福船院環(huán)境監(jiān)測課程講義

環(huán)境監(jiān)測課程講義第一章緒論1．環(huán)境、環(huán)境科學(xué)、環(huán)境污染時代背景：環(huán)境科學(xué)是一門新興科學(xué)，在二十世紀七十年代問題發(fā)展起來。環(huán)境問題最早由美國女作家萊切爾·卡遜提出，在她的《寂靜的春天》一書中描述了人們對環(huán)境污染的初步認識，由此而引起了科學(xué)家的重視。環(huán)境科學(xué)涉及的范圍很廣，各種自然科學(xué)和工程技術(shù)都與環(huán)境科學(xué)有關(guān)，它們之間互相滲透，形成了許多新的學(xué)科：環(huán)境科學(xué)分類相關(guān)學(xué)科環(huán)境基礎(chǔ)科學(xué)環(huán)境化學(xué)、環(huán)境物理學(xué)、環(huán)境生物學(xué)、環(huán)境地學(xué)……環(huán)境應(yīng)用科學(xué)環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境工程學(xué)、環(huán)境醫(yī)學(xué)……環(huán)境社會學(xué)環(huán)境管理學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟學(xué)、環(huán)境法學(xué)……環(huán)境科學(xué)：環(huán)境科學(xué)是研究由于人類活動所引起的環(huán)境質(zhì)量變化及其保護的科學(xué)。環(huán)境：是指圍繞著人群的空間及其中可以直接、間接影響人類生活和發(fā)展的各種自然因素的整體。人類的環(huán)境就是自然界，是由大氣圈、水圈、土壤圈、巖石圈、生物圈組成的物質(zhì)世界。環(huán)境污染：由于人類活動（包括生產(chǎn)活動和生活活動）引起環(huán)境質(zhì)量下降，而有害于人類及其它生物的正常生存和發(fā)展，即為環(huán)境污染。由于人們對環(huán)境的認識受時間和條件的限制，往往有一定的局限性，人類的活動會打亂環(huán)境各要素之間的動態(tài)平衡，從而引起一定的后果，例如：人為改變一地區(qū)的植被狀況，就會引起該地區(qū)其他環(huán)境的改變，如：改變該地區(qū)的氣候、水文、地貌、土壤等地理地質(zhì)因素，以調(diào)整它們之間的物質(zhì)和能量之間的交換，力求建立新的動態(tài)平衡。環(huán)境對一定的刺激有調(diào)節(jié)作用和緩沖能力，但如果刺激因素太大或過于頻繁，致使環(huán)境來不及進行自我調(diào)節(jié)或超出環(huán)境作為調(diào)節(jié)能力，就會改變環(huán)境的性質(zhì)和質(zhì)量，帶來環(huán)境污染。〈閱讀資料〉事例1.阿斯旺大壩的利與弊埃及的歷史其實就是引水灌溉、沙漠變綠洲的歷史。到了當代，為了一勞永逸地解決尼羅河年年發(fā)洪水的困擾，埃及政府在前蘇聯(lián)的幫助下，于1960年在距開羅以南600英里處的阿斯旺興建大壩，尼羅河被攔腰截斷。歷經(jīng)10年，大壩最終建成。

大壩立下汗馬功勞。在阿斯旺大壩，從遠處望去，大壩氣勢磅礴，猶如一條巨虹橫跨大河。壩堤足有40層樓高，全長3830米，最寬處有980米。1.阿斯旺大壩一改尼羅河泛濫性灌溉為可調(diào)節(jié)的人工灌溉，從此埃及結(jié)束了依賴尼羅河自然泛濫進行耕種的歷史。2.水位落差產(chǎn)生的巨大電力也成為埃及邁向現(xiàn)代工業(yè)文明的重要動力。3.阿斯旺大壩是埃及現(xiàn)代化的起點。30多年來，它為埃及的工農(nóng)業(yè)建設(shè)立下了汗馬功勞，經(jīng)濟效益極大：新增農(nóng)田灌溉面積近200萬公頃；另有70萬公頃的單季作物土地變成了雙季耕種農(nóng)田，農(nóng)田復(fù)種指數(shù)增加。

嚴重影響生態(tài)環(huán)境。但事物總是有利有弊。從建設(shè)之初至今，埃及國內(nèi)對阿斯旺大壩的爭論從沒停止過，最大的爭論點就是阿斯旺大壩對生態(tài)環(huán)境的影響。

