水樣采集與處理課件

1、水質(zhì)樣品的采集與處理 2 第一章第一章 緒論緒論 第一節(jié) 水質(zhì)理化檢驗概述 第二節(jié) 水樣的采集、保存 第三節(jié) 水樣的預(yù)處理 3 第一節(jié)第一節(jié) 水質(zhì)理化檢驗概述水質(zhì)理化檢驗概述 一、水資源及其分布 二、水污染及其危害 三、水質(zhì)理化檢驗的任務(wù)和意義 四、水質(zhì)理化檢驗方法 4 1.1.水的分布水的分布 一、水資源及其分布一、水資源及其分布 5 地球上的地球上的水量水量極其極其豐富豐富，但，但分布極不均勻分布極不均勻 大部分為咸水，占總水量的大部分為咸水，占總水量的97.3%97.3%，淡水僅，淡水僅 占總水量的占總水量的2.7%2.7%。 人類真正能直接使用的河、湖淡水只全部人類真正能直接使用的河、

2、湖淡水只全部 淡水占總儲量的淡水占總儲量的0.36%0.36%！ 1.1.水的分布水的分布 6 如果地球 上的水相 當(dāng)于一杯 水, 其中淡水 只相當(dāng)于 一湯匙的 水, 而容易開發(fā) 利用的淡水 只相當(dāng)于一 滴水, 這一滴可利用的 淡水還被不同程 度地污染了. 7 . .水的特點及其對人類的作用水的特點及其對人類的作用2 2 流動性 不可替代性 可更新性 時空分布不均勻 商品性 （1）水的特點 8 （2）對人類的作用）對人類的作用 輸送養(yǎng)分，吸收養(yǎng)分，排出毒物，維 持機體養(yǎng)分平衡； 調(diào)節(jié)體溫； 影響人類生產(chǎn)活動。 9 3. 水的循環(huán)水的循環(huán)（the cycle of water ） （1）自然循環(huán)

3、 10 （2）社會循環(huán) 11 4. 4. 水及水環(huán)境組成水及水環(huán)境組成 天然水：水及其所含雜質(zhì)的總稱。 淡水的雜質(zhì)：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、 SO42-、SiO32- 和HCO32-。 12 二、水污染及其危害二、水污染及其危害 水體是河流、湖泊、沼澤、冰川、海洋及地 下水的總稱。它不僅包括水，也包括水中的懸 浮物、底泥及水生生物等。 水+ 懸浮物 + 底質(zhì) = 水體 水體污染:污染物進入水體中，其含量超過了 水體的自然凈化能力，使水體的物理、化學(xué)性 質(zhì)或生物群落組成發(fā)生變化，從而降低了水體 使用價值的現(xiàn)象 1.水污染 13 2. 水污染的危害 （1）危害人體健康 （2）影響

4、工農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 （3）破壞生態(tài)平衡 14 水俁病事件水俁病事件 骨痛病事件骨痛病事件 15 3.水污染物和污染源 水體污染物：造成水體的水質(zhì)、生物、底質(zhì) 質(zhì)量惡化的物質(zhì)或能量。 水體污染源：向水體排放污染物的來源、場 所、設(shè)備和裝置等。 16 降雨淋洗大氣中的污染物降雨淋洗大氣中的污染物 水體污染源水體污染源 自然因素自然因素 人為因素人為因素 工業(yè)排放的廢水工業(yè)排放的廢水 生活污水生活污水 農(nóng)田排水農(nóng)田排水 垃圾經(jīng)降雨淋洗流入水體的污染物垃圾經(jīng)降雨淋洗流入水體的污染物 17 水體污染 18 4. 水體的自凈作用 自凈作用：污染物排入水環(huán)境后，經(jīng)過一系列 復(fù)雜的物理、化學(xué)變化和生物轉(zhuǎn)化，

5、使水體可 基本上或完全恢復(fù)到原來的狀態(tài)，這個過程稱 為水體自凈。 水體自凈能力的影響因素： （1）污染物的理化性質(zhì)和毒性； （2）承受水體本身的各種環(huán)境條件。 自凈容量：水體能承受污染物的限度。 19 三、水質(zhì)理化檢驗的任務(wù)和意義三、水質(zhì)理化檢驗的任務(wù)和意義 1. 水質(zhì)和水質(zhì)指標 水質(zhì)：水及其中雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的綜合 特征。 水質(zhì)指標：衡量水中雜質(zhì)的具體尺度?？?反映出水中雜質(zhì)的種類和數(shù)量，可判斷水 質(zhì)的優(yōu)劣和是否符合要求。 20 水質(zhì)指標的分類 衛(wèi)生學(xué)角度： 感官性狀、化學(xué)、毒理學(xué)、細菌學(xué)和放射性 等類 污染監(jiān)測角度： 一般性狀指標、有機污染的三氧平衡參數(shù)、 富營養(yǎng)污染指標、無機污染指標、有

