第二章 水和废水监测(第五节)

1、第二章 水和废水监测,水体污染物的分类 化学性污染 无机污染物 Inorganic Pollutant (Nitrate) 有机污染物 Organic Pollutant (2,4-D, Dioxin) 物理性污染 悬浮物质污染 热污染 放射性污染 (Radium 226, 228) 生物性污染 细菌 (Coliform) 病毒 (Viruses),水质指标 水质是指水和其中所含的杂质共同表现出来的综合特性 水质指标是水质的具体衡量标准，表示出水中杂质的种类、成分和数量,水质指标类别?,物理性水质指标 温度Temperature 色度Color 浊度Turbidity 嗅Odor 味Taste

2、 电导率Conductivity,水质指标类别,化学性水质指标 汞Mercury H+浓度pH 酸度Acidity 碱度Alkalinity 硝酸盐Nitrate 化学需氧量COD 生物需氧量BOD 总有机碳TOC 多环芳烃PAHs 多氯联苯PCBs,生物性水质指标 细菌总数 Colony counts 大肠杆菌数 Total coliform 叶绿素aChlorophyll a,提 纲,第一节 水质污染与监测 第二节 水质监测方案的制定 第三节 水样的采集和保存 第四节 水样的预处理 第五节 物理指标检验 第六节 金属化合物的测定 第七节 非金属无机物的测定 第八节 有机污染物的测定 第九节

3、 底质监测测定 第十节 活性污泥性质的测定,第五节 水的物理性质测定,物理性水质指标 水温 臭和味 色度 浊度 透明度 电导率 固体物 矿化度 氧化还原电位,一、水温 Temperature,水的许多物理性质、化学性质以及生物化学反应都与温度有关： 水温影响着水生生物的生命活动过程 水温影响着化学反应和反应速率 水温影响着水利用的适应性 水温影响着氧在水中的溶解度,水温因水源不同而有很大差异： 地下水（比较稳定） 常为812 地上水变化较大 030 测定方法： （一）水温计法 注意事项：1、放入水中5 min, 2、同时测气温、水的pH值 3、工业废水多次读数 4、水银温度计可测-641，精度

4、0.2 （二）深水温度计法：测深层水温-水深40m以内 颠倒温度计法：测深层水温-水深40m以上,常用温度计示意图,二、臭和味 Odor,1.水中的臭和味主要来源 水中动植物、微生物等大量繁殖、死亡、腐败 工业废水和生活污水中的污染物 溶解气体 残留消毒剂（氯）,臭是检验原水和处理水的水质必测项目之一。,2.测定方法 （1）文字描述法 （2）定性描述法 （3）臭阈值（稀释倍数）法,(2)定性描述法,嗅：这种检验方法的要点是：取lOOmL水样于250mL锥形瓶中，检验人员依靠自己的嗅觉，分别在20和煮沸稍冷后闻其臭，用适当的词语描述其臭特征，并按表划分的等级报告臭强度。,味：只有清洁的水或已经确

5、认经口接触对人体健康无害的水样才能进行味的检验。检验方法：分别取20和煮沸冷却后的水样放入口中，尝其味道，用适当词语（酸、甜、咸、苦、涩等）描述，并参照表记录味的强度。,（3）臭阈值法(odor threshold quantity method),操作要点,用水样和无臭水在锥形瓶中配制水样稀释系列(稀释倍数不要让检验人员知道)，在水浴上加热至601；检验人员取出锥形瓶，振荡23次，去塞，闻其臭气，与无臭水比较，确定刚好闻出臭气的稀释样，计算臭阈值。,三、色度 Color,1、天然水颜色的来源 水生植物和浮游生物 腐殖质 天然的金属离子、矿物质 水中的泥沙、悬浮物 生活污水 工业废水,造纸废水

6、，是一种水量大、色度高、悬浮物含量大、有机物浓度高、组分复杂的难处理有机废水，它一般有制浆废液（黑液）、中段水、白液。,2、真色与表色 真色(True Color) 去除悬浮物后的水的颜色 由水中的溶解物质和或胶体物质产生的颜色。 水质分析中一般指真色 表色(Apparent Color) 由水中的溶解物质和胶体物质以及悬浮物质综合产生的颜色 典型的高色度废水：印染废水、染料工业废水、造纸废水等 饮用水中的色度主要来源于有色有机物：Humic acid，Fe等,问：去除悬浮物的方法有哪些？ 静置、过滤(滤纸/滤膜)、离心,3、测定方法 （1）文字描述（定性方法） 污水 （2）稀释倍数法污水 （