1.歷史上，尼羅河水每年泛濫攜帶而下的泥沙無形中為沿岸土地提供了豐富的天然肥料，而阿斯旺大壩在攔截河水的同時，也截住了河水攜帶而來的淤泥，下游的耕地失去了這些天然肥料而變得貧瘠，鹽堿化日益嚴重，可耕地面積逐年減少。2.由于沒有了淤泥的堆積，自大壩建成后，尼羅河三角洲正在以每年約5毫米的速度下沉。3.由于納賽爾湖庫區(qū)沉淀了大量富含微生物的淤泥，浮游生物大量繁殖，水庫及水庫下游的尼羅河水水質(zhì)惡化，以河水為生活用水的居民的健康受到危害。減輕大壩的壓力。近年來，埃及政府正在積極采取措施，盡可能地把阿斯旺大壩的負面影響減小到最低。為此，埃及專門設(shè)立了“阿斯旺大壩副作用研究所”。此外，埃及還成立了一個由水資源部、環(huán)境事務(wù)部以及內(nèi)政部組成的部長委員會。委員會計劃在今后5年內(nèi)投入22億美元，對尼羅河的水質(zhì)監(jiān)管系統(tǒng)進行升級改造，保護尼羅河的主河道環(huán)境。同時，有關(guān)專家一致認為，傳統(tǒng)意義上的的水利治理已不再適應(yīng)埃及經(jīng)濟和社會發(fā)展，只有通過興建新的適合人類居住的田園、改變?nèi)丝诜植歼^于集中的現(xiàn)狀，才能真正緩解阿斯旺大壩帶來的生態(tài)環(huán)境壓力。在水資源的利用開發(fā)方面要放棄“固守尼羅河河谷和三角洲”的舊思路，把目光投向尼羅河兩邊的東西地區(qū)，“向沙漠進軍”。埃及有位學(xué)者曾說過：“建造阿斯旺大壩的埃及總統(tǒng)納賽爾是位偉人，但是拆除阿斯旺大壩的人，要比納賽爾更偉大?！痹诮裉斓陌＜?，我們可以這樣說———“因勢利導(dǎo)阿斯旺大壩、修建更美好的家園的埃及人民，與修建阿斯旺大壩的人一樣偉大。”事例2.東線調(diào)水后，上海地區(qū)隨之產(chǎn)生各種可能的影響我國長江東線南水北調(diào)工程規(guī)模宏大，竣工后極有利于解決黃、淮平原地區(qū)的工農(nóng)業(yè)用水問題，是一件極有益的工程，但也會對環(huán)境產(chǎn)生很大的影響。東線調(diào)水計劃分兩部分，東部一條基本上沿用大運河北上、自江都起用十五個階梯抽水，經(jīng)黃河抵達天津，全長1150km。計劃調(diào)水總量為1900m3／s，相當于6條黃浦江的徑流量，或相當于長江徑流量的1／15。東線調(diào)水后，下游水量相應(yīng)減少，上海地區(qū)隨之產(chǎn)生各種可能的影響：1．長江口鹽水入侵加劇。黃浦江是上海市的主要水源，主流全長84km，多年平均徑流量為306m3／s，與長江口相連接，是一條潮汐河流，其水質(zhì)受長江水質(zhì)及其上游來水影響。在豐水期（5～9月）來水豐沛，黃浦江不受海水倒灌影響；但在枯水期（11月～次年4月）來水減少。出現(xiàn)海水倒灌，影響到黃浦江的水質(zhì)。其中吳淞水廠受到影響最大。海水的倒灌，給上海市的生產(chǎn)和生活帶來很大的危害。使紡織、食品、醫(yī)藥、冶金、化工、電鍍和電子等工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量下降，甚至使顯像管也不能生產(chǎn)。河水中氯化物過高，會影響育秧，甚至?xí)姥?，迫?萬畝水稻田改種玉米。以上是根據(jù)枯水季節(jié)進行預(yù)測的影響。2.長江口鄰近海域漁場位置的改變。長江口鄰近海域是我國重要的漁場之一，棲息著淡水魚類、咸水魚類和咸淡水魚類共500余種，其中咸淡水魚類不但產(chǎn)量大，而且價值高。由于長江來水減少，可能造成海水倒灌；使咸淡水界線內(nèi)移，結(jié)果海域內(nèi)淡水浮游生物減少，高鹽浮游生物增加，直接影響著魚蝦種類和數(shù)量的分布；同時由于餌料減少，引起魚類產(chǎn)卵位置的改變，使回游路線變動，魚產(chǎn)量下降。如1978年長江水量少，再加上由此而產(chǎn)生的長江口水中污染物濃度的增加，以致1979年銀魚產(chǎn)量只有30擔(dān)，僅達高產(chǎn)年產(chǎn)量的0.3％。