环境2.docx

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环境2

第一节水质污染与监测

二、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。

四、水质监测分析方法

（一）选择监测分析方法的原则

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。

（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。

五、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。

一、名词解释

1.水体自净

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。

2检出限为某特定分析方法在给定的置信度内可从试样中检出待测物质的最小浓度或最小量。

3灵敏度指某方法对单位浓度或单位量待测物质变化所产生的响应量的变化程度

4水质污染当污染物不断进入水体，排入量超过水体的自净能力时，就会造成污染物积累，导致水质不断恶化，形成水质污染。

二、填空题

1.水质监测分为（环境水体）监测和（水污染）监测。

2.分光光度法中（摩尔吸光系数）越大，则方法的灵敏度越高。

3.灵敏度和检出限是两个从不同的角度表示检测器对测定物质敏感程度的指标，（灵敏度）越高、（检出限）越低，说明检测器性能越好。

4.在环境检测实验中，良好的加标回收率结果是证明方法具有良好的（准确度）的必要条件，而（相对标准偏差时）是确保实验精密度的指标。

5.我国国家环境保护总局将现行方法分为三类：

即（国家或行业的标准方法）、（统一方法）和（使用方法）。

6.原子吸收光谱法主要用于（金属）元素的测定，可分为（石墨炉）原子吸收、（火焰）原子吸收、氢化物原子吸收和冷原子吸收等方法。

第二节水质监测方案制订

（二）监测断面和采样点的设置

2.监测断面的设置

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。

（二）采样点的布设

对照监测井：

设在地下水流向的上游不受检测地区污染源影响的地方

控制监测井：

设在污染源周围不同位置，特别是地下水流向的下游

（三）采样时间和采样频率的确定

采样时间：

丰水期，枯水期

采样频率：

每一采样期至少采样检测一次

三、水污染源监测方案制订

（一）采样点的设

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。

一、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。

五、采集水样注意事项

（1）测定悬浮物、pH、溶解氧、生化需氧量、油类、硫化物、余氯、放射性、微生物等项目需要单独采样；其中，测定溶解氧、生化需氧量和有机污染物等项目的水样必须充满容器；pH、电导率、溶解氧等项目宜在现场测定。

另外，采样时还需同步测量水文参数和气象参数。

（2）采样时必须认真填写采样登记表；每个水样瓶都应贴上标签（填写采样点编号、采样日期和时间、测定项目等）；要塞紧瓶塞，必要时还要密封。

第四节水样的预处理

为什么要进行预处理环境水样:

由于水样组分复杂;污染组分含量低;形态各异.

