環(huán)境監(jiān)測(cè)第二章

了解水質(zhì)監(jiān)測(cè)的目的、項(xiàng)目等掌握河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案的制定，水樣預(yù)處理技術(shù)，、保存

重點(diǎn)掌握水體的物理指標(biāo)、金屬化合物、非金屬化合物及水體有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)技術(shù)，會(huì)根據(jù)情況選擇正確的監(jiān)測(cè)方法第一節(jié)水質(zhì)污染與監(jiān)測(cè) 第六節(jié)金屬化合物的測(cè)定第二節(jié)水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案制訂

第七節(jié)

非金屬無(wú)機(jī)物的測(cè)定第三節(jié)水樣和保存

第八節(jié)有機(jī)污染物的測(cè)定第四節(jié)水樣的預(yù)處理第五節(jié)物理指標(biāo)檢驗(yàn)第九節(jié)底質(zhì)與活性污泥性質(zhì)測(cè)定一、水資源及其水質(zhì)污染水是人類(lèi)社會(huì)的寶貴資源，可利用的淡水資源只有江河、淡水湖和

水的一部分海水,97.30%淡水,2.70%全球水資源可利用1%不可利用

99%淡水資源（一）水體自凈和水體環(huán)境容量污染物進(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。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。生活污水（淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等）水解酶氨基酸、脂肪酸、甘油、低分子糖好氧菌

CO2、H2O、無(wú)機(jī)鹽（二）水質(zhì)污染分類(lèi)化學(xué)型污染——由酸堿、有機(jī)和無(wú)機(jī)污染造成的污染；物理型污染——色度、濁度、懸浮固體、熱污染、放射性；生物型污染——生活污水、醫(yī)院污水。（三）我國(guó)水環(huán)境污染狀況1.2002年中國(guó)海域環(huán)境質(zhì)量狀況2.2009年中國(guó)淡水水質(zhì)狀況總體狀況2002年，我國(guó)海域未達(dá)到清潔海域的面積約17.4萬(wàn)km2，與2001年基本持平。其中，較清潔海域和中度污染海域面積約1.1萬(wàn)km2和1.8萬(wàn)km2，較上年分別增加近1.2萬(wàn)km2和0.2萬(wàn)km2

；輕度污染海域和嚴(yán)重污染海域面積約為2.0萬(wàn)km2和2.6萬(wàn)km2

，較上年分別減少近0.6萬(wàn)km2和0.7萬(wàn)km2

。1.

2002年中國(guó)海域環(huán)境質(zhì)量狀況海渤海黃海東海南越江西西馬亞來(lái)長(zhǎng)印度尼西亞南臺(tái)灣海南島越南臺(tái)灣菲律賓南

海灣臺(tái)海峽西沙群島中國(guó)黃河灤遼河江

中沙群島東沙群島

南沙群島市廣州市珠江北海市汕頭市市清潔海域較清潔海域輕度污染海域中度污染海域嚴(yán)重污染海域營(yíng)口市河秦皇島市威海市青島市連云港市市杭州市寧波市溫州市福州市廈門(mén)市市湛江市鴨江綠丹東市海口市三亞市大連市臺(tái)北市嚴(yán)重污染海域主要分布在長(zhǎng)江口（杭州灣）、珠江口、遼河口等海域和少數(shù)人口集中、工業(yè)發(fā)達(dá)的大中城市沿海近岸海域；2002年，全海域海水中的主要污染物是無(wú)機(jī)氮、磷酸鹽和鉛；油類(lèi)的污染程度明顯減輕；全海域海水中鉛的污染范圍顯著擴(kuò)大，污染程度有所加重。赤潮2002年我國(guó)海域共發(fā)現(xiàn)赤潮73次，赤潮發(fā)生面積累計(jì)超過(guò)1萬(wàn)km2

；部分海域及養(yǎng)殖區(qū)多次檢測(cè)出亞歷山大藻（Alexandrium）和甲藻（Gymnodrium）等有毒赤潮藻類(lèi)，并在小范圍內(nèi)監(jiān)測(cè)到赤潮，在某些貝類(lèi)中檢測(cè)出赤潮毒素；11月福建連江海域發(fā)生的甲藻赤潮對(duì)當(dāng)?shù)氐乃a(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)造成了近千萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)損失。赤潮發(fā)生時(shí)的紅色波濤船行過(guò)赤潮海域時(shí)的紅色浪花2000年發(fā)生在渤海灣的大面積赤潮溢油2002年我國(guó)無(wú)重大海上溢油事件發(fā)生。1976—1997年，我國(guó)海域共發(fā)生2300起溢油事故；溢油量超過(guò)25000噸；年平均溢油事故110起，年重大溢油事故5到7起；每次重大事故直接經(jīng)濟(jì)損失和生態(tài)交換海鳥(niǎo)海水與空氣氧氣、浮游生物。。。圖2.3海上溢油事故發(fā)生的海域長(zhǎng)江、

、珠江、松花江、淮河、海河和遼河七大水系總體為輕度污染。203條河流408個(gè)地表水國(guó)控監(jiān)測(cè)斷面中，Ⅰ～Ⅲ類(lèi)、Ⅳ～Ⅴ類(lèi)和劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)的斷面比例分別為57.3%、24.3%和18.4%。主要污染指標(biāo)為高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量和氨氮。其中，珠江、長(zhǎng)江水質(zhì)良好，松花江、淮河為輕度污染，

、遼河為中度污染，海河為重度污染。26個(gè)國(guó)控重點(diǎn)湖泊（水庫(kù)）中，滿足Ⅱ類(lèi)水質(zhì)的1個(gè)，占3.9%；Ⅲ類(lèi)的5個(gè)，占19.2%；Ⅳ類(lèi)的6個(gè)，占

23.1%；Ⅴ類(lèi)的5個(gè)，占19.2%；劣Ⅴ類(lèi)的9個(gè)，占34.6%。主要污染指標(biāo)為總氮和總磷。營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)為重度富營(yíng)養(yǎng)的1個(gè)，占3.8%；中度富營(yíng)養(yǎng)的2個(gè)，占2009年我國(guó)河流水系水質(zhì)狀況2011年第35周（8月22日～8月28日），

主要水系115個(gè)重點(diǎn)斷面水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站八項(xiàng)指標(biāo)（水溫、pH、濁度、溶解氧、電導(dǎo)率、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮和總有機(jī)碳）的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)的斷面為82個(gè)，占71%；Ⅳ類(lèi)水質(zhì)的斷面為19個(gè)，占17%；Ⅴ類(lèi)水質(zhì)的斷面為5個(gè)，占4%；劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)的斷面為9個(gè)，占8%。水質(zhì)監(jiān)測(cè)的分類(lèi)環(huán)境水體監(jiān)測(cè)

水污染源監(jiān)測(cè)

水質(zhì)監(jiān)測(cè)的對(duì)象環(huán)境水體：地表水（江、河、湖、庫(kù)、海水）水水污染源：工業(yè)廢水生活污水和醫(yī)院污水等水質(zhì)監(jiān)測(cè)的目的：對(duì)江、河、水庫(kù)、湖泊、海洋等地表水和水中的污染因子進(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)。對(duì)生產(chǎn)、生活等廢（污）水排放源排放的廢（污）水進(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)。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、危害及制訂對(duì)策提供依據(jù)。為國(guó)家 部門(mén)制定水環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、

和規(guī)劃提供有關(guān)數(shù)據(jù)和資料。為開(kāi)展水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)和

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)

。三、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(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)污染物加以監(jiān)測(cè)。優(yōu)先監(jiān)測(cè)污染物：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。（一）地表水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目水溫、pH值、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（湖、庫(kù)）、總磷、銅、鋅、硒、砷、 、鎘、鉛、鉻（六價(jià)）、氟化物、化物、硫化物、揮發(fā)酚、石油類(lèi)、陰離子表面活性劑、糞大腸菌群。（二）生活飲用水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目常規(guī)檢驗(yàn)項(xiàng)目：肉眼可見(jiàn)物、色、嗅和味、渾濁度、pH、總硬度、鋁、鐵、錳、銅、鋅、揮發(fā)酚類(lèi)、陰離子洗滌劑、硫酸鹽、氯化物、溶解性總固體、耗氧量、砷、鎘、鉻（六價(jià)）、 化物、氟化物、鉛、 、硒、硝酸鹽、氯仿、四氯化碳、細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群、糞大腸菌群、游離余氯、總α放射性、總β放射性。（三）廢（污）水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目第一類(lèi)(13種）：是在車(chē)間或車(chē)間處理設(shè)施排放口采樣測(cè)定的污染

物，包括總

、烷基 、總鎘、總鉻、六價(jià)鉻、總砷、總鉛、總鎳、苯并（a）芘、總鈹、總銀、總α放射性、總β放射性。第二類(lèi)：是在排污單位排放口采樣測(cè)定的污染物，包括pH、色度、懸浮物、生化需氧量、化學(xué)需氧量、石油類(lèi)、動(dòng)植物油、揮發(fā)性酚、總 化物、硫化物、氨氮、氟化物、磷酸鹽、 、苯胺類(lèi)、 類(lèi)、陰離子表面活性劑、總銅、總鋅、總錳。A層次.國(guó)家或行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)分析方法其成熟性和準(zhǔn)確度好，是評(píng)價(jià)其他監(jiān)測(cè)分析方法的基準(zhǔn)方法，也是環(huán)境污染糾紛法定的仲裁方法；如各種環(huán)境方法標(biāo)準(zhǔn)B層次.