這說明長江水量減少后，會嚴重影響長江口的漁業(yè)生產(chǎn)。3.黃浦江水質(zhì)污染加重。上海市的污水排入黃浦江，枯水季節(jié)上游來水與污水比例大量增加，造成飲用水質(zhì)的變壞。以上所述是長江枯水季節(jié)對上海地區(qū)的影響。如果南水北調(diào)工程實施，就意味著上海地區(qū)長年處在長江的枯水季節(jié)中，使本已失調(diào)的上海地區(qū)的生態(tài)平衡，發(fā)生更加嚴重的破壞。長江流域的環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)是由它的豐富水量經(jīng)過千百萬年所形成的，而且從長江中下游調(diào)水，工程巨大、牽涉到半個中國。因此，必須利用生態(tài)學(xué)原理，從整體和全局出發(fā)，考慮其對自然環(huán)境的影響，并保證流域生態(tài)系統(tǒng)的最佳平衡。按照生態(tài)學(xué)原則，我們對生態(tài)系統(tǒng)采取任何一項措施時，該措施的性質(zhì)和強度不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的忍耐極限或調(diào)節(jié)復(fù)原的彈性范圍，否則就會招致生態(tài)平衡的破壞，引起不良后果。 提問:1、世界十大公害事件?根源是什么2、目前主要的環(huán)境問題有哪些？ 總結(jié)：1.由于工業(yè)生產(chǎn)、交通運輸和生活排放的有毒有害物質(zhì)超過了環(huán)境的自凈能力而引起的環(huán)境污染。這類污染通過大氣、江河由局部地區(qū)向自然界擴散，對人體和環(huán)境造成很大的危害。2.由于對自然資源不適當?shù)拈_發(fā)，引起生態(tài)環(huán)境的破壞。突出表現(xiàn)在植被破壞、水土流失、土壤退化、荒漠化、氣候變異等。這兩類問題互相影響。在環(huán)境工程和環(huán)境監(jiān)測中著重討論第一類問題，即環(huán)境污染。工業(yè)三廢、農(nóng)藥和汽車尾氣是造成環(huán)境污染的主要原因。此外，噪聲給環(huán)境帶來的污染也日益為人們所重視，雖然這是一種看不見污染物的污染，可它給人類帶來的危害卻是直接的。隨著核能的開發(fā)和利用、核電站的建立、還有放射醫(yī)學(xué)的開展，核污染也越來越為人們所關(guān)心。當環(huán)境中積聚起來的污染物損害了人體的正常機能時，就會造成所謂“公害”，嚴重者可危及人類的生命安全。1.1.2我國環(huán)境污染狀況我國的環(huán)境污染并不比其他國家輕，甚至超過外國。我們對環(huán)境問題認識晚，歷史遺留問題多，主要表現(xiàn)在：大氣污染由于我國能源結(jié)構(gòu)中，煤占70%以上，燃煤造成了大量煙塵、二氧化硫等污染，特別是北方城市在冬季采暖期間更為嚴重，京津唐地區(qū)就屬于重污染區(qū)之一。歷史上，北京已被認為是空氣污染最為嚴重的首都之一。1982年監(jiān)測結(jié)果表明，北京的總懸浮顆粒物年平均濃度比倫敦高30倍，比東京高18倍。此外，蘭州的光化學(xué)煙霧、長江以南地區(qū)的酸雨，也是眾所周知的嚴重污染。本溪市污染的嚴重程度曾經(jīng)到了從衛(wèi)星上看不到這個城市的地步。1995年，聯(lián)合國公布了全球十大污染城市，其中包括：①意大利的米蘭②伊朗的德黑蘭③韓國的漢城④巴西的里約熱內(nèi)盧⑤巴西的圣保羅⑥法國的巴黎⑦西班牙的馬德里⑧中國的北京⑨中國的沈陽⑩中國的西安城市附近的水污染地面水和地下水遭受嚴重污染，不少城市周圍的小河幾乎成了排污河，河中生物減少，甚至出現(xiàn)河中無大型生物的現(xiàn)象。在對47個城市地下水的調(diào)查中表明，有43個城市地下水受到不同程度的污染，許多有害物質(zhì)超過了飲用水標準?？