环卫第一章.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,教学内容,第一章 水质理化检验绪论,第二章 一般理化检验指标,第三章 无机污染物指标,第四章 有机污染综合指标,第五章 水中有害有机物的测定,第六章 水质快速检验,第七章 沉积物和土壤分析,第一章,水质理化检验绪论,第一节 水质理化检验的概述,第二节 水质标准及标准方法,第三节 水样的采集、运输与保存、样品的预处理,第一节 水质理化检验的概述,水资源：地球上的天然水约13.810,9,km,3,。,在地球表面，海水约占97%，冰川水约2%，淡水略小于1%，而大气中水分远小于1%，供人们可开采的仅占约0.2。水资源相当匮乏,天然水的组成：K,+,、Na,+,、Ca,2+,、Mg,2+,、HCO,3,-,、NO,3,-,，Cl,-,和SO,4,2-,为天然水中常见的八大离子，占天然水中离子总量的95-99%。,1.1 水污染,（water pollution）,类型,1.1.1、根据污染来源分类,1）,生活污水,生活污水主要为水，污染物多为无毒的无机盐、需氧有机物、病原微生物和洗涤剂。,2）,工业废水,其显著特点是量大、面广、成分复杂、毒物种类多、毒性大、含量变化大、不易净化、处理难等。,3）,农村污水,包括农业牲畜粪便、污水、污物，农药和化肥，用于灌溉的城市污水和工业废水等，它是作物、水产品和地下水的重要污染源。,1.1.2、根据污染类型分类,1）,化学型污染,指排入水体的碱、酸、无机和有机污染物造成的水体污染。,2）,物理型污染,指引起水体的色度、浊度、悬浮性固体、水温和放射性等监测指标明显变化的物理因素造成的污染。例如，热污染源将高于常温的废水排入水体；水土流失等因素造成水体的悬浮性固体指标的增加；植物的叶、根及其腐殖质进入水体会造成水体的色度和浊度急剧增大。,3）,生物型污染,未经处理的生活污水、医院污水等排入水体，引入某些病原菌造成污染。,1.1 水污染概况,1.2 水质理化检验的任务,1.2 水质理化检验的任务,1、水质和水质指标,2、水质理化检验的任务和目的,1、水质和水质指标,1、定义,：,水质,（water quality）：水及其中杂质共同表现出来的综合特征。,水质指标,(target of water quality)：衡量水中杂质的具体尺度。水质指标又被称为水质监测项目。,从卫生学角度出发，可将其分成感官性状、化学、毒理学、细菌学和放射性等类。,从污染监测角度出发，可将其分成一般性状指标、有机污染指标、无机污染指标、放射性污染指标、病原微生物污染指标、水生生物相组成指标等类。,本书基本按污染监测分类进行讨论，不过没有包括细菌学指标和放射性指标，有关这些指标的测定可参阅相应的教材。,2,、水质指标的分类,：,国家卫生部生活饮用水卫生规范（2001）,表1 生活饮用水水质常规检验项目及限值,水质理化检验中究竟有多少项指标目前尚无准确统计数字。既然水质指标实际上是某一种或某一类污染物的度量，那么其数目必将随测定方法的完善而逐渐增多。,项目分类,指,标,数,据,中国,“,规范,”,2001,WHO(,1998),USEPA(2000),EU(1998),日本,(2000),感官性状和一般化学指标,19,27,16,15,19,无机物,17,18,16,14,12,有机物,23,28,29,9,19,农药,18,37,24,6,10,消毒剂极其副产物,13,18,12,2,10,微生物,4,2,6,4,2,放射性,2,2,4,2,-,总计,96,132,107,52,72,各国和地区饮水标准项目比较表,2、水质理化检验的任务和目的,(1)对地表水体的污染物质及渗透到地下水中的污染物质进行经常性的监测。,(2)对排放源排放的废水进行监视性监测。,(3)对水环境污染事故进行应急检测。,(4)为制订环保法规标准等提供有关数据和资料。,(5)为开展水环境质量评价、预测预报及进行环境科学研究提供基础数据和手段。