1、第二章 水和廢水監測2.1 概述2.1.1水和水體污染2.1.1.1水和水體水是人類維系生命的基本物質，是工農業生產和城市發展不可缺少的重要資源，是人類環境的重要組成部分。水體是河流、湖泊、沼澤、冰川、海洋及地下水的總稱。從自然地理的角度看，水體是指地表被水覆蓋的自然綜合體。2.1.1.2水體污染 當進入水體中的污染物含量超過了水體的自凈能力，就會導致水體的物理、化學及生物特性的改變和水質的惡化，從而影響水的有效利用，危害人類健康，這種現象稱為水體污染。按排放形式不同：點污染源、面污染源根據污染物質及其形成污染的性質：化學性污染、物理性污染、生物性污染2.1.2 水質監測的對象和目的水質監測的

2、目的（1）對地表水體的污染物質及滲透到地下水中的污染物質進行經常性的監測，以掌握水質現狀及其發展規律。（2）對排放的各類廢水進行監視性監測，為污染源管理和排污收費提供依據。（3）對水環境污染事故進行應急監測，為分析判斷事故原因、危害及采取對策提供依據。（4）為國家政府部門制定環境保護法規、標準和規劃，全面開展環境保護管理工作提供有關數據和資料。（5）為開展水環境質量評價、預測預報及進行環境科學研究提供基礎數據和手段。2.1.3 監測項目 由于各種條件的限制，不可能也沒必要對各監測項目一一監測，應根據實際情況，選擇那些排放量大、危害嚴重、影響范圍廣、有可靠的分析方法保證獲得準確的數據，并能對數據

3、作出解釋和判斷的項目。根據該原則，我國環境監測總站提出了68種水環境優先監測污染物“黑名單”。我國環境監測技術規范分別規定的監測項目如下：生活污水：化學需氧量、生化需氧量、懸浮物、氨氮、總氮、總磷、陰離子洗滌劑、細菌總數、大腸菌群等。醫院污水：pH、色度、濁度、懸浮物、余氯、化學需氧量、生化需氧量、致病菌、細菌總數、大腸菌群等。地表水監測項目工業廢水監測項目2.1.4 水質監測分析方法 選擇分析方法應遵循的原則：靈敏度能滿足定量要求；方法成熟、準確；操作簡單，易于普及；抗干擾能力好。 根據上述原則，為使監測數據具有可比性，各國在大量實踐的基礎上，對各類水體中的不同污染物質都編制了相應的分析方法

4、。水質監測分析方法體系（1）國家標準分析方法 比較經典、準確度較高的方法，是環境污染糾紛法定的仲裁方法，也是用于評價其他分析方法的基準方法。（2）統一分析方法 一些項目的監測方法尚不夠成熟，但這些項目又急需測定，經過研究作為統一方法予以推廣，在使用中積累經驗，不斷完善，為上升為國家標準方法創造條件。（3）等效方法與前兩類方法靈敏度、準確度具有可比性的分析方法稱為等效方法。采用新技術，有條件的先用，以推動監測技術進步。但是，新方法必須經過方法驗證和對比實驗，證明其與標準方法或統一方法是等效的才能使用。2.1.5 水質監測方案的制定監測方案的內容如下：（1）明確地、具體地規定監測目的；（2）確定監

5、測介質和監測項目，以此選擇分析方法，前后統一，使監測數據具有可比性；（3）規定采樣地點、方法、時間和頻次，并具體責任到人；（4）明確排放特點、自然環境條件、居民分布情況等，據此確定采樣設備、交通工具及運行路線；（5）對監測結果盡可能提出定量要求，如監測項目結果的表示方法、有效數字的位數及可疑數據的取舍等。按照不同水體的水質監測方案的制訂2.1.5.1 地面水質監測方案的制訂 流過或匯集在地球表面上的水，如海洋、河流、湖泊、水庫、溝渠中的水，統稱為地表水。（1）基礎資料收集水體的水文、氣候、地質、地貌特征；水體沿岸城市分布和工業布局、污染源分布與排污情況、城市的給排水情況等；水體沿岸的資源現狀，

6、特別是植被破壞和水土流失情況；水資源的用途、飲用水源分布和重點水源保護區；實地勘察現場的交通情況、河寬、河床結構、岸邊標志等。對于湖泊，還需了解生物、沉積物特點，間溫層分布、容積、平均深度、等深線和水更新時間等；收集原有的水質分析資料或在需要設置斷面的河段上設若干調查斷面進行采樣分析。（2）監測斷面和采樣點的設置監測斷面設置原則a.有大量廢水排入河流的主要居民區、工業區的上游和下游；b.湖泊、水庫、河口的主要入口和出口；c.飲用水源區、水資源集中的水域、主要風景游覽區、水上娛樂區及重大水力設施所在地等功能區；d.較大支流匯合口上游和匯合后與干流充分混合處；入海河流的河口處；受潮汐影響的河段和嚴

7、重水土流失區；e.國際河流出入國境線的出入口處；f.應盡可能與水文測量斷面重合，并要求交通方便，有明顯岸邊標志。 河流監測斷面的設置三斷面法 對于江、河水系或某一河段，要求設置三種斷面： a對照斷面、b控制斷面、c削減斷面。對照斷面設置目的：了解流入某一區域（監測段）前的水質狀況，提供這一水系區域本底值。設置方法：（位于該區域所有污染源上游處,排污口上游100500m處） a. 設在河流進入城市或工業區以前的地方 b. 避開各種廢水、污水流入或回流處斷面數目：一個河段區域一個對照斷面。（有主要支流時可酌情增加。）控制斷面設置目的：監測污染源對水質影響。設置方法：（主要排污口下游較充分混合的斷面

8、下游）根據主要污染物的遷移、轉化規律，河水流量和河道水力學特征確定，在排污口下游5001000m處。因為在排污口下游500m橫斷面上的12寬度處重金屬濃度一般出現高峰值。對特殊要求的地區，如水產資源區、風景游覽區、自然保護區、與水源有關的地方病發病區、嚴重水土流失區及地球化學異常區等的河段上也應設置控制斷面。斷面數目：多個。根據城市的工業布局和排污口分布情況而定削減斷面設置目的：了解經稀釋擴散和自凈后，河流水質情況。設置方法：最后一個排污口下游1500m處。（左中右濃度差較小的斷面。小河流視具體情況）斷面數目： 1個。背景斷面： 湖泊、水庫監測斷面的設置首先，判斷是單一水體還是復雜水體：考慮匯

