水和废水的监测课件VIP

1、水和废水的监测课件7.9 金属化合物的测定金属化合物的测定种类种类水体中的金属元素有些水体中的金属元素有些是人体健康必须的常量是人体健康必须的常量元素和微量元素，有些元素和微量元素，有些是有害于人体健康的，是有害于人体健康的，如汞、镉、铬、铅、铜、如汞、镉、铬、铅、铜、锌、镍、钡、钒、砷等。锌、镍、钡、钒、砷等。受受“三废三废”污染的地面污染的地面水和工业废水中有害金水和工业废水中有害金属化合物的含量往往明属化合物的含量往往明显增加。显增加。 水和废水的监测课件危害危害有害金属侵入人的肌体后，将会使某些酶失有害金属侵入人的肌体后，将会使某些酶失去活性而出现不同程度的中毒症状。其毒性去活性而出现

2、不同程度的中毒症状。其毒性大小与金属种类、理化性质、浓度及存在的大小与金属种类、理化性质、浓度及存在的价态和形态有关。价态和形态有关。方法方法测定水体中金属元素广泛采用的方法有分光光测定水体中金属元素广泛采用的方法有分光光度法、原子吸收分光光度法、阳极溶出伏安法度法、原子吸收分光光度法、阳极溶出伏安法及容量法。及容量法。水和废水的监测课件一、汞一、汞 冷原子吸收法；冷原子吸收法； 冷原子荧光法；冷原子荧光法； 双硫腙分光光度法；双硫腙分光光度法；二、镉二、镉 原子吸收分光光度法；原子吸收分光光度法； 双硫腙分光光度法；双硫腙分光光度法； 示波极谱及阳极溶出伏安法；示波极谱及阳极溶出伏安法；三、

3、铅三、铅各种金属的测定方法各种金属的测定方法水和废水的监测课件四、铜四、铜 二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法；二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法； 新亚铜灵萃取分光光度法；新亚铜灵萃取分光光度法；五、锌五、锌六、铬六、铬 二苯碳酰二肼分光光度法；二苯碳酰二肼分光光度法； 硫酸亚铁铵滴定法；硫酸亚铁铵滴定法；七、砷七、砷 新银盐分光光度法；新银盐分光光度法； 二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法；二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法；八、其他金属化合物八、其他金属化合物水和废水的监测课件汞及其化合物属于剧毒物质，特别是有机汞化合汞及其化合物属于剧毒物质，特别是有机汞化合物。天然水中含汞极少，一般不超过物。

4、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我国饮用水标准限值为0.001mg/L。一、一、汞汞1.冷原子吸收法冷原子吸收法 汞原子蒸气对253.7nm的紫外光有选择性吸收。在一定浓度范围内，吸光度与汞浓度成正比。方法原理方法原理水和废水的监测课件测定要点测定要点 (1)水样预处理水样预处理 (2)绘制标准曲线绘制标准曲线(3)水样的测定水样的测定水和废水的监测课件该方法是将水样中的汞离子还原为基态汞原该方法是将水样中的汞离子还原为基态汞原子蒸气，吸收子蒸气，吸收253.7nm的紫外光后，被激发而的紫外光后，被激发而产生特征共振荧光，在一定的测量条件下和产生特征共振荧光，在一

5、定的测量条件下和较低的浓度范围内，荧光强度与汞浓度成正较低的浓度范围内，荧光强度与汞浓度成正比。比。方法最低检出浓度为方法最低检出浓度为0.05mg/L，适用于地面，适用于地面水、生活污水和工业废水的测定。与冷原子水、生活污水和工业废水的测定。与冷原子吸收测汞仪相比，不同之处在于是测定吸收吸收测汞仪相比，不同之处在于是测定吸收池中的汞原子蒸气吸收特征紫外光后被激发池中的汞原子蒸气吸收特征紫外光后被激发后所发射的特征荧光后所发射的特征荧光(波长较紫外光长波长较紫外光长)强度。强度。2.冷原子荧光法冷原子荧光法水和废水的监测课件水和废水的监测课件 方法原理水样于方法原理水样于95，在酸性介质中用，