,第一节 水质理化检验的概述,第二节 水质标准及标准方法,第三节 水样的采集、运输与保存、样品的预处理,2.1 水质标准,(water quality standard),2.2 水质分析方法,(,Analytical Method for water,),2.3 分析方法结果表达,地表水环境质量标准GB 3838-2002,地下水质标准GB/T 14848-93,渔业水质标准GB 11607-89,农田灌溉水质标准GB 5084-92,生活饮用水卫生标准GB 5749-2006,饮用水天然矿泉水水质标准GB 8537-1995,瓶装饮用纯净水卫生标准GB 17324-1998,饮用净水水质标准CJ 94-1999,生活饮用水水源水质标准CJ 3020-1993,水,废水,污水综合排放标准GB 89781996,二硝基重氮酚工业水污染物排放标准GB 4278-84,梯恩梯工业污染物排放标准GB4274-84,纺织染整工业水污染物排放标准GB 4287-92,造纸工业水污染物排放标准GB 3544-2001,钢铁工业水污染物排放标准GB 13456-92,肉类加工工业水污染物排放标准GB 13457-92,合成氨工业水污染物排放标准GWPB 4-1999,磷肥工业水污染物排放标准GB 15580-95,烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准GB 15581-95,环境监测技术规范 第一册 地表水和废水部分 国家环境保护局（1986年）水质监测分析方法标准实务手册（2002版）中国环境科学出,水及废水相关标准,城市供水水质标准CJ/T 206-2005,生活饮用水卫生标准,1,、生活饮用水卫生标准(,GB 5749-2006),2、农村实施生活饮用水卫生标准准则,3、2000年各类自来水公司暂行水质目标,4、生活饮用水卫生规范(2001),5、城市供水水质标准 CJ/T 206-2005,生活饮用水水源水质标准,1、生活饮用水卫生标准(GB 5749-85)对水源水质的要求,2、地表水环境质量标准(GB 3838-2002),3、生活饮用水水源水质标准(CJ3020-93),4、地下水质量标准(GBT 14848-93),5、生活饮用水卫生规范(2001)对水源水质的要求,饮用净水水质标准,1、饮用净水水质标准(CJ 94-1999),2、饮用净水水质标准(GB 32383-2000),饮用纯水水质标准,1、瓶装饮用纯净水卫生标准(GBl7324-1998),2、反渗透处理装置出水饮用纯水水质标准,饮用矿泉水标准,1、饮用天然矿泉水(GB 8537-1995),生活饮用水相关标准及卫生规范,1、地面水环境质量标准（GB 383883）为首次发布，1988年为第一次修订，1999年为第二次修订，02年为第三次修订。自2002年6月1日起实施，地面水环境质量标准（GB 383888）和地表水环境质量标准（GHZB 11999）同时废止。,2、该标准适用于中华人民共和国领域内江河、湖泊、运河、渠道、水库等具有使用功能的地表水水域。具有特定功能的水域，执行相应的专业用水水质标准。,3、该标准将水质指标分为：地表水环境质量标准基本项目、集中式生活饮用水地表水源地补充项目和集中式生活饮用水地表水源地特定项目。具体根据水域功能进行水质指标的确定。,地表水环境质量标准,GB3838-2002,Environmental quality standard for surface water,4,、该标准项目共计,109,项，其中地表水环境质量标准基本项目,24,项，集中式生活饮用水地表水源地补充项目,5,项，集中式生活饮用水地表水源地特定项目,80,项（首次增加）。,5,、与第二次修订版,GHZB 11999,相比，该标准在地表水环境质量标准基本项目中,增加了总氮,一项指标，删除了基本要求和亚硝酸盐、非离子氨及凯氏氮三项指标，将硫酸盐、氯化物、硝酸盐、铁、锰调整为集中式生活饮用水地表水源地补充项目，修订了,pH,、溶解氧、氨氮、总磷、高锰酸盐指数、铅、粪大肠菌群七个项目的标准值，增加了集中式生活饮用水地表水源地特定项目,40,项。