9、入的河流數量，水體的徑流量、季節變化及動態變化，沿岸污染源分布及污染物擴散與自凈規律、生態環境特點等。然后，按照監測斷面的設置原則確定監測斷面的位置：a.在進出湖泊、水庫的河流匯合處分別設置監測斷面；b.以各功能區為中心，在其輻射線上設置弧形監測斷面；c.在湖庫中心，深、淺水區，滯流區，不同魚類的洄游產卵區，水生生物經濟區等設置監測斷面。湖、庫監測斷面設置示意圖采樣點位的確定小結：三斷面法采樣部位的確定河流上 選取采樣斷面；采樣斷面上 選取采樣垂線；采樣垂線上 選取采樣點。（3）采樣時間和采樣頻率的確定所采水樣要具代表性，能反映出水質在時間和空間上的變化規律。一般原則： 對于較大水系干流和中、

10、小河流全年采樣不少于6次；采樣時間為豐水期、枯水期和平水期，每期采樣兩次。流經城市工業區、污染較重的河流、游覽水域、飲用水源地全年采樣不少于12次；采樣時間為每月一次或視具體情況而定。底泥每年在枯水期采樣1次。 潮汐河流全年在豐、枯、平水期采樣，每期采樣兩天，分別在大潮期和小潮期進行，每次應采集當天漲、退潮水樣分別測定。 排污渠每年采樣不少于3次。設有專門監測站的湖、庫，每月采樣1次，全年不少于12次。其他湖泊、水庫全年采樣兩次，枯、豐水期各一次。有廢水排入、污染較重的湖、庫，應酌情增加采樣次數。背景斷面每年采樣1次。2.1.5.2 地下水質監測方案的制訂儲存在土壤和巖石空隙中的水，統稱為地下

11、水。（1）地下水的特征流動較慢，水質參數變化慢，一旦污染很難恢復，甚至無法恢復。埋藏深度不同，溫度變化規律也不同。取出后水質狀況容易發生改變。由于采水器的吸附或沾污及某些組分的損失，水樣的真實性將受到影響。（2）調查研究和收集資料收集和匯總有關監測資料。收集區域內基本氣象資料。搞清區域內各含水層和地質階梯，地下水補給，徑流和排泄方向。 調查城市發展、工業分布、資源開發和土地利用等情況;了解化肥和農藥的施用面積和施用量；查清污水灌溉、排污、納污和地表水污染現狀。要對水位及水深進行實際測量。在完成以上調查研究的基礎上，確定主要污染源和污染物，根據地區特點和地下水的主要類型，把地下水分成若干個水文地

12、質單元。（3）采樣點的設置背景監測點應設在污染區的外圍不受或少受污染的地方。監測井（點）的布設 監測井布點時，應考慮環境水文地質條件、地下水開采情況、污染物的分布和擴散形式，以及區域水化學特征等因素。對于工業區和重點污染源所在地的監測井（點）布設，主要根據污染物在地下水中的擴散形式確定。 一般監測井在液面下0.30.5m處采樣，若有間溫層或多含水層分布，可按具體情況分層采樣。（4）采樣時間和采樣頻率的確定每年應在豐水期和枯水期分別采樣測定；有條件的地方按地區特點分四季采樣；已建立長期觀測點的地方可按月采樣監測。 通常每一采樣期至少采樣監測1次；對飲用水源監測點，要求每一采樣期采樣監測2次，其間

13、隔至少10天；對有異常情況的井點，應適當增加采樣監測次數。2.1.5.3水污染源監測方案的制訂（1）采樣點的設置 水污染源一般經管道或渠、溝排放，截面積比較小，不需設置斷面，而直接確定采樣點位。工業廢水a.在車間或車間設備出口處應布點采樣測定一類污染物。 這些污染物主要包括汞、鎘、砷、鉛和它們的無機化合物，六價鉻的無機化合物，有機氯和強致癌物質等。b.在工廠總排污口處應布點采樣測定二類污染物。這些污染物有：懸浮物、硫化物、揮發酚、氰化物、有機磷、石油類、酮、鋅、氟和它們的無機化合物、硝基苯類、苯胺類。生活污水和醫院污水 采樣點設在污水總排放口。對污水處理廠，應在進、出口分別設置采樣點采樣監測。

14、（2）采樣時間和頻率車間和工廠廢水1. 可在一個生產周期內每隔0.5或1h采樣1次，混合后測定污染物的平均值。2. 取35個生產周期的廢水樣監測，可每隔2h取樣1次。3. 排污復雜、變化大的廢水，時間間隔要短，有時要510min采樣1次，使用連續自動采樣裝置。4. 水質和水量變化穩定或排放規律好的廢水，找出污染物在生產周期內的變化規律，采樣頻率可降低，如每30天采樣測定2次。城市污水 城市排污管道大多數受納10個以上工廠排放的廢水，由于在管道內廢水已經進行了混合，故在管道出水口，可每隔1 h 采樣 1 次，連續采集 8 h，也 可連 續采集 24h，然后將其混合制成混合水樣，測定各污染組分的平

15、均濃度。我國環境監測技術規范中對向國家直接報送數據的廢水排放源規定：工業廢水每年采樣監測24次；生活污水每年采樣監測2次，春、夏季各1次;醫院污水每年采樣監測4次，每季度1次。2.2 水樣的采集、保存和預處理2.2.1地表水樣的采集2.2.1.1采樣前的準備（1）容器的準備 高壓低密度聚乙烯塑料容器用于測定金屬及其他無機物的監測項目，玻璃容器用于測定有機物和生物等的監測項目。（2）采樣器的準備 采樣前，選擇合適的采樣器清洗干凈，晾干待用。（3）交通工具的準備 最好有專用的監測船和采樣船，若沒有，根據氣體和氣候選用適當噸位的船只。根據交通條件選用陸上交通工具。2.2.1.2采樣方法和采樣器（1）

