水质监测与分析

采样时，应注意避开水面上的漂浮物混入采 样器； 正式采样前要用水样冲洗采样器2－3次，洗 涤废水不能直接回倒入水体中，以避免搅起水中 悬浮物； 对于具有一定深度的河流等水体采样时，使 用深水采样器，慢慢放入水中采样，并严格控制 好采样深度。 测定油类指标的水样采样时，要避开水面上 的浮油，在水面下5－10厘米处采集水样。
（2）等时混合水样（平均混合水样） 等时混合水样是指某一时段内（一般为一昼 夜或一个生产周期），在同一采样点按照相等时 间间隔采集等体积的多个水样，经混合均匀后得 到等时混合水样。此采样方式适用于废水流量较 稳定（变化小于20% 时）但水体中污染物浓度随 时间有变化的废水。
（3）等时综合水样 等时综合水样是指在不同采样点同时采集的 各个瞬时水样经混合后所得到的水样。 （4）等比例混合水样（平均比例混合水样） 等比例混合水样是指某一时段内，在同一采 样点所采集水样量随时间或流量成比例变化，经 混合均匀后得到等比例混合水样。
洛 阳 铲
底质样品采集
固体样品采集
油壓式鑽鑿
采样量

当水样应避免与空气接触时（如测定含溶解性气体或游离 CO2水样的pH值或电导率），采样器和盛水器都应完全充 满，不留气泡空间。 当水样在分析前需要摇荡均匀时（如测定油类或不溶解物 质），则不应充满盛水器，装瓶时应使容器留有1/10顶 空，保证水样不外溢。 将采集的水样总体积分装于几个盛水器内时，应考虑到各 盛水器水样之间的均匀性和稳定性。
作 用
细菌抑制剂 金属溶剂，防止沉淀
适用的监测项目
各种形式的氮或磷 多种金属
细 菌 抑 制 剂 ， 与 有 机 有机水样(COD、TOC、油和油脂) 物形成盐类 与 挥 发 性 化 合 物 形 成 氰化物、有机酸类、酚类等 盐类
冷 藏 或 冷 细 菌 抑 制 剂 ， 减 缓 化 酸度、碱度、有机物、BOD、色 冻 学反应速率 度、生物机体等
保存药剂的具体作用： 生物抑制剂 在水样中加入适量的生物抑制剂可 以阻止生物作用。 调节pH值 加入酸或碱调节水样的pH值，可以使 一些处于不稳定态的待测组分转变成稳定态。 氧化或还原剂 在水样中加入氧化剂或还原剂可 以阻止或减缓某些组分氧化、还原反应的发生。
常用的保存剂的作用和应用范围
保存剂
HgCl2 HNO3 H2SO4 NaOH

电化学分析法: 电极法等 联用技术：气相色谱－富里叶红外光谱联用仪（GC／FTIR）、
微波等离子体－质谱联用仪（MIP／MS）
水 样 采 集 器
简单采样器 1、绳子；2、带有软绳的橡胶塞； 3、采样瓶；4、铅锤；5、铁框； 6、挂钩
急流采样器 1、带重锤的铁框；2、长玻璃管； 3、采样瓶；4、橡胶塞；5、短玻璃 管；6、钢管；7、橡胶管；8、夹子
水样采集器
夹子 绳子 橡胶管
大瓶 塑料管 小瓶 带重锤的铁框
溶解氧采样器 1、带重锤的铁框；2、小瓶； 3、大瓶；4、橡胶管；5、夹 子；6、塑料管；7、绳子
（5）流量比例混合水样 在有自动连续采样器的条件下，在一段时间 内按流量比例连续采集而混合均匀的水样。流量 比例混合水样一般采用与流量计相连的自动采样 器采样。比例混合水样分为连续比例混合水样和 间隔比例混合水样两种。
（6）单独水样 有些天然水体和废水中，某些成分的分布很 不均匀，如油类或悬浮固体；某些成分在放置过 程中很容易发生变化，如溶解氧或硫化物；某些 成分的现场固定方式相互影响，如氰化物或COD 等综合指标。如果从采样大瓶中取出部分水样来 进行这些项目的分析，其结果往往已失去了代表 性。这时必须采集单独水样，分别进行现场固定 和后续分析。



