環(huán)境監(jiān)測(cè)（第四版） 奚旦立 第二章 水和廢水監(jiān)測(cè)學(xué)習(xí)資料

第二章

水和廢水監(jiān)測(cè)

目錄第一節(jié)水體污染與監(jiān)測(cè)

第二節(jié)水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案制訂

第三節(jié)水樣的采集和保存

第四節(jié)水樣的預(yù)處理

第五節(jié)物理指標(biāo)檢驗(yàn)

第六節(jié)金屬化合物的測(cè)定

第七節(jié)非金屬無(wú)機(jī)化合物的測(cè)定

第八節(jié)有機(jī)污染物的測(cè)定

第九節(jié)底質(zhì)和活性污泥性質(zhì)測(cè)定第一節(jié)水體污染與監(jiān)測(cè)

全球水資源淡水資源一、水體與水體污染（一）水質(zhì)污染分類化學(xué)型污染：由酸堿、有機(jī)或無(wú)機(jī)污染造成的污染。物理型污染：色度、濁度、懸浮物、熱污染、放射性。生物型污染：生活污水、醫(yī)院污水。一、水體與水體污染（二）水體自凈污染物進(jìn)入水體后首先被稀釋，隨后經(jīng)過(guò)復(fù)雜的物理、化學(xué)和生物轉(zhuǎn)化，使污染物濃度降低、性質(zhì)發(fā)生變化，水體自然地恢復(fù)原樣的過(guò)程稱為自凈。（三）水體環(huán)境容量自凈能力決定著水體的環(huán)境容量（潔凈水體所能承載的最大污染物量）。一、水體與水體污染（一）監(jiān)測(cè)分類環(huán)境水體監(jiān)測(cè)水污染源監(jiān)測(cè)二、水污染監(jiān)測(cè)的對(duì)象和目的（二）監(jiān)測(cè)對(duì)象環(huán)境水體：地表水地下水水污染源：工業(yè)廢水生活污水醫(yī)院污水等（三）監(jiān)測(cè)目的

（1）對(duì)江、河、湖、庫(kù)、渠、海水等地表水和地下水中的污染物質(zhì)進(jìn)行經(jīng)常性的監(jiān)測(cè)，以掌握水質(zhì)現(xiàn)狀及其變化趨勢(shì)。

（2）進(jìn)行監(jiān)視性監(jiān)測(cè)，掌握廢（污）水排放量及其污染物濃度和排放總量，評(píng)價(jià)是否符合排放標(biāo)準(zhǔn)，為污染源管理提供依據(jù)。（3）對(duì)水環(huán)境污染事故進(jìn)行應(yīng)急監(jiān)測(cè)，為分析判斷事故原因、危害及制定對(duì)策提供依據(jù)。二、水污染監(jiān)測(cè)的對(duì)象和目的

（4）為國(guó)家政府部門制定水環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)和規(guī)劃提供有關(guān)數(shù)據(jù)和資料。

（5）為開展水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)及進(jìn)行環(huán)境科學(xué)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)手段。

（6）對(duì)環(huán)境污染糾紛進(jìn)行仲裁監(jiān)測(cè)，為判斷糾紛原因提供科學(xué)依據(jù)。

二、水污染監(jiān)測(cè)的對(duì)象和目的（一）優(yōu)先監(jiān)測(cè)污染物監(jiān)測(cè)項(xiàng)目受人力、物力、財(cái)力的限制，不可能將所有的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目都加以測(cè)定，只能是對(duì)那些優(yōu)先監(jiān)測(cè)污染物加以測(cè)定。標(biāo)準(zhǔn)中要求控制、在環(huán)境中難以降解；危害大、毒性大、影響范圍廣；出現(xiàn)頻率高，有可靠檢測(cè)方法。三、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目（二）各水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

（1）地表水：水溫、pH、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總氮、總磷、銅、鋅、硒、砷、汞等。（2）地下水：pH、總硬度、溶解固體物、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、揮發(fā)酚、總氰化物、高錳酸鹽指數(shù)等。（3）生活飲用水：肉眼可見物、色、臭和味、濁度、pH、總硬度、鋁、鐵、錳、銅、鋅、揮發(fā)酚、陰離子表面活性劑等。三、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

（4）廢（污）水：第一類：總汞、烷基汞、總鎘、總鉻、六價(jià)鉻、總砷、總鉛等；第二類：pH、色度、懸浮物、五日生化需氧量、化學(xué)需氧量等。（5）其他水：農(nóng)田灌溉用水：29項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)；漁業(yè)用水：33項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)。三、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目四、水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析方法（一）選擇監(jiān)測(cè)分析方法的原則

靈敏度和準(zhǔn)確度能滿足測(cè)定要求，方法成熟，抗干擾能力好，操作簡(jiǎn)便。（二）監(jiān)測(cè)分析方法的分類1.用于測(cè)定無(wú)機(jī)污染物的方法化學(xué)分析法，原子吸收光譜法，分光光度法，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜（ICP-AES）法，電化學(xué)法，離子色譜法。其他方法：原子熒光光譜法、氣相分子吸收光譜法、電感耦合等離子體-質(zhì)譜（ICP-MS）法等。四、水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析方法2.用于測(cè)定有機(jī)污染物的方法

氣相色譜（GC）法和高效液相色譜（HPLC）法氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）法其他方法：有機(jī)污染物類別測(cè)定、耗氧有機(jī)物測(cè)定五、排污總量測(cè)量方法污染物的排放總量

按照《水污染物排放總量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T92—2002）中的規(guī)定，用某一時(shí)段污染物平均濃度乘以該時(shí)段廢（污）水排放量即為該時(shí)段污染物的排放總量。

“濃度-時(shí)間”排放曲線

“流量-時(shí)間”排放曲線

第二節(jié)水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案制訂一、地表水監(jiān)測(cè)方案制訂1.基礎(chǔ)資料的收集與實(shí)地調(diào)查