16、采樣方法船只采樣 適用于一般河流和水庫的采樣，但不容易固定采樣地點，往往使收據不具有可比性。橋梁采樣 安全、可靠、方便，不受天氣和洪水的影響，適合于頻繁采樣，并能在橫向和縱向準確控制采樣點位置。涉水采樣 較淺的小河和靠近岸邊淺的采樣點可涉水采樣，但要避免攪動沉積物而使水樣受污染。索道采樣 在地形復雜、險要，地處偏僻處的小河流，可架索道采樣。（2）采樣器水桶 適于采集表層水。單層采水瓶 最常用的采樣器。 急流采水器 適用于水流湍急的采樣點處的采樣。雙層溶解氣體采樣瓶 測定溶解氣體的水樣。其他采樣器 如塑料手搖泵、電動采水泵等。 1、表層水 可用桶、瓶等容器直接采取。 一般將其沉至水面下0305m

17、處采集。2、深層水 可使用如右圖示的帶重錘的采樣器。 沉入水中采集。將采樣容器沉降至所需深度(可從繩上的標度看出)，上提細繩打開瓶塞，待水樣充滿容器后提出。3、水流急的河段，用右圖所示的急流采樣器。 它是將一根長鋼管固定在鐵框上，管內裝一根橡膠管，其上部用夾子夾緊，下部與瓶塞上的短玻璃管相連，瓶塞上另有一長玻璃管通至采樣瓶底部。采樣前塞緊橡膠塞，然后沿船身垂直伸入要求水深處，打開上部橡膠管夾，水樣即沿長玻璃管流入樣品瓶中，瓶內空氣由短玻璃管沿橡膠管排出。這樣采集的水樣也可用于測定水中溶解性氣體，因為它是與空氣隔絕的。4、測定溶解氣體(如溶解氧)常用右圖所示的雙瓶采樣器采集。將采樣器沉入要求水深

18、處后，打開上部的橡膠管夾，水樣進入小瓶(采樣瓶)并將空氣驅入大瓶，從連接大瓶短玻璃管的橡膠管排出，直到大瓶中充滿水樣，提出水面后迅速密封。2.2.1.3 水樣的類型（1）瞬時水樣 在某一時間和地點從水體中隨機采集的分散水樣。當水體水質穩定，或其組分在相當長的時間或相當大的空間范圍內變化不大時，瞬時水樣具有很好的代表性，當水體組分及含量隨時間和空間變化時，就應隔時、多點采集瞬時樣，分別進行分析，摸清水質的變化規律。（2）混合水樣混合水樣是指在同一采樣點于不同時間所采集的瞬時水樣的混合水樣，有時稱“時間混合水樣”，以與其他混合水樣相區別。這種水樣在觀察平均濃度時非常有用，但不適用于被測組分在保存過

19、程中發生明顯變化的水祥。（3）綜合水樣 綜合水樣是把不同采樣點同時采集的各個瞬時水樣混合后所得到的樣品。這種水樣在某些情況下更具有實際意義。例如，當為幾條廢水河、渠建立綜合處理廠時，以綜合水樣取得的水質參數作為設計的依據更為合理。2.2.2廢水樣品的采集采樣方法：（1）淺水采樣可用容器直接采集，或用聚乙烯塑料長把勺采集。（2）深層水采樣可使用專制的深層采水器采集，也可將聚乙烯筒固定在重架上，沉入要求深度采集。（3）自動采樣采用自動采樣器或連續自動定時采樣器采集。廢水樣類型：（1）瞬時廢水樣 對于生產工藝連續、穩定的工廠，所排放廢水中的污染組分及濃度變化不大，瞬時水樣具有較好的代表性。（2）平均

20、廢水樣 當廢水的排放量和污染組分的濃度隨時間起伏較大時，需要根據實際情況采集平均混合水樣或平均比例混合水樣。2.2.3 地下水樣的采集地下水的水質比較穩定，一般采集瞬時水樣。（1）從監測井中采集水樣常利用抽水機設備。（2）對于自噴泉水，可在涌水口處直接采樣。（3）對于自來水，放水數分鐘后再采樣。2.2.4 底質樣品的采集底質在水環境體系中的意義1、記錄污染歷史，反映難降解物的積累情況，污染的潛在危險。2、底質對水質、水生生物有明顯影響，是天然水污染的重要標志。3、底質監測是水質監測重要組成部分。底質監測斷面的設置原則與水質監測斷面相比：設置原則相同 設置位置重合原因便于比較 底質樣品的采樣頻率

21、和采樣量（一）采樣頻率遠較水樣低每年枯水期1次，必要時可在豐水期增采1次原因：底質比較穩定，受水文、氣象條件影響較小 （二）采集量底質樣品采集量視監測項目、目的而定，一般為重一2kg，如樣品不易采集或測定項目較少時，可予酌減。2.2.5 流量的測定a.測量參數：水位(m)、流速(ms)、流量(m3s)等水文參數。b.意義:計算水體污染負荷是否超過環境容量、控制污染源排放量、估價污染控制效果等工作中，都必須知道相應水體的流量。c. 測量方法原則：對于較大的河流，水文部門一般設有水文監測斷面，應盡量利用其所測參數。小河流、明渠和廢水、污水流量的測量方法。d.測量方法：(1)流速儀法對于水深、流速大

22、的河、渠，可用流速儀測定水流速度。(2)浮標法浮標法是一種粗略測量流速的簡易方法。(3)堰板法這種方法適用于不規則的污水溝、污水渠中水流量的測量。(4)其他方法用容積法測定污水流量也是一種簡便方法。2.2.6 水樣的運輸和保存2.2.6.1 水樣的運輸管理記錄貼好標簽運送實驗室。在運輸過程中，應注意以下幾點：(1)清點樣品，防止搞錯。(2)塞緊采樣容器口(3)樣瓶裝箱(4)冷藏、隔熱、致冷劑(5) 防凍裂樣品瓶 2.2.6.2 水樣的保存保存水樣的方法有以下幾種：（1）冷藏 采樣后將水樣立即投入冰箱或冰水浴中并置于暗處，冷藏溫度一般25度，該法不能長期保存水樣。（2）冷凍 冷凍溫度為20，冷凍

