水和废水监测课件

1 主要内容主要内容 第一节第一节 水质污染与监测水质污染与监测 第二节第二节 水质监测方案的制订水质监测方案的制订 第三节第三节 水样的采集与保存水样的采集与保存 第四节第四节 水样的预处理水样的预处理 第五节第五节 物理指标检验物理指标检验 第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定 第七节第七节 非金属无机物的测定非金属无机物的测定 第八节第八节 有有机污染物的测定机污染物的测定 第九节第九节 底质监测底质监测 第十节第十节 活性污泥性质的测定活性污泥性质的测定 学习方法和建议学习方法和建议第二章第二章 水和废水监测水和废水监测1 主要内容第二章主要内容第二章 水和废水监测水和废水监测2 第一节第一节 水质污染与监测水质污染与监测 引言引言 一、水资源、水质污染和水质指标一、水资源、水质污染和水质指标 二、水质监测的对象和目的二、水质监测的对象和目的 三、水质监测项目的选择三、水质监测项目的选择 四、水质监测分析方法四、水质监测分析方法 小结小结2 第一节第一节 水质污染与监测水质污染与监测 引言引言3 一、水资源、水质污染和水质指标一、水资源、水质污染和水质指标 1.1.水资源水资源 地地球球上上存存在在的的总总水水量量大大约约为为1.37101.37109 9KmKm3 3，可可利利用用的淡水总计不到总量的的淡水总计不到总量的1%1%。表表1-1 1-1 地球上水量分布比地球上水量分布比总水量分布比（总水量分布比（%）淡水量分布比（淡水量分布比（%）海水海水 97.3冰盖、冰川冰盖、冰川 77.2淡水淡水 2.7地下水地下水 22.4湖泊、沼泽湖泊、沼泽 0.35大气大气 0.04河流河流 0.013 一、水资源、水质污染和水质指标总水量分布比（一、水资源、水质污染和水质指标总水量分布比（%）淡水量）淡水量4 2.2.水污染水污染:（1 1）污染类型：包括）污染类型：包括化学污染、物理污染和生物污染化学污染、物理污染和生物污染 化学污染化学污染 无机污染物质无机污染物质无机有毒物质无机有毒物质有机有毒物质有机有毒物质需氧污染物质需氧污染物质植物营养物质植物营养物质油类污染物质油类污染物质主要为酸，碱主要为酸，碱和一些无机盐和一些无机盐类类 主要是各种有主要是各种有机农药、多环机农药、多环芳烃、酚类等芳烃、酚类等 碳水化合物、蛋白碳水化合物、蛋白质、脂肪、木质素质、脂肪、木质素和酚等有机物质和酚等有机物质 4 2.水污染水污染:无机污染物质无机有毒物质有机有毒物质需氧污染无机污染物质无机有毒物质有机有毒物质需氧污染5 物理污染物理污染 生物性污染生物性污染悬浮物质污染悬浮物质污染热污染热污染放射性污染放射性污染5 悬浮物质污染热污染放射性污染悬浮物质污染热污染放射性污染6 （2）水体自净和水体环境容量）水体自净和水体环境容量 污染物进入水体后首先被稀释，后经过复杂的物理、化学污染物进入水体后首先被稀释，后经过复杂的物理、化学和生物转化，使污染物浓度降低、性质发生变化，水体自然和生物转化，使污染物浓度降低、性质发生变化，水体自然地恢复原样的过程称为地恢复原样的过程称为自净自净。环境容量环境容量在人类生存和自然环境不致受害的前提下，环境在人类生存和自然环境不致受害的前提下，环境可能容纳污染物质的最大负荷量。可能容纳污染物质的最大负荷量。其大小与组成成分和结构，其大小与组成成分和结构，污染物的数量及其物理和化学性质有关。污染物的数量及其物理和化学性质有关。自净能力自净能力决定着水体的决定着水体的环境容量环境容量（洁净水体所能承载的最（洁净水体所能承载的最大污染物量。大污染物量。6 （2）水体自净和水体环境容量）水体自净和水体环境容量7（3 3）污染状况）污染状况水环境质量水环境质量20082008年全国地表水年全国地表水746746个国控断面个国控断面类水质比例为类水质比例为47.7%47.7%，劣，劣类水质比例为类水质比例为23.1%23.1%；全国国控断面高锰酸盐指数年平均浓度为；全国国控断面高锰酸盐指数年平均浓度为5.7mg/L,5.7mg/L,较上年低较上年低12.3%12.3%。