删除了湖泊水库特定项目标准值。,6,、,该环境质量标准中不仅规定了基本监测项目的,标准限值,，而且对获取监测数据的,分析方法,进行了明确限定。,地表水环境质量标准,GB3838-2002,Environmental quality standard for surface water,本标准与原标准（GB 5749-01）比较有以下主要修改：,水质检验项目由原35项增加至106项，其中：,1微生物学指标由2项增至6项。由总大肠菌群和粪大肠杆菌增加了大肠埃希氏菌、耐热大肠菌群、贾第鞭毛虫和隐孢子虫等4项；,2饮用水消毒剂由1项增至4项，增加了氯气、氯胺、臭氧、二氧化氯等项；,3毒理学指标，无机化合物，由原10项增至22项，并修订了砷、铅、镉、硝酸盐、四氯化碳等限值；,4毒理学指标，有机化合物，由原5项增至53项；,5感官性状和一般理化指标由15项增加至21项，并修订了浑浊度限值；,6放射性指标仍为2项，但修订了总放射性限值。,生活饮用水卫生标准,GB 5749-2006,Standards for Drinking Water Quality,2.1 水质标准,(water quality standard),2.2 水质分析方法(,Examination Method for water,),2.3 分析方法结果表达,1、水质分析方法的选择要求,（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。,国家分析方法标准对于同一检测项目提供有可供选择的多个方法。,不同方法之间也存在互补性。,2、水质分析方法的选择,（1）国家水质标准分析方法,（2）统一分析方法,（3）等效方法,3、常见的测定方法的种类,化学法是水质分析的基础，在国内外水质常规监测中还普遍采用至今仍占监测项目分析方法总数的50以上，其地位和作用是显而易见的。中国与美国水和废水各类监测分析方法的比例与比较见表,2.3 分析方法结果表达,1、浓度单位,要与相应标准一致。,1）物理性监测项目的表示,水温以摄氏度()表示，电导率以西门子米(Sm)或毫西门子米(mSm)表示，嗅与味则要求用适当的描述性文字表示，浊度以度(目视比浊法)或NTU(散射浊度计法)表示,2）,化学性监测项目的表示,毫克升(mg/L),是每升水中所含待测物质的毫克数，这是最广泛采用的一种单位。,仍然存在的表示方式：,百万分率ppm，十亿分率ppb现已废止。英文文献中仍然使用。,2,、有效数字（,significant figure,）,在制备必要的标准溶液时，如能充分注意标准物质的干燥、重量测定、容量瓶的校正等，应取,4,位有效数字；,以比色法进行定量测定时，由于仪器性能、读数误差等，一般应取,2,3,位有效数字。,3、一些报告形式,低于测定方法检测限的样品，应注明分析方法检出限的浓度以作为测定结果。如：0.005mg/L、1m，在水深1/4处采杨；水深1m，在水深1/2处采样。,五、采样质量控制（p-19）,1、现场空白样,2、运输空白样,3、现场平行样,4、现场加标样,5、现场质控样,6、采样设备和材料空白样,3.1 水样的采集,(collecting of water sample),3.2 水样的运输和保存Transportation and Preservation of water sample),3.3 水样的预处理,(water sample pretreatment),1,减缓水样的生物化学作用,2,减缓化合物的氧化,-,还原作用,3,减少被测组分的挥发损失，避免沉淀、吸附或结晶析出。,1,生物作用,2,化学作用,3,物理作用,原则,将物理、化学、生物的变化降低到最低程度,目标,以减少、避免组分变化及损失或增多。,地表水现场测定项目有：pH值、色度、水温、浊度、透明度、电导率,、溶解氧,及余氯,3.2 水样的运输和保存,记录,贴好标签,运送,实验室。