第三章 3.2-3.3水和污水監(jiān)測.ppt

1、第三章 水和污水監(jiān)測,3.2 水樣的采集 3.3 水樣的運(yùn)輸、保存和預(yù)處理,3.2.2 地下水的采集,地下水質(zhì)監(jiān)測方案的制訂過程與地表水基本相同。 1. 收集資料、調(diào)查研究 (1)收集、匯總監(jiān)測區(qū)域的水文、地質(zhì)、氣象等方面的有關(guān)資料和以往的監(jiān)測資料。 (2)調(diào)查監(jiān)測區(qū)域內(nèi)城市發(fā)展、工業(yè)分布、資源開發(fā)和土地利用情況，尤其是地下工程規(guī)模應(yīng)用等；了解化肥和農(nóng)藥的施用面積和施用量；查清污水灌溉、排污、納污和地面水污染現(xiàn)狀。,地下水 監(jiān)測設(shè)施 (3)測量或查知水位、水深，以確定采樣器和泵的類型，所需費(fèi)用和采樣程序。 (4)在完成以上調(diào)查的基礎(chǔ)上，確定主要污染源和污染物，并根據(jù)地區(qū)特點(diǎn)與地下水的主要類型把

2、地下水分成若干個水文地質(zhì)單元。,2. 采樣點(diǎn)的設(shè)置 (1) 背景值監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)置 (2) 監(jiān)測井(點(diǎn))的布設(shè) 監(jiān)測井布點(diǎn)時，應(yīng)考慮環(huán)境 水文地質(zhì)條件、地下水開采 情況、污染物的分布和擴(kuò)散 形式，以及區(qū)域水化學(xué)特征 等因素。一般監(jiān)測井在液面 下0.30.5m處采樣。若有間 溫層或多含水層分布，可按 采樣井 具體情況分層采樣。,監(jiān)測井實景圖,3. 采樣時間和采樣頻率 (1) 每年應(yīng)在豐水期和枯水期分別采樣測定；有條件的地方按地區(qū)特點(diǎn)分四季采樣；已建立長期觀測點(diǎn)的地方可按月采樣監(jiān)測。 (2) 通常每一采樣期至少采樣監(jiān)測1次；對飲用水源監(jiān)測點(diǎn)，要求每一采樣期采樣監(jiān)測兩次，其間隔至少10天；對有異常情況的

3、井點(diǎn)，應(yīng)適當(dāng)增加采樣監(jiān)測次數(shù)。,4. 采樣方法,地下水的水質(zhì)比較穩(wěn)定，一般采 集瞬時水樣，即有較好的代表性。 從監(jiān)測井中采集水樣常利用抽 水機(jī)設(shè)備。啟動后，先放水?dāng)?shù)分 鐘，將積留在管道內(nèi)的雜質(zhì)及陳舊 水排出，然后用采樣容器接取水 樣。對于無抽水設(shè)備的水井，可選 水井 擇適合的專用采樣器采集水樣。,自噴泉水 自來水,對于自噴泉水，可在 對于自來水，也先將水龍頭 涌水口處直接采樣 完全打開，放水?dāng)?shù)分鐘，排出 管道中積存的死水后再采樣。,3.2.3 水污染源的采集,水污染源：包括工業(yè)污染源、生活污染源和醫(yī)院污染源等。 1. 采樣前的現(xiàn)場調(diào)查和資料收集,工業(yè)污染源調(diào)查：排污單位需要進(jìn)行排污申報登記。

4、生活和醫(yī)院污染源調(diào)查： 該地區(qū)居民人口及分布、居民區(qū)位置及水來源和用量、排放口及排放情況，是否有污水處理廠。 醫(yī)院分布和醫(yī)療用水量、排水量及污水處理情況。 城市污水處理廠運(yùn)行狀況、處理量。（截至2005年底，我國城市污水處理率達(dá)52%）,采樣點(diǎn)的布設(shè) 水污染源一般經(jīng)管道或渠、溝排放，截面積比較小，不需設(shè)置斷面，而直接確定采樣點(diǎn)位。 工業(yè)污水采樣點(diǎn)的確定,第一類污染物 在車間或車間設(shè) 備廢水排放口或?qū)ｉT處 理此類污染物設(shè)施的排 放口設(shè)置采樣點(diǎn)監(jiān)測一 類污染物。 車間排放口 項目：汞、鎘、砷、鉛的無機(jī)化合物，六價鉻的無機(jī)化合物及有機(jī)氯化合物和強(qiáng)致癌物質(zhì)等（共13項指標(biāo)）。,第二類污染物 在工廠廢水