23、時不能將水樣充滿整個容器。（3）加入保存劑加入生物抑制劑調節pH值加入氧化劑或還原劑 2.2.6.3 水樣的過濾或離心分離2.2.7 水樣的預處理2.2.7.1 水樣的消解（1）水樣消解的作用破壞有機物溶解懸浮物將待測元素轉化為單一高價態（2）水樣消解的要求透明、澄清、無沉淀不引入待測組分和干擾組分不損失待測組分（1）濕式消解法 利用各種酸或堿進行消解 硝酸消解法 適用水樣：較清潔水樣 硝酸高氯酸消解法適用水樣：含難氧化有機物的水樣 注：高氯酸能與羥基化合物反應生成不穩定的高氯酸酯，有發生爆炸的 危險，故先加入硝酸，氧化水中的羥基化合物，稍冷后再加高氯酸處理。硝酸硫酸消解法不適用水樣：易生成難

24、溶硫酸鹽組分（如鉛、鋇、鍶）的水樣。 注：硫酸沸點高，可提高消解溫度和消解效果。 硫酸磷酸消解法適用水樣：含Fe3+等離子的水樣注：硫酸氧化性較強，磷酸能與Fe3+等金屬離子絡合，二者結合消解水樣，有利于測定時消除Fe3+等離子的干擾。硫酸高錳酸鉀消解法適用：消解測定汞的水樣注：過量的高錳酸鉀用鹽酸羥胺溶液除去。多元消解法指三元以上酸或氧化劑組成的消解體系。如處理測定總鉻的水樣時，用硫酸、磷酸和高錳酸鉀消解。 堿分解法 適用：當酸體系消解水樣易造成揮發組分損失時，可改用堿分解法。 即：  NaOH+H2O2 或   NH3·H2O+H2O2（2）干灰化法

25、（干式分解法、高溫分解法） 過程：水浴蒸干馬福爐內450-550灼燒至殘渣呈灰白色冷卻后用2%HNO3（或HCL）溶解樣品灰分過濾濾液定容后供測定。不適用：處理測定易揮發組分（如砷、汞、鎘、硒、錫等）的水樣。 2.2.7.2 富集與分離當水樣中的欲測組分含量低于分析方法的檢測限時，必須進行富集或濃縮；當有共存干擾組分時，就必須采取分離或掩蔽措施。富集與分離往往不可分割，同時進行。常用的方法有過濾、揮發、蒸 餾、溶劑萃取、離子交換、吸附、共沉淀、層析、低溫濃縮等。 （1）揮發和蒸發濃縮揮發分離法是利用某些污染組分揮發度大，或者將欲測組分轉變成易揮發物質，然后用惰性氣體帶出而達到分離的目的。蒸發濃

26、縮:是指在電熱板上或水浴中加熱水樣， 使水分緩慢蒸發，達到縮小水樣體積，濃縮欲測組分的目的。此法簡單易行，無需化學處理，但速度慢，易吸附損失。 (2) 蒸餾法2.3 物理性質的檢驗2.3.1 水溫水的物理化學性質與水溫有密切關系。水中溶解性氣體（如氧、二氧化碳等）的溶解度、水生生物和微生物活動、化學和生物化學反應速度及鹽度、pH值等都受水溫變化的影響。水溫測量應在現場進行。常用的測量儀器有水溫計、深水溫度計、顛倒溫度計和熱敏電阻溫度計。（1）溫度計法：測量范圍：-6-41。用于表層水溫度的測量。（2）顛倒溫度計法：用于測量深層水溫度，一般裝在顛倒采水器上使用。 2.3.2 顏色顏色、濁度、懸浮

27、物等都是反映水體外觀的指標。 純水為無色透明，天然水中存在腐殖質、泥土、浮游生物和無機礦物質，使其呈現一定的顏色。工業廢水含有染料、生物色素、有色懸浮物等，是環境水體著色的主要來源。水的顏色可分為真色和表色兩種，真色是指去除懸浮物后水的顏色；表色是沒有去除懸浮物的水所具有的顏色。水的色度(colority)一般是針對真色而言。 測定水的色度的方法有兩種，一種是鉑鈷比色法，一種是稀釋倍數法，兩種方法應獨立使用，一般沒有可比性。 2.3.2.1 鉑、鈷比色法本方法是用氯鉑酸鉀與氯化鈷(或重鉻酸鉀與硫酸鈷）配成標準色列，再與水樣進行目視比色確定水樣的色度。該方法適用于較清潔的、帶有黃色色調的天然水和

28、飲用水的測定。如果水樣中有泥土或其他分散很細的懸浮物，用澄清、離心等方法處理 仍不透明時 ，則測定的是“表色”。2.3.2.2 稀釋倍數法該方法適用于受工業廢水污染的地面水和工業廢水顏色的測定。 測定時，先用文字描述水樣顏色的種類和深淺程度，如深藍色、棕黃色、暗黑色等。然后取一定量水樣，用蒸餾水稀釋到剛好看不到顏色，用 稀釋倍數表示該水樣的色度。所取水樣應無樹葉、枯枝等雜物，取樣后應盡快測定，否則，于4 度保存,并在48小時內測定。 2.3.3 臭檢驗原水和處理水的水質必測項目之一。水中臭主要來源于生活污水和工業廢水中的污染物、天然物質的分解或有關的微生物活動。 測定臭的方法一般用定性描述法。

29、主要用詞語來形容其臭特征，并按（臭強度等級表） 劃分的等級報告臭強度。 2.3.4 殘渣殘渣是表征水中溶解性物質和不溶性物質含量的指標。 2.3.4.1 總殘渣是水和廢水在一定的溫度下蒸發、烘干后剩余的物質，包括總可濾殘渣和總不可濾殘渣。測定方法：取適量（50ml）振蕩均勻的水樣于稱至恒重的蒸發皿中，在蒸汽浴或水浴上蒸干，移入103-105度烘箱中烘至恒重，增加的重量即為總殘渣。 總殘渣（mg/L）（A-B)×1000×1000/VA-總殘渣和蒸發皿質量，g；B蒸發皿質量，g；V-水樣體積，mL 。2.3.4.2總不可濾殘渣（懸浮物 Suspended Substance,

