水分析化学培训课件
水分析化学ppt课件完整版
•水分析化学概述•水样的采集与处理目录•水质指标与测定方法•水体中常见离子的分析方法•有机污染物的分析方法•水质综合评价与监测01水分析化学概述水分析化学的定义与任务定义水分析化学是研究水及其所含组分的化学组成、结构、性质及其变化规律的科学。
任务通过对水样的采集、处理和分析，了解水体的化学性质、污染状况及其变化趋势，为水资源保护、水环境治理和水质监控提供科学依据。
包括地表水（河流、湖泊、水库等）和地下水，研究其化学组成、性质及变化规律。
天然水废水饮用水工业废水、生活污水等，研究其污染物的种类、浓度及迁移转化规律。
研究其水质标准、处理工艺及对人体健康的影响。
030201化学分析法仪器分析法生物分析法物理分析法利用化学反应原理进行定性或定量分析，如沉淀法、络合滴定法等。
利用生物体或生物组织对水样中的某些物质进行识别或测定，如生物传感器法、酶分析法等。
借助各种仪器设备对水样进行分析，如光谱法、色谱法、电化学法等。
通过测量水样的物理性质来推断其化学组成和性质，如电导率法、折射法等。
02水样的采集与处理水样的采集采样点的选择根据水体类型、污染状况和研究目的，选择合适的采样点，确保水样具有代表性。
采样时间和频率根据水体变化规律和污染物排放情况，确定采样时间和频率，以反映水体的真实状况。
采样器具的选择与清洗选用合适的采样器具，如玻璃瓶、聚乙烯瓶等，并确保器具干净、无污染。
根据水样性质和分析项目要求，选择合适的保存方法，如冷藏、冷冻、加入保存剂等。
保存方法确保水样在运输过程中不受污染、不发生变化，选择合适的运输方式和包装材料。
运输要求在保存和运输过程中，需记录水样信息、保存条件等，以便后续分析。
注意事项水样的保存与运去除水样中的悬浮物、颗粒物等杂质，提高分析的准确性。
过滤与离心调节pH 值消解与蒸馏富集与分离根据分析项目要求，调节水样的pH 值，以确保分析的准确性。
对于某些难以直接分析的项目，需进行消解或蒸馏处理，以消除干扰物质或提高检测灵敏度。
大学课件《水分析化学》(第四版)x(二)2024
大学课件《水分析化学》(第四版)x（二）引言概述：水分析化学是化学专业中的重要课程之一，它是研究水样品中各种化学成分及其浓度的方法和技术的学科。
本文档旨在介绍《水分析化学》(第四版)课件的第二部分，该部分主要涵盖了以下五个主要内容。
正文：一、水样采集与保存1. 确定水样采集的目的与方法2. 选择合适的水样采集器具与容器3. 使用适当的方法进行水样保存4. 避免污染和误差的常见注意事项5. 不同水样类型的采集要点和特殊处理方法二、水样前处理1. 澄清与过滤处理水样2. 酸碱调节与溶解水样中的固体物质3. 高浓度物质的稀释方法4. 去除水样中的干扰物质5. 常见前处理技术的优缺点及适用范围三、水样分析方法1. 重量法分析水样中的溶解性物质2. 显色法和比色法分析水样中的有机物3. 比重法和折光法测定水样中的密度与折射率4. 离子选择电极测定水样中的离子浓度5. 分光光度法和原子吸收光谱法等仪器分析方法的应用与操作技巧四、水质评价与监测1. 水质评价的基本指标与评价标准2. 常见水体污染物的监测与分析方法3. 原位监测技术在水质监测中的应用4. 水质监测数据的处理与解读5. 制定合理的水质改善措施的基本原则与方法五、水分析化学的新技术与发展趋势1. 环境友好型水样前处理新技术2. 快速分析方法在水质分析中的应用3. 近红外光谱法和电化学分析技术的新进展4. 智能化分析仪器与数据处理方法5. 水分析领域的新兴研究和发展趋势总结：本文档详细介绍了《水分析化学》(第四版)课件的第二部分内容，包括水样采集与保存、水样前处理、水样分析方法、水质评价与监测、水分析化学的新技术与发展趋势等五个大点。
通过学习本课程，学生将掌握水样分析的基本理论与方法，为深入研究水质分析和环境保护等领域打下坚实基础。
黄君礼《水分析化学》课件讲义
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n 残渣(Residue)…水中除溶解性气体外的杂质。
1.总残渣(Total Residue )（总固体Total Solid ）
…水中固体物质总量。
2.总可滤残渣(Totalid）
…能通过0.45um滤器的固体物质。
3.总不可滤残渣(Total Unfilterable Residue) (悬浮固体 Suspended Solid )
…不能通过0.45um滤器的固体物质。
4.挥发性残渣(Volatile Residue)…600 ℃能挥发的物质。
5.固定性残渣(Fixed Residue)…600 ℃不能挥发的物质。
