环境监测第二章、水和废水监测

1第二章水和废水监测2一、教学目的：了解水和废水监测的基本程序；掌握水样的采集，预处理方法；掌握典型监测项目（指标）的分析方法及结果计算方法。二、教学重点：布点方法；水样预处理；典型水质监测项目分析方法。三、教学难点：无机阴离子、营养盐及有机污染物综合指标的监测方法3思考：水资源保护的重要性1、总量大（总量14亿KM3），可利用率所占比例小海水（97.3%）淡水（2.7%）：冰盖、冰川占77.2%；地下水、土壤水占22.4%；湖泊、沼泽占0.35%；大气占0.04%；河流占0.01%2、分布不均匀（时间上、空间上）3、人类活动导致水体污染4第一节、概述区分水跟水体地表被水覆盖的综合体（水相、固相及生物相），是河流、湖泊、沼泽、地下水、冰川、海洋等地表与地下贮水体的总称课本示例：重金属在水体中的转移一、水体、水体污染、水质5一、水体、水体污染、水质水体污染1、水体自净（广义）：受污染的水体，经过水中物理、化学、生物作用，使污染物浓度降低，并恢复到以前的水平⑴物理净化过程：a可沉降固体下沉；b悬浮物，胶体和溶解性污染物的稀释⑵化学净化过程：污染物由于氧化、还原、酸碱反应、分解、化合、吸附等作用使得污染物的存在形态发生变化和浓度降低⑶生物净化过程：藻类、微生物可对水中有机物进行氧化分解，从而使污染物降解6一阶段：易被氧化的有机物进行氧化分解（数小时内可完成）。二阶段：在微生物体内发生生物化学氧化分解（5天内完成）。三阶段：含氮有机物的硝化过程（一个月左右）。※有机物的自净过程7一、水体、水体污染、水质水体污染2、水体环境容量：人类生存在自然生态系统中，不至于受伤害的前提下，某一水体所能容纳的污染物的最大负荷量3、水体污染：排入水体中的污染物（生活污水、工业废水等）的量超出该水体的自净能力，从而导致水体物理特征、生物特征发生不良变化，破坏水中的固有生态系统及水体的功能，从而影响水的有效利用价值，造成水质恶化的一种现象4、水体污染物的来源？8一、水体、水体污染、水质水质和水质指标1、水质：由水和水中所含的杂质共同表现出来的综合性指标2、水质指标：描述水体质量的参数物理性指标：水温、色度、浊度、透明度、残渣及悬浮物、电导率等化学性指标：有机物（有机污染综合指标）、无机指标（重金属、无机阴离子）生物性指标：类大肠菌群9二、水质监测对象和目的对象1、水环境质量监测（水环境现状监测）：对与我们息息相关的地表水（江、河流、湖泊、海洋等）及地下水的各项指标进行检测2、水污染源监测：工业废水、生活污水、医院污水等10二、水质监测对象和目的目的1、经常性监测（水环境质量现状）—掌握水环境质量的现状及发展趋势2、监督性监测（水污染源）—为污染源管理和排污收费提供依据3、应急监测（污染事故）—为判断污染事故的原因、危害及采取对策提供依据4、仲裁监测（环境纠纷）—为公正执法提供依据5、为制定水资源保护相关法规、标准、规划、开展水环境质量评价及水环境方面的科学研究提供数据11三、水质监测项目及分析方法监测项目水体功能污染源类型人力、经费及技术条件确定水质监测项目的主要依据确定水质监测项目原则环境质量标准要求控制的项目危害大污染物排放标准要求控制的项目有可靠的检测分析方法12三、水质监测项目及分析方法监测项目1、地表水监测项目地表水和污水监测技术规范.pdf潮汐河流必测项目增加氯化物。饮用水保护区或饮用水源的江河除监测常规项目外，必须注意剧毒和“三致”有毒化学品的监测。有的监测项目监测结果低于检出限，并确认该地区没有新污染源增加时刻减少监测频次选测项目有监测能力的情况下每年监测1次GB3838-2002-地表水环境质量标准.pdf13三、水质监测项目及分析方法监测项目2、工业废水监测项目地表水和污水监测技术规范.pdf必测项目、选测项目的增减，由县级以上环境保护行政主管部门认定。