30、SS） 水樣經過過濾后留在過濾器上的固體物質，于103-105度烘至恒重得到的物質量。 2.3.4.3 總可濾殘渣 將過濾后的水樣放在稱至恒重的蒸發皿內蒸干，再在一定溫度下烘至恒重所增加的重量。 2.3.5 電導率水的電導率與其所含無機酸、堿、鹽的量有一定關系。當它們濃度較低時，電導率隨濃度增大而增加。該指標常用于推測水中離子的總濃度或含鹽量。一般，新鮮蒸餾水的電導率為0.5-2s/cm,超純水的電導率小于0.1s/cm，天然水的電導率多在50-500s/cm之間，含酸、堿、鹽的工業廢水電導率往往超10000s/cm，海水的電導率約為30000s/cm。 2.3.6 濁度濁度是表現水中懸浮物對

31、光線透過時所發生的阻礙程度。水中含有泥沙、黏土、有機物、無機物、浮游生物和微生物等懸浮物質時，可使光散射或吸收，濁度大。天然水經過混凝、沉淀和過濾等處理，使水變得清澈。 2.3.6.1目視比濁法將水樣與用硅藻土配制的標準濁度溶液進行比較。適用于飲用水、水源水等低濁度水的測定，最低檢測濁度為1度。2.3.6.2分光光度法將一定量硫酸肼與6-次甲基四胺聚合，生成白色高分子聚合物，作為濁度標準溶液，在一定條件下與水樣濁度比較。該法適用于天然水、飲用水及高濁度水的測定，最低檢測濁度為3度。 2.3.7 透明度透明度是指水樣的澄清程度。潔凈的水是透明的。透明度與濁度相反，水中懸浮物和膠體顆粒物越多，其透

32、明度就越低。測定方法：1、鉛字法 2 、塞氏盤法 3 、十字法 2.3.7.1鉛字法將振蕩均勻的水樣快速倒入透明度計筒內，檢驗人員從透明度計的筒口垂直向下觀察，緩慢放出水樣，至剛好能清楚辨認其底部鉛字的水樣高度為該水的透明度。大于30cm為透明水。該法主觀影響較大，測時應取平均值。適用于天然水或處理后的水。 2.3.7.2塞氏盤法塞氏盤為直徑200mm，黑白各半的圓盤，將其背光平放人水，逐漸下沉，以剛好看不到它時的水深表示透明度，以cm為單位。 2.3.7.3十字法在內徑為30mm，長為0.5或1.0m，具刻度的玻璃筒底部放一白瓷片，上有寬度為1mm黑色十字和四個直徑為1mm的黑點，將混勻的水

33、樣倒入筒內，從筒下部徐徐放水，直至明顯看到十字，而看不到黑點為止。大于1m算透明。 2.4 無機物的測定2.4.1 金屬化合物的測定1、水體中主要的有害金屬： 汞、鎘、鉻、鉛、銅、鋅、鎳、鋇、釩、砷2、主要測定方法： 分光光度法、原子吸收法、陽極溶出伏安法、容量法3、金屬以不同形式存在時，其毒性大小不同，所以可以分別測定可過濾金屬，不可過濾金屬和金屬總量。可過濾態金屬指能通過孔徑0.45m 濾膜的部分，不可過濾態系指不能通過0.45m微孔濾膜的部分，金屬總量是不經過濾的水樣經消解后測得的金屬含量，應是可過濾金屬與不可過濾金屬之和。2.4.1.1汞的測定 汞及其化合物屬于劇毒物質，可在體內蓄積，

34、水體中的無機汞可轉變為 有機汞，有機汞的毒性更大。有機汞通過食物鏈進入人體，引起全身中 度。天然水中含汞極少，一般不超過0.1g/L，我國飲用水標準限值為0.001mg/L。儀表廠、食鹽電解、貴金屬冶煉、軍工等工業廢水中的汞是水體中汞污染 的來源。 國家標準規定，總汞的測定采用冷原子吸收分光光度法和高錳酸鉀-過硫 酸鉀消解雙硫腙分光光度法。總汞，是指未過濾的水樣，經劇烈消解后測得的汞濃度，它包括無機的 和有機結合的，可溶的和懸浮的全部汞。2.4.1.1汞的測定 測定方法見GB746887水質 總汞的測定 冷原子吸收分光光度法和GB476987水質 總汞的測定 高錳酸鉀過硫酸鉀消解法 雙硫腙分光

35、光度法等。（1）冷原子吸收法適用于各種水體，最低檢測濃度為：0.10.5g/L。方法原理 汞原子蒸汽對波長為253.7nm的紫外光有選擇性吸收，在一定濃度范圍內，吸光度與汞濃度成正比。水樣經消解后，將各種 形態的汞轉變成二價汞，再用氯化亞錫將二價汞還原為元素汞，用載氣（N2或干燥清潔的空氣）將產生的汞蒸汽帶入測汞儀的吸收池測定吸光度，與汞標準溶液吸光度進行比較定量。冷原子吸收法測定要點1）水樣預處理：硫酸-硝酸介質中，加入高錳酸鉀和過硫酸鉀消解水樣， 使水中汞全部轉化為二價汞，過剩氧化劑用鹽酸羥胺溶液還原。2）繪制標準曲線：配制系列汞標準溶液，吸取適量汞標準液于還原瓶內， 加入氯化亞錫溶液，迅

36、速通入載氣，測定吸光度，繪制標準曲線。3）水樣的測定：取適量處理好的水樣于還原瓶內，按照標準溶液測定 方法測其吸光度，經空白校正后，從標準曲線上查得汞濃度，再乘以樣 品的稀釋倍數，即得水樣中汞濃度。（2）雙硫腙分光光度法 適用于工業廢水和受汞污染的地表水，最低檢測濃度為：0.001mg/L，測定上限為0.004mg/L。a. 方法原理 水樣于95度，在酸性介質中用高錳酸鉀和過硫酸鉀消解，將無機汞和 有機汞轉變為二價汞。用鹽酸羥胺還原過剩的氧化劑，加入雙硫腙溶 液，與汞離子生成橙色螯合物，用三氯甲烷或四氯化碳萃取，再用堿 溶液洗去過量的雙硫腙，于485nm波長處測定吸光度，以標準曲線法 定量。b