6、在酸性介质中用高锰酸钾和过硫酸钾消解，将无机汞和高锰酸钾和过硫酸钾消解，将无机汞和有机汞转变为二价汞。用盐酸羟胺还原有机汞转变为二价汞。用盐酸羟胺还原过剩的氧化剂，加入双硫腙溶液，与汞过剩的氧化剂，加入双硫腙溶液，与汞离子生成橙色螯合物，用三氯甲烷或四离子生成橙色螯合物，用三氯甲烷或四氯化碳萃取，再用碱溶液洗去过量的双氯化碳萃取，再用碱溶液洗去过量的双硫腙，于硫腙，于485nm波长处测定吸光度，以标波长处测定吸光度，以标准曲线法定量。汞的最低检出浓度为准曲线法定量。汞的最低检出浓度为2pg/L，测定上限为，测定上限为40pg/L。方法适用于。方法适用于工业废水和受汞污染的地面水的监测。工业废水

7、和受汞污染的地面水的监测。 3. 双硫腙分光光度法双硫腙分光光度法水和废水的监测课件二、镉二、镉水和废水的监测课件 该方法具有测定快速、干扰少、应用范围广，可该方法具有测定快速、干扰少、应用范围广，可在同一试样中分别测定多种元素等特点。可采用在同一试样中分别测定多种元素等特点。可采用直接吸入火焰原子吸收分光光度法直接吸入火焰原子吸收分光光度法(适用于废水和适用于废水和受污染的水受污染的水)，用萃取或离子交换法富集后吸入火，用萃取或离子交换法富集后吸入火焰原子吸收分光光度法焰原子吸收分光光度法(适用于清洁水适用于清洁水)，石墨炉，石墨炉原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法(适用于清洁水，其测定灵

8、敏适用于清洁水，其测定灵敏度高于前两种方法，但基体干扰较火焰原子化法度高于前两种方法，但基体干扰较火焰原子化法严重严重)1.原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法水和废水的监测课件(1)标准曲线法：同分光光度法一样。标准曲线法：同分光光度法一样。 (2)标准加入法：如果试样的基体组成复杂且对测标准加入法：如果试样的基体组成复杂且对测定有明显干扰时，则在标准曲线成线性关系的定有明显干扰时，则在标准曲线成线性关系的浓度范围内，可使用这种方法测定。浓度范围内，可使用这种方法测定。2.定量分析方法定量分析方法 3直接吸入火焰原子吸收法测定镉直接吸入火焰原子吸收法测定镉(铜、铅、铜、铅、锌锌) 清洁水样可

9、不经预处理直接测定：污染清洁水样可不经预处理直接测定：污染的地面水和废水需用硝酸或硝酸的地面水和废水需用硝酸或硝酸-高氯酸消解，高氯酸消解，并进行过滤、定容。将试样溶液直接吸入喷雾并进行过滤、定容。将试样溶液直接吸入喷雾于火焰中原子化，测量各元素对其特征光产生于火焰中原子化，测量各元素对其特征光产生的吸收。的吸收。水和废水的监测课件4萃取火焰原子吸收法测定微量镉萃取火焰原子吸收法测定微量镉(铜、铅铜、铅) 本本方法适用于含量较低，需进行富集后测定的水样。方法适用于含量较低，需进行富集后测定的水样。清洁水样或经消解的水样中待测金属离子在酸性清洁水样或经消解的水样中待测金属离子在酸性介质中与吡咯烷

10、二硫代氨基甲酸铵介质中与吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(APDC)生成生成络合物，用甲基异丁基甲酮络合物，用甲基异丁基甲酮(MIBK)萃取后吸入萃取后吸入火焰进行原子吸收分光光度测定。当水样中的铁火焰进行原子吸收分光光度测定。当水样中的铁含量较高时，采用碘化钾含量较高时，采用碘化钾-甲基异丁基甲酮甲基异丁基甲酮(K重重-M重重BK)萃取体系的效果更好。其操作条件同直萃取体系的效果更好。其操作条件同直接吸入原子吸收法。接吸入原子吸收法。水和废水的监测课件6石墨炉原子吸收分光光度法测定痕量镉石墨炉原子吸收分光光度法测定痕量镉(铜、铅铜、铅) 将清洁水样和标准溶液直接注入将清洁水样和标准溶液直接注入石墨炉内