水样预处理的原则：

最大限度去除干扰物回收率高操作简便省时成本低、对人体和环境无影响

（一）湿式消解法

1.硝酸消解法

对于较清洁的水样，可用硝酸消解。

2.硝酸-高氯酸消解法

两种酸都是强氧化性酸，联合使用可消解含难氧化有机物的水样。

3.硝酸-硫酸消解法

两种酸都有较强的氧化能力，其中硝酸沸点低，而硫酸沸点高，二者结合使用，可提高消解温度和消解效果。

常用的硝酸与硫酸的比例为5∶2。

4.硫酸-磷酸消解法

两种酸的沸点都比较高，其中硫酸氧化性较强，磷酸能与一些金属离子如Fe3+等络合，故二者结合消解水样，有利于测定时消除Fe3+等离子的干扰。

5.硫酸-高锰酸钾消解法

该方法常用于消解测定汞的水样。

高锰酸钾是强氧化剂，在中性、碱性、酸性条件下都可以氧化有机物，其氧化产物多为草酸根，但在酸性介质中还可继续氧化。

6.多元消解法

为提高消解效果，在某些情况下需要采用三元以上酸或氧化剂消解体系。

例如，处理测总铬的水样时，用硫酸、磷酸和高锰酸钾消解。

7.碱分解法

当用酸体系消解水样造成易挥发组分损失时，可改用碱分解法，即在水样中加入氢氧化钠和过氧化氢溶液，或者氨水和过氧化氢溶液，加热煮沸至近干，用水或稀碱溶液温热溶解。

（二）干灰化法

又称高温分解法。

其处理过程是：

取适量水样于白瓷或石英蒸发皿中，置于水浴上或用红外灯蒸干，移入马福炉内，于450～550℃灼烧到残渣呈灰白色，使有机物完全分解除去。

取出蒸发皿，冷却，用适量2%HNO3（或HCl）溶解样品灰分，过滤，滤液定容后供测定。

本方法不适用于处理测定易挥发组分（如砷、汞、镉、硒、锡等）的水样。

1水质监测断面的布设，在污染源对水体水质有影响的河段，一般需设（对照）断面、（控制）断面和（削减）断面。

在采样断面的一条垂线上，水深5-10m时，设（2个）采样点，即（水面下0.5米处和河底以上0.5米处）；若水深≤5m时，采样点在水面

（1）处。

2.水质监测中采样现场测定项目一般包括（pH）、（电导率）、（溶解氧）、（浊度）和（水文信息），即常说的五参数。

3.污染源污水监测中，第一类污染物采样点位一律设在（　在车间或车间处理设施的废水排放口　），第二类污染物采样点位一律设在（工厂废水总排放口）。

4.地下水检测时，通常布设两种类型的监测点（井），即（对照）和（控制点）监测点（井）。

5.水样消解的目的是（破坏有机物）、（溶解悬浮性固体）和（将各价态的预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、富集与分离

富集

富集是分离的一种，即从大量试样中搜集欲测定的少量物质至一较小体积中，从而提高其浓度至其测定下限之上。

分离

分离是将欲测组分从试样中单独析出，或将几个组分一个一个地分开，或者根据各组分的共同性质分成若干组。

（一）气提、顶空和蒸馏法

1.气提法

该方法基于把惰性气体通入调制好的水样中，将欲测组分吹出，直接送入仪器测定，或导入吸收液吸收富集后再测定。

2顶空法

3.蒸馏法

蒸馏法是利用水样中各污染组分具有不同的沸点而使其彼此分离的方法，分为常压蒸馏、减压蒸馏、水蒸气蒸馏、分馏法等。

如何萃取水相中以水和离子状态存在的无机物？

不带电、易溶于有机溶剂的物质

（二）萃取法

1.溶剂萃取法

溶剂萃取法是基于物质在互不相溶的两种溶剂中分配系数不同，进行组分的分离和富集。

2.固相萃取法（SPE）

固相萃取法的萃取剂是固体，其工作原理基于：

水样中欲测组分与共存干扰组分在固相萃取剂上作用力强弱不同，使它们彼此分离。

固相萃取剂是含C18或C8、腈基、氨基等基团的特殊填料。

（三）吸附法

吸附法是利用多孔性的固体吸附剂将水样中一种或数种组分吸附于表面，再用适宜溶剂、加热或吹气等方法将欲测组分解吸，达到分离和富集的目的。

（五）共沉淀分离法

沉淀分离法：

根据溶度积原理、利用沉淀反应进行分离的方法。

在待测分离试液中，加入适当的溶剂，在一定条件下，使欲测组分沉淀出来，或者将干扰组分析出沉淀，以达到除去干扰的目的。

沉淀分离法包括沉淀、共沉淀两种方法。

1.沉淀法用于常量组分或痕量组分的分离。

如，分析高纯银中痕量组分时，1mol/L硝酸介质中用AgCl沉淀除去银，与Co、Ni、Cd、Cu等痕量组分分离

离子交换的一般流程

（1）交换柱的制备:

离子交换树脂预处理；装柱。

（2）交换：

试样和离子交换树脂的充分接触；

（3）淋洗：

蒸馏水淋洗离子交换树脂，以去除残留溶液和生成的酸、碱或盐类；

（4）洗脱：

洗脱离子交换树脂上的待分离物；

（5）离子交换树脂的再生。

第六节金属化合物的测定

金属测定中常用仪器分析方法

分子吸收（紫外可见）分光光度法

原子吸收分光光度法

电位分析法

极谱分析法（阳极溶出伏安法）

电感耦合等离子体原子发光仪原理

待测元素的溶液通过原子化系统喷成气雾,随载气进入火焰,在火焰中离解为基态原子.当空心阴极灯辐射出待测元素特征波长的光通过火焰,其强度将因待测元素基态原子的吸收而减弱.在一定的条件下,光强的变化与基态原子的溶度有定量的关系.

P114

一、酸度和碱度

（一）酸度

指水中所含能与强碱发生中和作用的物质的总量。

测定方法

酸碱指示剂滴定法

电位滴定法

（二）碱度

指水中所含能与强酸发生中和作用的物质总量，包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。

测定方法

酸碱指示剂滴定法

电位滴定法、

P90

六、含氮化合物

（一）氨氮

水中的氨氮是指以游离氨（或称非离子氨,NH3）和离子氨（NH4+）形式存在的氮。

一、名词解释

1.水体自净；

2.水质污染；

3.酸度；

4.碱度；

5.CODr;

6.BOD5;

7.溶解氧；

8.凯氏氮；

9.高锰酸盐指数；

10.总有机氮

二、简答题

1.简述地表水和污水检测中确定检测项目的原则。

2.我国污水排放标准中，排放的污染物按其性质分为几类？