地表水环境监测方案

地表水水质监测方案 广州大学内水质监测 一 监测目的 1 对校园教学区 主要是实验楼区域的校园景观的用水及水 样进行监测 了解学校实验楼区域的水质现状 2 学习水质监测的步骤 进一步将课堂所学知识运用到实践 中 学会制定水质监测方案并按步实施 3 进一步熟练常用的水质监测中的实验操作技术 掌握地表 各种指标与污染物的测定方法 4 熟悉环境质量标准评价的各项标准 并学会运用其来评价 水质 提出改善校园水质的意见和建议 二 基础资料的收集 本次监测选取了校园网主场至生化实验楼区域水域进行监测 根据相关的文档和网上搜寻的资料可知 该河段属于珠江水系广州 段 水域的有关资料如下 1 地形地貌 广州大学城位于中国东南沿海 紧靠珠江两岸地 地处珠江三 角洲腹地 是三角洲平原与低山丘陵区的过渡地带 小岛总体地形 是东北高 西南低 东北部是由花岗岩与变质岩组成的低山丘陵区 地形高差 250m 左右 坡度 15 35 广州大学位于岛的西部 坐 落于河流堆积组成的冲积平原 地势平缓 其中分布零星的残丘和 苔地 有着树枝状般的水系 2 气象 广州大学城地处南亚热带 属海洋性季风气候 有着温暖多雨 光热充足 雨量充沛的特点 其年平均气温约为 21 8 一年中 7 月 8 月的温度最高 1 月最低 绝对最高气温约 38 7 平均年 降雨量为 1699 8 毫米 集中在梅雨季 台风季两个季节 占全年 的 82 1 在七 八 九月份常遭受六级以上的大风袭击或影响 台风最大风力在 9 级以上 并带来暴雨 破坏力极大 年评卷蒸发 量 160315 mm 3 水文 广州大学城位于珠江 冻僵溪流的交汇区上 该区域河段属于 不规则半日潮 冲积平原和三角洲平原 地势低平 地表水体类别 有 库唐 涌溪 干流河道 全区水域面积 16011k 占广州市区 面积的 10 8 据黄埔潮汐站资料 珠江平均高潮水位为 0 72m 平 均低潮水位为 0 88m 涨潮最大潮差 2 56m 落潮最大潮差 3 00m 潮汐周期为半个月 即 15 天 每年的 1 3 月份平均潮位较低 6 9 月份较高 各月均值之间差值一般只有 0 2 米左右 变化较小 4 监测河段概况 经实地考察 此河段是珠江至校园图书馆中心湖之间的河段 全长 约 400m 平均宽约 4 5m 平均水深 1 5m 流经生化实验楼和工程 实验楼 水质主要受到这两处污染源的影响 此河段是人工河段 包括河流的河床 两岸的植被 河流的流水量以及河流的污染等 都是有人类活动主导的 其生态系统也极大地收到人类活动的影响 已非自然状态下的生态系统 具有其自身独特的特点 三 监测断面和采样点的设置及水样采集 1 检测断面 结合实际的调查情况 设计 3 个检测断面 如下图 设计如图 A B C 三个监测断面 2 采样点位的确定 由于研究的河流区域没有形成完整的将流水系 所检测的水面 宽约 5m 水深约为 2m 据此 在水面上设一条中弘线 在该垂线 上 0 5m 处设为采样点 3 采样时间和采样频率的确定 拟定检测时间为 2 天 用混合采样法 每天分别于早上 9 00 中午 12 00 晚上 18 00 采样三次 4 水样的采集与保存 采集的水样为表层水样 采用适当的容器 如塑料桶 直接采 集 对测定 pH 值 溶解氧 高锰酸盐指数等项目进行单独采样 采样结束后 从采集到分析测定这段时间内 采用冷藏法保存 待测水样 5 检测项目 浊度 色度 水温 pH 值 电导率 氨氮 COD Mn 6 水样监测方法 项目 检测物质 检测方法 1 浊度 浊度仪法 2 色度 稀释倍数法 3 水温 水温计法 4 pH 值 复合电极法 5 电导率 电导仪法 6 氨氮 纳氏试剂光度法 7 COD Mn 高锰酸盐指数 四 拟采用的评价标准 校园环境水属于非人体直接接触的景观用水 本检测方案选用 地表水环境质量标准 GB3838 2002 的 级标准限值作为评 价标准 序号 项目 I 类 II 类 III 类 IV 类 V 类 1 水温 人为造成的环境水温变化应限制在 周平均最大温升 1 周平均最大降温 2 2 pH 值 无 量纲 6 9 3 氨氮 NH3 N 0 15 0 5 1 0 1 5 