11、进行测定。石墨炉内进行测定。5离子交换火焰原子吸收法测定微量镉离子交换火焰原子吸收法测定微量镉(钢、钢、铅铅) 用强酸型阳离子交换树脂吸附富集水用强酸型阳离子交换树脂吸附富集水样中的钢、铅、镉，再用酸洗脱后吸入火样中的钢、铅、镉，再用酸洗脱后吸入火焰进行原子吸收测定。焰进行原子吸收测定。水和废水的监测课件水和废水的监测课件 方法基于在强碱性介质中，镉离子与方法基于在强碱性介质中，镉离子与双硫腙生成红色整合物，用三氯甲烷双硫腙生成红色整合物，用三氯甲烷萃取分离后，于萃取分离后，于518nm处测其吸光度，处测其吸光度，与标准溶液比较定量。与标准溶液比较定量。 本方法适用于受镉污染的天然水和废本方法

12、适用于受镉污染的天然水和废水中镉的测定，测定前应对水样进行水中镉的测定，测定前应对水样进行消解处理。消解处理。双硫腙分光光度法双硫腙分光光度法 水和废水的监测课件极谱分析法的原理极谱分析法的原理 极谱分析是一种在特殊电解极谱分析是一种在特殊电解条件下的电化学分析方法，是根据电解过程中条件下的电化学分析方法，是根据电解过程中得到的电流得到的电流-电压关系曲线进行定性、定量分析电压关系曲线进行定性、定量分析的，其基本装置如书图的，其基本装置如书图2-22所示。所示。 示波极谱法测定镉示波极谱法测定镉(铜、铅、锌铜、铅、锌) 极谱分析法基础极谱分析法基础上，欲再提高测定灵敏度和分辨率受到限制。上，欲

13、再提高测定灵敏度和分辨率受到限制。发展了新的极谱分析方法，如示波极谱法、溶发展了新的极谱分析方法，如示波极谱法、溶出伏安法、极谱催化波等。示波极谱法是一种出伏安法、极谱催化波等。示波极谱法是一种用电子示波器观察极谱电解过程中电流用电子示波器观察极谱电解过程中电流-电压曲电压曲线，进行定性、定量分析的方法。线，进行定性、定量分析的方法。示波极谱及阳极溶出伏安法示波极谱及阳极溶出伏安法水和废水的监测课件三、铅三、铅 四、铜四、铜水和废水的监测课件 锌也是人体必不可少的有益元素，每升水含数锌也是人体必不可少的有益元素，每升水含数毫克锌对人体和温血动物无害，但对鱼类和其他毫克锌对人体和温血动物无害，但

14、对鱼类和其他水生生物影响较大。水生生物影响较大。 原子吸收分光光度法测定锌，灵敏度较高，干原子吸收分光光度法测定锌，灵敏度较高，干扰少，适用于各种水体。此外扰少，适用于各种水体。此外还可选用双硫踪还可选用双硫踪分光光度法、阳极溶出伏安法或示波极语法。分光光度法、阳极溶出伏安法或示波极语法。五、锌五、锌水和废水的监测课件六、铬六、铬水和废水的监测课件水和废水的监测课件七、砷七、砷水和废水的监测课件 水环境中各种不同的水生生物由于对环境的要求和适应能力不同，而对水污染产生不同的反应，据此了解污染对水生生物的直接危害，判断水体污染的类型和程度。 监测方法包括生物群落法、生产力测定法，残毒测定法、急性