5、總排放口布 設(shè)采樣點(diǎn)監(jiān)測二類污染物。 項目：COD、懸浮物、 硫化物、BOD、揮發(fā)酚、 氰化物、有機(jī)磷化合物、 石油類、銅、鋅、氟的 無機(jī)化合物、硝基苯 類、苯胺類等。 總排放口,作業(yè)：P124：一 P125：3、5,已有廢水處理設(shè)施 的工廠，在處理設(shè)施 的排放口布設(shè)采樣點(diǎn)。 為了解廢水處理效果， 可在進(jìn)出口分別設(shè)置 采樣點(diǎn)。 排放水體 在排污渠道上，采樣點(diǎn)應(yīng)設(shè)在渠道較直、水量穩(wěn)定，上游無污水匯入的地方。 應(yīng)設(shè)標(biāo)志！,(2)進(jìn)入集中式污水處理廠和城市污水管網(wǎng)的污水采樣點(diǎn)位置，應(yīng)根據(jù)地方環(huán)境保護(hù)行政主管部門的要求確定。一般應(yīng)選擇： 城市的主要排污口或總排污口處。 污水處理廠的進(jìn)出口處。 污水泵站

6、的進(jìn)水和安全溢流口處。 市政排污管線的入水口處。 采樣時間和頻率 環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范中對向國家直接報送數(shù)據(jù)的廢水排放源規(guī)定 ： 工業(yè)廢水每年采樣監(jiān)測24次； 生活污水每年采樣監(jiān)測2次，春、夏季各1次； 醫(yī)院污水每年采樣監(jiān)測4次，每季度1次。,4. 采樣方法和采樣器 常用的采樣方法有三種： 淺水采樣 用容器或聚乙烯塑料長把勺直接采樣。 深水采樣 聚乙烯塑料樣品容器固定于負(fù)重架 沉入一 定深度的污水中采樣。 自動采樣 自動采水器或連續(xù)自動定時采水器采 樣。 常用的采樣器：聚乙烯塑料桶、金屬桶、有機(jī)玻璃采水器、自動采水器、泵式采水器等,污水水樣類型 (1) 瞬時水樣 指在某一時間或地點(diǎn)，從 水體中隨機(jī)

7、采集的分散樣 品。用這種水樣監(jiān)測的結(jié) 果只說明取樣時的水質(zhì)。 對于生產(chǎn)工藝連續(xù)、穩(wěn)定 的工廠，所排放廢水中的 污染組分及濃度變化不大， 瞬時水樣具有較好的代表性。,(2)平均污水樣 由于工業(yè)廢水的排放量和污染組分的濃度往往隨時間起伏較大，為使監(jiān)測結(jié)果具有代表性，需要增大采樣和測定頻率，但這勢必增加工作量，此時比較好的辦法是采集平均混合水樣或平均比例混合水樣。 平均混合水樣：指流量穩(wěn)定時，每 隔相同時間，取等量廢水混合而 成。如果廢水流量比較恒定，則在 24小時內(nèi)每隔相同時間，采集等 量水樣，混合而成平均水樣。 平均比例混合水樣：在污水流量不穩(wěn)定時，在不同的時間，根據(jù)廢水流量的大小按比例采集污水

8、樣，流量大時多取，流量小時少取。一般取一晝夜，然后均勻混合而成。,采樣注意事項 直接采樣時，必須用樣品沖洗3次后再進(jìn)行采樣。當(dāng)水面有浮油時，采油的容器不能沖洗。 采樣時應(yīng)注意除去水面的雜物、垃圾等漂浮物。 用于測定SS、BOD、硫化物、油類和余氯的水樣，必須單獨(dú)定容采樣，全部用于測定。 凡應(yīng)現(xiàn)場測定的項目，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測。 采樣時應(yīng)認(rèn)真及時填寫“污水采樣記錄表”。,3.2.5 采樣前的準(zhǔn)備,采樣計劃 采樣計劃包括：確定的采樣斷面和采樣點(diǎn)位、測定項目和采樣數(shù)量、樣品保存措施、質(zhì)量保證措施，采樣時間和路線、交通工具、采樣人員和分工，采樣器材、盛樣容器以及需要進(jìn)行的現(xiàn)場測定項目和安全保證等。,3.2