2.監(jiān)測(cè)斷面和采樣點(diǎn)的布設(shè)

3.采樣時(shí)間和采樣頻率的確定

4.采樣及監(jiān)測(cè)技術(shù)的選擇

5.結(jié)果表達(dá)、質(zhì)量保證及實(shí)施計(jì)劃（一）基礎(chǔ)資料的收集與實(shí)地調(diào)查（1）水體的水文、氣候、地質(zhì)和地貌資料。（2）水體沿岸城市分布、人口分布、工業(yè)布局、污染源及其排污情況、城市給排水情況等。（3）水體沿岸的資源現(xiàn)狀和水資源的用途，飲用水源分布和重點(diǎn)水源保護(hù)區(qū)，水體流域土地功能及近期使用計(jì)劃等。（4）歷年水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料。（二）監(jiān)測(cè)斷面和采樣點(diǎn)的布設(shè)

背景斷面、對(duì)照斷面、控制斷面、削減斷面一、地表水監(jiān)測(cè)方案制訂對(duì)照斷面控制斷面削減斷面500m1500m控制斷面河流監(jiān)測(cè)斷面設(shè)置AA’BB’C’CDD’EE’FF’GG’河流監(jiān)測(cè)斷面設(shè)置示意圖A—A’對(duì)照斷面G—G’削減斷面B—B’、C—C’、D—D’、

E—E’、F—F’控制斷面排污口水流方向自來(lái)水廠取水點(diǎn)≤50m50～100m中泓垂線有明顯水流處監(jiān)測(cè)垂線確定一、地表水監(jiān)測(cè)方案制訂100～1000m有明顯水流處中泓垂線有明顯水流處監(jiān)測(cè)垂線確定一、地表水監(jiān)測(cè)方案制訂>1500m等間距設(shè)置監(jiān)測(cè)垂線確定一、地表水監(jiān)測(cè)方案制訂采樣點(diǎn)確定＜5m水面下0.5m處5～10m河底以上0.5m處＞10m1/2水深處點(diǎn)擊此處觀看“河流斷面監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)”一、地表水監(jiān)測(cè)方案制訂思考：當(dāng)河道有支流匯入時(shí)應(yīng)如何設(shè)置斷面呢？500m1500m對(duì)照斷面控制斷面削減斷面斷面點(diǎn)位（三）采樣時(shí)間和采樣頻率的確定

（1）飲用水源地全年：至少12次。（2）對(duì)于較大水系、河流、湖、庫(kù)，豐水期、枯水期和平水期每期采樣兩次。（3）潮汐河流全年在大潮期、小潮期采樣監(jiān)測(cè)。（4）屬于國(guó)家監(jiān)控的斷面（或垂線），全年不少于12次。（5）特殊情況，可每年采樣監(jiān)測(cè)一次。

（6）背景斷面每年采樣監(jiān)測(cè)一次，在污染可能較重的季節(jié)進(jìn)行。（7）海水水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測(cè)，每年按豐水期、平水期、枯水期或季度采樣監(jiān)測(cè)2～4次。一、地表水監(jiān)測(cè)方案制訂（四）采樣及監(jiān)測(cè)技術(shù)的選擇（五）結(jié)果表達(dá)、質(zhì)量保證及實(shí)施計(jì)劃一、地表水監(jiān)測(cè)方案制訂二、地下水監(jiān)測(cè)方案制訂（一）調(diào)查和收集資料（二）采樣點(diǎn)的布設(shè)背景值監(jiān)測(cè)井污染控制監(jiān)測(cè)井（三）采樣頻率和采樣時(shí)間的確定采樣頻率采樣時(shí)間（一）采樣點(diǎn)的設(shè)置1.工業(yè)廢水在車間或車間處理設(shè)施的廢水排放口布設(shè)采樣點(diǎn)監(jiān)測(cè)第一類污染物，在工廠廢水總排放口布設(shè)采樣點(diǎn)監(jiān)測(cè)第二類污染物。已有廢水處理設(shè)施的工廠，在處理設(shè)施的總排放口布設(shè)采樣點(diǎn)。如需了解廢水處理效果，還要在處理設(shè)施進(jìn)水口設(shè)采樣點(diǎn)。三、水污染源監(jiān)測(cè)方案制訂2.生活污水對(duì)城市管網(wǎng)污水，采樣點(diǎn)設(shè)在污水排放干管的不同位置和污水進(jìn)入受納水體的排放口。對(duì)城市污水處理廠，在污水進(jìn)口和處理后的總排放口及各單元處理設(shè)施進(jìn)、出水口布設(shè)采樣點(diǎn)。三、水污染源監(jiān)測(cè)方案制訂（二）采樣頻率和采樣時(shí)間工業(yè)廢水和生活污水的排放量和污染物濃度隨工廠生產(chǎn)及居民生活情況常發(fā)生變化，采樣頻率和時(shí)間應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。三、水污染源監(jiān)測(cè)方案制訂第三節(jié)水樣的采集和保存一、水樣類型（一）瞬時(shí)水樣瞬時(shí)水樣是指在某一時(shí)間和地點(diǎn)從水體中隨機(jī)采集的分散單一水樣。（二）混合水樣混合水樣分為等時(shí)混合水樣和等比例混合水樣。（三）綜合水樣不同采樣點(diǎn)同時(shí)采集的各個(gè)瞬時(shí)水樣混合后所得到的水樣。（一）采樣前的準(zhǔn)備