,在运输过程中，应注意以下几点：1),塞紧采样容器口,(2),样瓶装箱,(3),冷藏、隔热、致冷剂,(4),防冻裂样品瓶,1、水样的运输,水样保存方法：,1,冷藏或冷冻法,2,加入化学试剂保存法,(,1,),加入生物抑制剂,(2),调节,pH,值,(3),加入氧化剂或还原剂,2、水样的保存,时间要求：,运输时间,24h,以内,清洁水样72h,轻污染水样48h,严重污染水样24h,项目,容器类别,保存方法,分析地点,可存放时间,建议,pH,P,或,G,-,现场,-,-,酸碱度,P,或,G,2-5,，暗处,lab,24h,水样充满容器,嗅,G,lab,6h,最好现场测定,电导,P,或,G,2-5,冷藏,lab,24h,最好现场测定,色度,P,或,G,2-5,冷藏,lab,24h,最好现场测定,悬浮物,P,或,G,lab,24h,尽快测，最好单独定容采样,DO,G,（,DO,瓶）,加,MnSO,4,-,，,KI,现场固定，冷暗处,lab,数小时,最好现场测定,Field Testing,COD,G,2-5,冷藏,lab,尽快,20,冷冻,lab,1,月,加硫酸,pH2,lab,1,周,BOD,5,G,20,冷冻,lab,尽快,2-5,冷藏,lab,1,月,硝酸盐氮,P,或,G,酸化，,pH2,，,2-5,冷藏,lab,24h,有些废水不能保存，应尽快分析,亚硝酸盐氮,P,或,G,2-5,冷藏,lab,尽快,有些废水不能保存，应尽快分析,凯氏氮,P,或,G,加硫酸,pH2,lab,24,小时,氨氮,P,或,G,加硫酸,pH2,lab,(1)冷藏或冷冻,水样冷藏能抑制微生物的活动，减缓物理作用和化学反应速度。如将水样保存在1822的冷冻条件下，会显著提高水样中磷、氮、硅化合物以及生化需氧量等监测项目的稳定性。而且，这类保存方法对后续分析测定无影响。,(2)加入保存药剂,保存剂可事先加入空瓶中亦可在采样后立即加入水样中。,经常使用的保存剂有各种酸、碱及杀菌剂，加入量因需要而异。所加入的保存剂不应干扰其它组分的测定。一般加入保存剂的体积很小，其影响可以忽略。,但某些试剂中所含的金属杂质对微量分析是有影响的，应注意减除空白值。,(,1,),加入生物抑制剂,例：,在测定氨氮、硝酸盐氮、化学需氧量的水样中加,HgCl,2,，,可抑制生物的氧化还原作用；,例,:,对测定酚的水样，用,H,3,PO,4,，,调至,pH,为,4,时，加入适量,CuSO,4,，,即可抑制苯酚菌的分解活动,。,(2),调节,pH,值：,例：,测定金属离子的水样常用,HNO,3,酸化至,pH,为,1,2,，既可防止重金属离子水解沉淀，又可避免金属被器壁吸附；,例,:,测定氰化物或挥发性酚的水样加,入,NaOH,调,pH,为,12,时，使之生成稳定的酚盐等,。,(3),加入氧化剂或还原剂,例：,测定汞的水样需加入,HNO,3,(,至,pH,1),和,K,2,Cr,2,O,7,(0,.,05,),，,使,Hg,保持高价态。,例,:,测定硫化物的水样，加入抗坏血酸，可以防止被氧化。,例,:,测定,DO,的水样则需加入少量,MnSO,4,和,KI,固定,DO,(,还原,),等,。,注意：,加入的保存剂不能干扰测定：,保存剂的纯度要高，,作空白试验，对测定结果进行校正,水样贮存期与组分稳定性、浓度、水样的污染程度有关,对于地表水和地下水，加入的保存试剂应该使用高纯品或分析纯试剂，最好用优级纯试剂。当添加试剂的作用相互有干扰时，建议采用分瓶采样、分别加入的方法保存水样。,保 存 剂,适 用 范 围,HgCl,2,HNO,3,H,2,SO,4,NaOH,冷藏或冷冻,酸度、碱度、有机物、色度、BOD、生物机体,各种形式的氮和磷,多种金属,含有机物水样(COD、TOC、油和油脂)、胺类氰化物、有机酸、酚类,常用保存剂的作用和适用范围,作 用,抑制微生物生长,防止金属沉淀,抑制微生物生长，与碱作用,防止化合物的挥发,抑制细菌，减缓化学反应速率,3.1 水样的类型(type of water),3.2 水样的运输和保存(Transportation and Preservation of water sample),3.3 水样的预处理,(water sample pretreatment),3.3 水样的预处理（自学）,预处理目的使欲测组分达到测定方法和仪器要求的形态、浓度，消除,共存组分的干扰。