概述,水样采集,保存和预处理

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情景一
水和污水监测
制作:张春玲
目录
水资源
水污染
水质监测
物质
物质出错
找到出错点
目录
水样采集
保存
运输
标样
检测之前
检测之前
一 水资源及其分布
1 水的分布
地球上的水,97%是海洋水,而人类 所需的淡水资源仅占全球水量的2.5%
地球上的淡水资源绝大部分为两极和 高山的冰川,其余大部分为深层地下。 水 人类可利用的淡水资源,主要是江 河湖泊水和浅层地下水,仅占全球 水资源的0.3%
2 水质理化检验
●●●●●●●●
1
水质本底监测 水污染现状和趋势监测
是 是 是 是 是
任 务
2 3
污染源和污染程度监测
防止发生急慢性中毒和疾病蔓延 检查执行标准情况,为污染治理提供 依据
意 义
4
5
03 四 水质理化检验方法 1 水质理化检验的特点:
(1)测定对象多变
( 2 )测定成分含量变 化大
1、水样100mL
2、加入10mL 酸
浓硝
3、加热消解
4、稍冷,加入 HON3+H2SO4(5:2) 冒大量白烟 5、继续加热消解
6、加水溶解
7、过滤
8、定容至50mL
干灰化法(不宜测定易挥发组分)
1、水样
2、蒸发 3、灼烧
4、加2%HNO320mL溶 解
5、过滤
6、定容至50mL
问题的提出 实际样品的复杂性 干扰的消除
(3)干扰严重
(4)可供选择的 方法多
2 水质理化检验的方法要求
(1)适用范围广
(2)灵活度高。
(3)操作简便
(4)经济实用
3 水质监测分析方法
(1)选择原则:
按技术的成熟性,优先:
选择原则
标准
统一
等效。
考虑待测物种类、含量、 可行性(经济、技术、便
捷)
(2)分类
测无机物--------原子吸收法、分光光度法、等离子体发射光谱法、电化学法、离子色谱 法及其他 测有机物--------色谱法、分光光度法、化学法等
Pb
Cr (III)
11.3 溶剂萃取分离法
萃取分离法
破环生 态平衡
水污染的危害
重大事件
很不幸,都发生在日本......
水俣病事件 (汞中毒) 骨痛病 (镉中毒)
2 水体污染和污染源
水体污染物:造成水体水质、 水中生物群落以及水体底泥 质量恶化的各种有害物质 (或能量)。 尼玛,这不是
“笨nana
水体污染源:向水体释放或排 放污染物或造成有害影响的场 所、设施。
水体污染源
自然因素 人为因素
工业排放的废水 生活污水 农业排水 降雨淋洗的大气污染物 垃圾经降雨淋洗的污染物
我们该如何“下一步行动”
任何复杂的环境问题都是由无知的“行为”导致的