7、3）铂钴标准比色法较清洁的、带有黄色色调的天然水和饮用水 （4）铬钴比色法,（1）文字描述法 （用于受污水样的测定）,当水样受污染时，用文字描述水样颜色种类和深浅程度，如无色、微黄、浅黄、棕黄、微绿等。,（2）稀释倍数法 （用于受污水样的测定）,该方法适用于受工业废水污染的地面水和工业废水颜色的测定。 当水样受污染时，先用文字描述水样颜色种类和深浅程度，如无色、微黄、浅黄、棕黄等。 然后取一定量水样，用蒸馏水稀释到刚好看不到颜色，根据稀释倍数表示该水样的色度，单位为倍，所取水样需在4保存并在12小时内测定。,（3）铂钴标准比色法,本方法是用氯铂酸钾与氯化钴配成标准色列，再与水样进行目视比色确定

8、水样的色度。 规定每升水中含1mg铂和0.5mg钴所产生的颜色作为1度。,铂钴标准比色法标准色列,pH值对色度有较大影响，在测量色度同时应测量溶液的pH值。 结果表达：度，加颜色描述，每升水中有相当于1mg铂和0.5mg钴时的颜色为1度。 最低检测色度为5度，测定范围550度。 因本方法适用于清洁的、带有黄色色调的天然水和饮用水的色度测定.,（4）铬钴比色法,本方法是用重铬酸钾代替氯铂酸钾，与氯化钻（硫酸钴）配成标准色列，再与水样进行目视比色确定水样的色度。,（5）分光光度法三激励值法,用分光光度法求出有色水样的三激励值，再查图和表，得知水样的色调(红、绿、黄等)，以主波长表示，亮度以明度表示

9、，饱和度(柔和、浅淡等)以纯度表示。 近年来，我国某些行业已试用这种方法检验排水水质。,四 、浊度 Turbidity,（1）测定意义 悬浮于水中的胶体颗粒产生的散射现象，以浊度表示水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。适用于天然水和饮用水的测定，而污水和废水中不溶物质含量高，一般要求测定悬浮物。 浊度标准：1浊度1mg硅藻土/1L水的浊度,（2）测定方法 目视比浊法（黑底板上比色） 分光光度法（680nm处） 浊度仪法,（一) 目视比浊法,1方法原理 将水样与用精制的硅藻土(或白陶土)配制的系列浊度标准溶液进行比较，来确定水样的浊度。 2测定要点 (1) 配制浊度标准贮备液。 (2) 配制

10、系列浊度标准溶液。 (3) 取与系列浊度标准溶液等体积的摇匀水样或稀释水样，与系列浊度标准溶液比较，视觉效果相近的标准液，即为水样的浊度。,(二) 分光光度法,1方法原理 以硫酸肼与六亚甲基四胺反应而成的甲臢聚合物配制标准浊度溶液，用分光光度计于680 nm波长处测其吸光度，与在同样条件下测定水样的吸光度比较，得知其浊度。,2标液配制 浊度标准溶液的配置要使用无浊度水和贮备液。 (1)无浊度水是以蒸馏过的蒸馏水，通过0.2微米的滤膜制备而成的，无浊度水的盛放瓶要保证清洁，应使用过滤水荡洗两次的烧瓶。 (2)贮备液包括硫酸肼贮备液和六亚甲基四胺贮备液。硫酸肼贮备液是将1.000g的硫酸肼溶于无浊

11、度水后定容至100mL制得。六亚甲基四胺贮备液是将10.00g六亚甲基四胺溶于无浊度水后定容至100mL制得。 (3)浊度标准溶液配置时，取5.00mL的硫酸肼贮备液和5.00mL六亚甲基四胺贮备液，置入100mL量瓶内混合均匀，在253的温度条件下静置24小时后，以无浊度水将混合液稀释至100mL标线并混合均匀，即为浊度400度的浊度标准溶液。,3测定要点 (1)制得浊度为400甲臢浊度单位(NTU)的贮备液。 (2)用甲臢标准贮备液配制系列浊度标准溶液 (3)用分光光度计于680 nm波长处，测定系列浊度标准溶液的吸光度，绘制标准曲线。 (4) 按照测定系列浊度标准溶液方法测样品的吸光度，

12、并由标准曲线上查得相应浊度,(三) 浊度仪法,浊度仪的测定原理：依据是光的散射原理，当一束平行光线在液体中传播时如果遇到悬浮颗粒会改变传播方向形成散射，散射的程度和悬浮颗粒的数量成正比。无色和有色的悬浮颗粒都会令光线发生散射，因此浊度仪的测定对这两种悬浮颗粒溶液都是有效的。 有透射光式浊度仪、散射光式浊度仪和透射光散射光式浊度仪。,浊度仪可用于企业生产过程中的水样浊度测定和企业排污口的浊度测定，如生物制药、医院临床、食品饮料等企业，都会使用浊度仪来测量和控制生产过程中水样的浊度，而石油、化工、电力及其他工业部门会使用浊度仪来测定监控污水排放情况。 浊度计在使用一段时间以后可能会出现较大误差，而