6.可沉降物（Settleable Matter)
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1.总残渣(Total Residue ) 蒸发皿105℃烘干、称重—W1 蒸发皿装水样水浴蒸干 105℃烘干、称重—W2
紫外吸光度值 UVA —利用有机物在紫外光 区的吸收，间接反应水 中有机物的量。
氧化还原电位 ORP
—与水中氧化剂、还原 剂有关，是废水生物处 理过程重要控制参数 。
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n 臭味（Odor)
1.文字描述 （20℃，摇荡） 无 微弱 弱 明显 强 很强 2.臭阈值(Odor Threshold Value)
v 物理指标 (Physical Index) 不涉及化学反应，测定后被测组分形态不发生 变化。
v 化学指标 (Chemical Index) 表示水中杂质及污染物的化学成分和特性。
水分析化学培训课件
0.51800 ±0.00001 ±0.002%
5
0.5180 ±0.0001 ±0.02%
4
0.518 ±0.001
±0.2%
3
5.运算规律 （1）加减运算:以绝对误差最大的数据(小数点位数
最小的)为依据,使结果只有一位可疑数字。 例：0.0121＋25.64＋1.057 =26.71 （2）乘除运算:有效数字的位数取决于相对误差最大
干式消解：通过高温灼烧去除有机物后，将灼 烧后残渣（灰分）用2％HNO3溶解。 高温易挥发损失的As、Hg、Cd、Se、Sn等元 素，不宜用此法消解。
在样品预处理中使用的试剂应要求纯度高，空 白值低。
真值可用以下值表示： ¾理论真值； ¾ 计量学约定真值 ：相对原子量、
相对分子量、物理化学常数、物质 量的单位等； ¾相对真值：国家标准局提供的标准 样品含量。
嗅阈值=
水样体积 + 无嗅水体积 水样体积
如50ml水样加入100ml纯净水稀至刚好无嗅,则嗅阈值为3. 如50ml水样稀至100ml刚好无嗅,则嗅阈值为2.
2.数据中零的作用
数字零在数据中具有双重作用： （1）作普通数字用: 如 0.5180 , 4位有效数字 5.180×10-1 （2）作定位用： 如 0.0518 , 3位有效数字 5.18×10-2
d =∑X−X n
特点：简单； 缺点：大偏差得不到应有反映。
例：
水垢中 Fe2O3 的百分含量测定数据为 (测 6次) ：
79.58%，79.45%，79.47%，
79.50%，79.62%，79.38%
X = 79.50% d =0.067%
s = 0.09%
则
真值所处的范围如何确定？
水分析化学培训课件6point(6)
8.某金属离子X与R试剂形成一有色络合物，若溶液中X 的浓度为1.0×10-4mol· -1，用1cm比色皿在525nm处测 L 得吸光度为0.400，则此络合物在525nm处的摩尔吸光 系数为：( B ) A 、 4×10-3； B、4×103； C、4×10-4； D、4×104。 9.某 符合比耳定律的有色溶液，当浓度为c时，其透光度 为T0；若浓度增大1倍，则此溶液的透光度的对数为： ( C ) 1 lg T0 A、T0/2； B、2T0； C、21gT0； D、 2 。 10.符合比尔定律的某有色溶液稀释时,其最大吸收峰的波 长位置:( C ) A、向短波方向移动; B、向长波方向移动; C、不移动,但高峰值降低; D、不移动,但高峰值增大. 11.在吸光光度法中，透过光强度（It）与入射光强度（I0） 之比，即It/I0，称为( C ) A、吸光度； B、消光度； C、透光度； D、光密度。
③若待测试液在测定波长处有吸收，而显色剂等无 吸收，则可用“试样空白”(不加显色剂)作参比 溶液； ④若显色剂、试液中其它组分在测量波长处有吸收， 则可在试液中加入适当掩蔽剂将待测组分掩蔽后 再加显色剂，作为参比溶液。
（3）控制适宜的吸光度（读数范围） 最佳读数范围：用仪器测定时,应尽量使吸光度 A =0.80～0.20(溶液透光度值:T %=15～65% )。
2.已知苯胺的λ max=280nm, ε=1430,有一含苯胺的水样, 在1cm比色皿中测得吸光度为0.52,求该水样中苯胺的含 量。（以mg/L表示) 解: A 0.52
C (m ol/ L)
14301 3.636104 92.118103 33.49m g / L
b
4.定量方法:
常用标准曲线法(或工作曲线法)：配 制不同浓度的标准溶液,分别测定各浓度 的吸光度,以浓度为横坐标,吸光度为纵 坐标,绘制A-C标准曲线（工作曲线）。 待测试液在相同条件下显色,并测定吸光 度,然后在工作曲线上求出其浓度。