分析方法是經(jīng)研究和多個(gè)單位的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明是成方法。C層次.試用方法是在國(guó)內(nèi)少數(shù)單位研究和應(yīng)用過(guò)，或直接從發(fā)達(dá)國(guó)家引進(jìn)，供監(jiān)測(cè)科研

試用的方法。標(biāo)準(zhǔn)分析方法和 分析方法均可在環(huán)境監(jiān)測(cè)與

中使用。（一）選擇監(jiān)測(cè)分析方法的原則優(yōu)先考慮A、B層次。1.用于測(cè)定無(wú)機(jī)污染物的方法原子吸收法分光光度法等離子發(fā)射光譜（ICP-AES）法電化學(xué)法離子色譜法其他方法：化學(xué)法、原子熒光法、等離子發(fā)射光譜-質(zhì)譜（ICP-MS）法、氣相分子吸收光譜法等。2.用于有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)分析方法氣相色譜法（GC）高效液相色譜法（HPLC）氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）液相色譜質(zhì)譜

C-MS）其他方法：耗氧有機(jī)物測(cè)定等污染物形態(tài)污染物形態(tài)是指污染物在環(huán)境中呈現(xiàn)的化學(xué)狀態(tài)、價(jià)態(tài)和異構(gòu)狀態(tài)。一定形態(tài)的污染物在環(huán)境中有其發(fā)生和演變過(guò)程，并且在不同的條件下可轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌螒B(tài)，具有不同強(qiáng)度的毒性。如烷基 比無(wú)機(jī) 對(duì)生物體毒性更大，三價(jià)砷比五價(jià)砷毒性大了解污染物形態(tài)的意義深入認(rèn)識(shí)其環(huán)境行為（生物有效性）正確評(píng)價(jià)對(duì)環(huán)境的影響設(shè)計(jì)污染物分析監(jiān)測(cè)方案和治理方法直接測(cè)定法：專一性的化學(xué)方法或物理化學(xué)方法，測(cè)定樣品中污染物的各種形態(tài)，如用離子選擇電極法測(cè)定離子態(tài)元素。分離測(cè)定法：是將樣品中不同形態(tài)的待測(cè)組分用物理法（離心、超濾、滲析等）或物理化學(xué)法（萃取、層析、離子交換等）先進(jìn)行分離，然后逐一測(cè)定。干法：是用電子探針、X射線衍射儀、核磁

波譜儀等對(duì)顆粒狀樣品或生物樣品進(jìn)行非破壞性的形態(tài)分析。理論計(jì)算法：是利用被研究體系有關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，確定其形態(tài)的方法。排污總量=某時(shí)段平均濃度×該時(shí)段污水排放量平均濃度：在濃度-時(shí)間曲線瞬時(shí)濃度與平均濃度差異小于10%，則用瞬時(shí)濃度代替平均濃度污水排放量：在流量時(shí)間曲線中，平均流量與瞬時(shí)流量差異小于10%，用瞬時(shí)流量代替平均流量?；A(chǔ)資料的收集監(jiān)測(cè)斷面和采樣點(diǎn)的設(shè)置采樣時(shí)間和采樣頻率的確定采樣及監(jiān)測(cè)技術(shù)的選擇結(jié)果表達(dá)、質(zhì)量保證及實(shí)施計(jì)劃（一）基礎(chǔ)資料的收集水體的水文、氣候、地質(zhì)和地貌資料。

位、水量、流速及流向的變化；降雨量、蒸發(fā)量及歷史上的水情；河流的寬度、深度、河床結(jié)構(gòu)及地質(zhì)狀況；湖泊沉積物的特性、間溫層分布、等深線等。水體沿岸城市分布、工業(yè)布局、污染源及其排污情況、城市給排水情況等。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。水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料。自然特征污染源分布功能利用歷史資料應(yīng)在水質(zhì)、水量發(fā)生變化及水體不同用途的功能區(qū)處設(shè)置監(jiān)測(cè)斷面大量廢水排入河流的居民區(qū)、工業(yè)區(qū)上下游；湖泊、水庫(kù)的主要出

；飲用水源區(qū)、水資源區(qū)域等功能區(qū)；入海河流的河口處、較大支流匯合口上游和匯合后與干流混合處；國(guó)際河流出入國(guó)際線的出 處；盡可能與水文測(cè)量斷面重合。為評(píng)價(jià)完整江河水系的水質(zhì)，需要設(shè)置背景斷面、對(duì)照斷面、控制斷面和削減斷面；對(duì)于某一河段，只需設(shè)置對(duì)照、控制和削減（或過(guò)境）三種斷面。背景斷面：設(shè)在基本上未受人類(lèi)活動(dòng)影響的河段，用于評(píng)價(jià)完整水系污染程度。對(duì)照斷面：為了解流入監(jiān)測(cè)河段前的水體水質(zhì)狀況而設(shè)置。一個(gè)河段一般只設(shè)一個(gè)對(duì)照斷面?？刂茢嗝妫嚎刂茢嗝娴臄?shù)目應(yīng)根據(jù)城市的工業(yè)布局和排污口分布情況而定，設(shè)在排污區(qū)（口）下游，污水與河水基本混勻處。削減斷面：是指河流受納廢水和污水后，經(jīng)稀釋擴(kuò)散和自凈作用，使污染物濃度顯著降低的斷面，通常設(shè)在城市或工業(yè)區(qū)最后一個(gè)排污口下游1500m以外的河段上。另外，有時(shí)為了特定的環(huán)境管理需要，還要設(shè)置管理斷面。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)置排污口思考：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ABA’B’C’CDD’EE’F’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’控排污口 水流方向F制斷面自來(lái)水取水口設(shè)置監(jiān)測(cè)斷面后，應(yīng)根據(jù)水面的寬度確定斷面上的采樣垂線，再根據(jù)采樣垂線處水深確定采樣點(diǎn)的數(shù)目和位置?！?0m50～100m中泓線有明顯水流處采樣垂線確定100～1000m有明顯水流處中泓線有明顯水流處采樣垂線確定等間距設(shè)置>1500m采樣垂線確定河底以上0.5m處采樣點(diǎn)位確定≤5m5～10m水面下0.3～0.5m處?水深處10～50m點(diǎn)擊此處“河流斷面監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)”飲用水源地全年采樣監(jiān)測(cè)12次，采樣時(shí)間根據(jù)具體情況選定。對(duì)于較大水系干流和中、小河流，全年采樣監(jiān)測(cè)次數(shù)不少于6次。采樣時(shí)間為豐水期、枯水期和平水期，每期采樣兩次。流經(jīng)城市或工業(yè)區(qū)，污染較重的河流，游覽水域，全年采樣監(jiān)測(cè)不少于12次。采樣時(shí)間為每月一次或視具體情況選定。底質(zhì)每年枯水期采樣監(jiān)測(cè)一次。潮汐河流全年在豐、枯、平水期采樣監(jiān)測(cè)，每期采樣兩天，分別在大潮期和小潮期進(jìn)行，每次應(yīng)

當(dāng)天漲、退潮水樣分別測(cè)定。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。排污渠每年采樣監(jiān)測(cè)不少于3次。海水水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測(cè)，每年按豐、平、枯水期或季度采樣監(jiān)測(cè)2～4次。（四）采樣及監(jiān)測(cè)技術(shù)的選擇要根據(jù)監(jiān)測(cè)對(duì)象的性質(zhì)、含量范圍及測(cè)定要求等因素選擇適宜的采樣、監(jiān)測(cè)方法和技術(shù)，其詳細(xì)內(nèi)容將在本章以下各節(jié)中分別介紹。1.結(jié)果表達(dá)水質(zhì)監(jiān)測(cè)所測(cè)得的眾多化學(xué)、物理以及生物學(xué)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，是描述和評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量，進(jìn)行環(huán)境管理的基本依據(jù)，必須進(jìn)行科學(xué)地計(jì)算和處理，并按照要求的形式在監(jiān)測(cè)報(bào)告中表達(dá)出來(lái)。質(zhì)量保證質(zhì)量保證概括了保證水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)正確可靠的全部活動(dòng)和措施。質(zhì)量保證貫穿監(jiān)測(cè)工作的全過(guò)程。詳細(xì)內(nèi)容參閱第十章。實(shí)施計(jì)劃實(shí)施計(jì)劃是實(shí)施監(jiān)測(cè)方案的具體安排，要切實(shí)可行，使各個(gè)環(huán)節(jié)工作有序、協(xié)調(diào)地進(jìn)行。（一）研究和收料收集、匯總監(jiān)測(cè)區(qū)域的水文、地質(zhì)、氣象等方面的有關(guān)資料和以往的監(jiān)測(cè)資料。例如，地質(zhì)圖、剖面圖、測(cè)繪圖、水井的成套參數(shù)、含水層、水補(bǔ)給、徑流和流向，以及溫度、濕度、降水量等。監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)城市發(fā)展、工業(yè)分布、資源開(kāi)發(fā)和土地利用情況，尤其是

