水質監測
瀏覽： 發布日期：2018-03-01
水質監測就是水體質量檢測。而水體不僅包括水，而且還包括水中共存的懸浮物、底質和水生生物等。因此，水質監測及評價應該包括水相（水、水溶液）、固相（懸浮物、底質）和生物相，才能得出全面、正確的結論。水質檢測的對象和目的1、水質監測的對象 水質監測可分為水環境現狀監測和水污染源監測對它們的監測可概括為以下幾個方面：A、對進入江、河、湖、庫、海洋等地表水體的污染物質及滲透到地下水中的污染物質進行經常性監測，掌握水質現狀及發展趨勢。B、對生產過程、生活設施及其他排放源排放的各類廢水進行監視性監測，為污染源管理和排污收費提供依據。2、監測的目的：A、環境保護：判斷水體質量是否符合國家制訂的水體質量標準，并且提供環保依據。B、規劃計劃：對天然水進行監測，確定建廠、建區的工程方案。C、評價水處理設施的處理效果。D、科學研究：在水處理技術、水質監測方法等研究中，對新工藝、新方法作出評價。E、積累資料：為水質標準的制訂和修改提供資料。3、按照水質污染物的性質可將水體污染分為化學性污染、物理性污染和生物污染三大方面。A、化學性污染：各種礦農企業排出的廢水。污染物有無機酸、堿、鹽、無機有毒物質Hg、Pb、Cd、Cr、氟化物、氰化物、砷化物。有機有毒物質：有機農藥、多環芳烴、酚類等，耗氧物質（蛋白、脂肪、木質素等），氮磷營養物質、油類等。B、物理性污染：懸浮物（影響水質外觀、妨礙植物光合作用等）、熱污染（提高水溫、降低溶解氧）、放射性物質。C、生物性污染：由生活污水，特別是醫院污水、工業廢水帶入的一些病原微生物，如傷寒、霍亂、細菌性痢疾、各種病毒、寄生蟲。4、正確選擇監測分析方法是獲得準確結果的關鍵因素之一。選擇方法時遵循的原則是：靈敏度高、方法成熟、操作簡便、易于普及、抗干擾強。具體有以下三種方法：A、國家標準分析方法：是一些比較經典、準確度高的方法是環境污染糾紛仲裁方法，也是用于評價其他分析方法的基準方法。B、統一分析方法：有些項目的監測方法尚不夠成熟，但又急需測定，因此經過研究作為統一方法推廣，在使用中積累經驗不斷完善，為上升為國家標準創造條件。C、等效方法：與1、2類方法的靈敏度、準確度具有可比性的分析方法。二、水質檢測方案的制訂1、收集資料A、水體的水文、氣候、地質和地貌資料。B、水體沿岸城市分布、工業布局、污染源及其排污情況、城市給排水情況等。C、水體沿岸的飲用水源分布和重點水源保護區等。D、歷年水質監測資料。2、監測斷面和采樣點的設置（1）監測斷面的設置原則應在水質、水量發生變化及水體不同用途的功能區處設置監測斷面:A、大量廢水排入河流的居民區、工業區上下游;B、湖泊、水庫的主要出入口;C、飲用水源區;D、入海河流的河口處、較大支流匯合口上游和匯合后與干流混合處；（2）采樣時間和采樣頻率的確定A、飲用水源地全年采樣監測12次，采樣時間根據具體情況選定。B、對于較大水系干流和中、小河流，全年采樣監測次數不少于6次。采樣時間為豐水期、枯水期和平水期，每期采樣兩次。C、流經城市或工業區，污染較重的河流，游覽水域，全年采樣監測不少于12次。采樣時間為每月一次或視具體情況選定。（3）湖泊、水庫采樣點布設對不同類型的湖泊、水庫應區別對待。為此，首先判斷湖、庫的河流數量，水體的徑流量、季節變化及動態變化，沿岸污染源分布及污染物擴散與自凈規律、生態環境特點等。然后按照前面講的設置原則確定監測斷面的位置：A、在進出湖泊、水庫的河流匯合處分別設置監測斷面。B、以各功能區(如城市和工廠的排污口、飲用水源、風景游覽 區、排灌站等)為中心，在其輻射線上弧形設置監測斷面。C、在湖庫中心，深、淺水區，滯流區，不同魚類的回游產卵區，水生生物經濟區等設置監測斷面。二、水樣的采集、保存和預處理1、水樣的采集采樣前的準備（1）容器準備 容器的選擇原則：水樣不溶于容器、容器材質不吸附水樣中某些組分、水樣與容器不發生直接化學反應、避開物質的“相似相溶”原理。