選擇適宜材質(zhì)的盛水容器和采樣器，并清洗干凈。準(zhǔn)備好交通工具。交通工具常使用船只。

（二）采樣方法和采樣器（或采水器）二、地表水樣的采集二、地表水樣的采集簡(jiǎn)易采水器急流采水器提繩；2.帶有軟繩的橡膠塞；3.采樣瓶；4.鉛錘；5.鐵框；6.掛鉤二、地表水樣的采集機(jī)械（泵）式采水器三、地下水樣的采集井水、泉水、自來(lái)水四、廢（污）水樣的采集（一）淺層廢（污）水可從淺埋排水管、溝道中采樣，用采樣容器直接采集，也可用長(zhǎng)把塑料勺采集。（二）深層廢（污）水可用深層采水器或固定在負(fù)重架內(nèi)的采樣容器，沉入監(jiān)測(cè)井采樣。（三）自動(dòng)采樣采用自動(dòng)采水器可自動(dòng)采集瞬時(shí)水樣和混合水樣。廢（污）水自動(dòng)采水器四、廢（污）水樣的采集五、采集水樣注意事項(xiàng)(1)測(cè)定懸浮物、pH、溶解氧、生化需氧量、油類、硫化物、余氯、放射性、微生物等項(xiàng)目需要單獨(dú)采樣；其中，測(cè)定溶解氧、生化需氧量和有機(jī)污染物等項(xiàng)目的水樣必須充滿容器；pH、電導(dǎo)率、溶解氧等項(xiàng)目宜在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。另外，采樣時(shí)還需同步測(cè)量水文參數(shù)和氣象參數(shù)。(2)采樣時(shí)必須認(rèn)真填寫采樣登記表；每個(gè)采樣瓶都應(yīng)貼上標(biāo)簽（填寫采樣點(diǎn)編號(hào)、采樣日期和時(shí)間、測(cè)定項(xiàng)目等）；要塞緊瓶塞，必要時(shí)還要密封。六、流量的測(cè)量(一)地表水流量測(cè)量1.流速-面積法2.浮標(biāo)法(二)廢（污）水流量測(cè)量1.流量計(jì)法2.容積法3.溢流堰法式中：qV——水流量；

h——過(guò)堰水頭；

K——流量系數(shù)；

D——從水流底至堰緣的高度；

B——堰上游水流寬度。公式：用三角堰法測(cè)量流量的示意圖六、流量的測(cè)量(一)水樣的運(yùn)輸為避免水樣在運(yùn)輸過(guò)程中震動(dòng)、碰撞導(dǎo)致?lián)p失或沾污，應(yīng)將其裝箱，并用泡沫塑料或紙條擠緊，在箱頂貼上標(biāo)記。需冷藏的樣品，應(yīng)采取制冷保存措施；冬季應(yīng)采取保溫措施，以免凍裂樣品瓶。(二)水樣的保存方法1.冷藏或冷凍保存法2.加入化學(xué)試劑保存法(三)水樣的過(guò)濾或離心分離七、水樣的運(yùn)輸與保存第四節(jié)水樣的預(yù)處理

環(huán)境水樣所含組分復(fù)雜，并且多數(shù)污染組分含量低，存在形態(tài)各異，所以在分析測(cè)定之前，往往需要進(jìn)行預(yù)處理，以得到欲測(cè)組分適合測(cè)定方法要求的形態(tài)、濃度和消除共存組分干擾的樣品體系。

為什么要進(jìn)行預(yù)處理一、水樣的消解（一）濕式消解法

（1）硝酸消解法：對(duì)于較清潔的水樣，可用硝酸消解。

（2）硝酸-高氯酸消解法：兩種酸都是強(qiáng)氧化性酸，聯(lián)合使用可消解含難氧化有機(jī)物的水樣。

（3）硝酸-硫酸消解法：兩種酸都有較強(qiáng)的氧化能力，結(jié)合使用，可提高消解溫度和消解效果。二者常用體積比為5:2。

（4）硫酸-磷酸消解法：兩種酸的沸點(diǎn)都較高，硫酸氧化性較強(qiáng)，磷酸能與一些金屬離子如Fe3+絡(luò)合，消除其干擾。一、水樣的消解

（5）硫酸-高錳酸鉀消解法：用于消解測(cè)定汞的水樣。高錳酸鉀是強(qiáng)氧化劑，在中性、堿性、酸性條件下都可以氧化有機(jī)物。

（6）硝酸-氫氟酸消解法：氫氟酸能與硅酸鹽和硅膠態(tài)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成四氟化硅而揮發(fā)分離，消除其干擾。

（7）多元消解法：該方法可提高消解效果。例如，處理測(cè)定總鉻的水樣時(shí)，用硫酸、磷酸和高錳酸鉀消解。

（8）堿分解法：用酸體系消解使易揮發(fā)組分損失時(shí)，可用該法，在水樣中加入氫氧化鈉和過(guò)氧化氫溶液，或者氨水和過(guò)氧化氫溶液。一、水樣的消解（二）干灰化法干灰化法又稱干式分解法或高溫分解法。其處理過(guò)程是：取適量水樣于白瓷或石英蒸發(fā)皿中，置于水浴上或用紅外燈蒸干，移入馬弗爐內(nèi)，于450～550℃灼燒到殘?jiān)驶野咨褂袡C(jī)物完全分解除去。取出蒸發(fā)皿，冷卻，用適量2%HNO3（或HCl）溶液溶解樣品灰分，過(guò)濾，濾液定容后供測(cè)定。本方法不適用于處理測(cè)定易揮發(fā)組分（如砷、汞、鎘、硒、錫等）的水樣。一、水樣的消解（三）微波消解法該方法是用微波作為熱源，從樣品和消解液內(nèi)部進(jìn)行加熱并伴隨激烈攪拌，加快了樣品分解速率，提高了加熱效率，并且消解在密閉容器中進(jìn)行，避免了易揮發(fā)元素的損失和有害氣體排放對(duì)環(huán)境造成污染，已有多種商品化微波消解儀銷售。二、富集與分離1.富集是分離的一種，即從大量樣品中收集欲測(cè)定的少量物質(zhì)至一較小體積中，從而提高其濃度至其測(cè)定下限之上。2.分離是將欲測(cè)組分從樣品中單獨(dú)析出，或?qū)讉€(gè)組分一個(gè)一個(gè)地分開，或者根據(jù)各組分的共同性質(zhì)分成若干組。