七大水系七大水系（长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河）：（长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河）：类断面类断面比例为比例为55.0%55.0%，劣，劣类为类为20.8%20.8%；与上年相比，七大水系；与上年相比，七大水系类断面比例上升类断面比例上升5 5个百分点，劣个百分点，劣类断面下降类断面下降3 3个百分点。个百分点。重点湖泊水质：重点湖泊水质：滇池：滇池：重度污染，重度富营养；重度污染，重度富营养；太湖：太湖：重度污染，中度富营养；重度污染，中度富营养；巢湖：巢湖：中度污染，中度富营养；中度污染，中度富营养；洪泽湖：洪泽湖：重度污染，轻度富营养；重度污染，轻度富营养；洞庭湖：洞庭湖：中度污染，中度富营养；中度污染，中度富营养；鄱阳湖：鄱阳湖：轻度污染，中度富营养。轻度污染，中度富营养。污染状况污染状况7（3）污染状况）污染状况8赤潮赤潮8赤潮赤潮9水污染水污染9水污染水污染101011浙江某化工园区的工业污水排放河道后再经过河闸排放钱塘江浙江某化工园区的工业污水排放河道后再经过河闸排放钱塘江20092009年年4 4月月2424日日 11浙江某化工园区的工业污水排放河道后再经过河闸排放钱塘江浙江某化工园区的工业污水排放河道后再经过河闸排放钱塘江212广东省贵屿镇河流、水塘都已被污染，村民们只好在被严重污染的水塘里洗涤广东省贵屿镇河流、水塘都已被污染，村民们只好在被严重污染的水塘里洗涤12广东省贵屿镇河流、水塘都已被污染，村民们只好在被严重污染广东省贵屿镇河流、水塘都已被污染，村民们只好在被严重污染13在黄海海岸线上，无数的污水管道埋在海滩上，甚至延伸进深海在黄海海岸线上，无数的污水管道埋在海滩上，甚至延伸进深海20082008年年4 4月月2828日日 13在黄海海岸线上，无数的污水管道埋在海滩上，甚至延伸进深海在黄海海岸线上，无数的污水管道埋在海滩上，甚至延伸进深海14安安徽徽马马鞍鞍山山长长江江岸岸边边有有很很多多小小规规模模的的选选铁铁厂厂、塑塑料料加加工工厂厂，排排放放大大量量污污水水进进入入长长江江20092009年年6 6月月1818日日14安徽马鞍山长江岸边有很多小规模的选铁厂、塑料加工厂，排放安徽马鞍山长江岸边有很多小规模的选铁厂、塑料加工厂，排放15 3 3、水质指标、水质指标1.1.水质水质:是指水和其中所含的杂质共同表现出来的综合特性。是指水和其中所含的杂质共同表现出来的综合特性。2.2.水质指标水质指标:表示出水中杂质的表示出水中杂质的种类、成分和数量种类、成分和数量，是判，是判断水质的具体衡量标准。断水质的具体衡量标准。a a感官物理性状指标感官物理性状指标:如温度、色度、嗅和味等；如温度、色度、嗅和味等；b b其他的物理性水质指标其他的物理性水质指标:如固体含量、导电率如固体含量、导电率 一些放射性元素等。一些放射性元素等。物理性水物理性水质指标质指标15 3、水质指标、水质指标1.水质水质:是指水和其中所含的杂质共同是指水和其中所含的杂质共同16 化化学学性性水水质质指指标标c c氧氧平平衡衡指指标标：如如溶溶解解氧氧、生生化化需需氧氧量量（BODBOD）、化化学需氧量（学需氧量（CODCOD）、总需氧量（）、总需氧量（TODTOD）等等。）等等。生物性水质指标生物性水质指标:如细菌总数、大肠杆菌数、各种病源微生物如细菌总数、大肠杆菌数、各种病源微生物 病毒等。病毒等。a a一一般般的的化化学学性性水水质质指指标标:如如pHpH、碱碱度度、硬硬度度、各各种阳离子、各种阴离子、一般有机物等等。种阳离子、各种阴离子、一般有机物等等。b b有毒的化学性水质指标有毒的化学性水质指标:如重金属、氰化物、如重金属、氰化物、多环芳烃、各种农药等等。多环芳烃、各种农药等等。16 化学性水质指标化学性水质指标c氧平衡指标：如溶解氧、生化需氧量（氧平衡指标：如溶解氧、生化需氧量（B17二、水质监测的对象和目的二、水质监测的对象和目的水质监测对象水质监测对象 环境水体监测：环境水体监测：地表水地表水（江、河、湖、海水）和（江、河、湖、海水）和地下水监测地下水监测 水污染源监测：水污染源监测：工业废水、生活污水、医院污水工业废水、生活污水、医院污水等的监测。等的监测。