2 0 4 化学需氧 量 COD 15 15 20 30 40 监测项目及其操作步骤 1 浊度 浊度计法 1 仪器的操作步骤 仪器的校准 仪器使用前需进行校正 这一步通常 由实验室校准 2 水样的测定 开机 ENTER 量程选择 RANGE 选自动量程 AUTORNG 信号平均 SIGNAL 放样品 样品量至少 30mL 用 绒布揩干样品瓶表面 除去水滴 指纹 油污 脏物等 将样品瓶外壁表 面滴一滴硅油均匀浸润 并用软布轻拭 使均匀并无液体状痕迹 注意样 品瓶上的三角标志应与样品槽的箭头方向一致 按确定 ENTER 读 书 稳定后 3 若读数在仪器量程范围内 可直接读数 4 若读数超出测量范围 需进行稀释 并用无浊度水定容至 100mL 5 计算 若水样经过稀释 则按下式计算原始水样的浊度 浊度 NTU T 100V 式中 T 稀释后浊度值 V 取样体积 2 水样色度的测定 稀释倍数法 一 仪器 50ml 具塞比色管 其标线高度要一致 二 测定步骤 1 取 100 ml 澄清水样置于烧杯中 以白色瓷板为背景 观测并描述其颜 色种类 2 分取澄清的水样 用水稀释成不同倍数 分取 50 ml 分别置于 50 ml 比色管中 管底部衬一白瓷板 由上向下观察稀释后水样的颜色 并与 50 ml 蒸馏水相比较 直至刚好看不出颜色 记录此时的稀释倍数 3 水温测定 温度计 一 仪器 水温计 测量范围 0 100 分度值为 1 0 电子 温度计 pH mV Temperature meter Model PH 870 分度值为 0 1 二 测定步骤 1 水温在采样现场进行测定 将水温计投入取水样容器 中 感温 5min 后 迅速上提并立即读数 从水温计离开水面至读数完毕应不超 过 20s 读数完毕后 将容器内水倒净 4 水样 pH 的测定 一 仪器 电位计 pH mV Temperature meter Model PH 870 最小刻度 0 1 pH 单位 二 测定步骤 1 调整仪器标准 直接测定 读取的数据即为水样的 pH 值 5 水电导率的测定 一 仪器 ECTEST11 防水型电导率仪 量程 0 200 0 S cm 0 2000 S cm 0 20 00mS cm 二 测定步骤 1 调整仪器标准 直接测定 读取的数据即为水样的电 导率 6 水中氨氮的测定 一 仪器 500mL 全玻璃蒸馏器 50mL 具塞比色管 分光光度计 pH 计 二 试剂 无氨水 可用一般纯水通过强酸性阳离子交换树脂或加硫酸和高锰酸钾后 重蒸馏得到 1mol L 氢氧化钠溶液 吸收液 硼酸溶液 称取 20g 硼酸溶于水中 稀释至 1L 0 01mol L 硫酸溶液 纳氏试剂 称取 15g 氢氧化钾 溶于 50ML 水中 冷却至室温 称取 5g 碘 化钾 溶于 10ML 水中 在搅拌下 将 2 5g 二氯化汞粉末分次少量加入碘化钾 溶液中 直到溶液呈深黄色或出现微朱红色沉淀溶解缓慢时 充分搅拌混合 并改为滴加二氯化汞饱和溶液 当出现少量朱红色沉淀不再溶解时 停止滴加 在搅拌下 将冷的氢氧化钾溶液缓慢加入到上述二氯化汞和碘化钾的混合液中 并稀释至 100ML 于暗处静置 24H 倾出上清液 贮于棕色瓶中 用橡皮塞塞 紧 存放暗处 此试剂至少可稳定一个月 酒石酸钾钠溶液 称取 50g 酒石酸钾钠 KNaC4H4O6 4H2O 溶于 100mL 水中 加热煮沸以除去氨 放冷 定容至 100mL 铵标准贮备溶液 称取 3 819g 经 100 干燥过的氯化铵 NH4Cl 溶于水中 移入 1000mL 容量瓶中 稀 释至标线 此溶液每毫升含 1 00mg 氨氮 铵标准使用溶液 移取 5 00mL 铵标准贮备液于 500mL 容量瓶中 用水稀 释至标线 此溶液每毫升含 0 010mg 氨氮 三 实验步骤 1 水样预处理 无色澄清的水样可直接测定 色度 浑浊度较高和含干扰 物质较多的水样 需经过蒸馏或混凝沉淀等预处理步骤 2 标准曲线的绘制 吸取 0 0 50 1 00 3 00 5 00 7 00 和 10 0mL 铵标准使用液于 50mL 比色管中 加水至标线 加 1 0mL 酒石酸钾钠溶液 混 匀 加 1 5mL 