(一)氣提、頂空和蒸餾法1.氣提法該方法基于把惰性氣體通入調(diào)制好的水樣中，將欲測(cè)組分吹出，直接送入儀器測(cè)定，或?qū)胛找何崭患笤贉y(cè)定。

圖2-7測(cè)定硫化物的氣提分離裝置示意圖1.500mL平底燒瓶(內(nèi)裝水樣)；2.流量計(jì)；3.吸收管；4.50～60℃恒溫水?。?.分液漏斗二、富集與分離2.頂空法該方法常用于測(cè)定揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）水樣的預(yù)處理。例如，測(cè)定水樣中的揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）或揮發(fā)性無(wú)機(jī)物（VICs）時(shí)，先在密閉的容器中裝入水樣，容器上部留存一定空間，再將容器置于恒溫水浴中，經(jīng)一定時(shí)間，容器內(nèi)的氣液兩相達(dá)到平衡。二、富集與分離式中：K——預(yù)測(cè)組分在兩相中的分配系數(shù)；

β——兩相體積比；

[X]G——平衡狀態(tài)下預(yù)測(cè)物X在氣相中的濃度；

[X]L——平衡狀態(tài)下預(yù)測(cè)物X在液相中的濃度；

VG——?dú)庀囿w積；

VL——液相體積。欲測(cè)組分氣相中的平衡濃度[X]G和水樣中原始濃度[X]L0之間的關(guān)系：二、富集與分離3.蒸餾法

蒸餾法是利用水樣中各污染組分具有不同的沸點(diǎn)而使其彼此分離的方法，分為常壓蒸餾法、減壓蒸餾法、水蒸氣蒸餾法、分餾法等。二、富集與分離揮發(fā)酚和氰化物蒸餾裝置示意圖二、富集與分離氟化物水蒸氣蒸餾裝置示意圖(二)萃取法1.溶劑萃取法

溶劑萃取法是基于不同物質(zhì)在互不相溶的兩種溶劑中分配系數(shù)不同，進(jìn)行組分的分離和富集。二、富集與分離

式中：V水——水相體積；

D——分配比；

V有機(jī)——有機(jī)相體積；

E——萃取率。公式萃取率與分配比的關(guān)系二、富集與分離2.固相萃取(SPE)法

固相萃取法的萃取劑是固體，其工作原理基于：水樣中欲測(cè)組分與共存干擾組分在固相萃取劑上作用力強(qiáng)弱不同，使它們彼此分離。固相萃取劑是含C18或C8、氰基、氨基等基團(tuán)的特殊填料。二、富集與分離膜片型固相萃取劑萃取裝置示意圖（三）吸附法吸附法是利用多孔性的固體吸附劑將水樣中一種或數(shù)種組分吸附于表面，再用適宜溶劑、加熱或吹氣等方法將欲測(cè)組分解吸，達(dá)到分離和富集的目的。（四）離子交換法該方法是利用離子交換劑與溶液中的離子發(fā)生交換反應(yīng)進(jìn)行分離的方法。操作程序：交換柱的制備、交換、洗脫。二、富集與分離（五）共沉淀法共沉淀法系指溶液中一種難溶化合物在形成沉淀（載體）過(guò)程中，將共存的某些痕量組分一起載帶沉淀出來(lái)的現(xiàn)象。1.利用吸附作用

該方法常用的載體有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO(OH)2及硫化物等。由于它們是表面積大、吸附力強(qiáng)的非晶形膠體沉淀，故富集效率高。

2.利用生成混晶當(dāng)欲分離微量組分及沉淀劑組分生成沉淀時(shí)，如具有相似的晶格，就可能生成混晶共同析出。3.利用有機(jī)共沉淀劑有機(jī)共沉淀劑的選擇性較無(wú)機(jī)沉淀劑好，得到的沉淀也較純凈，并且通過(guò)灼燒可除去有機(jī)共沉淀劑，留下欲測(cè)元素。二、富集與分離第五節(jié)物理指標(biāo)檢驗(yàn)(一)水溫計(jì)法(二)顛倒溫度計(jì)法一、水溫等級(jí)強(qiáng)度說(shuō)明0無(wú)無(wú)任何氣味1微弱一般人難以察覺(jué)，嗅覺(jué)靈敏者可以察覺(jué)2弱一般人剛能察覺(jué)3明顯已能明顯察覺(jué)4強(qiáng)有顯著的臭味5很強(qiáng)有強(qiáng)烈的惡臭或異味(一)定性描述法(二)臭閾值法臭強(qiáng)度等級(jí)表二、臭和味

（一）水顏色的分類表色、真色（二）測(cè)定方法

1.鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法

2.稀釋倍數(shù)法鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法標(biāo)準(zhǔn)色列三、色度