6、機毒物 污染指標、放射性污染指標、病源微生物污 染指標、水生生物相指標等類。 21 2. 水質(zhì)理化檢驗的任務(wù) （1）水質(zhì)本底監(jiān)測。 （2）水污染現(xiàn)狀和趨勢監(jiān)測。 （3）污染源和污染程度監(jiān)測。 3. 水質(zhì)理化檢驗的意義 （1）防止發(fā)生急慢性中毒和疾病蔓延。 （2）檢查執(zhí)行標準情況。 （3）為污染治理提供依據(jù)。 22 四、水質(zhì)理化檢驗方法 1. 水質(zhì)理化檢驗的特點： （1）測定對象多變。 （2）待測成分含量變化大。 （3）干擾嚴重。 （4）可供選擇的方法多。 23 2. 水質(zhì)理化檢驗的方法要求 （1）適用范圍廣。 （2）靈敏度高。 （3）操作簡便。 （4）經(jīng)濟實用。 24 2. 水質(zhì)理化檢驗的方法

7、要求 （1）適用范圍廣。 （2）靈敏度高。 （3）操作簡便。 （4）經(jīng)濟實用。 25 （1）選擇原則： l按技術(shù)的成熟性，優(yōu)先：標準統(tǒng)一等效 l考慮待測物種類、含量 l可行性（經(jīng)濟、技術(shù)、便捷） （2）分類： l測無機物原子吸收法、分光光度法、等離子 體發(fā)射光譜法、電化學(xué)法、離子色譜法及其他 l測有機物色譜法、分光光度法、化學(xué)法等 3. 水質(zhì)監(jiān)測分析方法 26 各類分析方法在水質(zhì)監(jiān)測中所占比重 27 常用水質(zhì)監(jiān)測方法測定項目 28 一、樣品采集 二、水樣的運輸和保存 第二節(jié)第二節(jié) 水樣的采集、保存水樣的采集、保存 29 第二節(jié)第二節(jié) 水樣的采集、保存水樣的采集、保存 一、樣品的采集 1. 準備

8、器材（采樣裝置和盛樣容器） （1）采樣器具的材質(zhì)要求： l化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 l大小和形狀適宜 l不吸附欲測組分 l容易清洗并可反復(fù)使用 l 30 （2）采樣器（water Sampler） 水桶 單層采水瓶 急流采水器 雙層溶解氣體采樣瓶 其他采水器 31 32 自動采水裝置 便攜式 冷藏型玻璃纖維體 采樣儀 微電腦江河水質(zhì) 自動采樣器 33 2. 采樣量 取決于測定項目。 實際采樣量以測定項目的實際情況分別計 算需用量并增加2030。 34 水井水井(water well) 利用抽水機設(shè)備利用抽水機設(shè)備 涌水口處直涌水口處直 接采樣接采樣 對于自來水，也對于自來水，也 要先將水龍頭完要先將水龍頭

9、完 全打開，放水?dāng)?shù)全打開，放水?dāng)?shù) 分鐘，排出管道分鐘，排出管道 中積存的死水后中積存的死水后 再采樣再采樣 3. 采樣方法 （1）天然水與生活飲用水水樣的采集 35 水井水井(water well) 利用抽水機設(shè)備利用抽水機設(shè)備 涌水口處直涌水口處直 接采樣接采樣 對于自來水，也對于自來水，也 要先將水龍頭完要先將水龍頭完 全打開，放水?dāng)?shù)全打開，放水?dāng)?shù) 分鐘，排出管道分鐘，排出管道 中積存的死水后中積存的死水后 再采樣再采樣 3. 采樣方法 （1）天然水與生活飲用水水樣的采集 36 1 1）在車間或車間處理設(shè)備的廢）在車間或車間處理設(shè)備的廢 水排放口設(shè)置采樣點，測一類水排放口設(shè)置采樣點，測一類