工程規(guī)模、應(yīng)用等；了解化肥和的施用面積和施用量；查清污水灌溉、排污、納污和地面水污染現(xiàn)狀。二、 水監(jiān)測(cè)方案制訂（3）測(cè)量或查知水位、水深，以確定采水器和泵的類(lèi)型，所需費(fèi)用和采樣程序。的基礎(chǔ)上，確定主要污染源和污染水的主要類(lèi)型把 水分成若干在完成以上

物，并根據(jù)地區(qū)特點(diǎn)與個(gè)水文地質(zhì)單元。（二）采樣點(diǎn)的布設(shè)對(duì)照監(jiān)測(cè)井控制監(jiān)測(cè)井（三）采樣時(shí)間和采樣頻率的確定采樣時(shí)間采樣頻率（一）采樣點(diǎn)的設(shè)置及采樣類(lèi)型1.工業(yè)廢水在車(chē)間或車(chē)間處理設(shè)施的廢水排放口設(shè)置采樣點(diǎn)監(jiān)測(cè)一類(lèi)污染物；在工廠廢水總排放口布設(shè)采樣點(diǎn)，監(jiān)測(cè)二類(lèi)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)口設(shè)采樣點(diǎn)。城市污水的采樣點(diǎn)設(shè)在：非居民生活排水支管接入城市污水干管的檢查井；城市污水干管的不同位置；污水進(jìn)入水體的排放口等。城市污水處理廠：在污水進(jìn)口和處理后的總排口布設(shè)采樣點(diǎn)。如需監(jiān)測(cè)各污水處理單元效率，應(yīng)在各處理設(shè)施單元的 分別設(shè)采樣點(diǎn)。另外，還需設(shè)污泥采樣點(diǎn)。工業(yè)廢水和城市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，采樣時(shí)間和頻率應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。（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) 的分散水樣。（二）混合水樣混合水樣是指在同一采樣點(diǎn)于不同時(shí)間所的瞬時(shí)水樣的混合水樣，有時(shí)稱“時(shí)間混合水樣”，以與其他混合水樣相區(qū)別。（水質(zhì)隨時(shí)間變化）（三）綜合水樣把不同采樣點(diǎn)同時(shí)

的各個(gè)瞬時(shí)水樣混合后所得到的樣品稱綜合水樣。（水質(zhì)隨空間變化）干凈。準(zhǔn)備(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）方法：船只采樣、橋梁采樣、涉水采樣、索道采樣等

采水器：水桶、單層采水瓶、急流采水器、雙層溶解氣體采樣瓶等簡(jiǎn)易采水器和急流采水器示意圖圖2-6溶解氧采水器1.帶重錘的鐵框；2.小瓶；3.大瓶；4.橡膠管；5.；6.塑料管；7.繩子溶解氧采水器將采樣器沉入要求水深處后，打開(kāi)上部的橡膠管夾，水樣

進(jìn)入小瓶（采樣瓶）并將空

氣驅(qū)入大瓶，從連接大瓶短

玻璃管的橡膠管排出，直到

大瓶中充滿水樣，提出水面

后迅速密封泵式采水器示意圖（井水、泉水、自來(lái)水）四、廢（污）水樣(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 ，也可用長(zhǎng)把塑料勺

。(二) 廢（污）水可用

采水器或固定在負(fù)重架內(nèi)的采樣容器，沉入檢測(cè)井內(nèi)采樣。(三)自動(dòng)采樣采用自動(dòng)采水器可自動(dòng)瞬時(shí)水樣和混合水樣。廢（污）水自動(dòng)采水器示意圖瞬時(shí)水樣混合水樣底質(zhì)是指江、河、湖、海等水體底部表層沉積物質(zhì)。在水環(huán)境體系中的意義：記錄污染歷史，反映難降解物的積累情況，污染的潛在

；底質(zhì)對(duì)水質(zhì)、水生生物有明顯影響，是天然水污染的重要標(biāo)志底質(zhì)監(jiān)測(cè)是水質(zhì)監(jiān)測(cè)重要組成部分。底質(zhì)的監(jiān)測(cè)面選擇和采樣位置的設(shè)置與水質(zhì)監(jiān)測(cè)相同,采樣器常用的有彼得遜采泥器。采樣頻率遠(yuǎn)較水樣低（原因？），每年枯水期一次，必要時(shí)豐水期增加一次

量視監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和目的而定，一般為1-2kg。采泥器測(cè)定懸浮物、pH、溶解氧、生化需氧量、油類(lèi)、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)。采樣時(shí)必須認(rèn)真填寫(xiě)采樣登記表；每個(gè)水樣瓶都應(yīng)貼上（填寫(xiě)采樣點(diǎn)

、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。測(cè)量參數(shù)：水位、流速、流量等水文參數(shù)意義：主要是總量控制。方法原則：對(duì)于較大的河流，水文部門(mén)一般設(shè)有水文監(jiān)測(cè)斷面，應(yīng)盡量利用其所測(cè)參數(shù)小河流、明渠、污水流量等利用相應(yīng)方法測(cè)量1.流速-面積法首先將測(cè)量斷面分成若干小塊，測(cè)出每小塊的面積和流速，計(jì)算出相應(yīng)的流量，再將各小斷面的流量累加，即為斷面上的水流量。2.浮標(biāo)法是一種粗略測(cè)量小型河、渠中水流速的簡(jiǎn)易方法。測(cè)量時(shí)，選擇一平直河段，測(cè)量該河段2m間距內(nèi)起點(diǎn)、中點(diǎn)和終點(diǎn)三個(gè)過(guò)水橫斷面面積，求出平均橫斷面面積。在上游投入浮標(biāo)，測(cè)量浮標(biāo)流經(jīng)確定河段（L）所需時(shí)間，重復(fù)測(cè)量幾次，求出所需時(shí)間的平均值（t），即可計(jì)算出流速（L/t），根據(jù)流速面積求流量。容積法將污水導(dǎo)入已知容積的容器或污水池中，測(cè)量流滿容器或污水池的時(shí)間，然后用其除受納容器或池的容積，即可求知流量。該方法簡(jiǎn)單易行，適用于測(cè)量污水流量較小的連續(xù)或間歇排放

的污水。溢流堰法適用于不規(guī)則的污水溝、污水渠中水流量的測(cè)量。該方法是用三角形或矩形、梯形堰板攔住水流，形成溢流堰，測(cè)量堰板前后水頭和水位，計(jì)算流量。如果安裝液位計(jì)，可連續(xù)自動(dòng)測(cè)量液位。式中：Q——水流量；

h——過(guò)堰水頭高度；

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：Q

Kh5

/

20.0042

0.090.2

hD

BhK

1.354

0.14

圖2.9直角三角堰示意圖巴歇爾計(jì)量槽(一)水樣的記錄——貼好

——運(yùn)送——。在 過(guò)程中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：清點(diǎn)樣品，防止搞錯(cuò)。塞緊采樣容器口，避免損失和污染

(3)樣瓶裝箱，做好標(biāo)記冷藏、隔熱、致冷劑冬季時(shí)還要防凍裂樣品瓶(二)水樣的保存原則：對(duì)檢測(cè)項(xiàng)目不能損失或污染。如：容器：性能穩(wěn)定、雜質(zhì)含量低的材料時(shí)間：（根據(jù)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目）一般清潔水樣不超過(guò)72h；輕污染水樣不超過(guò)48h；重污染水樣不超過(guò)12h水樣的保存方法：1.冷藏或冷凍法冷藏或冷凍的作用是抑制微生物活動(dòng)，減緩物理?yè)]發(fā)和化學(xué)反應(yīng)速度。2.加入化學(xué)試劑保存法（1）加入生物抑制劑HgCl2可抑制生物的氧化還原作用；測(cè)定酚的水樣用H3PO4調(diào)至pH為4時(shí)，加入適量CuSO4，即可抑制苯酚菌的分解活動(dòng)。調(diào)節(jié)pH值測(cè)定金屬離子的水樣常用HNO3酸化至pH為1～2，既可防止重金屬離子水解沉淀，又可避免金屬被器壁吸附；測(cè)定