濁度是反映水中的不溶解物質(zhì)對(duì)光線透過(guò)時(shí)阻礙程度的指標(biāo)，通常僅用于天然水和飲用水，而污水和廢水中不溶物質(zhì)含量高，一般要求測(cè)定懸浮物。測(cè)定濁度的方法有目視比濁法、分光光度法、濁度儀法等。測(cè)定方法：1.目視比濁法2.分光光度法3.濁度儀法四、濁度(一)鉛字法該方法用透明度計(jì)測(cè)定。透明度計(jì)是一種長(zhǎng)33cm，內(nèi)徑2.5cm，并具有刻度的無(wú)色玻璃圓筒，筒底有一磨光玻璃片和放水側(cè)管。測(cè)定時(shí)，將搖勻的水樣倒入筒內(nèi)，從筒口垂直向下觀察，并緩慢由放水口放水，直至剛好能看清底部的標(biāo)準(zhǔn)鉛字印刷符號(hào)，則筒中水柱高度（以cm計(jì)）即為被測(cè)水樣的透明度，讀數(shù)估計(jì)至0.5cm。水位超過(guò)30cm時(shí)為透明水樣。(二)塞氏盤法這是一種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定透明度的方法。塞氏盤為直徑200mm的白鐵片圓板，板面從中心平分為四個(gè)部分，黑白相間，中心穿一帶鉛錘的鉛絲，上面系一用cm標(biāo)記的細(xì)繩。測(cè)定時(shí)，將塞氏盤平放入水中，逐漸下沉，到剛好看不到盤面的白色時(shí)，記錄其深度（cm），即為被測(cè)水的透明度。五、透明度水中的固體物分為總固體物（又稱總殘?jiān)?、溶解固體物（又稱可濾殘?jiān)┖蛻腋∥铮ㄓ址Q不可濾殘?jiān)┤N。它們是表征水中溶解性物質(zhì)、不溶性物質(zhì)含量的指標(biāo)。

六、固體物礦化度是水化學(xué)成分測(cè)定的重要指標(biāo)，用于評(píng)價(jià)水中總含鹽量，是農(nóng)田灌溉用水適用性評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)之一。該指標(biāo)一般只用于天然水。

礦化度的測(cè)定方法有重量法，電導(dǎo)法，陰、陽(yáng)離子加和法，離子交換法，比重計(jì)法等。重量法含義明確，是較簡(jiǎn)單、通用的方法。七、礦化度八、電導(dǎo)率

電導(dǎo)率與電極和電極幾何尺寸間的關(guān)系：

κ=G·Q式中：Q——電極常數(shù)或電導(dǎo)池常數(shù)。

Q=l/A式中：l——兩平行極板間距；

A——極板面積。φn=φind+φref式中：φn——被測(cè)水樣的氧化還原電位，mV；

φind——實(shí)測(cè)水樣的氧化還原電位，mV；

φref——測(cè)定溫度下飽和甘汞電極的電極電位，mV。氧化還原電位測(cè)定裝置1.溫度計(jì)；2.鉑電極；

3.飽和甘汞電極；4.玻璃管；5.廣口瓶九、氧化還原電位第六節(jié)金屬化合物的測(cè)定一、鋁鋁是自然界中的常量元素，毒性不大，但過(guò)量攝入人體，能干擾磷的代謝，對(duì)胃蛋白酶的活性有抑制作用。我國(guó)飲用水限值為0.2mg/L。

（一）電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜（ICP-AES）法（二）間接火焰原子吸收光譜法電感耦合等離子體焰炬示意圖

1.感應(yīng)圈；2.冷卻器；3.輔助氣；

4.炬管；5.載氣電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀示意圖1.進(jìn)樣器；2.ICP焰炬；3.分光器；4.光電轉(zhuǎn)換及測(cè)量部件；5.微型計(jì)算機(jī)；6.記錄儀；7.打印機(jī)；8.高頻電發(fā)生器；9.功率探測(cè)器；10.高頻整流器一、鋁二、汞汞及其化合物屬于劇毒物質(zhì)，主要來(lái)源于金屬冶煉、儀器儀表制造、顏料、塑料、食鹽電解及軍工等廢水。天然水中汞含量一般不超過(guò)0.1μg/L；我國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)限值為0.001mg/L。（一）雙硫腙分光光度法分光光度計(jì)基本組成示意圖1.光源；2.分光系統(tǒng)；3.吸收池；4.檢測(cè)器及放大裝置；

5.指示、記錄儀表；6.穩(wěn)壓電源（二）冷原子吸收光譜法冷原子吸收測(cè)汞儀工作流程二、汞1.汞還原瓶；2.U形管；3.三通閥；4.吸收池；5.流量計(jì)；6、14.汞吸收瓶；7.緩沖瓶；8.抽氣泵；9.低壓汞燈；10.光電倍增管；11.電子放大系統(tǒng)；12.指示表；13.記錄儀；15.水蒸氣吸收瓶（三）冷原子熒光光譜法二、汞冷原子熒光測(cè)汞儀示意圖1.低壓汞燈；2.石英聚光鏡；3.吸收池；4.光電倍增管；5.電子放大系統(tǒng)；6.指示表；7.記錄儀；8.流量計(jì)；9.汞還原瓶；10.熒光池(鋁材發(fā)黑處理)；11.抽氣泵三、鎘

鎘屬劇毒金屬，可在人體的肝、腎等組織中積累，造成臟器組織損傷，尤以對(duì)腎損害最為明顯；還會(huì)導(dǎo)致骨質(zhì)疏松，誘發(fā)癌癥。我國(guó)《生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范》規(guī)定鎘的質(zhì)量濃度不能超過(guò)0.005mg/L。（一）原子吸收光譜法1.火焰原子吸收光譜法2.石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定鎘（銅、鉛）火焰原子吸收光譜法的測(cè)定過(guò)程示意圖三、鎘雙光束原子吸收分光光度計(jì)工作原理IR：參比光束；IS：測(cè)量光束三、鎘

A——吸光度；ρ——待測(cè)元素的質(zhì)量濃度。三、鎘標(biāo)準(zhǔn)加入法工作曲線（3）定量分析方法三、鎘流動(dòng)注射-火焰原子吸收光譜法原理示意圖1．樣品溶液；2．1.5mol/LHNO3；3．切換閥；4．蠕動(dòng)泵；5．樹脂柱；6．原子吸收分光光度計(jì)；7．記錄儀（4）流動(dòng)注射-火焰原子吸收光譜法