15、毒性试验、细菌学检验等。我国水环境生物监测技术规范对河流、湖泊、水库等淡水环境的生物监测项目、频率等要求列于下表。一、生物群落法一、生物群落法 水和废水的监测课件河、湖、库淡水生物监测项目及频率河、湖、库淡水生物监测项目及频率水和废水的监测课件河、湖、库淡水生物监测项目及频率（续）河、湖、库淡水生物监测项目及频率（续）水和废水的监测课件生物群落中生活着各种水生生物，如浮游生物、着生生物、底牺动物、鱼类和细菌等。由于它们的群落结构、种类和数量的变化能反映水质污染状况，故称之为指示生物。指示生物指示生物 监测方法监测方法 按照规定的采样、检验和计数方法获得各生物类群的种类和数量的数据后，如何评价水

16、污染状况，目前尚无统一的方法，下面介绍几种比较有代表性的方法水和废水的监测课件该方法将受有机物污染的河流按其污染程度和自净过程划分为几个互相连续的污染带，每一带生存着各自独特的生物(指示生物)。 根据河流的污染程度，通常将其划分为四个污染带，即多污带，-中污带、-中污带和寡污带。各污染带水体内存在着特有的生物种群。1.污水生物系统污水生物系统(saprobien system)法法 水和废水的监测课件生物指数是指运用数学公式反映生物种群或群落结构的变化，以评价环境质量的数值。 贝克生物指数（BI）= 2nA + nB BI=0时，属严重污染区域，BI=1-6时，为中等有机物污染区域，BI=10

17、-40时，为清洁水区。2.生物指数（生物指数（Biotic index)法法 水和废水的监测课件污水系统生物学、化学特征污水系统生物学、化学特征水和废水的监测课件污水系统生物学、化学特征（续）污水系统生物学、化学特征（续）水和废水的监测课件 水的细菌学检验，特别是肠道细菌的检验，在卫生学上具有重要意义。实际工作中，常以检验细菌总数，特别是检验作为粪便污染的指示细菌，来间接判断水的卫生学质量。二、细菌学检验法二、细菌学检验法 水和废水的监测课件采集细菌学检验用水样，必须严格按照无菌操作要求进行，并应迅速进行检验。采样方法如下：1 1、采集自来水样，首先用酒精灯灼烧水龙头灭菌或用70的酒精消毒，然

18、后放水3分钟，再采集约为采样瓶容积的80左右的水量2 2、采集江、河、湖、库等水样，可将采样瓶沉入水面下，瓶口朝水流上游方向，使水样灌入瓶内。需要采集一定深度的水样时，用采水器采集. . 水样的采集水样的采集 水和废水的监测课件细菌总数的测定 细菌总数是指lmL水样在营养琼脂培养基中，于37经24小时培养后，所生长的细菌菌落的总数。它是判断饮用水，水源水、地表水等污染程度的标志。其主要测定程序如下： (1) 灭菌； (2) 制备培养基； (3) 培养； (4) 计数。水和废水的监测课件总大肠菌群的测定总大肠菌群的测定 总大肠菌群是指那些能在35、48小时之内使乳糖发酵产酸，产气、需氧及兼性厌氧

19、的、革兰氏阴性的无芽孢杆菌以每升水样中所含有的大肠菌群的数目表示。总大肠菌群的检验方法有发酵法和滤膜法。发酵法可用于各种水样(包括底泥)，但操作较繁琐，费时间。滤膜法操作简便、快速，但不适用于浑浊水祥。水和废水的监测课件1.多管发酵法 多管发酵法是根据大肠菌群细菌能发酵乳糖、产酸产气以及具备革兰氏染色阴性、无芽胞、呈杆状等特性进行检验的。其检验程序如下：1)配备平板基； 2）初步发酵试验； 3）平板分离； 4）复发酵试验； 5）大肠菌群计数。 2.滤膜法 水样抽滤，滤膜培养，由滤膜上生长的大肠苗群菌落总数和所取过滤水样量计算： 总大肠菌群数/L所计数的大肠杆菌群数*1000/过滤水样量（ml）