化物或揮發(fā)性酚的水樣加入NaOH調(diào)至pH為12時(shí)，使之生成穩(wěn)定的酚鹽等。加入氧化劑或還原劑測(cè)定的水樣需加入HNO3(至pH＜1)和K2Cr2O7(0.05%)，使保持高價(jià)態(tài)；測(cè)定硫化物的水樣，加入抗壞血酸，可以防止被氧化；測(cè)定溶解氧的水樣則需加入少量硫酸錳和碘化鉀固定溶解氧（還原）等。如欲測(cè)定水樣中某組分的含量，采樣后立即加入保存劑，分析測(cè)定時(shí)充分搖勻后再取樣。如果測(cè)定可濾（溶解）態(tài)組分含量，所采水樣應(yīng)用0.45μm微孔濾膜過(guò)濾，除去藻類(lèi)和細(xì)菌，提高水樣的穩(wěn)定性，有利于保存。如果測(cè)定不可過(guò)濾的金屬時(shí)，應(yīng)保留過(guò)濾水樣用的濾膜備用。對(duì)于泥沙型水樣，可用離心方法處理。對(duì)含有機(jī)質(zhì)多的水樣，可用濾紙或砂芯漏斗過(guò)濾。用自然沉降后取上清液測(cè)定可濾態(tài)組分是不恰當(dāng)?shù)?。水樣的組分含量采樣后立即加入保存劑可溶態(tài)溶解組分以0.45μm微孔濾膜過(guò)濾，除去藻類(lèi)和細(xì)菌不可溶金屬化合物應(yīng)保留過(guò)濾膜水樣測(cè)定組分水樣保存方式水樣類(lèi)型泥沙型水樣有機(jī)質(zhì)多的水樣離心濾紙或砂心漏斗過(guò)濾為什么要進(jìn)行預(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試樣體系。預(yù)處理的目的降低干擾物質(zhì)影響富集低濃度待測(cè)污染物，使其處于儀器的監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)。將待測(cè)物質(zhì)初步轉(zhuǎn)化為適宜測(cè)定的狀態(tài)水樣預(yù)處理的原則：最大限度去除干擾物回收率高操作簡(jiǎn)便省時(shí)成本低、對(duì) 和環(huán)境無(wú)影響適用范圍、目的、達(dá)到的狀態(tài)及種類(lèi)（一）濕式消解法硝酸消解法對(duì)于較清潔的水樣，可用硝酸消解。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。硝酸-硫酸消解法兩種酸都有較強(qiáng)的氧化能力，其中硝酸沸點(diǎn)低，而硫酸沸點(diǎn)高，二者結(jié)合使用，可提高消解溫度和消解效果。常用的硝酸與硫酸的比例為5∶2。硫酸-磷酸消解法兩種酸的沸點(diǎn)都比較高，其中硫酸氧化性較強(qiáng)，磷酸能與一些金屬離子如Fe3+等絡(luò)合，故二者結(jié)合消解水樣，有利于測(cè)定時(shí)消除Fe3+等離子的干擾。硫酸-高錳酸鉀消解法該方法常用于消解測(cè)定

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，其氧化產(chǎn)物多為草酸根，但在酸性介質(zhì)中還可繼續(xù)氧化。多元消解法為提高消解效果，在某些情況下需要采用三元以上酸或氧化劑消 系。例如，處理測(cè)總鉻的水樣時(shí)，用硫酸、磷酸和高錳酸鉀消解。7.堿分解法當(dāng)用酸體系消解水樣造成易揮發(fā)組分損失時(shí)，可改用堿分解法，即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，加熱煮沸至近干，用水或稀堿溶液溫?zé)崛芙狻＃ǘ└苫一ㄓ址Q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，移入馬福爐內(nèi)，于450～550℃灼燒到殘?jiān)驶野咨?，使有機(jī)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(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、

、鎘、硒、錫等）的水樣。富集富集是分離的目標(biāo)，即從大量試樣中搜集欲測(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。分離分離是將欲測(cè)組分從試樣中單獨(dú)析出，或?qū)讉€(gè)組分一個(gè)一個(gè)地分開(kāi)，或者根據(jù)各組分的共同性質(zhì)分成若干組。富集與分離往往不可分割，同時(shí)進(jìn)行。常用的方法有：過(guò)

濾、揮發(fā)、蒸餾、溶劑萃取、離子交換、吸附、共沉淀、層析、低溫濃縮等。（針對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)而言）適用于易揮發(fā)性污染物組分，或者可轉(zhuǎn)變?yōu)橐讚]發(fā)性物質(zhì)的污染物組分。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，從而達(dá)到分離和富集的目的。測(cè)定硫化物的吹氣分離裝置示意圖對(duì)于可以轉(zhuǎn)化為易揮發(fā)性組分的氣體法有：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。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、減壓蒸餾、水蒸汽蒸餾、分餾法等。往往同時(shí)具有消解、分離和富集三重作用?？稍谒嵝越橘|(zhì)中預(yù)蒸餾如下圖揮發(fā)酚、化物和氟化物的預(yù)蒸餾；也可在在堿性介質(zhì)下蒸餾，如氨氮測(cè)定時(shí)在微堿性介質(zhì)下的預(yù)蒸餾。圖2.13氟化物水蒸氣蒸餾裝置示意圖(二)萃取法（使待測(cè)物質(zhì)從水介質(zhì)進(jìn)入中）1.溶劑萃取法（針對(duì)有機(jī)物而言，溶劑為）溶劑萃取法是基于物質(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，對(duì)于水樣中的物質(zhì)而言，則是物質(zhì)在水溶劑和 中的分配。分配比：[A]水相D

[A]有機(jī)相分配系數(shù)：K=有機(jī)相中欲萃取濃度/水相中欲萃取物濃度前提欲分離組分在兩相中存在形式相同，但事實(shí)并非如此，常用分配比D來(lái)表示萃取效果。式中：Σ[A]有機(jī)相——欲分離組分A在有機(jī)相中各種存在形式的總濃度Σ[A]水相——欲分離組分A在水相中各種存在形式的總濃度式中：V水——水相體積；V有機(jī)——有機(jī)相體積；圖2.14

萃取率與分配比的關(guān)系D——分配比；

E——萃取率。公式:E%

V有機(jī)100DD

V水前提：D遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1

＊用4－氨基安替比林光度法測(cè)定水樣中的揮發(fā)酚時(shí)，用三氯甲烷進(jìn)行萃取濃縮；＊用紫外分光光度法測(cè)定水中的油和用氣相色譜法測(cè)定有機(jī)

時(shí)（如DDT），先用石油醚萃取。＊如果同一體系中

組分A與干擾組分B共存，則只有兩者的分配DA和DB不等時(shí)才能分離。通常將兩者的比值成為分離系數(shù)。

雙硫腙－三氯甲烷－水萃取體系分光光度法測(cè)定水中的Cd2+、Hg2+、Zn2+、Pb2+等原理：雙硫腙（螯合劑）與上述金屬離子形成穩(wěn)定的有機(jī)螯合物，從水相進(jìn)入有機(jī)相。無(wú)機(jī)物的萃取是一種創(chuàng)新的方式:立足于有機(jī)物萃取的已有經(jīng)驗(yàn)，利用巧妙的無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)物的分離。對(duì)于不溶于的無(wú)機(jī)物，可以先將其轉(zhuǎn)化成可溶解于的狀態(tài)，再實(shí)施萃取——萃取體系。目前應(yīng)用較多的萃取體系有：螯合物萃取體系-環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用最多離子締合物萃取體系三元絡(luò)合物萃取體系協(xié)同萃取體系等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、腈基、胺基等基團(tuán)的特殊填料。膜片型固相萃取劑萃取裝置示意圖YGC-8數(shù)控固相萃取儀國(guó)產(chǎn)固相萃取裝置固相萃取小柱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。物理吸附化學(xué)吸附按照吸附機(jī)理分類(lèi)常見(jiàn)的吸附劑有：活性炭、多孔高分子聚合物、巰基棉等。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。離子交換劑分為無(wú)機(jī)離子交換劑和有機(jī)離子交換劑兩大類(lèi)，廣泛應(yīng)用的是有機(jī)離子交換劑，即離子交換樹(shù)脂。操作程序交換柱的交換洗脫離子交換樹(shù)脂分為：陽(yáng)離子交換樹(shù)脂（強(qiáng)酸、弱酸型）、陰離子交換樹(shù)脂（強(qiáng)堿、弱堿型）、特殊離子交換樹(shù)脂（如鋅離子交換樹(shù)脂）。待測(cè)組分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。共沉淀現(xiàn)象在常量分離和分析中是力圖避免的，但卻是一種分離富集痕量組分 段。共沉淀的機(jī)理基于表面吸附、包藏、形成混晶和異電荷膠態(tài)物質(zhì)相互作用等。1.利用吸附作用的共沉淀分離常用載體有：Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO(OH)2及硫化物等。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。如：分離水樣中痕量Pb2+，可加入適量Sr2+和過(guò)量可溶硫酸鹽則生成PbSO4-SrSO4的混晶。3.用有機(jī)共沉淀劑進(jìn)行共沉淀分離有機(jī)共沉淀劑的選擇性較無(wú)機(jī)沉淀劑高，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。不適用于？水的許多物理化學(xué)性質(zhì)與之相關(guān)，需現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。常用的測(cè)量?jī)x器有：水溫計(jì)、深水溫度計(jì)、顛倒溫度計(jì)、熱敏電阻溫度計(jì)。(一)水溫計(jì)法（感溫5m)測(cè)量范圍：-6-41℃。用于表層水溫度的測(cè)量水銀溫度計(jì)安裝在特制金屬套管內(nèi)，套管開(kāi)有可供溫度計(jì)讀數(shù)的窗孔，套管上端有一提環(huán)，以供系住繩索，套管下端旋緊著一只有孔的盛水金屑圓筒，水溫計(jì)的球部應(yīng)位于金屬圓筒的