(一)石墨爐原子吸收法測(cè)定鎘、銅、鉛（二）雙硫腙分光光度法（三）陽(yáng)極溶出伏安法1.經(jīng)典極譜分析法原理極譜分析是一種在特殊電解條件下，根據(jù)被測(cè)物質(zhì)在電極上進(jìn)行氧化還原反應(yīng)得到的電流-電壓關(guān)系曲線進(jìn)行定性、定量分析的方法，其基本裝置如下圖所示。E為直流電源，AB為均勻滑線電阻，加于電解池（極化池）D兩電極上的電壓可借助移動(dòng)觸點(diǎn)C來(lái)調(diào)節(jié)。V為伏特計(jì)，G為檢流計(jì)。三、鎘極譜分析基本裝置示意圖三、鎘極譜波

滴汞電極上的極限擴(kuò)散電流可用伊爾科維奇（Ilkovic）方程表示：Id=607nD1/2v2/3t1/6c式中：Id——平均極限擴(kuò)散電流；

n——電極上反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移數(shù)；

D——電極上起反應(yīng)的物質(zhì)在溶液

中的擴(kuò)散系數(shù)；

v——汞的流速；

t——在測(cè)量Id的電壓時(shí)的滴汞周期；

c——在電極上發(fā)生反應(yīng)物質(zhì)的濃度。三、鎘2.陽(yáng)極溶出伏安法陽(yáng)極溶出伏安法測(cè)定要點(diǎn)：（1）水樣預(yù)處理。（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。（3）樣品測(cè)定。伏安曲線三、鎘四、鉛鉛是可在人體和動(dòng)植物中積累的有毒金屬，其主要毒性效應(yīng)是導(dǎo)致貧血、神經(jīng)機(jī)能失調(diào)和腎損傷等。鉛對(duì)水生生物的安全質(zhì)量濃度為0.16mg/L。（一）原子吸收光譜法（二）雙硫腙分光光度法（三）陽(yáng)極溶出伏安法（四）示波極譜分析法（五）電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜（ICP-AES）法五、銅銅是人體所必需的微量元素，缺銅會(huì)導(dǎo)致貧血、腹瀉等，但過(guò)量攝入銅亦會(huì)產(chǎn)生危害。銅對(duì)水生生物的危害較大。

（一）原子吸收光譜法（二）二乙氨基二硫代甲酸鈉分光光度法（三）新亞銅靈萃取分光光度法（四）陽(yáng)極溶出伏安法（五）示波極譜法（六）ICP-AES法六、鋅鋅是人體必不可少的有益元素，每升水含數(shù)毫克鋅對(duì)人體和溫血?jiǎng)游餆o(wú)害，但對(duì)魚類和其他水生生物影響較大。（一）原子吸收光譜法（二）雙硫腙分光光度法（三）陽(yáng)極溶出伏安法（四）示波極譜分析法（五）ICP-AES法七、鉻鉻是生物體所必需的微量元素之一。鉻的毒性與其存在價(jià)態(tài)有關(guān)，六價(jià)鉻具有強(qiáng)毒性，為致癌物質(zhì)，并易被人體吸收而在體內(nèi)積累。

（一）二苯碳酰二肼分光光度法六價(jià)鉻、總鉻（二）火焰原子吸收光譜法測(cè)定總鉻（三）硫酸亞鐵銨滴定法八、砷元素砷毒性極低，而砷的化合物均有劇毒，三價(jià)砷化合物比其他價(jià)砷化合物毒性更強(qiáng)。砷化合物容易在人體內(nèi)積累，造成急性或慢性中毒。

（一）新銀鹽分光光度法（二）二乙氨基二硫代甲酸銀分光光度法（三）氫化物發(fā)生-原子吸收光譜法（四）原子熒光光譜法測(cè)定砷、硒、銻、鉍新銀鹽分光光度法：注：1.反應(yīng)管；2.U形管；3.脫胺管；4.吸收管。砷化氫發(fā)生與吸收裝置示意圖八、砷氫化物發(fā)生-原子吸收光譜法：八、砷氫化物發(fā)生-原子吸收光譜法測(cè)定裝置示意圖第七節(jié)非金屬無(wú)機(jī)物的測(cè)定詳細(xì)內(nèi)容可查閱《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》（第四版）和其他水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料。

九、其他金屬化合物第七節(jié)非金屬無(wú)機(jī)化合物的測(cè)定（一）酸度

指水中所含能與強(qiáng)堿發(fā)生中和作用的物質(zhì)的總量。測(cè)定方法：1.酸堿指示劑滴定法

2.電位滴定法（二）堿度

指水中所含能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的物質(zhì)總量，包括強(qiáng)堿、弱堿、強(qiáng)堿弱酸鹽等。測(cè)定方法：1.酸堿指示劑滴定法

用酸堿指示劑的顏色變化指示滴定終點(diǎn)

2.電位滴定法

用滴定過(guò)程中pH的變化指示滴定終點(diǎn)一、酸度和堿度測(cè)定水的總堿度時(shí)，可能出現(xiàn)下列5種情況：

(1)M=0（或P=T）；

(2)P>M（或P>0.5T）；

(3)P=M

；

(4)P<M（或P<0.5T）；

(5)P=0（或M=T）。水中堿度組成示意圖一、酸度和堿度二、pH

pH和酸度、堿度的區(qū)別和聯(lián)系：

pH表示水的酸堿性的強(qiáng)弱，而酸度或堿度是水中所含酸或堿物質(zhì)的含量。同樣酸度的溶液，如1L0.1mol/L鹽酸和1L0.1mol/L乙酸，二者的酸度都是5000mg/L（以CaCO3計(jì)），但其pH卻大不相同。

測(cè)定水的pH的方法：1.比色法2.玻璃電極法玻璃電極法測(cè)量pH原理示意圖三、溶解氧（DO）溶解氧：溶解于水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧。大氣壓下降、水溫升高、含鹽量增加，都會(huì)導(dǎo)致溶解氧含量降低。測(cè)定水中溶解氧的方法：1.碘量法2.修正的碘量法3.氧電極法三、溶解氧（DO）極譜型氧電極結(jié)構(gòu)示意圖溶解氧測(cè)定儀