9、.5 采樣前的準(zhǔn)備,容器的準(zhǔn)備 (1)容器材質(zhì)與水樣相互作用： 容器材質(zhì)溶于水，玻璃容器溶解下來鈉、硅、硼等。 容器材質(zhì)吸附水中某些組分，如玻璃吸附痕量金屬、塑料吸附有機(jī)質(zhì)。 水樣與容器發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如水中氟化物與玻璃。,(2) 對水樣容器及材質(zhì)的要求 化學(xué)性能穩(wěn)定、可保證水樣的各組分在貯存期間不發(fā)生變化。 抗震、抗極端溫度性能好，容器大小、形狀和質(zhì)量適宜。 能嚴(yán)密封口，且容易打開。 材料易得，成本較低。 容易清洗，能反復(fù)使用。 (3) 常用容器的材質(zhì) 硼硅玻璃（硬質(zhì)玻璃）容器 常用于監(jiān)測有機(jī)物和生物水樣的貯存容器。 聚乙烯容器 用于貯存測定金屬離子和其他無機(jī)物的水樣,(4) 容器的洗滌 見教

10、材表3-7 3. 采樣器的準(zhǔn)備 用洗滌劑洗滌，自來水沖洗，蒸餾水沖洗，晾干待用。 4. 交通工具的準(zhǔn)備 最好有專用的監(jiān)測船或采樣船 5. 采樣量 教材表3-7列出了常見監(jiān)測項目正常濃度水樣的最低采樣量。,3.2.6 水體流量的測量,對于較大的河流，水文部門一般設(shè)有水文監(jiān)測斷面，應(yīng)盡量利用其所測參數(shù)。對于小河流、明渠和廢水、污水流量的測量，一般可采用如下方法： 容積法 將污水導(dǎo)入一直容積的容器或污水池、水箱中，測量其流滿所需時間，從而計算流量。 簡單易行，適用于計量污水量較小的連續(xù)或間歇排放的污水。,2. 流速儀法 對于水深大于0.05m， 流速大于0.015m/s的河、 渠，可用流速儀測定水流

11、 速度.然后按下式計算流 量：水流量(m3/s)=水流斷 面平均流速(m/s)水流 斷面面積(m2)。,3. 浮標(biāo)法 浮標(biāo)法是一種粗略測量流速的簡易方法。 測量時，選擇一平直河段， 測量該河段2m間距內(nèi)水流 橫斷面的面積，求出平均 橫斷面面積。在上游投入 浮標(biāo)，測量浮標(biāo)流經(jīng)確定 河段(上)所需時間，重復(fù) 測量幾次，求出所需時間 的平均值，即可計算出流速，再計算流量。,4. 溢流堰法 這種方法適用于不規(guī)則的污水溝、污水渠中水流量的測量。 5. 污水流量計法 超聲波明渠污水流量計（HJ/T 15-1996） 2005年通過環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品認(rèn)證名錄匯總 ：WJ-I型容積式污水流量計 鞍山市鑫達(dá)環(huán)保儀表廠

12、,3.2.7 采樣記錄和水樣標(biāo)簽,現(xiàn)場： 采樣現(xiàn)場記錄 水樣標(biāo)簽 現(xiàn)場測試項目樣品記下平行樣份數(shù)和體積，同時記錄現(xiàn)場空白樣和現(xiàn)場加標(biāo)樣的處置情況。 運(yùn)達(dá)： 水樣登記表 送檢表,3.3 水樣的運(yùn)輸、保存和預(yù)處理,3.3.1 水樣的保存 水樣采集后常需送至實驗室 進(jìn)行測定，這就涉及樣品的保存 和運(yùn)輸。由于痕量物質(zhì)容易在保 存過程中發(fā)生物理的、化學(xué)的和 生物化學(xué)的變化，而使水質(zhì)變化， 失去代表性。所以從采樣到測定 時間間隔越短越好。某些指標(biāo)則 必須在現(xiàn)場測定(如溫度、pH等) 或現(xiàn)場固定后再運(yùn)輸(如DO等)。 現(xiàn)場測定,水樣保存方法 (1)冷藏或冷凍法 (2)加入化學(xué)試劑保存法(加入的保存劑不能干擾