记 笔 记
3 水体自净 水体自净就是:
当污染物进入水体后,首先被大量 水稀释,随后经一系列物理、化学 和生物变化,其结果使污染物浓度 降低,并发生质的变化。
二、监测断面和采样点的设置
1、监测断面的布设原则
代表性
有关资料
来自百度文库
真 实 、 全 面 人力、物力
2、监测断面设置
有大量废水排入河流的主要居民区、工业区 的上游和下游
较大支流汇合口上游和汇合后与干流充分混 合处
入海河流的河口处, 湖泊、水库、河口的主要入口和出口
国际河流出入国境线的出入口处。
饮用水源区、水资源集中的水域、主要风景 游览区、水上娱乐区及重大水力设施所在地 等功能区。
调节体温
影响人类生产活动
3 水的循环
自然循环
社会循环
4 水及水环境组成
水环境组成有 哪些物质?
天然水:水及其 所含杂质的总称。
4 水及水环境组成
淡水的杂质 有哪些物质?
溶解物质、胶体 物质、悬浮物质
溶解物质(氧气,硫化氢,氯离子,硫酸根离 子,溴,碘,铜等)。 胶体物质 (腐殖质胶体,氢氧化铁,氢氧化铝, 等)。 悬浮物质(细菌,藻类及原生物,泥沙,黏土 及 其他不溶物)。
如果地球上的 水相当于一杯水,
而容易开发利用的 淡水只相当于一滴 水,
其中淡水只相当于一汤匙的水,
这一滴淡水还被不同 程度的污染了。
2 水的特点及其对人类的作用
(1) 水的特点
流动性
不可替代性 可更新性
商品性
时空分布不均匀
(2) 对人类的作用
输送养分,吸收养分,排除毒 物,维持机体养分平衡。
笨nana 真牛逼!!!
控制实验条件 使用掩蔽剂 分离 separation
分析方法灵敏度的局限性
满足对灵敏度 的要求
选择灵敏度高的方 法
富集enrichment 例: 海水中 U (IV) 的测定 C = 1 ~ 3 g / L 富集为 C = 100 ~ 200 g / L 难以测定 可以测定
富集与分离(enriching and separation)
1)湿式消解法
硝酸消解法(较清洁水样)
1、水样100mL
2、加入10mL 酸
浓硝
3、加热消解
4、加2%HNO320mL溶 解
5、过滤
6、定容至50mL
硫酸-高锰酸钾消解法(汞水样)
1、水样100mL
2、加入H2SO4和 5%KMnO4
3、加热消解
4、滴加盐酸羟胺溶液
5、溶解定容
硝酸-硫酸消解法(除铅、钡、锶)
1)在车间或车间处理设备的废水排放 口设置采样点,测一类污染物
(2)在工厂废水总排放口布 设采样点,测二类污染物
(3)已有废水处理设施的工厂, 在处理设施的排放口布设采样点。 为了解废水处理效果,可在进出口 分别设置采样点。
(4)在排污渠道上,采样点应 设在渠道较直,水量稳定,上 游无污水汇入的地方。可在水 面下1/4~1/2处采样,作为代表 平均浓度水样采集。
水质指标分类
【卫生学角度】 感官性状,化学,毒理 学,细菌学和放射性等类。 【污染监测角度】
衡量水中杂质的具体尺度。 可反映出水中杂质的种类
和数量,可判断水体的优劣 和是否符合要求。
有机污染的三氧平衡参数, 富营养污染指标,有机毒
物污染指标,放射性污染指 标,病原微生物污染指标, 水生生物相指标等类。
1. 水样的运输 采样记录和样品登记
3 塞紧容器口 1 装箱运送 2
4 保温(防冻裂样品瓶)
运输
冷藏
2. 水样的保存
(1) 保存要求
不改变性质
不发生物理、化学、生物变化;不损失组分;不玷污(不增加待测组分和干扰组分)
(2) 容器的要求
不改变性质
选性能稳定,不易吸附预测组分,杂质含量低的材料制成的容器,如聚乙 烯和硼硅玻璃材质的容器是常规监测中广泛使用的,也可用石英或聚四氟 乙烯制成的容器,但价格昂贵。
3
采样方法
涌水口处直接采样
天然水与生活饮用 水水样的采集
40
2.生活污水水样的采集
在一个城市的主要排污口或总排污 口设点采样,城市污水干管的不同 位置,污水进入水体的排放口,非 居民生活排水支管接入城市污水干 管的检查井。
城市污水处理厂:在污水处理厂进出口处设点采样。
3.工业废水水样的采集
1)在车间或车间处理设备的废水排放 口设置采样点,测一类污染物 (2)在工厂废水总排放口布 子女将来必然要在社会中生活,离不开人际交往的能力。 设采样点,测二类污染物 因此,父母要鼓励孩子多与邻居、长辈、亲友、同伴等各个不同领域的人群去 互动交往。
(1)采样器具的材质要求: 化学性质稳定 大小和形状适宜 不吸附待测组分 容易清洗并可反复使用
(2)采样器 水桶 单层采水瓶 急流采水瓶 双层溶解气体采样瓶 其他采水器
1
采样器
自动采样器
2
采样量
取决于测定项目
注意
实际采样量以测定项目的实际情况 分别计算需用量并增加20-30%。
二、水样的保存和运输

沉淀分离与富集
氢氧化物沉淀分离
——依据溶度积分步沉淀原理
通过控制 [OH-] 选择性沉淀分离
pH≥12,NaOH pH 8~9, NH3 pH 5~ 6, ZnO悬浊 液或有机碱
分组 Ⅰ
分离两性离子:Al, Zn, Cr, Sn, Pb, Sb 不沉淀 分离络氨离子:Ag, Co, Ni, Zn, Cd, Cu,(Mg) 不沉淀
沉淀:Al, Fe(III), Ti(IV), Th(IV), Bi ……. Ⅱ Ⅲ
NH4Cl - NH3 Fe (III)
例如常见阳离子的两酸两碱分离