原理示意圖1.黃金陰極；2.銀-氯化銀陽(yáng)級(jí)；3.聚四氟乙烯薄膜；4.KCl溶液；5.殼體四、氰化物氰化物包括簡(jiǎn)單氰化物、絡(luò)合氰化物和有機(jī)氰化物（腈）。簡(jiǎn)單氰化物易溶于水、毒性大；絡(luò)合氰化物在水體中受pH、水溫和光照等影響解離為毒性強(qiáng)的簡(jiǎn)單氰化物。測(cè)定方法：

1.硝酸銀滴定法2.分光光度法五、氟化物氟化物廣泛存在于天然水中。有色冶金、鋼鐵和鋁加工、玻璃、磷肥、電鍍、陶瓷、農(nóng)藥等行業(yè)排放的廢水和含氟礦物廢水是氟化物的人為污染源。測(cè)定水中氟化物的方法：1.離子色譜法2.氟離子選擇電極法3.氟試劑分光光度法4.其他方法離子色譜分析流程示意圖離子色譜圖離子色譜法：五、氟化物氟離子選擇電極法：五、氟化物氟離子選擇電極結(jié)構(gòu)示意圖六、含氮化合物（一）氨氮水中的氨氮是指以游離氨(或稱非離子態(tài)氨,NH3)和離子態(tài)氨（NH4+）形式存在的氮。測(cè)定水中氨氮的方法：

1.納氏試劑分光光度法2.水楊酸-次氯酸鹽分光光度法3.氣相分子吸收光譜法4.離子選擇電極法5.滴定法氣相分子吸收光譜法：六、含氮化合物氣相分子吸收光譜儀組成示意圖（二）亞硝酸鹽氮亞硝酸鹽氮（NO2--N）是氮循環(huán)的中間產(chǎn)物。在氧和微生物的作用下，可被氧化成硝酸鹽；在缺氧條件下也可被還原為氨。水中亞硝酸鹽氮常用的測(cè)定方法：1.N-(1-萘基)乙二胺分光光度法2.離子色譜法3.氣相分子吸收光譜法六、含氮化合物（三）硝酸鹽氮硝酸鹽是在有氧環(huán)境中最穩(wěn)定的含氮化合物，也是含氮有機(jī)物經(jīng)無(wú)機(jī)化作用最終階段的分解產(chǎn)物。清潔的地表水硝酸鹽氮（NO3--N）含量較低，受污染水體和一些深層地下水中硝酸鹽氮含量較高。水中硝酸鹽氮的測(cè)定方法：1.酚二磺酸分光光度法2.氣相分子吸收光譜法3.紫外分光光度法六、含氮化合物（四）凱氏氮?jiǎng)P氏氮是指以凱氏（Kjeldahl）法測(cè)得的含氮量。它包括氨氮和在此條件下能轉(zhuǎn)化為銨鹽而被測(cè)定的有機(jī)氮化合物。可用凱氏氮與氨氮的差值表示有機(jī)氮含量。將有機(jī)氮轉(zhuǎn)變成氨氮，然后在堿性介質(zhì)中蒸餾出氨，用硼酸溶液吸收，以分光光度法或滴定法測(cè)定氨氮含量，即為水樣中的凱氏氮含量。六、含氮化合物（五）總氮水中的總氮含量是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一。其測(cè)定方法通常采用過(guò)硫酸鉀氧化，使有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}，用紫外分光光度法或離子色譜法、氣相分子吸收光譜法測(cè)定。六、含氮化合物七、硫化物地下水（特別是溫泉水）及生活污水常含有硫化物，其中一部分是在厭氧條件下，由于微生物的作用，使硫酸鹽還原或含硫有機(jī)物分解而產(chǎn)生的。焦化、造氣、選礦、造紙、印染、制革等工業(yè)廢水中亦含有硫化物。測(cè)定水中硫化物的主要方法：1.亞甲基藍(lán)分光光度法2.碘量法3.間接火焰原子吸收光譜法4.氣相分子吸收光譜法間接火焰原子吸收光譜法：七、硫化物硫化物轉(zhuǎn)化吹氣裝置示意圖八、含磷化合物在天然水和廢（污）水中，磷主要以各種磷酸鹽和有機(jī)磷化合物（如磷脂等）形式存在，也存在于腐殖質(zhì)顆粒和水生生物中。磷是生物生長(zhǎng)的必需元素之一，但水體中磷含量過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化，使水質(zhì)惡化。預(yù)處理：測(cè)定水中磷的主要方法：1.鉬酸銨分光光度法2.鉬銻抗分光光度法3.孔雀綠-磷鉬雜多酸分光光度法測(cè)定磷預(yù)處理方法示意圖八、含磷化合物九、其他非金屬無(wú)機(jī)化合物根據(jù)地表水、地下水、廢（污）水類型和對(duì)其水質(zhì)要求不同，還可能要求測(cè)定其他非金屬無(wú)機(jī)化合物，如氯化物、碘化物、硫酸鹽、余氯、硼、二氧化硅等。它們的監(jiān)測(cè)分析方法可查閱相關(guān)資料。第八節(jié)有機(jī)污染物的測(cè)定（一）化學(xué)需氧量(COD)

化學(xué)需氧量是指在一定條件下，氧化1L水樣中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，以氧的質(zhì)量濃度（單位為mg/L）表示。

氧化回流裝置示意圖一、綜合指標(biāo)和類別指標(biāo)1.重鉻酸鉀法

滴定過(guò)程：滴定前接近終點(diǎn)終點(diǎn)一、綜合指標(biāo)和類別指標(biāo)COD測(cè)定實(shí)驗(yàn)的結(jié)果：終點(diǎn)接近終點(diǎn)滴定前一、綜合指標(biāo)和類別指標(biāo)2.恒電流庫(kù)侖滴定法式中：m——電極反應(yīng)物的質(zhì)量；