水质监测目的水质监测目的（1 1）对江、河、水库、海洋等地表水和地下水中的污染因子进）对江、河、水库、海洋等地表水和地下水中的污染因子进行经常性的监测，以掌握行经常性的监测，以掌握水质现状及其变化趋势水质现状及其变化趋势。（2 2）对生产、生活等废（污）水排放源排放的废（污）水进行）对生产、生活等废（污）水排放源排放的废（污）水进行监视性监测监视性监测，掌握废（污）水排放量及其污染物浓度和排放，掌握废（污）水排放量及其污染物浓度和排放总量，评价是否符合排放标准，为总量，评价是否符合排放标准，为污染源管理提供依据污染源管理提供依据。17二、水质监测的对象和目的水质监测对象二、水质监测的对象和目的水质监测对象18 （3 3）对水环境污染事故进行）对水环境污染事故进行应急监测应急监测，为分析判断，为分析判断事故原因、危害、及制定对策提供依据。事故原因、危害、及制定对策提供依据。（4 4）为国家政府部门制定水环境保护标准、法规和）为国家政府部门制定水环境保护标准、法规和规划提供规划提供有关数据和资料有关数据和资料。（5 5）为开展）为开展水环境质量评价和预测预报及进行环境水环境质量评价和预测预报及进行环境科学研究科学研究提供基础数据和技术手段。提供基础数据和技术手段。18 （3）对水环境污染事故进行应急监测，为分析判断事故原）对水环境污染事故进行应急监测，为分析判断事故原19三、水质监测项目的选择三、水质监测项目的选择 在选择水质分析项目的时候，应该考虑到：在选择水质分析项目的时候，应该考虑到：分析的目的和要求。分析的目的和要求。水质的状况。水质的状况。分析测定的条件。分析测定的条件。19三、水质监测项目的选择三、水质监测项目的选择201.1.地面水监测项目地面水监测项目必必测项目目选测项目目河流河流水温、水温、pHpH、悬浮物、浮物、总硬度、硬度、电导率、溶解氧、化率、溶解氧、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、亚硝酸硝酸盐氮、氮、硝酸硝酸盐氮、氮、挥发酚、酚、氰化物、砷、汞、六价化物、砷、汞、六价铬、铅、镉、石油、石油类等等硫化物、氟化物、硫化物、氟化物、氯化物、有机化物、有机氯农药、有机磷、有机磷农药、总铬、铜、锌、大、大肠菌群、菌群、总、总、铀、镭、钍等等饮用水用水源地源地水温、水温、pHpH、浊度、度、总硬度、溶解氧、化学需氧量、硬度、溶解氧、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、五日生化需氧量、氨氮、亚硝酸硝酸盐氮、硝酸氮、硝酸盐氮、氮、挥发酚、酚、氰化物、砷、汞、六价化物、砷、汞、六价铬、铅、镉、氟化、氟化物、物、细菌菌总数、大数、大肠菌群菌群锰、铜、锌、阴离子洗、阴离子洗涤剂、硒、硒、石油石油类、有机、有机氯农药、有机磷、有机磷农药、硫酸、硫酸盐、碳酸、碳酸盐等等湖泊、湖泊、水水库水温、水温、pHpH、悬浮物、浮物、总硬度、溶解氧、透明度、硬度、溶解氧、透明度、总氮、氮、总磷、化学需氧量、五日生化需氧量、磷、化学需氧量、五日生化需氧量、挥发酚、酚、氰化物、砷、汞、六价化物、砷、汞、六价铬、铅、镉等等钾、钠、藻、藻类、浮游藻、可溶性、浮游藻、可溶性固体固体总量、量、铜、大、大肠菌群等菌群等排排污河（渠）河（渠）根据根据纳污情况确定情况确定底泥底泥砷、汞、砷、汞、铬、铅、镉、铜等等硫化物、有机硫化物、有机氯农药、有机磷、有机磷农药等等注：注：潮汐河流潮汐界内必潮汐河流潮汐界内必测项目增加目增加氯度、度、总磷、磷、总氮的氮的测定。定。201.地面水监测项目选测项目河流地面水监测项目选测项目河流水温、水温、pH、悬浮物、总硬、悬浮物、总硬212.2.工业废水监测项目工业废水监测项目类别类别监测项目监测项目石油开发石油开发pHpH、悬浮物、化学需氧量、生化需氧量、硫化、悬浮物、化学需氧量、生化需氧量、硫化物、挥发酚、石油类等物、挥发酚、石油类等石油炼制石油炼制pHpH、悬浮物、化学需氧量、生化需氧量、硫化、悬浮物、化学需氧量、生化需氧量、硫化物、挥发酚、氰化物、石油类、苯类、多环芳物、挥发酚、氰化物、石油类、苯类、多环芳烃等烃等212.工业废水监测项目类别监测项目石油开发工业废水监测项目类别监测项目石油开发pH、悬浮物、化、悬浮物、化223.3.