20、水和废水的监测课件1、粪大肠菌群。粪大肠菌群也用多管发酵法或滤膜法测定。2、沙门氏菌屑。是常常存在于污水中的病源微生物，也是引起水传播疾病的重要来源。测定时需先用滤膜法浓缩水样，进行培养和平板分离，再进行生物化学和血清学鉴定。3、链球菌(通称粪链球菌)。也是粪便污染的指示菌。粪链球菌敷的测定采用多管发酵法或滤膜法。其他细菌的测定其他细菌的测定水和废水的监测课件 进行水生生物毒性试验可用鱼类、藻类等，其中以鱼类毒性试验应用较广泛。鱼类对水环境的变化反应十分灵敏，当水体中的污染物达到一定浓度或强度时，就会引起一系列中毒反应。例如，行为异常、生理功能紊乱、组织细胞病变，直至死亡。 用生物监测水体污染

21、程度和毒性的方法还有水生植物生产力的测定、生物体内残毒的测定、致突变试验等。三、水生生物毒性试验三、水生生物毒性试验水和废水的监测课件底质底质 是矿物、岩石、土壤的自然侵蚀产物，生物活动及降解有机质等过程的产物，污水捧出物和河(湖)床母质等髓水流迁移而沉积在水体底部的堆积物质的统称。一般不包括工厂废水沉积物及废水处理厂污泥。底质样品的制备和分解底质样品的制备和分解 底质样品送交实验室后，应尽快处理和分析，如放置时间较长，应放于2040的冷冻柜中保存。在处理过程中应尽量避免沾污和污染物损失。水和废水的监测课件 1 、脱水 底质中含有大量水分，必须用适当的方法除去，不可直接在日光下曝晒或高温烘干。

22、常用脱水方法有：在阴凉、通风处自然风干适于待测组分较稳定的样品)；离心分离(适于待测组分易挥发或易发生变化的样品)；真空冷冻干燥(适用于各种类型样品，特别是测定对光、热、空气不稳定组分的样品)；无水硫酸钠脱水(适于测定油类等有机污染物的样品)。 (一)制备 水和废水的监测课件 2、筛分 将脱水干燥后的底质样品平铺于硬质白纸板上，用玻璃棒等压散(勿破坏自然粒径)。剔除砾石及动植物残体等杂物，使其通过20目筛。筛下样品用四分法缩分至所需量。用玛瑙研钵(或玛瑙碎样机)研磨至全部通过80-200目筛，装入棕色广口瓶中，贴上标签备用。但测定汞、砷等易挥发元素及低价铁、硫化物等时，不能用碎样机粉碎，且仅通

23、过80目筛。测定金属元素的试样，使用尼龙材质网筛；测定有机物的试样，使用铜材质网筛。对于用管式泥芯采样器采集的柱状样品，尽量不要使分层状态破坏，经干燥后，用不锈钢小刀刮去样柱表层，然后按上述表层底质方法处理。如欲了解各沉积阶段污染物质的成分和含量变 化，可沿横断面截取不同部位样品分别处理和测定。 水和废水的监测课件 底质样品的分解方法随监测目的和监测项目不同而异，常用的分解方法有以下几种：硝酸（或王水）硝酸（或王水）- -氢氟酸氢氟酸- -高氯酸分解法高氯酸分解法：也称全量分解法，适用于测定底质中元素含量水平及随时间变化和空间分布的样品分解。硝酸分解法：硝酸分解法：可溶解出由于水解和悬浮物吸附而沉淀的大部分重金属，适用于了解受污染的状况。水浸取法：水浸取法：适用于了解底质中重金属向水体释放情况的样品分解。有机溶剂提取法：有机溶剂提取法：适用于处理测定有机污染组分的底质样品。(二) 分解水和废水的监测课件污染物质的测定污染物质的测定水和废水的监测课件水和废水的监测课件 活性污泥是微生物群体及它们所吸附的有机物质和无机物质的总称。微生物群体主要包括细菌、原生动物和藻类等。其中，细菌和原生动物是主要的两大类。 (一)细菌 细菌是单细胞生物，如球菌、杆菌和螺旋菌等。它们在活性污泥中种类多、数量大、体积微小，具有强的吸附和分解有机物的能力，在污水处理