I——電解電流；

t——電解時(shí)間；

96500——法拉第常數(shù)；

M——電極反應(yīng)物的摩爾質(zhì)量；

n——1mol電極反應(yīng)物的電子轉(zhuǎn)移數(shù)。公式：一、綜合指標(biāo)和類別指標(biāo)庫(kù)侖滴定式COD測(cè)定儀工作原理示意圖3.快速消解分光光度法4.氯氣校正法一、綜合指標(biāo)和類別指標(biāo)（二）高錳酸鹽指數(shù)以高錳酸鉀溶液為氧化劑測(cè)得的化學(xué)需氧量，稱高錳酸鹽指數(shù)，以氧的質(zhì)量濃度（單位為mg/L）表示。該指數(shù)常被作為反映地表水受有機(jī)物和還原性無(wú)機(jī)物污染程度的綜合指標(biāo)?；瘜W(xué)需氧量（CODCr）和高錳酸鹽指數(shù)是采用不同的氧化劑在各自的氧化條件下測(cè)定的，難以找出明顯的相關(guān)關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，重鉻酸鉀法的氧化率可達(dá)90%，而高錳酸鉀法的氧化率為50%左右，兩者均未完全氧化，因而都只是一個(gè)相對(duì)參考數(shù)據(jù)。一、綜合指標(biāo)和類別指標(biāo)（三）生化需氧量(BOD)生化需氧量是指在有溶解氧的條件下，好氧微生物在分解水中有機(jī)物的生物化學(xué)氧化過(guò)程中所消耗的溶解氧量。

BOD是反映水體被有機(jī)物污染程度的綜合指標(biāo)，也是研究廢（污）水的可生化降解性和生化處理效果，以及生化處理廢（污）水工藝設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)研究中的重要參數(shù)。測(cè)定方法：1.五日培養(yǎng)法2.微生物電極法3.其他方法一、綜合指標(biāo)和類別指標(biāo)BOD5測(cè)定的稀釋倍數(shù)

1.五日培養(yǎng)法一、綜合指標(biāo)和類別指標(biāo)BOD5期望值/(mg·L-1)稀釋倍數(shù)水樣類型6~20210~30520~301040~12020100~30050200~600100400~12002001000~6000500~1000河水、生物凈化的生活污水河水、生物凈化的生活污水生物凈化的生活污水澄清的生活污水或輕度污染的工業(yè)廢水輕度污染的工業(yè)廢水或原生活污水輕度污染的工業(yè)廢水或原生活污水重度污染的工業(yè)廢水或原生活污水重度污染的工業(yè)廢水(1)測(cè)定原理(2)非稀釋法(3)稀釋法

一、綜合指標(biāo)和類別指標(biāo)2.微生物電極法微生物電極結(jié)構(gòu)示意圖微生物電極BOD測(cè)定儀的工作原理示意圖一、綜合指標(biāo)和類別指標(biāo)3.其他方法庫(kù)侖滴定法BOD測(cè)定儀工作原理示意圖一、綜合指標(biāo)和類別指標(biāo)（四）總有機(jī)碳（TOC）總有機(jī)碳是以碳的含量表示水體中有機(jī)物總量的綜合指標(biāo)。由于TOC的測(cè)定采用燃燒法，因此能將有機(jī)物全部氧化，它比BOD或COD更能反映有機(jī)物的總量。目前廣泛應(yīng)用的測(cè)定TOC的方法是燃燒氧化-非色散紅外吸收法。

TOC測(cè)定儀流程示意圖一、綜合指標(biāo)和類別指標(biāo)（五）揮發(fā)酚根據(jù)酚類物質(zhì)能否與水蒸氣一起蒸出，分為揮發(fā)酚與不揮發(fā)酚。通常認(rèn)為沸點(diǎn)在230℃以下的為揮發(fā)酚（屬一元酚），而沸點(diǎn)在230℃以上的為不揮發(fā)酚。揮發(fā)酚的主要分析方法：1.4-氨基安替比林分光光度法2.溴化滴定法一、綜合指標(biāo)和類別指標(biāo)（六）油類油類化合物漂浮在水體表面，影響空氣與水體界面間的氧交換；分散于水中的油可被微生物氧化分解，消耗水中的溶解氧，使水質(zhì)惡化。測(cè)定水中油類物質(zhì)的方法：1.重量法2.紅外分光光度法3.非色散紅外吸收法一、綜合指標(biāo)和類別指標(biāo)（一）揮發(fā)性鹵代烴揮發(fā)性鹵代烴主要指三鹵甲烷、四氯化碳等。各種鹵代烴均有特殊氣味和毒性，可通過(guò)皮膚接觸、呼吸或飲水進(jìn)入人體。測(cè)定水樣中鹵代烴的方法：1.氣相色譜（GC）法2.氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）法二、特定有機(jī)污染物氣相色譜法：氣相色譜儀測(cè)定流程1.載氣鋼瓶；2.減壓閥；3.干燥凈化管；4.穩(wěn)壓閥；5.流量計(jì)；6.汽化室；7.色譜柱；8.檢測(cè)器；9.阻抗轉(zhuǎn)換及放大器二、特定有機(jī)污染物（二）揮發(fā)性有機(jī)物凡在標(biāo)準(zhǔn)狀況（273K，101.325kPa）下，飽和蒸氣壓大于0.13kPa的有機(jī)物（不包括金屬有機(jī)化合物和有機(jī)酸類）為揮發(fā)性有機(jī)物。測(cè)定方法：1.吹掃捕集-氣相色譜（P＆T-GC）法2.頂空氣相色譜-質(zhì)譜（HSGC-MS）法二、特定有機(jī)污染物二、特定有機(jī)污染物24種VOCs混合標(biāo)準(zhǔn)溶液氣相色譜圖

GC-MS聯(lián)用儀組成方塊圖二、特定有機(jī)污染物1.