。(二)顛倒溫度計(jì)法（GB13195-91)(感溫10m)適用于測(cè)量水深在40m以上的各層水溫，一般裝在顛倒采水器上使用。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)有顯著的嗅味5很強(qiáng)有 惡嗅或異味嗅強(qiáng)度等級(jí)表(一)定性描述法100ml水，在20℃和煮沸稍冷后聞其氣味，見(jiàn)下表(二)臭閾值法用無(wú)臭蒸餾水稀釋水樣，稀釋到剛好聞到有臭味，對(duì)應(yīng)的稀釋倍數(shù)即為臭閾值。臭閾值＝（水樣體積＋無(wú)臭水體積）/水樣體積。三、色度水顏色的分類(lèi)測(cè)定方法（一）鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法用氯鉑酸鉀和氯化鈷配成標(biāo)準(zhǔn)色系，與水樣目視比色確定水樣的色度。（二）稀釋倍數(shù)法先描述水樣的顏色，再用蒸餾水稀釋至無(wú)色，稀釋倍數(shù)表示該水樣的色度。真色：去除懸浮物之后的水體顏色。表色：未去除懸浮物的水體顏色。圖2.16鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法標(biāo)準(zhǔn)色列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、濁度計(jì)法等。測(cè)定方法(一)目視比濁法：用精制硅藻土配置的系列濁度標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行目視比色。(二)分光光度法(三)濁度儀法是和濁度相對(duì)的一個(gè)指標(biāo)，反應(yīng)水體中懸浮物、膠體物質(zhì)、有色物質(zhì)等含量。(一)鉛字法用鉛字 計(jì)測(cè)定，檢測(cè)

的 因素影響大。(二)塞氏盤(pán)法是一種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方法，將羅氏盤(pán)置入水中，至看不到板面白色，記錄水深，該水深表征水體的

。水中的殘?jiān)譃榭倸堅(jiān)⒖蔀V殘?jiān)筒豢蔀V殘?jiān)N。它們是表征水中溶解性物質(zhì)、不溶解性物質(zhì)含量的指標(biāo)。七、礦化度礦化度是水化學(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、計(jì)法等。重量法含意明確，是較簡(jiǎn)單、通用的方法。電導(dǎo)率和水體中所含的無(wú)機(jī)酸、堿和鹽類(lèi)有關(guān)，用于推測(cè)水中離子的總濃度或者含鹽量。電導(dǎo)儀是測(cè)定溶液電導(dǎo)或電導(dǎo)率的 儀器。電阻分壓式電導(dǎo)儀原理示意圖九、氧化還原電位用來(lái)表征水體中的總電子（質(zhì)子）濃度，表示水體的氧化/還原能力。En

=

Eind

+

Eref圖2.18

氧化還原電位測(cè)定裝置1.溫度計(jì),2.鉑電極,3.飽和甘 電極,4.玻璃管,5.廣口瓶式中：En——被測(cè)水樣的氧化還原電位，mV；Eind——實(shí)測(cè)水樣的氧化還原電位，mV；Eref——測(cè)定溫度下飽和甘

電極的電極電位，mV。金屬化合物的簡(jiǎn)介：水中的金屬元素有些是 健康必須的常量元素和微量元素，有些是有害于 健康的，如： 、鎘、鉻、鉛、鎳、鋇、砷等。金屬以不同形式存在時(shí)，其毒性大小不同，所以可以分別測(cè)定可過(guò)濾金屬，不可過(guò)濾金屬和金屬總量?？蛇^(guò)濾態(tài)金屬指能通過(guò)孔徑0.45μm濾膜的部分，不可過(guò)濾態(tài)系指不能通過(guò)

0.45μm微孔濾膜的部分，金屬總量是不經(jīng)過(guò)濾的水樣經(jīng)消解后測(cè)得的金屬含量，應(yīng)是可過(guò)濾金屬與不可過(guò)濾金屬之和。危害：有害金屬侵入后，將會(huì)使某些酶失去活性而出現(xiàn)不同程度的

癥狀。其毒性大小與金屬種類(lèi)、理化性質(zhì)、濃度及存在的價(jià)態(tài)和形態(tài)有關(guān)。金屬化合物的主要的測(cè)定方法：分子吸收（紫外/可見(jiàn)）分光光度法原子吸收分光光度法（AAS）原子熒光法（AFS)電感耦合等離子發(fā)射光譜法（ICP-AES）極譜分析法（陽(yáng)極溶出伏安法）容量法……一、原理分光光度法是建立在分子吸收光譜基礎(chǔ)上的分析方法定性依據(jù)：吸收峰值波長(zhǎng)、吸收峰數(shù)目及形狀與物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)定量基礎(chǔ):吸收峰峰值波長(zhǎng)處的吸光度與被測(cè)物質(zhì)的濃度之間符合朗伯－比爾定律應(yīng)用光區(qū)：紫外（10～400nm）、可見(jiàn)光區(qū)（400～780nm）、紅外光區(qū)（780nm～300μm）。二、分光光度計(jì)分類(lèi)：根據(jù)不同應(yīng)用光區(qū)可分為可見(jiàn)光分光光度計(jì)、紫外－可見(jiàn)光分光光度計(jì)、紅外分光光度計(jì)。其中紅外分光光度計(jì)又分為色散型和傅立葉變換型。根據(jù)光路不同，可分為單光束和雙光束分光光度計(jì)2.構(gòu)造：主要由光源、分光系統(tǒng)、比色皿（及架）、檢測(cè)系統(tǒng)、指示和記錄系統(tǒng)構(gòu)成。分光光度計(jì)基本組成示意圖1.光源；2.分光系統(tǒng)；3.比色皿架；4.光電檢測(cè)及放大裝置；5.指示、記錄儀表；6.穩(wěn)壓電源一、測(cè)定項(xiàng)目原子吸收分光光度法的測(cè)定靈敏度較擾少或易于克服，測(cè)定操作簡(jiǎn)單快速，與某些它種現(xiàn)代儀器分析方法相比，其設(shè)備費(fèi)用較低。應(yīng)用的范圍日益廣泛，可測(cè)定的元素60—70種。目前在水和廢水中測(cè)定的主要金屬成分有A

、Cr、Cu、Fe、Mn、Ni、Pb、Sb、

Zn、B、Hg、K、Na、Ca、Mo等。圖2-19原子吸收分光光度法能夠測(cè)定的元素原子吸收法是基于空心陰極燈發(fā)射出的待測(cè)元素的特征譜

線，通過(guò)試樣蒸氣，被蒸氣中待測(cè)元素的基態(tài)原子所吸收。利用特征譜線被減弱的程度，來(lái)測(cè)定試樣中待測(cè)元素含量

的方法。原子吸收法是建立在研究基態(tài)原子蒸氣對(duì)光吸收的性質(zhì)和規(guī)律上，所以對(duì)它基本理論的了解主要是解決＊基態(tài)原子的產(chǎn)生以及＊它的吸光特性；基態(tài)原子濃度與試樣中該元素含量間以及基態(tài)原子濃度與吸光度之間的定量關(guān)系等幾個(gè)主要問(wèn)題。基態(tài)原子能夠吸收的特征譜線是整個(gè)方法中的基礎(chǔ)。基態(tài)原子的產(chǎn)生即原子化：待測(cè)元素由化合物狀態(tài)變成基態(tài)原子方法：－化學(xué)法：－火焰法：－電熱法：態(tài)基態(tài)原子的生成將金屬鹽(以MX表示)的水溶液經(jīng)過(guò)霧化成為微小的霧粒噴

入火焰中，火焰提供熱能，霧粒中金屬鹽的分子將發(fā)生一

系列的變化，使待測(cè)元素的化合物解離，而變成基態(tài)原子。大體可分為蒸發(fā)、解離、激發(fā)、電離、化合等過(guò)程。蒸發(fā)過(guò)程：是金屬鹽水溶液的霧粒(濕氣溶膠)，在火焰的作用下脫水和氣化，即：熱裂解過(guò)程：金屬鹽的氣態(tài)分子，在高溫下吸收熱能可被分解為基態(tài)原子(包括氣態(tài)金屬原子和氣態(tài)非金屬原子)，一部分基 原子或電離成

原子受到外界能量(如熱能)激發(fā)時(shí)，最外層電子吸收一定能量而躍遷到較高的能級(jí)，成為激發(fā)態(tài)原子，激發(fā)態(tài)原子能量較高，很不穩(wěn)定，在短時(shí)間內(nèi)躍遷到較高能級(jí)的電子又返回到低能級(jí)狀態(tài)。同時(shí)

一定的能量。吸收或

的能量等于兩個(gè)能級(jí)的能量差ΔE。因此ΔE與吸收或發(fā)射光的波長(zhǎng)有如下關(guān)系原子受外界能量的激發(fā)，其最外層電子可能躍遷至不同能級(jí)，因而可能有不同的激發(fā)態(tài)

