03环境生物技术 第二章 第二节 水和废水监测

第二章环境监测第二节水和废水监测本节主要内容一水质污染与监测二水质监测方案制订三水样的采集和保存四水样的预处理五物理指标检验六金属化合物的测定七非金属无机物的测定八有机污染物的测定九底质监测十活性污泥性质的测定一水质污染与监测1、水资源及其水质污染水是人类社会的宝贵资源可利用的淡水资源只有江河、淡水湖和地下水的一部分按人均拥有水量计，我国仅有2200m3/人，约占世界平均水平的1/4。

（一）水质污染分类化学型污染——由酸碱、有机和无机污染造成的污染；物理型污染——色度、浊度、悬浮固体、热污染、放射性；生物型污染——生活污水、医院污水。

（二）水体自净和水体环境容量污染物进入水体后首先被稀释，随后经过复杂的物理、化学和生物转化，使污染物浓度降低、性质发生变化，水体自然地恢复原样的过程称为自净。

自净能力决定着水体的环境容量（洁净水体所能承载的最大污染物量。

水解酶生活污水（淀粉、蛋白质、脂肪等）氨基酸、脂肪酸、甘油、低分子糖好氧菌CO2、H2O、无机盐2、水质监测的对象和目的水质监测的分类环境水体监测水污染源监测水质监测的对象环境水体：地表水（江、河、湖、库、海水）地下水水污染源：工业废水生活污水和医院污水等水质监测的目的：(1) 对江、河、水库、湖泊、海洋等地表水和地下水中的污染因子进行经常性的监测，以掌握水质现状及其变化趋势。

(2) 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，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，为污染源管理提供依据。

(3) 对水环境污染事故进行应急监测，为分析判断事故原因、危害及制订对策提供依据。

(4) 为国家政府部门制定水环境保护标准、法规和规划提供有关数据和资料。

(5) 为开展水环境质量评价和预测预报及进行环境科学研究提供基础数据和技术手段。

3、监测项目监测项目受人力、物力、财力的限制，不可能将所有的监测项目都加以测定，只能是对那些优先监测污染物加以监测。

优先监测污染物：⏹标准中要求控制、在环境中难以降解；⏹危害大、毒性大、影响范围广；⏹出现频率高，有可靠检测方法。

（一）地表水监测项目水温、pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总氮（湖、库）、总磷、铜、锌、硒、砷、汞、镉、铅、铬（六价）、氟化物、氰化物、硫化物、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群。

（二）生活饮用水监测项目常规检验项目：肉眼可见物、色、嗅和味、浑浊度、pH、总硬度、铝、铁、锰、铜、锌、挥发酚类、阴离子合成洗涤剂、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体、耗氧量、砷、镉、铬（六价）、氰化物、氟化物、铅、汞、硒、硝酸盐、氯仿、四氯化碳、细菌总数、总大肠菌群、粪大肠菌群、游离余氯、总α放射性、总β放射性。

（三）废（污）水监测项目第一类：是在车间或车间处理设施排放口采样测定的污染物，包括总汞、烷基汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅、总镍、苯并（a）芘、总铍、总银、总α放射性、总β放射性。

第二类：是在排污单位排放口采样测定的污染物，包括pH、色度、悬浮物、生化需氧量、化学需氧量、石油类、动植物油、挥发性酚、总氰化物、硫化物、氨氮、氟化物、磷酸盐、甲醛、苯胺类、硝基苯类、阴离子表面活性剂、总铜、总锌、总锰。

4、水质监测分析方法1. 国家或行业的标准分析方法其成熟性和准确度好，是评价其他监测分析方法的基准方法，也是环境污染纠纷法定的仲裁方法；《水和废水标准分析方法》（第四版）2. 统一分析方法是经研究和多个单位的实验验证表明是成熟的方法。

3. 试用方法是在国内少数单位研究和应用过，或直接从发达国家引进，供监测科研人员试用的方法。

标准分析方法和统一分析方法均可在环境监测与执法中使用。

（一）选择监测分析方法的原则（二）监测分析方法的分类1. 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（ICP-AES）法电化学法离子色谱法其他方法：化学法、原子荧光法、等离子发射光谱-质谱（ICP-MS）法、气相分子吸收光谱法等。

2. 用于有机污染物的监测分析方法气相色谱法（GC）高效液相色谱法（HPLC）气相色谱-质谱法（GC-MS）其他方法：有机污染物类别测定、耗氧有机物测定5、污染物形态分析1)污染物形态污染物形态是指污染物在环境中呈现的化学状态、价态和异构状态。

一定形态的污染物在环境中有其发生和演变过程，并且在不同的条件下可转变为其他形态，具有不同强度的毒性。

2)了解污染物形态的意义深入认识其环境行为正确评价对环境的影响设计污染物分析监测方案和治理方法3) 对污染物形态进行分析常用的方法直接测定法：专一性的化学方法或物理化学方法，测定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。

分离测定法：是将样品中不同形态的待测组分用物理法（离心、超滤、渗析等）或物理化学法（萃取、层析、离子交换等）先进行分离，然后逐一测定。

干法：是用电子探针、X射线衍射仪、核磁共振波谱仪等对颗粒状样品或生物样品进行非破坏性的形态分析。

理论计算法：是利用被研究体系有关热力学数据进行计算，确定其形态的方法。

二水质监测方案制订1、地面水水质监测方案的制订⏹基础资料的收集⏹监测断面和采样点的设置⏹采样时间和采样频率的确定⏹采样及监测技术的选择⏹结果表达、质量保证及实施计划（一）基础资料的收集（1）水体的水文、气候、地质和地貌资料。