10、 污染。污染。 2 2）在工廠廢水總排放口布設(shè)）在工廠廢水總排放口布設(shè) 采樣點，測二類污染物。采樣點，測二類污染物。 （3）工業(yè)廢水水樣的采集 37 3 3）已有廢水處理設(shè)施的工廠，）已有廢水處理設(shè)施的工廠， 在處理設(shè)施的排放口布設(shè)采在處理設(shè)施的排放口布設(shè)采 樣點。為了解廢水處理效果，樣點。為了解廢水處理效果， 可在進出口分別設(shè)置采樣點?？稍谶M出口分別設(shè)置采樣點。 4 4）在排污渠道上，采樣）在排污渠道上，采樣 點應(yīng)設(shè)在渠道較直，水量點應(yīng)設(shè)在渠道較直，水量 穩(wěn)定，上游無污水匯入的穩(wěn)定，上游無污水匯入的 地方?？稍谒嫦碌胤?。可在水面下1/41/4 1/21/2處采樣，作為代表平處采樣，作為代表

11、平 均濃度水樣采集。均濃度水樣采集。 38 l工業(yè)廢水：每年采樣監(jiān)測工業(yè)廢水：每年采樣監(jiān)測24 次；次； l生活污水：每年采樣監(jiān)測生活污水：每年采樣監(jiān)測2次，春次，春 、夏季各、夏季各1次；次； l醫(yī)院污水：每年采樣監(jiān)測醫(yī)院污水：每年采樣監(jiān)測4次，每次，每 季度季度1次。次。 環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范對向國家直接報送數(shù)據(jù)的廢水排放源規(guī)定：對向國家直接報送數(shù)據(jù)的廢水排放源規(guī)定： 采樣時間和頻率 39 4. 水系污染調(diào)查時水樣的采集 合理設(shè)置采樣點，建立水體污染監(jiān)測網(wǎng) 40 二、水樣的運輸和保存 （Preservation and transportation of water sampl

12、e） （一）水樣的運輸 l采樣記錄和樣品登記 l水樣運輸注意事項： （1）塞緊容器口 （2）裝箱運送 （3） 冷藏 （4）保溫（防凍裂樣品瓶） 41 （二）水樣的保存（二）水樣的保存 1.保存要求： 不發(fā)生物理、化學(xué)、生物變化；不損失組分；不 玷污（不增加待測組分和干擾組分） 2.容器的要求 l選性能穩(wěn)定，不易吸附預(yù)測組分，雜質(zhì)含量低的 材料制成的容器。 l常用的容器材質(zhì)：硼硅玻璃、聚乙烯、石英和聚 四氟乙烯。 42 （二）水樣的保存（二）水樣的保存 3.保存時間要求： l即最長貯放時間，一般污水的存放時間越短越好。 l清潔水樣72h；輕污染水樣48h；嚴重污染水樣12h； 運輸時間24h以內(nèi)

13、。 43 （1）冷藏或冷凍法 （2）加入化學(xué)試劑保存法 1）加入生物抑制劑 2）調(diào)節(jié)pH值 3）加入氧化劑或還原劑 保 存 劑 作 用 適 用 范 圍 HgCl2 HNO3 H2SO4 NaOH 抑制微生物生長 防止金屬沉淀 抑制微生物生長，與堿 作用 防止化合物的揮發(fā) 各種形式的氮和磷 多種金屬 含有機物水樣（COD、TOC、 油和油脂）、胺類 氰化物、有機酸、酚類 4.保存方法： 44 項目容器保存方法及可保存時間 45 項目容器保存方法及可保存時間 硫化物G每100mL水樣，加4滴乙酸鋅溶液 （220g/L）及1mL氫氧化鈉溶液 (40g/L)，暗處可保存7天 一般金屬P(A)，G(A)

14、加硝酸至pH2，可保存6個月 六價鉻G(A)(內(nèi)壁無磨損) 加氫氧化鈉至pH 79，盡快測定 汞 G(A)加硝酸溶液(1+9,含重鉻酸鉀50g/L) 至 pH2,可保存1月 銀G(A)(棕色)加硝酸至pH2 砷G(A)，P(A)加硫酸至pH2，可保存7天 硒G(A)，P(A)冷藏 有機氯農(nóng)藥 (六六六、滴滴涕) G(S) 襯聚四氟乙烯蓋 冷藏，可保存7天。如有游離余氯， 每升水樣加100mg抗壞血酸?，F(xiàn)場萃 取，冷藏，可保存較長時間。 鹵代烴類 (CHCl3、CCl4) G現(xiàn)場處理后冷藏，4h內(nèi)測定 46 硼P無要求，28天 余氯G現(xiàn)場測定 氨氮、硝酸鹽氮G，P每升水樣加0.8mL硫酸 (20