吸收線：電子從基態(tài)躍遷到能量最低的第一激發(fā)態(tài)的幾率最大，要吸收一定能量即一定波長(zhǎng)的譜線。這一由基態(tài)到第一激發(fā)態(tài)的躍遷吸收譜線稱為吸收線特征譜線：由于各種元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子排布不同，故不同元素的原子從基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)(或是由第一激發(fā)態(tài)返回到基態(tài))時(shí)吸收(或輻射)的能量不同，即各種元素的 線具有不同的波長(zhǎng)，所以元素的線又稱為元素的特征譜線,是本方法定性測(cè)定的依據(jù)。線是元素所有譜線中最靈敏譜線。原子吸收分析就是利用處于基態(tài)的待測(cè)原子蒸氣，對(duì)從光源發(fā)射出的待測(cè)元素的線的吸光度而進(jìn)行定量分析。一、測(cè)定項(xiàng)目：原子熒光光譜法是1964年以后發(fā)展起來(lái)的分析方法。原子熒光光譜法是以原子在輻射能激發(fā)下發(fā)射的熒光強(qiáng)度進(jìn)行定量分析的發(fā)射光譜分析法。但所用儀器與原子吸收光譜法相近?？梢詼y(cè)定20一30種元素。目前原子熒光光譜分析最有效的元素有As、Se、Te、Zn、Mg、Pb、Bi、Hg、Sb等。二、原理1.原子熒光光譜的產(chǎn)生氣態(tài)

原子吸收特征輻射后躍迂到較高能級(jí)，然后又躍遷回到基態(tài)或較低能級(jí)。同時(shí)發(fā)射出與原激發(fā)輻射波長(zhǎng)相同或不同的輻射即原子熒光。原子熒光為光致發(fā)光，二次發(fā)光，激發(fā)光源停止時(shí)，再發(fā)射過(guò)程立即停止。2．原子熒光的類(lèi)型原子熒光分為熒光，非

熒光與敏化熒光等三種類(lèi)型，其中非 熒光又分為直躍線熒光、階躍線熒光、anti

Stokes（反斯托克斯）熒光。為熒光產(chǎn)生的過(guò)程（見(jiàn)圖）。

優(yōu)點(diǎn)：準(zhǔn)確度和精密度高、檢出限低、測(cè)定快速線性范圍寬、可同時(shí)測(cè)定多種元素。廣泛應(yīng)用于環(huán)境樣品及巖石、礦物、金屬等數(shù)十種元素的測(cè)定。一、方法原理等離子體是一個(gè)普遍的概念，它是物質(zhì)的第四態(tài)，是一種在一定程度

上(通常指電離度0.1%以上)被電離了的氣體。等離子體中，電子和正離子的濃度處于平衡狀態(tài)，從宏觀上看是電中性的。等離子體的行為與

普通氣體相似，但能被電磁力所支配。等離子體可以用許多方法產(chǎn)生，光譜分析用的等離子體通常采用氣體放電的方法獲得。ICP的產(chǎn)生是利用感應(yīng)加熱原理，在高頻電磁場(chǎng)作用下，使流經(jīng)石英管的氣體(通常是氬)電離而形成能自持的穩(wěn)定等離子體。產(chǎn)生ICP所用的石英管，通常是由三根同心石英管組合而成，稱為“炬管”，并相應(yīng)通入冷卻氣、輔助氣和裁氣流，而來(lái)自高頻發(fā)生器的高頻能量系通過(guò)環(huán)繞在炬管外的負(fù)載線圈(常為2—3匝)耦合到等離子體(先經(jīng)引燃產(chǎn)生)中，

。圖2.33

ICP焰炬示意圖1.感應(yīng)圈；2.冷卻氣；3.輔助氣；4.炬管；5.試樣載氣當(dāng)負(fù)載線圈中有高頻電流通過(guò)時(shí)，周?chē)臻g產(chǎn)生高頻電磁場(chǎng)，磁力線方向在炬管內(nèi)是軸向的，但僅有高頻電流通過(guò)并不能使氣體電離，而引燃等離子炬一般可用真空火花檢漏器(亦可用碳棒或鎢棒插進(jìn)炬管，由感應(yīng)加熱引起電子發(fā)射來(lái)引燃)，在炬管口或在炬管的外管或中管氣體進(jìn)口處打幾個(gè)火花使少量氣體電離，產(chǎn)生一些電子和陽(yáng)離子，這些電子和陽(yáng)離子立即被高頻電磁場(chǎng)以相反的方向加速，在炬管內(nèi)沿閉合回路流動(dòng)，形成渦流。電子和陽(yáng)離子在被加速后的高速運(yùn)動(dòng)中，與氣體分子相撞，產(chǎn)生歐姆熱形成高溫，使

的氣體分子電離。這種過(guò)程系雪崩式進(jìn)行而形成等離子炬。等離子體焰炬溫度可達(dá)6000-10000K,試樣由進(jìn)樣器引入霧化器，并由氬載氣帶入焰炬時(shí)，試樣中的組分被原子化、電離、激發(fā)，以光的形式發(fā)射出能量。圖2.34

電感耦合等離子體發(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.

；8.高頻電源；9.功率探測(cè)器；10.高頻整流器二、電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀組成：由等離子焰炬、進(jìn)樣器、分光器、控制和檢測(cè)系統(tǒng)等組成。如圖2-34。鋁是自然界中的常量元素，毒性不大，但過(guò)量攝入，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0.2

mg/L。電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）間接火焰原子吸收法分光光度法：鋁試劑分光光度法、鉻天青S分光光度法、水楊基熒光酮-氯化十六烷基吡啶分光光度法等，受共存組分鐵及堿金屬、堿土金屬元素干擾。

及其化合物屬于劇毒物質(zhì)，可以改變細(xì)胞膜的通透性、破壞紅細(xì)胞、使酶失去活性。

的病癥是顫抖、呆滯、運(yùn)動(dòng)失調(diào)，嚴(yán)重時(shí)

?？蓪?dǎo)致骨畸形、

畸形，具有致畸性。

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 等廢水。天然水中 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。主要測(cè)定方法（一）雙硫腙分光光度法酸性介質(zhì)中95℃加高錳酸鉀和過(guò)硫酸鉀消解，過(guò)量氧化劑用鹽酸羥胺還原，加入雙硫腙生成棕色螯合物，用氯仿或四氯化碳萃取后在485nm處測(cè)定吸光度。對(duì)測(cè)定條件要求苛刻，注意廢液的回收處理（二）冷原子吸收法原子蒸汽對(duì)波長(zhǎng)為253.7nm的紫外光有選擇性吸收，在一定濃度范圍內(nèi)，吸光度與 濃度成正比。（三）冷原子熒光法原子蒸汽吸收波長(zhǎng)為253.7nm的紫外光后，被激發(fā)產(chǎn)生特征熒光，在一定濃度范圍內(nèi)熒光強(qiáng)度與濃度成正比。鎘屬劇毒金屬，可在的肝、腎等組織中蓄積，造成臟器組織損傷，尤以對(duì)腎臟損害最為明顯。還會(huì)導(dǎo)致骨質(zhì)疏松，誘發(fā)。我國(guó)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鎘的濃度不能超過(guò)0.005mg/L。如富山事件（骨痛病事件）。與鈣的代謝關(guān)系密切，Ca含量高，Cd吸收少

鎘化合物可用于合金、電池、殺蟲(chóng)劑、殺菌劑、顏料、油漆等制造業(yè)。所以鎘的主要污染源是電鍍、采礦、

、電池和化學(xué)工業(yè)等排放的廢水。主要的測(cè)定方法有：（一）原子吸收分光光度法火焰原子吸收法石墨爐原子吸收法（二）雙硫腙分光光度法－生成紅色螯合物，568nm處可見(jiàn)光分光光度計(jì)測(cè)定－干擾:鉛、鋅、銅、錳、鐵、鎂等離子濃度較大時(shí)需要加入掩蔽劑。（三）陽(yáng)極溶出伏安法鉛是可在 和動(dòng)植物中蓄積的 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，是神經(jīng)毒性為主的重金屬元素，尤其兒童對(duì)其影響最為敏感。鉛對(duì)水生生物的安全濃度為0.16mg/L。原子吸收分光光度法雙硫腙分光光度法陽(yáng)極溶出伏安法示波極譜法電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-銅是

所必需的微量元素，缺銅會(huì)發(fā)生貧血、腹泄等病癥，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，有人認(rèn)為銅對(duì)魚(yú)類(lèi)的毒性濃度始于0.002mg/L，但一般認(rèn)為水體含銅0.01

mg/L對(duì)魚(yú)類(lèi)是安全的。世界范圍內(nèi)，淡水平均含銅3ug/L，海水平均含銅

0.25ug/L。銅的主要污染源是電鍍、冶煉、五金加工、礦山開(kāi)采、石油化工和化學(xué)工業(yè)等部門(mén)排放的廢水。銅的主要分析方法原子吸收分光光度法pH

9-10氨性溶液中，銅離子與DDTC作用，生成黃棕色膠體絡(luò)合物，用四氯化碳萃取，于440nm處測(cè)吸光度。此法最低檢測(cè)濃度為0.01mg/L，測(cè)定上限可達(dá)2.0mg/L。已用于地面水和工業(yè)廢水中銅的測(cè)定。新亞銅靈萃取分光光度法陽(yáng)極溶出伏安法示波極譜法ICP-AES法鋅也是