《水分析化学》课件
这份《水分析化学》PPT课件将带你深入了解水分析的原理与方法、水样的 采集与处理、水质指标与污染评价、水分析仪器与设备，以及实验注意事项 与安全操作。
课程介绍
课程目标
掌握水分析的基本原理与 方法，了解水质指标与污 染评价方法，掌握常见水 分析仪器的操作与维护。
课程内容
包括水分析的原理与方法、 水样的采集与处理技术、 水质指标与污染评价方法、 使用常见水分析仪器与设 备的操作与维护。
学习重点
水分析的基本原理与方法、 常用分析方法、水样采集 与处理技术、水质指标与 污染评价方法、常见水分 析仪器的操作与维护。
水分析的原理与方法
1
基本原理
介绍水分析的基本原理，包括化学反应原理和仪器分析原理。
2
常用分析方化学分析等。
3
实验示范
演示一些水分析实验的步骤和操作要点，以及实验数据的处理和结果分析。
实验操作演示
演示一些常见水分析仪器的操作步骤 和注意事项。
实验注意事项与安全操作
1 实验室安全注意
提醒学生注意实验室的安全事项，如佩戴防护用具、注意实验室危险品的存储和使用。
水样的采集与处理
水样采集技术
介绍水样采集的方法和技 术，如自动采样器、手动 取样等。
水样处理方法
介绍水样处理的常用方法， 如过滤、浓缩、前处理等。
实验案例
分享一些水样采集与处理 的实验案例，包括环境水 样、饮用水样、工业废水 等。
水质指标与污染评价
常见水质指标
水质污染评价方法
介绍常见的水质指标，如pH值、 溶解氧、高锰酸盐指数等。
介绍水质污染的评价方法，如 水质类别划分、污染指数计算 等。
应用案例
大学课件《水分析化学》(第四版)x(一)2024
大学课件《水分析化学》(第四版)x（一）引言概述：大学课件《水分析化学》(第四版)x（一）是一门涉及水样分析方法和技术的重要课程。
水分析化学在环境、食品、药品等领域起着至关重要的作用。
本课件旨在介绍水分析化学的基本概念、分析方法和实验操作技术，并提供了相关案例分析和实践指导。
一、水样采集与前处理1.1 水样采集的方法和技巧1.2 不同类型水样的前处理方法1.3 水样中常见污染物的特性与预处理方案1.4 常用的水处理装置和设备1.5 前处理实验操作的注意事项和技巧二、水样分析方法2.1 水质指标分析方法的原理和应用2.2 溶解氧和氨氮测定方法2.3 pH值和电导率测定方法2.4 大气沉降物和地下水中常见离子测定方法2.5 高浓度有机物和重金属离子的测定方法三、仪器分析技术3.1 分光光度法和原子吸收光谱法的原理和应用3.2 气相色谱和液相色谱的原理和应用3.3 质谱分析技术在水分析中的应用3.4 离子色谱和电化学分析技术的原理和应用3.5 超声波和微波辅助分析技术的原理和应用四、质量控制与实验室管理4.1 误差分析和不确定度评定方法4.2 校准和验证方法的选择和实施4.3 质量管理体系的建立和维护4.4 实验室安全操作规范和控制措施4.5 实验室数据处理和记录的技巧和要求五、案例分析与实践指导5.1 典型水样的分析案例5.2 实验室中常见问题的解决方案5.3 实验室实践操作技巧和实验设备的维护5.4 水质监测和评价的实践指导5.5 实验室实训和科研项目的设计与实施总结：大学课件《水分析化学》(第四版)x（一）通过系统地介绍水分析化学的基本概念、分析方法和实验技术，帮助学生全面了解和掌握水质分析技术的原理、应用和实验操作。
同时，通过案例分析和实践指导，培养学生解决实际问题和开展科学研究的能力，为他们未来在环境保护、食品安全等领域的工作提供有力支持。
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③工业废水 在车间或车间设备出口布采样点; 在工厂排污口布点; 生活污水的排放口布点; 在废水处理设施的入水口、出水口布点,
掌握排水水质和废水处理效果。
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(3）采样器 玻璃采样瓶:测定含油类或其它有机物(生物)
水样。
塑料采样瓶:测定水中的微量金属离子、硼、 硅、氟等无机项目。
dXX;XXi n
相对偏 绝 平 差 对 均 ＝ 偏 值 10％ 差 0测平 定均 值值 － 1平 0％ 0均
d(% ) d 10％ 0 X
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②标准偏差
s
X X2
n1
相对标准偏差(变异系数):
CV(%) s 10％ 0 X
标准偏差和相对标准偏差更能较好的反应 测定结果的精密度.