选测项目有监测能力的情况下每年监测1次14三、水质监测项目及分析方法监测项目3、底质监测项目土壤环境质量标准.pdf必测项目：砷、汞、烷基汞、铬、六价铬、铅、镉、铜、锌、硫化物和有机质。选测项目：有机氯农药、有机磷农药、除草剂、PCBs、烷基汞、苯系物、多环芳烃和邻苯二甲酸酯类。15三、水质监测项目及分析方法监测项目4、地下水监测项目《地下水环境监测技术规范》地下水环境监测技术规范.pdf中规定地下水常规监测项目有17项20项16三、水质监测项目及分析方法监测项目5、饮用水源地监测项目执行《地表水环境质量标准》GB3838-2002-地表水环境质量标准.pdf中规定的监测项目6、污染源监测项目执行《污水综合排放标准》污水综合排放标准GB8978-1996.pdf及有关行业水污染物排放标准中规定的监测项目17三、水质监测项目及分析方法分析方法1、基本分析方法：化学分析法、仪器分析法、生物监测法、分子生物学监测法2、为保证监测数据的可比性，对各种污染物规定有相应的分析方法，具体分为以下3级：标准分析方法统一分析方法等效分析方法18标准分析方法：包括国家和行业标准分析方法。•经典、准确度较高的方法•环境污染纠纷法定的仲裁方法•用于评价其他分析方法的基准方法统一分析方法：在对某些监测项目监测时，如果没有成熟的监测方法，但又急需监测，经研究作为统一方法予以推广的方法。在使用中积累经验，不断完善，为上升为国家标准方法创造条件等效分析方法：与前两类方法的灵敏度、准确度、精密度具有可比性的分析方法19三、水质监测项目及分析方法分析方法3、选择监测分析方法的原则方法稳定、操作简单、易于普及、试剂无毒或毒性较小尽量采用国家标准分析法对污染纠纷进行仲裁时，必须采用国家标准分析法无国标法和统分法的监测项目，可采用ISO、美国EPA和日本JIS方法体系中的一些等效方法，验证合格方可使用20四、排污总量监测排水量：某一时间段从排污口排放的废水总量排污总量：某一时段从排污口排放出污染物的总量21四、排污总量监测流量测定原则：瞬时流量平均流量时间积分流量流量测定方法：流速仪法容量法溢流堰法浮标法量水槽法电磁式流量计法电表式明渠流量计法22五、流域污染物通量监测流域污染物通量指的是某一特定污染物通过某一河流断面的量。是2004年新开展的、针对我国七大水系污染控制的一项新指标，主要目的是：防止跨界水污染事故的发生Q（kg/s）=ρ（mg/L）×q（m3/s）×10-323五、流域污染物通量监测根据我国目前的仪器装备情况，推荐简易的浮标法测流量取一段较规则、长度不小于10m、无弯曲、有一定液面高度的河床，测其平均宽度及水面高度，取一漂浮物，放入流动河水的中央，在无外力的影响下，使漂浮物流经被测距离，记录流过时间、重复数次，取平均值。流量按下式计算：q（m3/s）=0.7LS/t式中：L—选取河道部分长度，m；t—浮标法通过这段距离的所需平均时间，s；S—河流断面面积，m2。注：河床截面积可用测量杆在选定断面通过测量几个点位的深度计算出。为避免较大误差，至少要有5个测量点，每个测量点之间不能超过20m，地形较复杂的河床测量点应加密。24五、流域污染物通量监测浓度测定：可采用污染物的瞬时浓度代表一定时段内该污染物的平均浓度。平均浓度是不同采样点采集样品中污染物浓度求均值得到如何确定一个监测断面上采样点数？25第二节、地表水和水污染源监测技术路线地表水监测采用以流域为单元，优化断面为基础，连续自动监测分析技术为先导；手工采样、实验室分析技术为主体；移动式现场快速应急监测技术为辅助手段的自动监测、常规监测与应急监测相结合的技术路线一、地表水监测技术路线26重点污染源采用以自动在线监测技术为主导，其他污染源采用以自动采样和流量监测同步—实验室分析为基础，并以手工混合样品—实验室分析为辅助手段的浓度监测与总量监测相结合的技术路线二、水污染源监测技术路线27第三节、水环境监测方案主要介绍河流、湖泊及水库监测断面、采样点、采样时间以及采样频率的确定一、地表水28※地表水监测断面的布设原则监测断面在总体和宏观上须能反映水系或所在区域的水环境质量状况。