯 一般指氯与水中游离氨或有机胺化合后的化合物 它的特点是杀菌力差 以上两种余氯加起来即为总余氯 余氯的作用是保证持续杀菌 也可防止水受到再污染 但如果余氯量超标 可能会加重水中酚和其它有机物产生的味和臭 还有可能生成氯仿等有 三致