① 对江、河水系,应在污染源的上、中、下游 步设三种断面:
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➢对照断面:反映进入本地区河流水质的初 始情况。设在城市、工业废水排放口的上 游。
➢检测断面(控制断面):反映本地区排放的 废水对河段水质的影响。设在排污口的中 游。
➢结果断面（消减断面）:反映河流对污染 物的稀释净化情况。设在控制断面的下游。
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⑶ 准确度与精密度的关系
精密度高不一定准确度高（即使有 系统误差存在,并不妨碍结果的精密 度);但准确度高,精密度一定高。
只有精密度高、准确度也高的测定 才是可信的 。
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2.误差的种类,性质,产生的原因 (1)系统误差 ①系统误差特点
对分析结果的影响比较恒定;
（2）偶然误差的减免 ——增加平行测定的次数, 测定次数越多,平均值越接近真值。
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三、分析结果的数据处理 1.平均偏差
平均偏差:即偏差的算术平均值,用来表示 一组数据的精密度。
d XX n
特点:简单; 缺点:大偏差得不到应有反映。
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2.标准偏差 标准偏差又称均方根偏差。 标准偏差的计算分两种情况: （1）有限测定次数
注册公用设备工程师考试 专业基础课
水分析化学
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14.1水分析化学过程的质量保证
本部分考试大纲:
• 水样的保存和预处理; • 水分析结果误差; • 数据处理
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一﹑水样的保存和预处理
1.水样的采集
（1）采样断面的步设 较真实、全面反映水质及污染物的空间分布和 变化规律。
79.58%,79.45%,79.47%,
79.50%,79.62%,79.38%
X = 79.50% d =0.067%
s = 0.09%
则
真值所处的范围如何确定?
数据的可信程度多大?
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3.置信度与后置信区间
置信度（概率）P——真值在置信区间出现的几率 。 置信区间——以平均值为中心,真值出现的范围。 对于有限次测定,平均值 与真值μ关系为 :
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在实际分析应用中,通常以回收率表示方法的准 确度。
回收率加＝标水样 加测 标定 量值 测－ 定水 值 1样 0％ 0
平均加标回1收n 加 率标 ＝回收率
ni＝1
平均加标回收率处于97％－103％,可认为分析方法 可靠。
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例:
次数
1 2 3 平均
加标前 加标量 加标后 回收率% mg/L mg/L mg/L
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②工业废水和生活污水的采集: 瞬时废水样:浓度和流量都比较恒定,可随机采样。 平均混合废水样:浓度变化但流量恒定,可在24h
内每隔相同时间,采集等量废水样,最后混合成平 均水样。
平均按比例混合废水样:当排放量变化时, 24h 内 每隔相同时间,流量大时多取,流量少时少取, 然后混合而成。
（2） 浓缩:低含量组分,可通过蒸发、溶剂萃取 或离子交换等措施浓缩后再进行分析。例如饮 用水中氯仿的测定,采用正己烷/乙醚溶剂萃取 浓缩后,再用气相色谱法测定。
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（3） 蒸馏:利用水中各污染组分具有不同的沸点而 使其彼此分离的方法。如测定水样中挥发酚、氰化 物、氟化物时,均需要在酸性介质中进行预蒸馏分离。
3
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2.数据中零的作用
数字零在数据中具有双重作用: （1）作普通数字用: 如 0.5180 , 4位有效数字 5.180×10-1 （2）作定位用: 如 0.0518 , 3位有效数字 5.18×10-2
3.改变单位,不改变有效数字的位数
如: 24.01mL , 24.01×10－3 L ,2.401×10－2 L
s
X X2
n1
相对标准偏差（变异系数）:
CV(% s)10% 0 X
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（2）当测定次数趋于无穷大时
X2 n
μ:为无限多次测定的平均值（总体平均值） 即:
limX n
当消除系统误差时,μ即为真值。
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例:
水垢中 Fe2O3 的百分含量测定数据为 (测 6次) :
对分子量、物理化学常数、物质量 的单位等;
