水质监测与分析-水质监测方案

1水质监测与分析监测方案的制订2水资源和水污染地球上总共有1.36×109km3的水，约2.25×1012kg，分布于由海洋、江、河、湖和大气水分、地下水以及冰川共同构成的地球水圈中。中国水资源总量居世界第六位，人均占有量为2240立方米，约为世界人均的1/4，在世界银行连续统计的153个国家中居第88位。每年的3月22日为“世界水日”。水资源水资源3全球生态系统——水的循环雨量地下水雨量蒸发大气单位：km3占97%量ÒÒ地球水的分布及分配比地球水的分布及分配比-97.31320000000海洋海水1001001360000100100总计0.040.00113000大水气77.22.1429200000冰帽与冰川0.6183500004000m深的地下水22.40.00567000土壤湿气0.010.00011250河流-0.008104000盐湖及内陆海0.350.009125000淡水湖淡水占总淡水量（%）占总储水量（%）水量（km3）地球水的分配比水分布水类型5水及水危机Ourtotalwatersupply.Mostfreshwaterisfrozeninglaciersandicecaps.Aminusculeamount(0.003%ofthetototal)existsasvaporintheatmosphere.6中国水资源总量地区分布中国地表水资源总量分布图淮河及山东半岛诸河3%黄河2%长江36%东南诸河9%华南诸河17%海河1%东北诸河6%内陆诸河4%西南诸河22%7何谓水污染？何谓水污染？水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象称为水污染。水的污染有两类：自然污染人为污染8水污染概况水污染概况20世纪初期，人类生活和生产活动，将大量的生活污水、工业废水、农业回流水等未经处理直接排入天然水体，造成江、河、湖、地下水等水源的污染，使本来就十分匮乏的淡水水源受到污染，引起水质恶化。20世纪中、后期，水资源污染问题受到了各国政府的重视，各国相继立法针对生活污水、工业废水等废水提出了排放前的处理要求，并规范了排放标准，初步遏制了水资源继续恶化的趋势。9水污染概况水污染概况z世界卫生组织的调查表明，全世界约有10亿多人饮用不洁水，每年至少有1500万人死于水污染引起的疾病。z据世界卫生组织（WHO）调查，人类疾病的80%与水有关。z联合国提供的材料表明，如果不能设法提供干净安全的饮用水，到2025年世界上无法获得安全饮用水的人数将增加到23亿，而由饮用水不卫生致死的人数将大大超过目前的每年530万。10水污染概况水污染概况z全国约有1／3以上的工业废水和9／10以上的生活污水未经处理就排入河湖，其中大部分未经处理直接排入水域。使得全国90％的城市水环境恶化，加剧了可利用水资源的不足。z我国七大水系中近一半河段污染严重，86％的城市河段水质普遍超标。全国7亿多人饮用大肠杆菌超标的水，1.64亿人饮用有机污染严重的水，3500万人饮用硝酸盐超标的水。112002年七大水系水质类别比例主要水系水质状况主主要要水水系系水水质质状状况况87.875.741.230.622.220.119.814.58.114.526.150.027.834.236.021.84.19.832.719.450.045.744.263.70%20%40%60%80%100%珠江长江总体松花江黄河辽河淮河海河Ⅰ～Ⅲ类Ⅳ、Ⅴ类劣Ⅴ类全国水环境质量状况1219991999年全国近岸年全国近岸368368个监测站位数据表明：个监测站位数据表明：••我国近岸海域水质以劣四类和二类为主；我国近岸海域水质以劣四类和二类为主；••主要污染因子：无机氮和活性磷酸盐；主要污染因子：无机氮和活性磷酸盐；••污染顺序污染顺序::东海东海渤海渤海南海南海黄海黄海一类海水14.7%三类海水10.3%四类海水15.