第三章 3.2-3.3水和污水监测.ppt

1、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,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。,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

2、地下水分成若干个水文地质单元。,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0.30.5m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。,监测井实景图,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

3、井点，应适当增加采样监测次数。,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。,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。,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,工业污染源调查：排污单位需要进行排污申报登记。

4、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%）,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,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）。,第二类污染物 在工厂废水

5、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,作业：P124：一 P125：3、5,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！,(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

6、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24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。,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,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

7、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。,(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

8、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。,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”。,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。,3.2

9、.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。,(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,(4) 容器的洗涤 见教

10、材表3-7 3. 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。,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。,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

11、 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)。,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。,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/T 15-1996） 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

12、,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,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,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

13、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。,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。,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

14、，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）。,(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,(2) 干灰化法

15、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450550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2HNO3（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,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

16、合具体情况选择使 用。 蒸发装置,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,(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。,(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