相对真值:国家标准局提供的标准样 品含量。
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例:
物质 测定值(g) 真值(g) 绝对误差 相对误差(%) A 0.4143 0.4144 -0.0001 -0.024 B 0.0414 0.0415 -0.0001 -0.24
可见: 1)相对误差更能反映测定结果的准确度。 2)称量物质的重量较大时,相对误差较小, 准确度高。
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2.水样的保存
水样采集后应尽快分析,有些要求现 场分析或最好现场立即测定,如温度、 溶解氧、嗅味、色度、浊度、电导率、 总悬浮物、pH值、余氯等。不能现场分 析的,为了防止水样发生生物、物理、 化学变化,应采取一定的保护措施。
保存水样的方法有以下几种:
(1)冷藏和冷冻: <5℃ （约3～4oC为宜） 暗箱。抑制微生物活动,减慢物理挥发 和化学反应速度。
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3.误差的减免
（1）系统误差的减免 ① 方法误差
做对照实验:标准试样和试样对照;不同人员、 不同单位对照;采用标准方法对照实验。
对分析结果校正:如采用重量法测定硫酸根离 子,可用分光光度法校正。
② 仪器误差:对滴定管、容量瓶、移液管、砝码 等精密分析仪表定期进行校正。
③ 试剂(包括蒸馏水)误差:作空白实验,求得空白 值,然后从测定值中扣除空白值。
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②偶然误差产生的原因
偶然因素:如水温、气压微小波动;不小 心溅出一滴溶液等.
仪器的微小波动及操作技术上的微小差 别。
如分析天平最小一位读数（0.0001g）、滴 定管最小一位读数（0.01ml）的不确定 性。
(3)过失误差:操作人员主观原因、粗心大 意及违反操作规程。
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μ —真值;
X t s
n
—多次测量结果的平均值;
tX—与自由度（f=n-1）、置信度P相对应的t值（查表）;
S —有限次测定的标准偏差;
n —测定次数.
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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讨论:
（1） 置信度不变时:n 增加,置信区间变小; （2） n不变时:置信度P提高,置信区间变大.
4.显著性检验 在统计学中,若分析结果之间存在明显的
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二、水分析结果误差
1.准确度和精密度
( 1) 准确度──分析结果与真实值的接近程度。 准确度的高低用误差来衡量,误差越小,准确度 越高。
误差分为: 绝对误差＝测量值－真实值
相对误绝 差 真对 ＝ 实误 值 1差 0％ 0
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真值可用以下值表示: 理论真值; 计量学约定真值 :相对原子量、相
在样品预处理中使用的试剂应要求纯度高,空白 值低。
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4、水质分析结果的表示方法
（1）物质的量浓度（简称浓度):
mol/L、 mmol/L、umol/L
（2）mg/L; ppm 1ppm=百万分之一;1/106 1mg/L=1ppm （3）ug/L ;ppb 1ppb=十亿分之一.1/109; 1ug/L=1ppb
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⑵ 加入保护剂
①加入生物抑制剂:测定氨氮、硝酸盐氮的
水样中加入HgCI2,以抑制生物的氧化分解; 对测定酚的水样,加入适量CuSO4可抑制苯 酚菌的分解活动。
②加入酸碱调节pH值:测定金属, 加入HNO3
以调节pH值1-2,可防止水解沉淀以及被 器壁吸附;测定氰化物或挥发性酚的水样, 加入NaOH调节pH值12,使之生成稳定的盐; 测COD和脂肪的水样也需要酸化保存。
0.00 0.20 0.195 97.5
0.10 0.20
0.20 0.20
0.305 102.5 0.410 105.0
101.67
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（2）精密度──在同一条件下,几次平行测定 结果相互接近程度。 精密度的高低用偏差来衡量,偏差是指测 定值与平均值之间的差值。
①绝对偏差=测定值—平均值
②湖泊、水库出、入口处及河流支口、入海 口处均应设采样断面。
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(2)采样点的步设: 据河流的宽度和深度 而定
①选择中泓垂线: 水面宽50m以下,设一条; 水面宽50-100m,设左、右两条; 水面宽大于100m,设左、中、右三条. ②每条垂线上设点 表层水样:水面下约0.5m～1m处; 深层水样:距底质以上0.5m～1m处; 中层水样:表层和深层之间的中心位置。