如水位、水量、流速及流向的变化；降雨量、蒸发量及历史上的水情；河流的宽度、深度、河床结构及地质状况；湖泊沉积物的特性、间温层分布、等深线等。

（2）水体沿岸城市分布、工业布局、污染源及其排污情况、城市给排水情况等。

（3）水体沿岸的资源现状和水资源的用途；饮用水源分布和重点水源保护区；水体流域土地功能及近期使用计划等。

（4）历年水质监测资料。

（二）监测断面和采样点的设置1. 监测断面的设置原则应在水质、水量发生变化及水体不同用途的功能区处设置监测断面（1）大量废水排入河流的居民区、工业区上下游；（2）湖泊、水库的主要出入口；（3）饮用水源区、水资源区域等功能区；（4）入海河流的河口处、较大支流汇合口上游和汇合后与干流混合处；（5）国际河流出入国际线的出入口处；（6）尽可能与水文测量断面重合。

2. 监测断面和采样点的设置为评价完整江河水系的水质，需要设置背景断面、对照断面、控制断面和削减断面；对于某一河段，只需设置对照、控制和削减（或过境）三种断面。

(1)背景断面：设在基本上未受人类活动影响的河段，用于评价一完整水系污染程度。

(2)对照断面：为了解流入监测河段前的水体水质状况而设置。

一个河段一般只设一个对照断面。

(3)控制断面：控制断面的数目应根据城市的工业布局和排污口分布情况而定，设在排污区（口）下游，污水与河水基本混匀处。

(4)削减断面：是指河流受纳废水和污水后，经稀释扩散和自净作用，使污染物浓度显著降低的断面，通常设在城市或工业区最后一个排污口下游1500m以外的河段上。

3. 采样点位的设置设置监测断面后，应根据水面的宽度确定断面上的采样垂线，再根据采样垂线处水深确定采样点的数目和位置。

（三）采样时间和采样频率的确定（1）饮用水源地全年采样监测12次，采样时间根据具体情况选定。

（2）对于较大水系干流和中、小河流，全年采样监测次数不少于6次。

采样时间为丰水期、枯水期和平水期，每期采样两次。

流经城市或工业区，污染较重的河流，游览水域，全年采样监测不少于12次。

采样时间为每月一次或视具体情况选定。

底质每年枯水期采样监测一次。

（3）潮汐河流全年在丰、枯、平水期采样监测，每期采样两天，分别在大潮期和小潮期进行，每次应采集当天涨、退潮水样分别测定。

（4）设有专门监测站的湖泊、水库、每月采样监测一次，全年不少于12次。

其他湖、库全年采样监测两次，枯、丰水期各1次。

有废（污）水排入，污染较重的湖、库应酌情增加采样次数。

（5）背景断面每年采样监测一次，在污染可能较重的季节进行。

（6）排污渠每年采样监测不少于3次。

（7）海水水质常规监测，每年按丰、平、枯水期或季度采样监测2～4次。

（四）采样及监测技术的选择要根据监测对象的性质、含量范围及测定要求等因素选择适宜的采样、监测方法和技术，其详细内容将在本章以下各节中分别介绍。

（五）结果表达、质量保证及实施计划1.结果表达水质监测所测得的众多化学、物理以及生物学的监测数据，是描述和评价水环境质量，进行环境管理的基本依据，必须进行科学地计算和处理，并按照要求的形式在监测报告中表达出来。

2.质量保证质量保证概括了保证水质监测数据正确可靠的全部活动和措施。

质量保证贯穿监测工作的全过程。

详细内容参阅第九章。

3.实施计划实施计划是实施监测方案的具体安排，要切实可行，使各个环节工作有序、协调地进行。

2、地下水监测方案制订（一）调查研究和收集资料（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。

例如，地质图、剖面图、测绘图、水井的成套参数、含水层、地下水补给、径流和流向，以及温度、湿度、降水量等。

（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。

（3）测量或查知水位、水深，以确定采水器和泵的类型，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地下水分成若干个水文地质单元。

（二）采样点的布设⏹对照监测井⏹控制监测井（三）采样时间和采样频率的确定⏹采样时间⏹采样频率3、水污染源监测方案制订（一）采样点的设置1. 工业废水（1）在车间或车间处理设施的废水排放口设置采样点监测一类污染物；在工厂废水总排放口布设采样点，监测二类污染物。

（2）已有废水处理设施的工厂，在处理设施的总排放口布设采样点。

如需了解废水处理效果，还要在处理设施进口设采样点。

2.城市污水(1)城市污水管网的采样点设在：非居民生活排水支管接入城市污水干管的检查井；城市污水干管的不同位置；污水进入水体的排放口等。

(2)城市污水处理厂：在污水进口和处理后的总排口布设采样点。

如需监测各污水处理单元效率，应在各处理设施单元的进、出口分别设采样点。

另外，还需设污泥采样点。

(二)采样时间和采样频率工业废水和城市污水的排放量和污染物浓度随工厂生产及居民生活情况常发生变化，采样时间和频率应根据实际情况确定。

三水样的采集和保存1、水样的类型（一）瞬时水样瞬时水样是指在某一时间和地点从水体中随机采集的分散水样。

（二）混合水样混合水样是指在同一采样点于不同时间所采集的瞬时水样的混合水样，有时称“时间混合水样”，以与其他混合水样相区别。

（三）综合水样把不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合后所得到的样品称综合水样。