当被测物的浓度很低而且是以不连续的物质形态存在时 （如不溶解物质、细菌、藻类等），应从统计学的角度考 虑单位体积里可能的质点数目而确定最小采样量。假如， 水中所含的某种质点为10个／升，但每100毫升水样里所 含的却不一定都是1个，有的可能含有2个、3个；而有的 一个也没有。采样量越大，所含质点数目的变率就越小。 水样采集后，应立即在盛水器（水样瓶）上贴上标签，填 写好水样采样纪录，包括水样采样地点、日期、时间、水 样类型、水体外观、水位情况和气象条件等。
洛阳铲由来
洛阳铲，又名探铲，是100多年前由洛阳的盗墓贼发 明的。至今这种铲子只能手工制造。 洛阳铲结构： 一半呈半圆筒形，一端有柄的铁铲。长 20~40 厘米， 直径5~20厘米，装上富有韧性的木杆后，可打入地下十几 米。 旧功能： 通过对铲头带出的土壤结构、颜色和包含物的辨别， 可以判断出土质以及地下有无古墓等情况。 新功能： 洛阳铲已不再是考古界的专有工具，在建筑、公路、 铁路、矿山、环境等领域里都发挥了重要作用。特别是在 地基灌桩和地质勘探等方面，洛阳铲已是必不可少的工 具。
虹吸连续采样器
水样采集器
地下水采样方法
地下水的水质比 较稳定，一般采集瞬 时水样，即能有较好 的代表性。
监测井实景
Leabharlann Baidu
监测井结构示意图
地面 砼与钢套筒
花管
滤砂 PTFE管 底座
废水或污水采样方法
工业废水和生活污水的采样种类和采样方法 取决于生产工艺、排污规律和监测目的，采样涉 及采样时间、地点和采样频数。 由于工业废水是流量和浓度都随时间变化的 非稳态流体，可根据能反映其变化并具有代表性 的采样要求，采集合适的水样（瞬时水样、等时 混合水样、等时综合水样、等比例混合水样和流 量比例混合水样等）。
（4）过滤和离心分离
水样浑浊也会影响分析结果。用适当孔径的滤器 可以有效地除去藻类和细菌，滤后的样品稳定性提 高。一般而言，可用澄清、离心、过滤等措施分离水 样中的悬浮物。 0.45μm微孔滤膜：可分离可滤态与不可滤态； 0.2μm微孔滤膜：可过滤去除大部分细菌。 采用澄清后取上清液或用滤膜、中速定量滤纸、砂 芯漏斗或离心等方式处理水样时，其阻留悬浮性颗粒 物的能力大体为：滤膜>离心>滤纸>砂芯漏斗。
水质监测与分析
水样的采集、保存和预处理
水样的采集和保存
水样采集和保存的主要原则是： （1）水样必须具有足够的代表性； （2）水样必须不受任何意外的污染。
水样类型
（1）瞬时水样 瞬时水样是指在某一定的时间和地点从水中 （天然水体或废水排水口）随机采集的分散水 样。其特点是监测水体的水质比较稳定，瞬时采 集的水样已具有很好的代表性。