必不可少的有益元素，每升水含數(shù)毫克鋅對(duì)和溫血?jiǎng)游餆o(wú)害，但對(duì)魚(yú)類(lèi)和其他水生生物影響較大。鋅對(duì)魚(yú)類(lèi)的安全濃度約為0.1mg/L。原子吸收分光光度法雙硫腙分光光度法陽(yáng)極溶出伏安法示波極譜法ICP-AES法一。鉻的毒性與物質(zhì)，并易鉻（Ⅲ）是生物體所必需的微量元其存在價(jià)態(tài)有關(guān)，六價(jià)鉻具有強(qiáng)毒性，為體吸收而在體內(nèi)蓄積。急性鉻 主要是六價(jià)鉻引起的以刺激和腐蝕呼吸、消化道粘膜為特征的臨床表現(xiàn)。多見(jiàn)于口服鉻鹽 及皮膚灼傷合并

。鉻的工業(yè)污染源主要來(lái)自鉻礦石的加工、金屬表面處理、皮革加工、印染、照相材料、皮革鞣制等行業(yè)鉻是水質(zhì)污染控制的一項(xiàng)重要指標(biāo)。飲用水標(biāo)準(zhǔn)限值為≤0.05mg/L。主要測(cè)定方法二苯碳酰二肼分光光度法六價(jià)鉻的測(cè)定原理：在酸性介質(zhì)中，六價(jià)鉻與二苯碳酰二肼（DPC）反應(yīng)，生成紫紅色絡(luò)合物，于540nm處進(jìn)行比色測(cè)定。本方法最低檢出濃度為0.004mg/L，使用10mm比色皿，測(cè)定上限為1mg/L。總鉻的測(cè)定原理：在酸性溶液中，首先將水樣中的三價(jià)鉻氧化成六價(jià)鉻，過(guò)量的高錳酸鉀用亞硝酸鈉分解，過(guò)量的亞硝酸鈉用尿素分解，然后，加入二苯碳酰二肼顯色，于540nm處比色測(cè)定?；鹧嬖游辗y(cè)定總鉻硫酸亞鐵銨滴定法原理：在酸性介質(zhì)中，以銀鹽作催化劑，用過(guò)硫酸銨將三價(jià)鉻氧化成六價(jià)鉻，加

少量氯化鈉并煮沸，除去過(guò)量的過(guò)硫酸銨和反應(yīng)中產(chǎn)生的氯氣，以苯基代鄰氨

基苯甲酸作指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈亮綠色。根據(jù)硫酸亞

鐵銨溶液的濃度和進(jìn)行試劑空白校正后的用量，可以計(jì)算出水樣中總鉻的含量。適用于總鉻濃度大于1mg/L的廢水。元素砷毒性極低，而砷的化合物均有劇毒，三價(jià)砷化合物比其他砷化物毒性更強(qiáng)。砷化物容易在

內(nèi)積累，造成急性或慢性

。砷污染主要來(lái)源于采礦、冶金、化工、化學(xué)制藥、生產(chǎn)、玻璃制革等工業(yè)廢水。砷化物易揮發(fā)，能隨粉塵、煙塵和污水等形式進(jìn)入水體中。主要測(cè)定方法新銀鹽分光光度法原理：硼

化鉀在酸性溶液中產(chǎn)生新生態(tài)氫，將水樣中無(wú)機(jī)砷還原為砷化氫氣體，以HNO3-AgNO3-聚乙烯醇-乙醇溶液吸收，則砷化氫將吸收液中的銀離子還原為單質(zhì)膠態(tài)銀，使溶液顯黃色，其顏色強(qiáng)度與生成氫化物的量成正比，于400nm處測(cè)其吸光度，比色測(cè)定。二乙氨基二硫代甲酸銀分光光度法在碘化鉀、酸性氯化亞錫作用下，五價(jià)砷被還原為三價(jià)砷，并與新生態(tài)氫反應(yīng)，生成氣態(tài)砷化氫（胂），被吸收于二乙氨基二硫代甲酸銀（AgDDC）-三乙醇胺的三氯甲烷溶液中，生成紅色的膠體銀，在510nm波長(zhǎng)處，以三氯甲烷為參比測(cè)其經(jīng)空白校正后的吸光度，用標(biāo)準(zhǔn)曲 定量。氫化物發(fā)生-原子吸收法原子熒光法測(cè)定砷、硒、銻、鉍詳細(xì)內(nèi)容可查閱《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》和其他水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料。第七節(jié)非金屬無(wú)機(jī)物的測(cè)定指水中所含能與強(qiáng)堿發(fā)生中和作用的物質(zhì)的總量，分為總酸度（酚酞酸度）和強(qiáng)酸酸度（甲基橙酸度）。測(cè)定方法酸堿指示劑滴定法電位滴定法（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)定方法酸堿指示劑滴定法電位滴定法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0.1

mol鹽酸和0.1

mol乙酸，二者的酸度都是100

mmol/L，但其pH卻大不相同。測(cè)定水的pH的方法比色法玻璃電極法圖2.40pH測(cè)定示意圖溶解氧：溶解于水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧。大氣壓力下降、水溫升高、含鹽量增加，都會(huì)導(dǎo)致溶解氧含量降低。一般規(guī)定水體中溶解氧至少在4mg/L以上。

測(cè)定溶解氧的原因：⑴通過(guò)測(cè)定DO判斷水體是否受到污染⑵是活性污泥處理系統(tǒng)的重要 指標(biāo)⑶為測(cè)定BOD5打基礎(chǔ)測(cè)定水中溶解氧的方法碘量法:用于清潔水修正的碘量法：疊氮化鈉修 ，高錳酸鉀修

等氧電極法：聚四氟乙烯薄膜電極，極譜型和原電池型1、取樣水樣常 到溶解氧瓶中

，注意不要在瓶中留有氣泡。2、固定將吸管

液面下，加入1ml硫酸錳溶液、2ml堿性碘化鉀溶液，蓋好瓶塞，顛倒混合數(shù)次，靜置。待棕色沉淀物降至瓶?jī)?nèi)一半時(shí)，再顛倒混合一次，待沉淀物下降到瓶底。一般在取樣現(xiàn)場(chǎng)固定。3、析出碘輕輕打開(kāi)瓶塞，立即用吸管 液面下加入2.0

ml硫酸。蓋好瓶塞，顛倒混合搖勻，至沉淀物全部溶解為止，放置暗處5min。4、滴定吸取100.0ml上述溶液于250ml錐形瓶中用硫代硫酸鈉溶液滴定至溶液呈淡黃色，加入1ml淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好褪去為止，記錄硫代硫酸鈉溶液用量。5、計(jì)算1002DOO

,

mg

/

l

M

V

81000常用的為聚四氟乙烯薄膜電極，根據(jù)工作原理分為：極譜型和原電池型。根據(jù)分子氧透過(guò)薄膜的擴(kuò)散速率來(lái)測(cè)定水中溶解氧。方法簡(jiǎn)便、快速，干擾少，可用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。原理：1.極譜型當(dāng)兩極間外加的極化電壓超過(guò)氧分子的分解電壓時(shí)，透過(guò)薄膜進(jìn)入KCl溶液的溶解氧便在黃金/鉑陰極上還原：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－陽(yáng)極上則發(fā)生銀的氧化反應(yīng)：4Ag＋4Cl－＝4AgCl＋4e－在極化電壓及溫度恒定的條件下，擴(kuò)散電流的大小即可作為溶解氧定量測(cè)定的基礎(chǔ)。一般由貴金屬，如白金、金或銀構(gòu)成陰極；由鉛構(gòu)成陽(yáng)極。陰

極：

(Ag)O2

+

2H2O

+

4e

→4OH-陽(yáng) 極：2Pb→2Pb2+

+

4e全反應(yīng)：2PbO2

+2H2O+4e→2Pb2++4OH-在電解質(zhì)如KCl或醋酸鉛存在下便形成PbCl2或Pb(AcO)2原電池型電極無(wú)需外加電壓。極譜型與原電池型的區(qū)別極譜型電極一般 較長(zhǎng)，但價(jià)格較貴。原電池型輸出電流波動(dòng)大，相差數(shù)量級(jí)，電極響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，一般為90s。極譜型溶解氧測(cè)定儀原電池型溶解氧電極

化物包括簡(jiǎn)單 化物、絡(luò)合 化物和有機(jī) 化物（腈）。簡(jiǎn)單

化物易溶于水、毒性大；絡(luò)合 化物在水體中受pH值、水溫和光照等影響可離解為毒性強(qiáng)的簡(jiǎn)單 化物。

化物可與高鐵細(xì)胞色素氧化酶結(jié)合，使其失去傳遞氧的功能，造成組織缺氧窒息。主要來(lái)源:電鍍、焦化、造氣、選礦、洗印、石油化工、有機(jī)玻璃

制造 等工業(yè)廢水。測(cè)定方法主要有硝酸銀滴定法、分光光度法和離子選擇電極法。危害：氟化物廣泛存在于天然水中。氟是 必需的微量元 一，缺氟易患齲齒病。飲用水中含氟的適宜濃度為0.5-1.0mg/L，當(dāng)長(zhǎng)期飲用含氟量高于1.5mg/L的水時(shí)，則易患斑齒病，如果水中含氟量高于4mg/L時(shí)，則可導(dǎo)致氟骨病。氟 患者的病情只會(huì)不斷加重，一般無(wú)法減輕。沉積在 硬組織內(nèi)的氟很難在排泄出來(lái)。來(lái)源：有色冶金、鋼鐵和鋁加工、玻璃、磷肥、電鍍、陶瓷、