0%劣四类海水31.5%二类海水28.5%近岸海域污染13老债新帐叠加共存粪便污染1900194019802000-微生物污染耗氧有机物SO2、颗粒物光化学烟雾酸雨重金属氮磷富营养化垃圾温室气体黑碳、气溶胶有机金属污染物持久性有机物污染二次污染、微污染核废料工业危险废弃物面临全球最严峻、最复杂的环境问题面临全球最严峻、最复杂的环境问题三代污染物共存阶段二代污染物共存阶段第一代污染物阶段14z酸碱盐等无机物污染z重金属污染z有机物污染z水体富营养化z热污染主要水污染类型主要水污染类型15污染及其危害污染及其危害z这些物质长期与人类和动物接触，会渐渐引起内分泌系统、免疫系统、神经系统出现多种异常。16污染及其危害污染及其危害17水体的自净作用与环境容量关系水体的自净作用与环境容量关系水体的“自净功能”是水体中物理、化学和生物作用等综合贡献，包括挥发、絮凝、水解、络合、氧化还原以及微生物降解等作用。环境容量：水体保持自净功能所能接纳的污染物总量。超过环境容量，水体“自净功能”减弱或丧失，水质恶化。18水质监测是环境监测的重要组成部分。水质监测是通过对影响水体质量因素的代表值的测定，确定水污染程度及其变化趋势。水质监测对象：环境水体监测和水污染源监测地表水（江、河、湖、库、海水）地下水生活污水、医院污水及各种废水。水质监测目的水质监测目的19水质监测项目依据水体的功能和污染源类型不同有较大差异，随着检测手段和分析方法的发展和进步，国际或国内标准的相继更新与补充，水质监测项目增速较快。受人力、物力和财力的限制，目前我国对水质监测和污水排放性标准推行必测项目和选测项目的“双轨制”，选测项目中大多数为有机物测试指标。监测项目的选择20对于同一个监测项目，可以选择不同的分析方法，但正确选用监测分析方法，是获得准确测试结果的关键所在。选择水质分析方法的基本原则如下：（1）方法灵敏度能满足定量要求；（2）方法比较成熟、准确；（3）操作简便、易于普及；（4）抗干扰能力强；（5）试剂无毒或毒性较小。水质监测分析方法21（1）国家水质标准分析方法（2）统一分析方法（3）等效方法水质监测分析方法体系水和废水各类监测分析方法所占比重水和废水各类监测分析方法所占比重100187100180合计11.8226.111其它0.51液相色谱法3.266.111气相色谱法3.36离子色谱法5.09极谱法4.382.85电极法1.73原子荧光法2.141.12火焰光度法12.32313.324原子吸收法1.73荧光光度法37.47035.063光度法21.04119.435容量法7.0133.97重量法比例（％）项目方法数比例（％）项目方法数美国水和废水标准检验法（15版）中国水和废水监测分析方法方法名称23完整的水环境健康评价体系美国环境保护署提出的“健康水体”表现为生态完整性（EcologicalIntegrity），它代表一种自然的或未受干扰的状况。生态完整性是化学完整性、物理完整性和生物完整性等三部分的综合体。我国在水环境质量评价指标体系上有缺失，生物完整性尚待补充。24排污总量监测项目与监测方法排污总量监测项目与监测方法我国于2002年12月首次颁布了《水污染物排放总量监测技术规范》（HJ/T92-2002），于2003年1月1日开始生效。（“双控”概念）。该规范规定实施的水污染物总量控制的监测项目是COD、石油类、氨氮、氰化物、六价铬、汞、铅、镉和砷。相应措施：实施污染物总量控制时必须考虑对流量进行测量，同时建立实时在线监测系统。COD于2007年上升为考核国家各级政府节能、减排绩效的“约束性指标”（硬指标）。25水质监测方案的制订现场调查监测方案制定监测点优化布设样品采集水质分析数据处理综合评价26地表水水质监测基础资料的收集水污染调查现场勘察水流方向水流方向27监测断面的布设原则•在总体和宏观上应该能反映河流水系或所在流域的水环境质量状况•各断面的布设位置必须能反映所在区域环境的污染特征•尽可能以最少的断面获取足够的、有代表性的环境信息，同时还要考虑实际采样时的可行性和方便性。