37、.測定條件控制及消除干擾 該方法對測定條件控制要求較嚴格，例如，要求加鹽酸羥胺不能過量； 對試劑純度要求高；有色絡合物對光敏感，要求避光或在半暗室里操 作等。 對干擾物銅離子，可在雙硫腙洗脫液中加1%EDTA（乙二胺二乙酸） 二鈉鹽進行掩蔽。 對雙硫腙的三氯甲烷萃取液，應采取相應措施進行回收處理。 2.4.1.2 鎘的測定鎘的毒性很強，可在人體的肝、腎、骨骼等組織中積蓄，造成各內臟器官組織的損害，尤以對腎臟的損害最大。還可以導致骨質疏松和軟化。如日本富山事件（骨痛病事件）。絕大多數淡水的含鎘量低于1ug/L，海水中鎘的平均濃度為0.15g/L。鎘的主要污染源是電鍍、采礦、染料、電池和化學工業等

38、排放的廢水。 測定鎘的方法有：原子吸收分光光度法（AAs）可測定Cu、Pb、Zn、Cd等元素，測定快速，干擾少，應用范圍廣，可在同一試樣中分別測定多種元素。測定時可采用直接吸入、萃取或離子交換富集后再吸入或石墨爐原子化等方法。（1）原理將含待測元素的溶液通過原子化系統噴成細霧，隨載氣進入火焰，并在火焰中解離成基態原子，當空心陰極燈輻射出待測元素特征波長光通過火焰時，被其吸收，在一定條件下，特征波長光強的變化與火焰中待測元素基態原子的濃度有定量關系，從而與試樣中待測元素的濃度C有定量關系。即：A = K× C （2）方法應用1）標準曲線法：配制相同基體的含有不同濃度待測元素的系列標準溶

39、液，分別測其吸光度，繪制標準曲線，在同樣操作條件下，測定試樣溶液的吸光度，從標準曲線上查得濃度。2）標準加入法：取若干（不少于4份）體積相同的試樣溶液，從第二份開始依次加入不同等份量的待測元素的標準溶液（如10、20、40g），然后用蒸餾水稀釋至相同體積后搖勻。在相同的實驗條件下依次測得各溶液的吸光度為Ax、A1、A2、A3。以吸光度A為縱坐標，以加入標準溶液的量（濃度、體積、絕對含量）為橫坐標，作出A-C曲線（不過原點），外延曲線與橫坐標相交于一點Cx，此點與原點的距離，即為所測試樣溶液中待測元素的含量。AAS具體方式的選擇：清潔的水樣及廢水樣中含量較高時，可用直接吸入火焰原子吸收法測定；微

40、量Cd(Cu、Pb），可經萃取或離子交換處理后用火焰原子吸收法測定；痕量Cd(Cu、Pb），可用石墨爐原子吸收法測定。2.4.1.3 鉛的測定鉛是可在人體和動植物組織中蓄積的有毒金屬，其主要毒性效應是導致貧血、神經機能失調和腎損傷等。鉛對水生生物的安全濃度為0.16mg/L。水體中，鉛的濃度大于0.1ppm時，即可抑制水體的自凈作用。鉛的主要污染源是蓄電池、冶煉、五金、機械、涂料和電鍍工業部門的排放廢水。測定水體中鉛的方法與測定鎘的方法相同。廣泛采用原子吸收分光光度法和雙硫腙分光光度法，也可以用陽極溶出伏安法和示波極譜法。 雙硫腙分光光度法基于在pH8.5-9.5的氨性檸檬酸鹽-氰化物的還原介

41、質中，鉛與雙硫腙反應生成紅色螯合物，用三氯甲烷（或四氯化碳）萃取后于510nm波長處比色測定。測時要特別注意器皿、試劑及去離子水是否含痕量鉛，對某些金屬離子如Bi3+、Sn2+、Fe3+的干擾，應事先予以處理。該法適用于地面水和廢水中痕量鉛的測定。檢測限為0.01mg/L-0.3mg/L。 2.4.1.4 銅的測定銅是人體所必須的微量元素，缺銅會發生貧血、腹瀉等病癥，但過量攝入銅亦會產生危害。金屬銅毒性較小，易溶性銅化合物對水生生物的危害較大。銅對排水管網和凈化工程也有影響，主要是腐蝕和使沉淀池運轉效率降低。世界范圍內，淡水平均含銅3ug/L，海水平均含銅0.25ug/L。銅的主要污染源是電鍍

42、、冶煉、五金加工、礦山開采、石油化工和化學工業等部門排放的廢水。1、二乙氨基二硫代甲酸鈉（DDTC）萃取分光光度法原理：pH 9-10氨性溶液中，銅離子與DDTC作用，生成黃棕色膠體絡合物，用四氯化碳萃取，于440nm處測吸光度。此法最低檢測濃度為0.01mg/L，測定上限可達2.0mg/L。已用于地面水和工業廢水中銅的測定。 2、新亞銅靈萃取分光光度法用新亞銅靈測定銅，具有靈敏度高，選擇性好等優點。適用于地面水、生活污水和工業廢水的測定。原理：將水樣中的二價銅離子用鹽酸羥胺還原為亞銅離子，在中性或微酸性介質中，亞銅離子與新亞銅靈反應，生成黃色絡合物，用三氯甲烷-甲醛混合溶劑萃取，于457nm