水样的运输和保存
水样的运输
（l）盛水器应当妥善包装，以免它们的外部受 到污染，特别是水样瓶颈部和瓶塞，在运送过程 中不应破损或丢失。 （2）为避免水样容器在运输过程中因震动、碰 撞而破损，最好将样品瓶装箱，并采用泡沫塑料 减震或碰撞。
（3）需要冷藏、冷冻的样品，须配备专用的冷 藏、冷冻箱或车运送；条件不具备时，可采用隔 热容器，并加入足量的制冷剂达到冷藏、冷冻的 要求。 （4）冬季水样可能结冰。如果盛水器用的是玻 璃瓶，则采取保温措施以免破裂。 水样的运输时间，一般以24小时为最大允许时 间。
底质样品的采样方法
底质（沉积物）采样一般通用的是掘式采泥 器，其适用于采集量较大的沉积物样品； 锥式或钻式采泥器适用于采集较少的沉积物 样品；管式采泥器适用于采集柱状样品。如水深 小于 3 米，可将竹竿粗的一端削成尖头斜面，插 入河床底部采样。
底质样品采集
Petersen氏掘式采泥器 手动活塞钻式沉积物采样器
水样采集
采样前准备
地表水、地下水、废水和污水采样前，首先要根据监测 内容和监测项目的具体要求，选择适合的采样器和盛水器， 要求采样器具的材质化学性质稳定、容易清洗、瓶口易密 封。其次，确定采样总量（分析用量和备份用量）。 （1）采样器 （2）盛水器 （3）采样量
地表水采样方法
地表水水样采样时，通常 采集瞬时水样 ；遇有重 要支流的河段，有时需要采集综合水样或平均比例混 合水样。 地表水 表层水 的采集，可用适当的容器如水桶等 采集。在湖泊、水库等处采集一定深度的水样，可用 直立式或有机玻璃采样器，并借助船只、桥梁、索道 或涉水等方式进行水样采集。
(2) 冷藏或冷冻 能抑制微生物的活动，减缓物理作用和化学 反应速度。如将水样保存在 -18 ～ 22°C 的冷冻条 件下，会显著提高水样中磷、氮、硅化合物以及 生化需氧量等监测项目的稳定性，并对后续分析 测定无影响。 (3) 加入保存药剂 在水样中加入合适的保存试剂，能够抑制微 生物活动，减缓氧化还原反应发生。加入的方法 可以是在采样后立即加入；也可在水样分样时， 根据需要分瓶分别加入。
对于生产工艺连续、稳定的企业，所排 放废水中的污染物浓度及排放流量变化不 大，仅采集瞬时水样就具有较好的代表性； 对于排放废水中污染物浓度及排放流量虽时 间变化无规律的情况，可采集等时混合水 样、等比例混合水样或流量比例混合水样， 以保证采集的水样的代表性。
废水和污水的采样方法有： （1）浅水采样 当废水以水渠形式排放到公共 水域时，应设适当的堰，可用容器或用长柄采水 勺从堰溢流中直接采样。在排污管道或渠道中采 样时，应在具有液体流动的部位采集水样。 （2）深层水采样 适用于废水或污水处理池中 的水样采集，可使用专用的深层采样器采集。 （3）自动采样 利用自动采样器或连续自动定 时采样器采集。可在一个生产周期内，按时间程 序将一定量的水样分别采集在不同的容器中；自 动混合采样时采样器可定时连续地将一定量的水 样或按流量比采集的水样汇集于一个容器中。
水样的保存
水样允许保存的时间与水样的性质、分析指 标、溶液的酸度、保存容器和存放温度等多种因 素有关。 不同的水样允许的存放时间也有所不同。一 般认为，水样的最大存放时间为： 清洁水样 轻污染水样 重污染水样 72小时 48小时 12小时
水样主要的保护性措施有：
(1) 选择合适的保存容器 不同材质的容器对水样的影响不同，一般可 能存在吸附待测组分或自身杂质溶出污染水样的 情况，因此应该选择性质稳定、杂质含量低的容 器。一般常规监测中，常使用聚乙烯和硼硅玻璃 材质的容器。
环境分析方法

化学分析法：容量法、重量法 色谱分析法：GC、HPLC, GC/MS(/MS),HPLC/MS(/MS) 光学分析法：
原子吸收分光光度法：AAs，包括FLAAS（火焰） 和GFAAS（石墨炉） 原子发射分光光度法：ICP/AES,ICP-MS 原子荧光光谱仪：AFS 红外光谱仪: IR, FTIR (富里叶转换红外) 分光光度法：UV, UV-Vis