（2）采樣器的準備：選擇合適的采樣器、沖洗干凈（三洗）2、采樣方法和采樣器A、采樣方法：船只采樣、橋梁采樣、涉水采樣、索道采樣B、采樣器：水桶、單層采樣器、急流采水器、雙層溶解氣體采樣器 C、水樣的類型：瞬時水樣、混合水樣、綜合水樣工業廢水的采集廢水污染源一般經管道或渠、溝排放，截面積比較小，不需設置斷面，而直接確定采樣點位。（1）在車間或車間設備廢水排放口設置采樣點監測第一類污染物。這類污染物主要有汞、鎘、砷、鉛，六價鉻有機氯化合物和強致癌物質等。（2）在工廠廢水總排放口布設采樣點監測二類污染物。這類污染物主要有懸浮物、硫化物、揮發酚、氰化物、有機磷化合物、石油類、銅、鋅、氟、硝基苯類、苯胺類等。（3）已有廢水處理設施的工廠，在處理設施的進出口布設采樣點。地下水的采集地下水監測以淺層地下水(又稱潛水)為主，應盡可能利用各水文地質單元中原有的水井(包括機井)。還可對深層地下水(也稱承壓水)的各層水質進行監測。A、背景值監測點的設置：背景值采樣點應設在污染區的外圍不受或少受污染的地方。對于新開發區，應在引入污染源之前設立背景值監測點。B、監測井的布設：對于工業區和重點污染源所在地的監測井(點)布設，主要根據污染物在地下水中的擴散形式確定。例如，滲坑、滲井和堆渣區的污染物在含水層滲透性較大的地區易造成條帶狀污染；污灌區、污養區及缺乏衛生設施的居民的污水滲透到地下易造成塊狀污染，此時監測井(點)應設在地下水流向的平行和垂直方向上，以監測污染物在兩個方向上的擴散程度。一般監測井在液面下0.3～0.5m處采樣。若有多含水層分布，可按具體情況分層采樣。3、流量的測定A、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速度，然后按 Q=V·SB、浮標法：選一平直河段，測量該河段2m間距內水流橫斷面的面積，求出平均橫斷面積。在上游投入浮標，測量浮標流經河段（L）所需時間，重復測定幾次，求出所需時間的平均值（t），計算出流速，再按Q=60V·S計算出流量。C、堰板法：用三角形或柜形、梯形堰板攔住水流，形成溢流堰，測量堰板前后水頭和水位，計算流量。4、水樣的運輸和保存A、水樣在運輸過程中不應有損失和丟失，要包裝好，貼上標簽、密封好。B、儲存水樣的容器可能吸附、玷污水樣，因此，要選擇性能穩定、雜質含量低的材料作容器，常用的有硼硅玻璃、石英、聚乙烯、聚四氟乙烯，最常用的是硼硅玻璃、聚乙烯瓶。C、運輸過程要求盡快，常用監測車、汽車、船，甚至飛機。（1）、水樣的運輸水樣采集后，原則上要盡快分析。因為水樣離開水源后，原來的平衡可能遭到破壞，在各種物理、化學和微生物作用下使樣品的成分發生變化。樣品分析越快越好。有些項目如pH、電導率、水溫等還要求現場測定。但由于各種條件的限制（如儀器、場地等），往往只有少數項目可以在現場進行，大多數項目仍需送往實驗室內分析測定，有時因人力、時間不足，還需將水樣在實驗室放置一段時間后才能測定。所以水樣有運輸和保存的問題。（2）、水樣的保存 水樣保存期的長短取決于水樣的性質、測定要求和保存條件，未經任何處理的水樣最長保存時間大致為：清潔水： 72小時（3天）輕度污染：48小時（2天）嚴重污染水： 12小時（半天）冷藏冷凍法：溫度小于5度，有的需要深度冷藏。加化學試劑：可以在采樣后立即加入化學試劑，也可以事先加到容器中。控制pH：最常用的是加酸，它能大大抑制和防止微生物的徐寧和沉淀，減少容器表面地的吸附。多使pH＜2。三、物理性質的檢驗1、水溫2、濁度：所謂濁度是指水的混濁程度。某些工業用水也不能太混濁，如冷卻水濁度太高易堵塞冷凝器和管道。地面水濁度太高，有些是由于泥沙造成的，如黃河水濁度可達幾十克/升，通常稱之為高濁度水。但有的也可能是由工業污染造成的。因此，在選擇給水水源時必須測濁度。3、色度水的色度往往是由于水中融入的各種腐殖質、各種有機物及無機雜質所引起的，另外，工業廢水也可引起水的色度。