纳氏试剂 混匀 放置 10min 后 在波长 420nm 处 用光程 10mm 比色皿 以水为参比 测定吸光度 由测得的吸光度 减去零浓度空白 管的吸光度后 得到校正吸光度 绘制以氨氮含量 mg 对校正吸光度的标准 曲线 3 水样的测定 分取适量的水样 使氨氮含量不超过 0 1mg 加入 50mL 比色管中 稀释至标线 加 1 0mL 酒石酸钾钠溶液 经蒸馏预处理过的水样 水样及标准管中均不加此试剂 混匀 加 1 5mL 的纳氏试剂 混匀 放置 10min 4 空白试验 以无氨水代替水样 作全程序空白测定 四 计算 由水样测得的吸光度减去空白实验的吸光度后 从标准曲线上查得氨氮含 量 mg 氨氮 N mg L m 1000 V 式中 m 由校准曲线查得样品管的氨氮含量 mg V 水样体积 mL 7 水中 COD 的测定 一 试剂的配制 1 重铬酸钾标准溶液 C 1 6K2Cr2O7 0 2000mol L 将重铬酸钾预先在 120 烘箱内烘 2h 冷却至室温 置于干燥器内备用 准确称取 9 806g 溶于 500ml 水中 边搅拌边缓慢加入浓硫酸 250ml 冷却至室 温 一般情况下放置 12h 以上 避免灰尘落人 后 移入 1000ml 容量瓶中 转移 过程中 防止重铬酸钾溶液外溅 用水冲洗 2 3 次 并完全转移至容量瓶中 慢慢摇动 使溶液充分混匀后稀释至 995ml 左右 再次冷却至室温后稀释至刻 度 盖上瓶塞 摇匀 2 亚铁灵指示剂 称取 1 485g 邻菲罗啉 C12H8N2 H2O 放人烧杯中 加水 30ml 温热至完 全溶解 称取 0 695g 硫酸亚铁 FeSO4 7H2O 放入烧杯中加水溶解 移入邻菲 罗啉溶液中混匀 用水稀释至 100ml 3 硫酸亚铁铵标准溶液 C NH4 2Fe SO4 2 6H2O 0 042mol L 称取 16 6g 硫酸亚铁铵溶于水中 加入 20ml 浓硫酸 待其溶液冷却至室温后 稀释到 1000ml 临用前用重铬酸 钾标准溶液标定 标定方法 准确吸取 5 00ml 重铬酸钾标准溶液置于 150ml 锥形瓶中 用水稀释至 30ml 加入 5ml 浓硫酸混匀 冷却后加 2 滴 约 0 10m1 试亚铁灵指示剂 用硫酸亚铁铵标准溶液滴定 溶液的颜色由黄色经蓝 绿色变为红褐色 即为终点 记录下硫酸亚铁铵的消耗量 ml 其计算公式如 下 C NH4 2Fe SO4 2 6H2O 5 00 0 2000 V 式中 C 为硫酸亚铁铵标准溶液 的浓度 mol L y 为滴定时消耗硫酸亚铁 铵溶液的毫升数 ml 4 硫酸一硫酸银 向 1L 硫酸中加入 10g 硫酸银 放置 1 2 天使之溶解并 混匀 使用前小心摇动 5 硫酸汞 结晶或粉末 6 COD 小于 50mg L 水样的溶液配制 对于 COD 小于 50mg L 的水样 应采用 0 100mol L 重铬酸钾标准溶液氧化 消解 后 采用 0 021mol L 的硫酸亚铁铵标准溶液回滴 在 250mL 具塞锥型瓶内依次加入 50 00mL 0 01mol L 高锰酸钾溶液 5mL 浓硫酸及 50 00mL 亚硝酸钠储备液 加次溶液时应将习洗管插入高锰酸 钾溶液液面以下 混匀 在水浴上加热至 70 80 后 加入 0 0250mol L 草 酸钠标准溶液 是溶液紫红色退去并过量 再以 0 01mol L 高锰酸钾溶液滴定 过量的草酸钠 至溶液呈微红色 记录高锰酸钾的量 再以 50mL 不含亚硝酸 盐的水代替亚硝酸钠储备 并按上步骤操作 用草酸钠标准溶液标定 0 01mol L 高锰酸钾溶液 得 CODcr O2 mg L Vo V1 C 8 1000 V2 式中 Vo 为空白消耗硫酸亚铁铵的体积 ml V1 为水样消耗硫酸亚铁铵的体积 ml V2 为水样体积 ml C 为硫酸亚铁铵标准溶液的浓度 mol L 8 为 1 2 氧原子的摩尔质量 g mol 五 数据处理与监测报告 按照本方案实施检测全过程 根据测定结果进行检测区域水域 水质评价 并提交检测报告 项 目 对 照 面 A A 控 制 断 面 B B 控 制 断 面 C C 浊 度 色 度 水 温 pH 值 电 导 率 氨 氮 COD