43、處測吸光度。如用10mm比色皿，該方法最低檢出濃度為0.06mg/L，測定上限為3mg/L。 測定時注意對干擾物（Be2+、Cr6、Sn4、氰化物、硫化物、有機物） 進行掩蔽。 2.4.1.5 鋅的測定鋅在生物體中是一種必不可少的有益元素，成人每天約需攝入80mg/kg（體重）的鋅，兒童每日必須攝入0.3mg/kg（體重）鋅，攝入不足會造成發育不良。但鋅對魚類和其他水生生物影響較大，鋅對魚類的安全濃度約為0.1mg/L。此外，鋅對水體的自凈過程有一定抑制作用。鋅的主要污染源是電鍍、冶金、顏料及化工等部門的排放廢水。鋅的測定方法常用的有原子吸收分光光度法、雙硫腙分光光度法、陽極溶出伏安法和示波極

44、譜法。1、火焰原子吸收分光光度法該法測定鋅，簡便快速，靈敏度較高，干擾少，適用于各種水體。 2、雙硫腙分光光度法原理：pH4.0-5.5的乙酸緩沖介質中，鋅離子與雙硫腙反應生成紅色螯合物，用四氯化碳或三氯甲烷萃取后于535nm處，測吸光度，用標準曲線法定量。測定中，應確保樣品不被污染，可采用無鋅水及無鋅玻璃器皿。適用于天然水和輕度污染的地面水中鋅的測定。2.4.1.6 鉻的測定鉻是生物體所必須的微量元素之一。三價鉻能參與正常的糖代謝過程，而六價鉻有強毒性，為致癌物質，并易被人體吸收而在體內蓄積。 通常認為六價比三價毒性大，但是對于魚類三價比六價毒性高。水中不同價態的鉻的在一定條件下可

45、以互相轉換，所以在排放標準中，既要求測定六價鉻，也要求測定總鉻。鉻的工業污染源主要來自鉻礦石的加工、金屬表面處理、皮革加工、印染、照相材料、皮革鞣制等行業。鉻是水質污染控制的一項重要指標。飲用水標準限值為0.05mg/L。 1 二苯碳酰二肼分光光度法（適用于鉻含量較少時）（1）六價鉻的測定原理：在酸性介質中，六價鉻與二苯碳酰二肼（DPC）反應，生成紫紅色絡合物，于540nm處進行比色測定。本方法最低檢出濃度為0.004mg/L，使用10mm比色皿，測定上限為1mg/L。（2）總鉻的測定原理：在酸性溶液中，首先將水樣中的三價鉻氧化成六價鉻，過量的高錳酸鉀用亞硝酸鈉分解，過量的亞硝酸鈉用尿素分解，

46、然后，加入二苯碳酰二肼顯色，于540nm處比色測定。2 硫酸亞鐵銨滴定法 原理：適用于總鉻濃度大于1mg/L的廢水，在酸性介質中，以銀鹽作催化劑，用過硫酸銨將三價鉻氧化成六價鉻，加少量氯化鈉并煮沸，除去過量的過硫酸銨和反應中產生的氯氣，以苯基代鄰氨基苯甲酸作指示劑，用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定至溶液呈亮綠色。根據硫酸亞鐵銨溶液的濃度和進行試劑空白校正后的用量，可以計算出水樣中總鉻的含量。2.4.1.7 砷的測定砷不是生物所必需的元素。元素砷毒性極低，而砷的化合物均有劇毒，三價砷化合物比其他砷化物毒性更強，如As2O3（砒霜）毒性最大。工業生產中大部分是三價砷的化合物。砷化物容易在人體內積累，造成急

47、性或慢性中毒。砷污染主要來源于采礦、冶金 、化工、化學制藥、農藥生產、玻璃制革等工業廢水。砷化物能隨粉塵、煙塵和污水等形式進入水體中。測定水體中砷的方法有新銀鹽分光光度法、二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法和原子吸收分光光度法等。 （1）新銀鹽分光光度法（硼氰化鉀硝酸銀分光光度法）原理：硼氰化鉀在酸性溶液中產生新生態氫，將水樣中無機砷還原為砷化氫氣體，以HNO3-AgNO3-聚乙烯醇-乙醇溶液吸收，則砷化氫將吸收液中的銀離子還原為單質膠態銀，使溶液顯黃色，其顏色強度與生成氫化物的量成正比，于400nm處測其吸光度，比色測定。特點：靈敏度高，操作嚴格，應用范圍廣。適用于地面水和地下水中痕量砷的測定

48、，最低檢測濃度可達0.16PPb，并可進行不同形態砷分析。檢測限為：0.4-12g/L。（2）二乙氨基二硫代甲酸銀分光光度法總砷的測定在碘化鉀、酸性氯化亞錫作用下，五價砷被還原為三價砷，并與新生態氫（由鋅與酸作用產生）反應，生成氣態砷化氫（胂），被吸收于二乙氨基二硫代甲酸銀（AgDDC）-三乙醇胺的三氯甲烷溶液中，生成紅色的膠體銀，在510nm波長處，以三氯甲烷為參比測其經空白校正后的吸光度，用標準曲線法定量。該法最低檢測濃度為0.007mg/L砷，測定上限為0.50mg/L。2.4.1.8 其他金屬化合物的測定根據水和廢水污染類型和對用水水質的要求不同，有時還需監測其他金屬元素。2.4.2

49、非金屬無機物的測定2.4.2.1 pH值的測定pH值是最常用的水質指標之一。天然水的pH值多在6-9范圍內；飲用水在6.5-8.5間；某些工業用水的pH值必須保持在7.0-8.5間, 以防止金屬設備和管道被腐蝕。 測定pH值的方法有玻璃電極法和比色法。 1 比色法將系列已知PH值的緩沖溶液加入適當的指示劑制成標準色液，并封裝 在小安瓿瓶內，測量時取與緩沖溶液同量的水樣，加入與標準系列同 樣的指示劑，然后進行比較，以確定水樣PH。此法簡便易行，但不適用于有色、渾濁、含較高游離氨、氧化劑和還 原劑的水樣。2 玻璃電極法以飽和甘汞電極為參比，以PH玻璃電極為指示電極組成原電池，在25 下，每變化1個