生活污水、医院污水监测项目生活污水、医院污水监测项目类别类别监测项目监测项目生活污水生活污水悬浮物、化学需氧量、生化需氧量、悬浮物、化学需氧量、生化需氧量、氨氮、总氮、总磷、阴离子洗涤剂、氨氮、总氮、总磷、阴离子洗涤剂、细菌总数、大肠菌数等细菌总数、大肠菌数等医院污水医院污水pHpH、色度、浊度、悬浮物、余氯、化、色度、浊度、悬浮物、余氯、化学需氧量、生化需氧量、致病菌、细学需氧量、生化需氧量、致病菌、细菌总数、大肠菌数等菌总数、大肠菌数等223.生活污水、医院污水监测项目类别监测项目生活污水悬浮物生活污水、医院污水监测项目类别监测项目生活污水悬浮物23 四、水质监测分析方法四、水质监测分析方法选选择择原原则则：灵灵敏敏度度和和准准确确度度能能满满足足测测定定要要求求；方方法法成成熟熟；抗干扰能力好；操作简便。抗干扰能力好；操作简便。1.1.国家或行业标准分析方法国家或行业标准分析方法:经典、成熟性和准确度好经典、成熟性和准确度好 2.2.统一分析方法（成熟方法）：统一分析方法（成熟方法）：急需测定的项目急需测定的项目 3.3.试用方法：试用方法：灵敏度、准确度与前两种方法具有可比性灵敏度、准确度与前两种方法具有可比性23 四、水质监测分析方法四、水质监测分析方法24用于测定无机污染物的方法：用于测定无机污染物的方法：原子吸收法、分光光度法、等离子发射光谱、电化学、离原子吸收法、分光光度法、等离子发射光谱、电化学、离子色谱、其他方法（化学法、原子荧光法等离子发射光谱子色谱、其他方法（化学法、原子荧光法等离子发射光谱-质质谱（谱（ICP-MSICP-MS）等）等）用于测定有机污染物的方法：用于测定有机污染物的方法：气相色谱法、气相色谱气相色谱法、气相色谱-质谱法、其他方法（有机污染物质谱法、其他方法（有机污染物类别测定、耗氧有机物测定等）类别测定、耗氧有机物测定等）生物监测法生物监测法放射性监测法放射性监测法24用于测定无机污染物的方法：用于测定无机污染物的方法：25表表2-3 各各类分析方法在水分析方法在水质监测中所占比重中所占比重方方 法法我国水和我国水和废水水监测分析方法分析方法美国水和美国水和废水水标准准检验法法测定定项目数目数比例（比例（%）测定定项目数目数比例（比例（%）重量法重量法容量法容量法分光光度法分光光度法荧光光度法光光度法原子吸收法原子吸收法火焰光度法火焰光度法原子原子荧光法光法电 极极 法法极极 谱 法法离子色离子色谱法法气相色气相色谱法法液相色液相色谱法法其其 他他7356332423596111113.919.435.01.713.31.11.72.85.03.36.10.56.113417023486227.021.937.412.32.14.33.211.8合合 计18010018710025表表2-3 各类分析方法在水质监测中所占比重我国水和废水监各类分析方法在水质监测中所占比重我国水和废水监26五、污染物形态分析五、污染物形态分析 1.污染物形态污染物形态 污染物形态是指污染物在环境中呈现的污染物形态是指污染物在环境中呈现的化学状态、价态和化学状态、价态和异构状态异构状态。2.了解污染物形态的意义了解污染物形态的意义 深入认识其环境行为深入认识其环境行为 正确评价对环境的影响正确评价对环境的影响 设计污染物分析监测方案和治理设计污染物分析监测方案和治理方法方法 26五、污染物形态分析五、污染物形态分析27 3.污染物形态进行分析常用方法污染物形态进行分析常用方法 直直接接测测定定法法：专专一一性性的的化化学学方方法法或或物物理理化化学学方方法法，测测定定样样品中污染物的各种形态，如用离子选择电极法测定离子态元素。品中污染物的各种形态，如用离子选择电极法测定离子态元素。分分离离测测定定法法：是是将将样样品品中中不不同同形形态态的的待待测测组组分分用用物物理理法法（离离心心、超超滤滤、渗渗析析等等）或或物物理理化化学学法法（萃萃取取、层层析析、离离子子交交换等）先进行分离，然后逐一测定。换等）先进行分离，然后逐一测定。干干法法：是是用用电电子子探探针针、X射射线线衍衍射射仪仪、核核磁磁共共振振波波谱谱仪仪等等对对颗粒状样品或生物样品进行非破坏性的形态分析。颗粒状样品或生物样品进行非破坏性的形态分析。理理论论计计算算法法：是是利利用用被被研研究究体体系系有有关关热热力力学学数数据据进进行行计计算算，确定其形态的方法。确定其形态的方法。27 3.污染物形态进行分析常用方法污染物形态进行分析常用方法