13、以后的測定；保存劑的純度最好是優(yōu)級純的；還應(yīng)作相應(yīng)的空白試驗。) 加入生物抑制劑; 調(diào)節(jié)pH值。 加入氧化劑或還原劑。,3.3.2 水樣的運(yùn)輸 對采集的每一個水樣，都應(yīng)做好記錄，并在采樣瓶上貼好標(biāo)簽，運(yùn)送到實驗室。在運(yùn)輸過程中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1) 要塞緊采樣容器器口塞子，必要時用封口膠、石蠟封口(測油類的水樣不能用石蠟封口)。 (2) 將樣瓶裝箱，并用泡沫塑料或紙條擠緊。 (3) 需冷藏的樣品，應(yīng)配備專門的隔熱容器，放 入致冷劑，將樣品瓶置于其中。 (4) 冬季應(yīng)采取保溫措施，以免凍裂樣品瓶。,3.3.3 水樣的預(yù)處理 環(huán)境水樣組成復(fù)雜，且多數(shù)污染組分含量低、存在形態(tài)各異，需要進(jìn)行預(yù)處理

14、，以得到欲測組分適于測定方法要求的形態(tài)、濃度和消除共存組分干擾的試樣體系。 消解 在測定金屬等無機(jī)物的指標(biāo)時，當(dāng)水樣中含有有機(jī)物時，需先經(jīng)消解處理。 消解目的：破壞有機(jī)物、溶解懸浮物，將各種形態(tài)(價態(tài))的金屬氧化成單一的高價態(tài)，濃縮水樣。 消解要求：清澈、透明、無沉淀。 消解方法：濕式消解法和干式分解法（干灰化法）。,(1) 濕式消解法： 硝酸消解法 用于較清潔的水樣 硝酸-高氯酸消解法 適用于含有機(jī)物、 懸浮物較多的水樣 硫酸-高錳酸鉀消解法 用于測定汞的水樣 硝酸-硫酸消解法 加強(qiáng)氧化 硫酸-磷酸消解法 用于消除Fe3+等干擾的水樣 多元消解方法 堿分解法 微波消解裝置,(2) 干灰化法

15、干灰化法又稱高溫分解法。 處理過程：取適量水樣于白瓷或石英蒸發(fā)皿中，置于水浴上蒸干，移入馬福爐內(nèi)，于450550灼燒到殘渣呈灰白色，使有機(jī)物完全分解除去。取出蒸發(fā)皿，冷卻，用適量2HNO3（或HCl）溶解樣品灰分，過濾，濾液定容后供測定。 本方法不適用于處理測定 易揮發(fā)組分（如砷、汞、鎘、 硒、錫等）的水樣。 瓷蒸發(fā)皿,水樣的富集與分離 在水質(zhì)監(jiān)測中，被測組分往往含量極低，且有大量共存物質(zhì)，因此，就需要進(jìn)行樣品的預(yù)富集和分離，以達(dá)到消除干擾，提高測定方法的靈敏度。富集和分離往往是不可分割、同時進(jìn)行的。 常用的方法有過濾、揮發(fā)、 蒸餾、溶劑萃取、離子交換、 吸附、共沉淀、層析、低溫濃 縮等，要結(jié)

16、合具體情況選擇使 用。 蒸發(fā)裝置,揮發(fā) 揮發(fā)分離法:是利用某 蒸發(fā)濃縮是指在電熱板 些污染組分揮發(fā)度大，或 上或水浴中加熱水樣，使水 者將欲測組分轉(zhuǎn)變成易揮 分緩慢蒸發(fā)，達(dá)到縮小水樣 發(fā)物質(zhì)，然后用惰性氣體 體積，濃縮欲測組分的目的。 帶出而達(dá)到分離的目的。 揮發(fā)實驗儀器表面皿 蒸發(fā)實驗儀器蒸發(fā)皿,(2) 蒸餾 蒸餾法把欲分離組分轉(zhuǎn) 化為易蒸發(fā)的物質(zhì)(或物質(zhì)本 身易蒸發(fā))，然后加熱，使其 成蒸氣選出。 該法操作簡便，在測定 地表水，工業(yè)廢水中酚類、氰 化物、氟華物、硼化物等項目 時都選用此法。 右圖為蒸餾裝置示意圖。,(3) 溶劑萃取 溶劑萃取法是基于物質(zhì)在不同的溶劑相中分配系數(shù)不同，而達(dá)到組分的富集與分離。 在水質(zhì)監(jiān)測實例中則多借助于加入萃取劑的作用，使無機(jī)化合物形成有機(jī)鰲(絡(luò))合物而被有機(jī)溶劑萃取，以達(dá)到富集、分離之目的。 適用：痕量金屬離子與干擾組分分離后，在特定波長下