50、PH單位，電位差變化59.1mv，將電壓表的刻度變為PH刻 度，便可直接讀出溶液PH值，溫度差異可通過儀器上補償裝置進行校正。實際中，常使用復合電極，制成便攜式PH計到現場測定。此法準確快速，不受溶液濁度、膠體物質及各種氧化劑與還原劑干擾， 但PH10時，產生較大誤差，稱“鈉差”，使讀數偏低。克服“鈉差” 的辦法除使用“低鈉誤差”電極外，還可以選用與被測溶液PH相近的標準緩沖溶液來加以校正。2.4.2.2 溶解氧的測定溶解于水中的分子態氧稱為溶解氧。水中溶解氧的含量與大氣壓力、 水溫及含鹽量等因素有關。清潔地表水溶解氧接近飽和。當有大量藻 類繁殖時，溶解氧可能過飽和。當水體受到有機物質、無機還

51、原物質 污染時，會使溶解氧含量降低，甚至趨于0，此時厭氧細菌繁殖活躍，水質惡化。1.碘量法2.氧電極法2.4.2.3 氟化物的測定氟是人體必需的微量元素之一，缺氟易患齲齒病。飲用水中含氟的適宜濃度為0.5-1.0mg/L，當長期飲用含氟量高于1.5mg/L的水時，則易患斑齒病，如果水中含氟量高于4mg/L時，則可導致氟骨病。氟化物廣泛存在于天然水體中。測定氟化物的方法有：氟離子選擇電極法、氟試劑分光光度法、茜素 磺酸鋯目視比色法、離子色譜法和硝酸釷滴定法。以前兩種應用廣泛。對于污染嚴重的生活污水和工業廢水，以及含氟硼酸鹽的水均要進行預蒸餾。清潔的地面水、地下水可直接取樣測定。 1 氟試劑分光光

52、度法氟試劑即茜素絡合劑（ALC）在pH4.1的醋酸緩沖介質中，與氟離子和硝酸鑭反應生成蘭色絡合物，顏色的深度與氟離子濃度成正比，在620nm波長處比色定量。此法適用于地面水、地下水和工業廢水中氟化物的測定；最低檢測濃度0.05mg/L；測定上限1.80mg/L。2 氟離子選擇電極法測定簡便、快速、靈敏，靈敏度好，可測定渾濁、有色水樣。最低檢測濃度為0.05mg/L；測定上限可達1900mg/L。 2.4.2.4 氰化物的測定氰化物包括簡單氰化物、絡合氰化物和有機氰化物。簡單氰化物易溶于水、毒性大；絡合氰化物在水體中受pH值、水溫和光照影響離解為毒性強的簡單氰化物。氰化物進入人體后，主要與高鐵細

53、胞色素氧化酶結合，生成氰化高鐵細胞色素氧化酶而失去傳遞氧的作用，引起組織缺氧窒息。主要污染源是電鍍、焦化、造氣、選礦、洗印、石油化工、有機玻璃 制造農藥等工業廢水。 測定水體中氰化物的方法有容量滴定法、分光光度法和離子選擇電極法。 測定之前，通常先將水樣在酸性介質中進行蒸餾，把能形成氰化氫的氰 化物（全部簡單氰化物和部分絡合氰化物）蒸出，使之與干擾組分分離。 常用的蒸餾方法有以下兩種：（1）酒石酸-硝酸鋅預蒸餾法：pH = 4，蒸出的HCN用氫氧化鈉溶液吸 收。取此蒸餾液測得的氰化物為易釋放的氰化物。（2）磷酸-EDTA預蒸餾法：pH2，可將全部簡單氰化物和除鈷氰絡合 物外的絕大部分絡合氰化物

54、以氰化氫的形式蒸餾出來，用氫氧化鈉溶液 吸收。取該蒸餾液測得的結果為總氰化物。1 容量滴定法取一定量預蒸餾溶液，pH調為11以上，以試銀靈作指示劑，用硝酸銀（AgNO3）標準溶液滴定，則氰離子與銀離子生產銀氰絡合物，稍過量的銀離子與試銀靈反應，使溶液由黃色變橙紅色，即為終點。根據消耗硝酸銀的量可計算出水中氰化物的濃度。計算公式：氰化物 = （Va-Vb)×C×52.04×V2×1000/V1×V32 分光光度法(1)異煙酸-吡唑啉酮分光光度法取一定量預蒸餾溶液，調節pH至中性，加入氯胺T溶液，則氰離子被氯胺T氧化生成氯化氰（CNCl）；再加入異

55、煙酸-吡唑啉酮溶液，氯化氰與異煙酸作用，經水解生成戊烯二醛，與吡唑啉酮進行縮合反應，生成蘭色染料，在638nm波長下，進行吸光度測定，用標準曲線法定量。此法適用于飲用水、地面水、生活污水和工業廢水，其最低檢測濃度 為0.004mg/L，測定上限為0.25mg/L。(2) 吡啶巴比妥酸分光光度法取一定量預蒸餾溶液，調節pH為中性，氰離子被氯胺T氧化生成氯化氰，氯化氰與吡反應生成戊烯二醛，戊烯二醛再與巴比妥酸發生縮合反應，生成紅色染料，于580nm波長處比色定量。本方法最低檢測濃度偽0.002mg/L；檢測上限為0.45mg/L。 2.4.2.5含氮化合物的測定含氮化合物包括氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸

56、鹽氮、有機氮和總氮。 （一）氨氮水中的氨氮是指以游離氨（也稱非離子氨）和離子氨形式存在的氮。對地面水，常要求測定非離子氨。水中氨氮主要來源于生活污水中含氮有機物受微生物作用的分解產物，焦化、合成氨等工業廢水，以及農田排水等。氨氮含量較高時，對魚類呈現毒害作用，對人體也有不同程度的危害。測定水中氨氮的方法有：納氏試劑分光光度法、水楊酸次氯酸鹽分光光度法，電極法和容量法。水樣有色或渾濁及含其他干擾物質影響測定，需進行預處理。對較清潔的水，可采用絮凝沉淀法消除干擾；對污染嚴重的水或廢水應采用蒸餾法。1 納氏試劑分光光度法在水樣中加入碘化汞和碘化鉀的強堿溶液（納氏試劑），則與氨反應生成黃棕色膠態化合物，此顏色在較寬的波長范圍內具有強烈吸收，通常使用410