28在实施一个完整水系的水样采集时，布设的断面类型有：背景断面、对照断面、控制断面和消减断面等。对于江、河水系或某一河段，要观测某一污染源排放所造成的影响，应分别布设入境断面（对照断面）、控制断面和消减断面。河流监测断面的布设方法29全国地表水环境监测站分布示意国控河流250条、湖泊水库28个监测断面（点位）759个中国水环境监测网络概况30河流监测断面布设河流监测断面布设消减断面对照断面入境断面其余均为控制断面31汇水口的监测断面布设对于河流的汇水口，可考虑按右图布设监测断面。图中A-A’和B-B’断面分别代表两条水流汇合前的水质，C-C’反映水流汇合后的水质。32三断面布设法——适用河心滩、沙洲等33湖泊、水库监测断面的布设只设监测垂线，遇有如下情况可参照河流的有关原则设置监测断面：湖（库）区的不同水域，如进水区、出水区、深水区、浅水区、湖心区、岸边区，按水体类别设置监测断面。受污染影响较大的重要湖泊、水库，应在污染物扩散途径上设置控制断面。渔业作业区、水生生物经济区等布设监测断面。以湖（库）的各功能区为中心，如饮用水源、排污口、风景游览区等，在其辐射线上布设弧形监测断面。34采样点位的确定江、河水系的水面宽度是不尽相同的。当布设了监测断面后，还应根据各水面的宽度来合理布设监测断面上的采样垂线，依此可进一步确定采样点位置和数量。35湖泊中水温和溶解氧的变化规律间温层采样点示意图水体相关指标分布规律与采样点关系水体相关指标分布规律与采样点关系36依据不同的水体功能、水文要素和污染源、污染物排放等实际情况，要求采集的水样能够反映水质在时间和空间上的变化规律，力求以最少的采样频次，取得最有时间代表性的样品。采样时间和采样频次的确定采样时间和采样频次的确定37采样垂线数的确定三条（左、中、右各一条）100m二条（近左、右岸有明显水流处）50m~100m1．垂线布设应避开污染带，要测污染带应另加垂线；2.确能证明该断面水质均匀时，可仅设中泓垂线；3.凡在该监测断面要计算污染物同量时，必须按本表设置垂线。一条(中泓)≤50m说明垂线数水面宽38采样垂线上的采样点数的确定上、中、下三层三点＞10m上、下层两点5m～10m1．上层至水面下0.5m处，水深不到0.5m时，在水深1/2处。2．下层指河底以上0.5m处。3．中层指1/2水深处。4．封冻时在冰下0.5m处采样，水深不到0.5m时，在水深1/2处。5．凡在该断面要计算污染物通量时，必须按本表布设采样点。上层一点≤5m说明采样点数水深39地下水交换示意40地下水水质监测方案的制订地下水水质监测方案的制订储存在土壤和岩石空隙（孔隙、裂隙、溶隙）中的水统称为地下水（groundwater）。地下水是水资源的重要组成部分，是人类优质的淡水资源。地下水与地表水水量具有互补性，而地下水与地表水水量具有互补性，而水质则相互影响。水质则相互影响。地下水有其独特的形成、运动规律和物理化学特征。目的：了解地下水监测区内自然环境和社会环境等因素。在调查研究的基础上，确定主要污染源和污染物。41水污染源指工业废水源、生活污水源等。水污染源水质监测方案的制订水污染源水质监测方案的制订在制订水污染源监测方案时，同样需要：进行资料收集和现场调查研究，了解各污染源排放部门或企业的用水量、产生废水和污水的类型（化学污染废水、生物和生物化学污染废水等）、主要污染物及其排水去向（江、河、湖等水体）和排放总量；调查相应的排污口位置和数量，废水处理情况。42给水管网系统中的采样点通常应设在下列位置：（1）每一个给水厂在接入管网时的结点；（2）污染物有可能进入管网的地方；（3）有选择的用户自来水龙头。在选择龙头时应考虑到：与给水厂的距离，需水的程度，管网中不同部分所用的结构材料等因素。给水管网中水质的监测4344水、水生生物和底质——完整的水环境体系。底质（沉积物）监测底质中蓄积了