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。氟骨病，輕者表現(xiàn)四肢軟弱無(wú)力，食欲下降，貧血，骨痛及腰腿痛；中度者疼痛加重，肢體麻木，影響勞動(dòng)；嚴(yán)重者四肢變形，運(yùn)動(dòng)受限，脊柱呈骨性強(qiáng)直，或刺脊髓，出現(xiàn)圓駝背畸形，可有神經(jīng)根激癥狀，或造成椎管狹窄，引起截癱。測(cè)定水中氟化物的方法離子色譜法：方法簡(jiǎn)便、測(cè)定快速，干擾較小。離子選擇電極法：選擇性好，適用濃度范圍寬，可測(cè)定混濁和有顏色水樣。以無(wú)機(jī)、特別是無(wú)機(jī)陰離子混合物為主要分析對(duì)象,在七十年代出現(xiàn)、八十年代迅速發(fā)展。原理：利用離子交換原理連續(xù)對(duì)多種陰離子或陽(yáng)離子進(jìn)行分離后，導(dǎo)入監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行定性分析和定量測(cè)定的方法。方法測(cè)定流程：

離子色譜具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）分析速度快分離能力高，是分離混合陰離子的最有效方法儀器流路采用全塑件，玻璃柱，耐腐蝕應(yīng)用實(shí)例：陰離子分析雙柱；薄殼型陰離子交換樹(shù)脂分離柱(3×250mm),流動(dòng)相：

0

.

0031

mol·L-1

NaHCO3

/

0.0024

mol·L-1Na2CO3，流量138

mL/hr。七種陰離子在20分鐘內(nèi)基本上得到完全分離，各組分含量在3～50

ppm。氨氮亞硝酸鹽氮硝酸鹽氮有機(jī)氮總氮

水中的氨氮是指以游離氨(或稱非離子氨,NH3)和離子氨（NH

+）形式存在的氮。對(duì)地面水，常要求測(cè)定非離子氨。4

水中氨氮主要來(lái)源于生活污水中含氮有機(jī)物受微生物作用的分解產(chǎn)物，焦化、氨等工業(yè)廢水，以及農(nóng)田排水等。氨氮含量較高時(shí)，對(duì)魚(yú)類(lèi)呈現(xiàn)毒害作用，對(duì)也有不同程度的危害。測(cè)定水中氨氮的方法納氏試劑分光光度法水楊酸－次氯酸鹽分光光度法氣相分子吸收光譜法滴定法圖2.44氣相分子吸收光譜儀組成示意圖氣相分子吸收光譜法：0.005～100mg/L加入次溴酸鈉將氨和銨鹽氧化成亞硝酸鹽，再加入鹽酸和乙醇，分解為NO2導(dǎo)入吸收管測(cè)定水中亞硝酸鹽氮常用的測(cè)定方法N-（1-萘基）-乙二胺分光光度法離子色譜法氣相分子吸收光譜法泡菜、腌菜接觸空氣超過(guò)三天的白開(kāi)水長(zhǎng)時(shí)間放在金屬容器（鋁、鐵）中的食物假鹽

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)化合物經(jīng)無(wú)機(jī)化作用最終階段的分解產(chǎn)物。清潔的地面水硝酸鹽氮（NO

--N）含量較低，受污染水體和一些-

3水中（NO3

-N）含量較高。水中硝酸鹽氮的測(cè)定方法酚二磺酸分光光度法鎘柱還原法戴氏合金法氣相分子吸收光譜法紫外分光光度法離子色譜法凱氏氮是指以基耶達(dá)（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（不包括疊氮化合物、硝基化合物等）。可用凱氏氮與氨氮的差值表示有機(jī)氮含量。在濃硫酸和催化劑作用下將有機(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。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。

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對(duì)氨基二甲基苯胺分光光度法碘量法間接火焰原子吸收法氣相分子吸收光譜法離子選擇電極法七、硫化物間接火焰原子吸收法：圖2.45硫化物轉(zhuǎn)化吹氣裝置示意圖八、磷(總磷、溶解性磷酸鹽和溶解性總磷)在天然水和廢（污）水中，磷主要以各種磷酸鹽和有機(jī)磷（如磷脂等）形式存在，也存在于腐殖質(zhì)粒子和水生生物中。磷是生物生長(zhǎng)必需元一，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)。圖2.46 測(cè)定磷預(yù)處理方法示意圖測(cè)定水中磷的主要方法鉬銻抗分光光度法適用于地表水和廢水，測(cè)定范圍：0.01～0.6mg/L孔雀綠-磷鉬雜多酸分光光度法用于江河、湖泊等地表水及 水中痕量磷的測(cè)定，測(cè)定范圍：0.001～0.3mg/L氣相色譜法FPD檢測(cè)器，氮磷檢測(cè)器一、綜合指標(biāo)和類(lèi)別指標(biāo)化學(xué)需氧量(COD)高錳酸鹽指數(shù)生化需氧量（BOD）總需氧量（TOD）總有機(jī)碳（TOC）揮發(fā)酚類(lèi)石油類(lèi)（一）化學(xué)需氧量(COD)化學(xué)需氧量是指在一定條件下，氧化1

L水樣中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，以氧的mg/L表示，反映了水中還原性物質(zhì)的污染程度。水中的還原性物質(zhì)有：有機(jī)物、和亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等無(wú)機(jī)物。其中主要是有機(jī)物。主要測(cè)定方法：重鉻酸鉀法：我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)分析方法庫(kù)侖滴定法快速密閉消解滴定法或光度法氯氣校2

7

2Cr

O

2-+14H++6e→2Cr3＋＋7H

O2

7Cr

O

2-+14H++6Fe2＋→6Fe3＋＋

2Cr3＋＋7H2O6Fe2＋＋試亞鐵靈→紅褐色測(cè)定結(jié)果按下式計(jì)算：

CDD(O2,mg/L)=[(V0-V1)×M×8×1000]/V詳見(jiàn)GB11914－89《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測(cè)定重鉻酸鉀法》。圖2.47

氧化回流裝置示意圖1.重鉻酸鉀法滴定前接近終點(diǎn)COD測(cè)定實(shí)驗(yàn)的結(jié)果：終

點(diǎn)接近終點(diǎn)滴定前HACH公司COD測(cè)試裝置空氣冷凝COD測(cè)定裝置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)。分類(lèi)：酸性高錳酸鉀法和堿性高錳酸鉀法堿性法不能氧化氯離子，常用于高氯水樣化學(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)。但做為COD參考，高錳酸鉀指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏嚴(yán)過(guò)程和計(jì)算：

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。好氧微生物分解有機(jī)物質(zhì)的兩個(gè)階段：含碳物質(zhì)氧化階段和硝化階段BOD是反映水體被有機(jī)物污染程度的綜合指標(biāo)，也是研究廢水的可生化降解性和生化處理效果以及生化處理廢水工藝設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)研究中的測(cè)定方法五天培養(yǎng)法微生物電極法其他方法又稱標(biāo)準(zhǔn)稀釋法或稀釋接種法。測(cè)定原理：水樣經(jīng)稀釋后，在20±1℃條件下培養(yǎng)5天，求出培養(yǎng)前后水樣中溶解氧含量，二者的差值為BOD5。稀釋水水樣的稀釋倍數(shù)測(cè)定結(jié)果計(jì)算：－對(duì)不經(jīng)稀釋直接培養(yǎng)的水樣：BOD5（mg/L）=

D1-D22）－對(duì)稀釋后培養(yǎng)的水樣：BOD5（mg/L）=[（D1-D2）-（B1-B2）f1]/f2特殊水樣的處理表2.2

由高錳酸鹽指數(shù)估算稀釋倍數(shù)乘以的系數(shù)高錳酸鹽指數(shù)/(mg·L-1)系數(shù)<55～1010～20>20—0.2，0.30.4，0.60.5，0.7，1.01.五天培養(yǎng)法

有機(jī)碳是以碳的含量表示水體中有機(jī)物質(zhì)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BOD5或COD更能反映有機(jī)物的總量。測(cè)定方法主要有燃燒氧化-非色散紅外吸收法、電導(dǎo)法、濕法氧化－非色散紅外吸收法，但目前應(yīng)用最廣泛是燃燒氧化-非色散紅外吸收法。圖2.52TOC分析儀流程示意圖TOD:總需氧量是指水中能被氧化的物質(zhì)，主要是有機(jī)物質(zhì)在燃燒中變成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所需要的氧量，結(jié)果以

mg/L表示。

用TOD測(cè)定儀測(cè)定TOD的原理是將一定量水樣注入裝有鉑催化劑的石英燃燒管，通入含已知氧濃度的載氣(氮?dú)?作為原料氣，則水樣中的還原性物質(zhì)在900℃下被瞬間燃燒氧化。測(cè)定燃燒前后原料氣中氧濃度的減少量，便可求得水樣的總需氧量值。TOD值能反映幾乎全部有機(jī)物質(zhì)經(jīng)燃燒后變成CO2、H2O、NO、SO2…所需要的氧量。它比BOD、COD和高錳酸鹽指數(shù)更接近于理論需氧量值。但它們之間也沒(méi)有固定的相關(guān)關(guān)系。有