水色分為真色和表色。簡單說表色是可以去除的，是由于水中懸浮物質引起的，真色則是溶解性物質引起的，水樣的色度是指真色，即去除了懸浮物質后水顯的顏色。無論是飲用水還是工業用水都不希望有顏色，因此，色度是衡量水質好外的重要指標。4、臭味臭味是檢驗源水和處理水中水質必測項目之一，可追蹤污染源和判斷水處理效果。臭味來源于生活污水和工業廢水中的污染物、天然物質的分解或微生物的活動。無臭無味的水雖然不能保證不含污染物，但有利于使用者對水質的信任，也是人類對水的美學評價的感官指標。其主要測定方法有定性描述法和閾值法。5、殘渣 6、電導率電導率是常用于推測水中各種離子總濃度或含鹽量的一個指標。常用微西門子/厘米（S/cm）作單位。水的純度不同，其電導率值也不相同。電導率是監測水體被無機鹽污染情況的水質指標之一。7、濁度濁度（turbidity）是由于水中含有泥沙、粘土、有機物、無機物、生物、微生物的懸浮體造成的。四、無機物的監測（一）、金屬化合物的測定水體中的金屬元素有些是人體健康必須的常量元素和微量元素，有些是有害于人體健康的，如汞、鎘、鉻、鉛、砷、銅、鋅、鎳、鋇、釩等。受“三廢”污染的地面水和工業廢水中有害金屬化合物的含量往往明顯增加。有害物質侵入人體的肌體后，將會使某些酶失去活性而使人體出現不同程度的中毒癥狀。測定水體中金屬元素廣泛采用的方法有分光光度法、原子吸收分光光度法、容量法。（二）、非金屬無機物的測定1、pH是常用的水質指標之一，反映水的酸堿性的強弱。2、溶解氧3、含氮化物4、硫化物五、有機化合物的測定（一）、化學需氧量（二）、高錳酸鹽指數（三）、生化需氧量 （四）、總有機碳 （五）、揮發酚六、水質污染生物監測（一）、生物監測的意義 生物和環境之間存在著相互聯系、相互依賴、相互制約的關系。從某種意義上來說，生物監測能夠更直接地綜合反映環境質量對生態系統的影響，比理化方法得到的數據更具有說服力。生物監測也是保護生物生存條件、維護生態平衡的手段，是環境監測的重要組成部分。1、在污染最嚴重的河段，生物幾乎絕跡，甚至微生物都受到影響。2、隨著污染的降低和污染物性質變化，最耐污染生物出現。3、當水體自凈到一定程度，耐污染種群消失，取而代之種類繁多的各類生物。4、當各種清水性生物出現后，水質恢復到正常狀態。（二）、生物群落法利用水生生物監測水體污染——水污染的生物監測，其常用方法：1、污水生物系統法細菌總數大腸桿菌數：發酵法、濾膜法2、生物指數法利用生物在各種污染狀態下的表現作為衡量污染物毒性的一種方法。（三）、細菌學檢驗法1、水樣的采集：采樣水樣必須嚴格按無操作要求進行，從采樣到檢驗不宜超過2h。2、采集江、河、湖、庫等水樣時，可將采樣瓶沉入水面下10~15cm處，瓶口朝水流上游方向。3、細菌總數的測定：細菌總數指一mL水樣在營養瓊脂培養基中，于37 ℃經24h小時培養后，所生長的細菌菌落的總數。七、底質監測底質是礦物、巖石、土壤的自然侵蝕產物，生物活動及降解有機質等過程的產物，污水排出物和河（湖）床母質等隨水流遷移而沉積的水體底部的堆積物質的統稱。(一)、制備1、脫水：不能直接曝曬和高溫烘干，一般陰涼處風干、離心分離、冷凍干燥或用無水硫酸鈉脫水。2、篩分：四分法縮分、過篩(二)、樣品的分解隨監測目的和監測項目的不同而異。常用方法有：全量分解法、硝酸分解法、水浸取法、有機溶劑提取法。(三)、污染物質的測定底質中需測定的污染物質視水體污染源而定。一般測定總汞、有機汞、銅、鉛、鋅、鉻、鎳、鎘、砷化物、硫化物、有機氯農藥、有機質等。測定方法與水體中的污染物測定方法相似。(4)、活性污泥性質的測定對處理效果良好的污泥的要求：顆粒松散：易于吸附和氧化有機物，混凝效果好沉降性能好：經曝氣后澄清時，泥水能迅速分離群體及它們所吸附的有機物質和無機物質的總稱。1、活性污泥中的微生物 活性污泥是微生物群體及它們所吸附的有機物質和無機物質的總稱。2、活性污泥性質的測定