13、需要重新校准和标定。 浊度计的校准和标定需要无浊度水（零度水）和标准浊度溶液。,问：浊度和色度都导致水体不清，有区别吗？,五、透明度(与浊度相反的水质指标),（一）定义：透明度是指水样的澄清程度，洁净的水是透明的。 （二）测定方法： 1.铅字法 2.塞氏盘法 3.十字法,1.铅字法,该方法用透明度计测定。 测定时，将摇匀的水样倒入筒内，从筒口向下观察，并缓慢由放水口放水，直至刚好能看清放在底部的标准铅字印刷符号，则筒中水柱高度(以cm计)即为被测水样的透明度，读数估计至0.5cm。 水位超过30cm时为透明水样。,2.塞氏盘法,一种现场测定透明度的方法。塞氏盘为直径200mm黑白各半的圆盘，将

14、其沉入水中，以刚好看不到板面的白色时的水深(cm)表示透明度。,（三）十字法,本法是将水样装入带刻度的专制透明度玻璃管中，透过水层能清晰地看到底部十字图形标记，此时水层高度的读数（厘米）即为透明度的度数。 内径30mm，长0.5或1.0m的有刻度的玻璃筒，底部有一白色瓷片，片中有宽度为1mm的黑字十字，和四个直径为1mm的黑点。将均匀的水样倒入筒内，从筒下部徐徐放水，直到明显地看到十字，而看不到四个黑点为止，以此时水柱高度表示透明度（当高度达到1m以上时为透明水样。）,六、固体物/残渣 Solids,水中固体物质的分类,一、定义：水蒸发后，残余物质称为残渣 二、分类： 1、总残渣（总固体） 2

15、、过滤性残渣（溶解固体） 3、非过滤性残渣（悬浮固体） 三、相关因素 1、蒸发温度 2、蒸发时间,作业,某废水固体分析的过程和结果如下： 1） 铺有石棉滤层的古氏坩埚在恒重状态下称其重量为 25.438g； 2） 取 200mL 水样，摇匀，用上述古氏坩埚过滤； 3） 把过滤后的古氏坩埚干燥至恒重，其重量为 25.645g； 4） 把2）中过滤清液 ，放入蒸发皿（蒸发皿原重 275.49g） 5） 把4）中的水样蒸干，称重，蒸发和残渣共重 276.227g； 6） 3）中的古氏坩埚和5）中的蒸发皿放入马福炉，在 600下烘 1 小时，冷称重，古氏坩埚重 25.501g 和蒸发皿重 275.94

16、4g。 计算 ： A、溶解固体；B、不溶固体；C、总固体；D、溶解固体中的烧灼减重；E、不溶固体中的烧灼减重。,问：浊度和SS的区别 定义方面： 浊度表示水中悬浮物对光线透过时所产生的阻碍作用的大小，或水中悬浮物对光线的散射度的大小。 SS指标代表水中不能通过定量滤纸，且在103105条件下，不能够挥发掉的固体物质的浓度 测定方法和结果表示方面： 浊度一般用分光光度法和浊度计测定，测定结果用度表示 SS是用重量法测定，结果用mg/L表示。 一般SS越大，浊度越大 应用方面： 浊度一般是给水水质指标 SS一般是污水水质指标,七、 电导率 conductivity,1、电导率的测定意义 （1）定义

17、：以数字表示溶液传导电流的能力间接推测离子成分的总浓度 （2）水溶液的电导率的有关因素：离子性质、浓度、温度、粘度等,2、测定方法： (1)测定原理 由于电导是电阻的倒数，因此，当两个电极(通常为铂电极或铂黑电极)插入溶液中，可以测出两电极间的电阻R。根据欧姆定律，温度一定时，这个电阻值与电极的间距L(cm)成正比，与电极截面积A(cm2)成反比，即： RL/A 由于电极面积A与间距L都是固定不变的，故L/A是一个常数，称电导池常数(以Q表示)。 比例常数叫做电阻率。其倒数1/称为电导率，以k表示。 G1/R1/(Q) =k/Q G表示电导，反映导电能力的强弱。 所以，kQG或kQ/R 当已知

18、电导池常数Q，并测出电阻R后，即可求出电导率k。 (2)仪器：电导率仪,3、应用 在水监测中，电导率的测定常用于： 检查蒸馏水和去离子水的纯度； 快速检验水中溶解矿物质的浓度变化； 指示某些沉淀反应和中和反应的终点； 估计水样中溶解的离子化物质的数量。,八、矿化度,一、测定意义：用于评价水中的总含盐量，是农田灌溉用水适用性评价的主要指标之一。该指标一般只用于天然水 。 二、测定方法 重量法、电导法、阴阳离子加和法、离子交换法、比重法等 单位：mg/L,重量法测定原理：水样经过滤去除悬浮物及沉降性固体物，放在称至恒重的蒸发皿内蒸干，并用H2O2去除有机物，然后在105-110下烘干至恒重，将称得重量减去蒸发皿重量即为矿化度（mg/L）。,项目的含义：反映总的氧化还原电子对氧化态和还原态表现出来的综合的氧化还原能力。它是水体电化学特征的标志，氧化还原电位越高，表明水处于还原态，具有很强的还原能力。,九、氧化还原电位,1、水体的氧化还原电位必须现场测