各断面的具体位置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；同时还须考虑实际采样时的可行性和方便性。对流域或水系要设立背景断面、控制断面（若干）和入海口断面。对行政区域可设背景断面（对水系源头）或入境断面（对过境河流）或对照断面、控制断面（若干）和入海河口断面或出境断面。在各控制断面下游，如果河段有足够长度（至少10km），还应设消减断面。根据水体功能区设置控制监测断面，同一水体功能区至少要设置1个监测断面断面位置应避开死水区、回水区、排污口处，尽量选择顺直河段、河床稳定、水流平稳，水面宽阔、无急流、无浅滩处。监测断面力求与水文测流断面一致，以便利用其水文参数，实现水质监测与水量监测的结合。监测断面的布设应考虑社会经济发展，监测工作的实际状况和需要，要具有相对的长远性。流域同步监测中，根据流域规划和污染源限期达标目标确定监测断面河道局部整治中，监视整治效果的监测断面，由所在地区环境保护行政主管部门确定。入海河口断面要设置在能反映入海河水水质并临近入海的位置。29※地表水监测断面的布设一个水系或一条较长的河流，应根据河流流经区段设置背景断面、入境断面、控制端面及出境断面背景断面：未受人类生活或生产活动影响，能提供水环境背景值的断面，设置在水系源头。目的是用以评价完整水系受污染程度对照断面（入境断面）：水系进入某区域且尚未受到本区域污染源影响处（每个区域只需1个）控制端面：了解水体受本区域污染情况，设置在排污口下游500-1000m处出境断面：反映水系进入下一行政区域前的水质情况，设置在最后一个排污口下游、污水与河水基本混匀，尽可能靠近水系的出境处消减断面：设置在城市或工业区最后一个排污口下游1500m以外的河段上，目的是反映河流对污染物的自净情况河流监测断面设置3031※地表水监测断面的布设湖泊、水库通常只设监测垂线，如有特殊情况可参照河流的有关规定设置监测断面。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垂线。湖（库）区若无明显功能区别，可用网格法均匀设置监测垂线。监测垂线上采样点的布设一般与河流的规定相同，但对有可能出现温度分层现象时，应作水温、溶解氧的探索性试验后再定。以各功能区（城市、工厂排污口、饮水水源、风景名胜区等）为中心，在其辐射线上设置监测断面湖库的不同水域（如：湖库中心，深、浅水区，滞流区，不同鱼类的回游产卵区等）设置监测断面湖泊、水库监测断面设置3233※地表水采样点位的确定根据河流的宽度确定采样垂线条数，根据河流深度确定采样垂线上采样点个数。河流采样点的确定34※地表水采样点位的确定湖库采样点的确定35采样断面及点位的确定必须由水环境监测主管部门审核确认，一经确认不得任意更改，并在地图上表明具体位置，现场需要设置固定标志物，并以文字说明断面周边情况，并配备相片材料。确实需要更改的，要经水环境监测主管部门同意，重作优化处理与审核确认。36※地表水采样时间和频次确定采样频次的原则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，力求以最低的采样频次，取得最有时间代表性的样品，既要满足能反映水质状况的要求，又要切实可行。37时间及频率引自《地表水和污水监测技术规范》HJ/T91-2002饮用水源地、省（自治区、直辖市）交界断面中需要重点控制的监测断面每月至少采样一次。国控水系、河流、湖、库上的监测断面，逢单月采样一次，全年六次水系的背景断面每年采样一次受潮汐影响的监测断面的采样，分别在大潮期和小潮期进行。每次采集涨、退潮水样分别测定。涨潮水样应在断面处水面涨平时采样，退潮水样应在水面退平时采样。38如某必测项目连续三年均未检出，且在断面附近确定无新增排放源，而现有污染源排污量未增的情况下，每年可采样一次进行