15、=1.84g/mL),冷藏,24h內(nèi)測定 耗氧量G每升水樣加0.8mL硫酸 (20=1.84g/mL)，24h內(nèi)測定 亞硝酸鹽氮G，P冷藏，盡快測定 氟化物P無要求，28天 氯化物、硫酸鹽G，P冷藏，28天 碘化物G24h內(nèi)測定 氰化物、揮發(fā)酚 類 G加氫氧化鈉至pH12,冷藏,24h內(nèi) 測定；如有游離余氯，加亞砷酸鈉 除去 47 項目容器保存方法及可保存時間 石油 G（有機溶劑洗滌） 現(xiàn)場萃取，24h測定 硫化物 G每升水樣加8滴乙酸鋅 (220g/L及1mL氫氧化鈉（ 40g/L),暗處放置7天 甲醛 乙醛 丙烯醛 G每升水樣加1mL硫酸，冷 藏，24小時內(nèi)測定 苯及笨烯物， 有機磷 G冷

16、藏， 24小時內(nèi)測定 48 項目容器保存方法及可保存時間 石油 G（有機溶劑洗滌） 現(xiàn)場萃取，24h測定 硫化物 G每升水樣加8滴乙酸鋅 (220g/L及1mL氫氧化鈉（ 40g/L),暗處放置7天 甲醛 乙醛 丙烯醛 G每升水樣加1mL硫酸，冷 藏，24小時內(nèi)測定 苯及笨烯物， 有機磷 G冷藏， 24小時內(nèi)測定 49 項目容器保存方法及可保存時間 石油 G（有機溶劑洗滌） 現(xiàn)場萃取，24h測定 硫化物 G每升水樣加8滴乙酸鋅 (220g/L及1mL氫氧化鈉（ 40g/L),暗處放置7天 甲醛 乙醛 丙烯醛 G每升水樣加1mL硫酸，冷 藏，24小時內(nèi)測定 苯及笨烯物， 有機磷 G冷藏， 24小

17、時內(nèi)測定 50 濕法干法 消解法 1.HNO3 2. HNO3-HClO4 3. HNO3-H2SO4 4. H2SO4-H3PO4 5. H2SO4-KMnO4 6.多元消解法多元消解法 1.NaOH-H2O2 2.NH3H2O-H2O2 酸式消解法堿式消解法 干灰化法 51 濕法干法 消解法 1.HNO3 2. HNO3-HClO4 3. HNO3-H2SO4 4. H2SO4-H3PO4 5. H2SO4-KMnO4 6.多元消解法多元消解法 1.NaOH-H2O2 2.NH3H2O-H2O2 酸式消解法堿式消解法 干灰化法 52 1.濕式消解法濕式消解法 53 1.濕式消解法濕式消解法

18、 54 l處理過程是：取適量水樣于白瓷或石英蒸發(fā)皿中， 置于水浴上蒸干，移入馬福爐內(nèi)，于450550 灼燒至殘渣呈灰白色，使有機物完全分解除去。 取出蒸發(fā)皿，冷卻，用適量2%HNO3(或HCl)溶解樣 品灰分，過濾，濾液定容后供測定。 灼燒稀酸溶解過濾定容 l本方法不適用于處理測定易揮發(fā)組分(如砷、汞 等)的水樣。 55 二、富集與分離 (enriching and separation) 56 （一）揮發(fā)和蒸發(fā)濃縮（一）揮發(fā)和蒸發(fā)濃縮 （二）蒸餾法（二）蒸餾法 （三）溶劑萃取法（三）溶劑萃取法 （四）離子交換法（四）離子交換法 （五）共沉淀法（五）共沉淀法 （六）吸附法（六）吸附法 （七）其他富集分離預(yù)處理方法（七）其他富集分離預(yù)處理方法 富集與分離常用的方法富集與分離常用的方法 57 （一）揮發(fā)和蒸發(fā)濃縮 1.揮發(fā)分離法 l欲測組分揮發(fā)度大 l欲測組分轉(zhuǎn)變成易揮