,主要方法包括,水样消解,、,富集和分离,两大类：,测定含有机物水样中的无机元素时，需进行消解处理，,目的,是破坏有机 物，溶解悬浮性固体，将各种价态欲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。,一、,水样消解,消解后的水样应清澈、透明、无沉淀。,1、,硝酸-高氯酸,消解法 适用：含难氧化有机物的水样,注：高氯酸能与羟基化合物反应生成不稳定的高氯酸酯，有发生爆炸的危险，故先加入硝酸，氧化水中的羟基化合物，稍冷后再加高氯酸处理。,2、,硝酸-硫酸,（52）消解法 不适用水样：易生成难溶硫酸盐组分（如铅、钡、锶）的水样。,3、,硫酸-磷酸,消解法 适用水样：含Fe,3+,等离子的水样。,4、,硫酸-高锰酸钾,（5%）消解法 适用：消解测定汞的水样。,5、,多元消解方法,指三元以上酸或氧化剂组成的消解体系。如处理测定总铬的水样时，用硫酸、磷酸和高锰酸钾消解。,6、,碱分解法,适用：当酸体系消解水样易造成挥发组分损失时，可改用碱分解法。即：NaOH+H,2,O,2,（30）或 NH,3,H,2,O+H,2,O,2,（30）,二、,富集与分离,当水样中的欲测组分含量低于分析方法的检测限时，必须进行富集或浓缩；当有共存干扰组分时，就必须采取分离或掩蔽措施。,富集与分离往往不可分割，同时进行。,常用的方法有挥发、蒸发、蒸馏、溶剂萃取、共沉淀、吸附、离子交换、层析,等。,（一）挥发和蒸发浓缩,1、挥发,volatilize,是利用某些污染组分挥发度大，或者将欲测组分转变成易挥发物质，然后用惰性气体带出而达到分离的目的。,硫化物H,2,S+惰性气体(分光光度法),2、蒸发,vaporize,某些金属的易挥发性氧化物、硫酸盐、碳酸盐和磷酸盐的挥发性顺序大致为：砷汞镉银锌铜锡。,（二）蒸馏法,stilling,原理：,是利用水样中各污染组分具有不同沸点而使其彼此分离的方法。,该法操作简便，在测定地面水，工业废水中酚类、氰化物、氟化物、硼化物等项目时都选用此法。,（三）溶剂萃取法,solvent extraction method,原理：,溶剂萃取法是基于物质在不同溶剂相中分配系数不同，而达到组分的富集与分离。,在水质监测实例中则多借助于加入萃取剂的作用，使无机化合物形成有机鳌(络)合物而被有机溶剂萃取，以达到富集、分离之目的。,适用：痕量金属离子与干扰组分分离后，在特定波长下进行测定的各类方法。,（四）共沉淀法,method of precipitation,共沉淀,是指溶液中一种难溶化合物在形成沉淀过程中，将共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来的现象,。,微量元素的富集和分离就是利用这一现象，即利用溶液中的一种沉淀(载体)析出时，将共存于溶液中的某些痕量组分一起沉淀出来。该法称为共沉淀分离法。例如利用生成硫化铜沉淀的同时，可使一升溶液中所含0.02微克的二价汞离子与硫化铜一起共沉淀析出。硫化铜可称为共沉淀剂。,（五）吸附法,absorption method,吸附,是利用多孔性的固体吸附剂将水样中一种和数种组分吸附于表面，以达到分离的目的,。,常用的吸附剂有活性炭activated charcoal、氧化铝aluminum oxide、分子筛molecular sieve等。,被吸附富集于吸附剂表面的污染组分可用有机溶剂或加热解吸出来供测定。,思考题：,1、什么叫水质？什么叫水质指标？水质指标如何分类？,2、水质检验中分析结果表达要注意哪些？,3、水样有哪几种类型？又几种采集方式？,4、采样及盛装容器的材质有和要求？如何清洗？,5、水样有哪几种保存方法？试举几个实例说明怎样根据被测物质的性质选用不同的保存方法。,