NaOH Cu

组试剂
HCl
Ag
H2SO4
Ca
可溶组*
Mn (II)
Mg
Cd Co Ni
Na
K Zn NH
+
沉淀出 的离子
Hg (I) (Pb)
Sr Al Ba Hg (II)
5.水系污染调查时水样的采集
合理设置采样点, 建立水体污染监测网
4. 采样时间和频率
《环境监测技术规范》对向国家直接报送数据的废水排放源规定:
工业废水:每年采样监测 2-4 次; 生活污水:每年采样监测 2次,春、夏季各1次; 医院污水:每年采样监测 4次,每季度1次。
1.准备器材(采样装置和盛样容器)
运输时间24h以内
(4) 保存方法:
(1)加入生物抑制剂 (2)调节pH值 (3)加入氧化剂或还 原剂
冷藏或冷冻法
加入化学试剂保存法
保存剂


适 用 范 围
HgCl2 HNO3 H2SO4 NaOH
抑制微生物生长 防止金属沉淀 抑制微生物生长,与碱作用 防止化合物的挥发
各种形式的氮和磷 多种金属 含有机物水样( COD 、 TOC 、油和油脂)、胺类 氰化物、有机酸、酚类
(二) 水样的保存 (3) 保存时间要求
2、容器的要求
即最长贮放时间,一般污水 的存放时间越短越好。
清洁水样72h; 轻污染水样48h; 严重污染水样 12h;
不改变性质
选性能稳定,不易吸附预测组杂质含量低的材料制成的容器,如聚乙烯和硼硅玻璃 材质的容器是常规监测中广泛使用的,也可用石英或聚四氟乙烯制成的容器,但价 格昂贵。
既出色地完成工作,又快乐地享受生活
各类分析方法在水质监测中所占比重
01
既出色地完成工作,又快乐地享受生活
常用水质监测方法测定项目
水样的采集、保存
一、样品采集
二、水样的运输和保存
三、水样的预处理
【知识连接】水样的采集、保存和预处理
1 2
3 4
基础资料收集 监测断面和采样点的设置 采样时间与采样频率的确定 采样及监测技术的选择 结果表达、质量保证及实施进度计划
富集与分离常用的方法
(一)挥发、蒸发与蒸馏法 (二)萃取法 (三)吸附法 (四)离子交换法 (五)共沉淀法 (六)其他富集分离预处理方法
分离效果
干扰成分减少至不再干扰 待测组分有效回收
样品中的待测组分含 量是未知的如何测量 回收率
回收率( %) 分离后测量值100% 原始含量
质量分数 > 1%, 质量分数 0.01% ~1% 质量分数 < 0.01 %, 回收率 > 99.9 % 以上 回收率 > 99 % 回收率 > 95 % 或更低
5
一 基础资料收集 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;河宽、河深、河床 结构及地质状况等。 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、水体沿岸水资源现状及用途。如饮用水 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、水文实测资料、水 环境研究成果等。
物理作用
化学作用 污染
生物作用
4 水体的自净作用
水体自净的能力由谁决定?
污染物的理 化性质和性。
影响因素
承受水体本身 的各种环境条 件。 *自净容量:水体能承受污染物的限度。
三 水质理化检验的任务和意义
●●●●●●●●
1.水质
水质和水质指标
【水质】 水及其中杂质共同表现 出来的综合特征。 【水质指标】
断面位置应避开死水区及回水区,尽量选择河段顺直、河床稳定、水流平稳、 无急流浅滩处。
3
采样点的设置
水井(water well)利用抽水机设备
天然水与生活饮用 水水样的采集
38
3
采样方法
天然水与生活饮用 水水样的采集
对于自来水,也要先将水龙头完全打开,放水数分钟,排出管 道中积存的死水后再采样
39
二 水污染
水体因某种物 质的介入,超 过了水体的自 净能力,导致 其物理、化学 、生物等方面 特征的改变, 从而影响到水 的利用价值, 危害人体健康 或破坏生态环 境,造成水质 恶化的现象。

水体
悬 浮 物 地 质
水+悬浮物+地质=水体
水体污染
1 水污染的危害
危害人 类健康
影响工农业, 水产业的发 展
课后作业
26页 第2,3,4,6题
水样的预处理
水样的消解 富集与分离(enriching and separation)
水样的消解
(一)目的:破坏有机物,溶解悬浮性固性,
将各种价态的欲测元素氧化成单 一高价态或转变成易于分离的 无机化合物。 (二)要求:消解后的水样应清澈、透明、 沉淀。 (三)方法:消解水样的方法有湿式消解法和 干式分解法(干灰化法)。
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