梢?，污染狀況是很嚴重的。污染使得可用水資源大大減少，加劇了水資源不足的矛盾。污染灌溉的農(nóng)田，其農(nóng)作物也受到污染。沿海城市經(jīng)濟的開發(fā)，也帶來了海水的污染，并引發(fā)赤潮。1.2環(huán)境監(jiān)測1．2．1環(huán)境監(jiān)測：環(huán)指間斷或連續(xù)地測定環(huán)境中污染物的濃度，觀察分析其變化和對環(huán)境影響的過程。環(huán)境監(jiān)測的一般步驟包括：環(huán)境調(diào)查、方案設(shè)計、布設(shè)點位、樣品采集、樣品保存、樣品分析、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果評價。1．2．2環(huán)境監(jiān)測的目的（1）掌握污染物的來源、擴撒、遷移、反應(yīng)、轉(zhuǎn)化，了解污染物對環(huán)境質(zhì)量的影響程度，并在此基礎(chǔ)上，對環(huán)境污染作出預(yù)測、預(yù)報和預(yù)防。（2）了解和評價環(huán)境質(zhì)量的過去、現(xiàn)在和將來，掌握其變化規(guī)律。（3）收集環(huán)境背景數(shù)據(jù)、積累長期監(jiān)測資料，為制訂和修訂各類環(huán)境標準、實施總量控制、目標管理提供依據(jù)。（4）實施準確可靠的污染監(jiān)測，為環(huán)境執(zhí)法部門提供執(zhí)法依據(jù)。（5）不斷改革和更新監(jiān)測方法與手段，為實現(xiàn)環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展提供可靠的技術(shù)保障。1．2．3環(huán)境監(jiān)測的分類1.2.3.1.按監(jiān)測介質(zhì)分類：大氣污染監(jiān)測、水質(zhì)污染監(jiān)測、土壤和固廢監(jiān)測、生物污染監(jiān)測、生態(tài)監(jiān)測、物理污染監(jiān)測；1.2.3.2.按監(jiān)測目的分類：1.監(jiān)視性監(jiān)測（例行監(jiān)測、常規(guī)監(jiān)測）是指按照預(yù)先布置好的網(wǎng)點對指定的有關(guān)項目進行定期的、長時間的監(jiān)測包括對污染源的監(jiān)督監(jiān)測和環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測，以確定環(huán)境質(zhì)量及污染源狀況，評價控制措施的效果、衡量環(huán)境標準實施情況和環(huán)境保護工作的進展。這是監(jiān)測工作中量最大面最廣的工作，是縱向指令性任務(wù)，是監(jiān)測站第一位的工作，其工作質(zhì)量是環(huán)境監(jiān)測水平的主要標志。2.特定目的監(jiān)測（特例監(jiān)測、應(yīng)急監(jiān)測）

(1)污染事故監(jiān)測：在發(fā)生污染事故時及時深入事故地點進行應(yīng)急監(jiān)測，確定污染物的種類、擴散方向、速度和污染程度及危害范圍，查找污染發(fā)生的原因，為控制污染事故提供科學(xué)依據(jù)。這類監(jiān)測常采用流動監(jiān)測（車、船等）、簡易監(jiān)測、低空航測、遙感等手段。

（2）糾紛仲裁監(jiān)測：主要針對污染事故糾紛、環(huán)境執(zhí)法過程中所產(chǎn)生的矛盾進行監(jiān)測，提供公證數(shù)據(jù)。

（3）考核驗證監(jiān)測：包括人員考核、方法驗證、新建項目的環(huán)境考核評價、排污許可證制度考核監(jiān)測、“三同時”項目驗收監(jiān)測、污染治理項目竣工時的驗收監(jiān)測。

（4）咨詢服務(wù)監(jiān)測：為政府部門、科研機構(gòu)、生產(chǎn)單位所提供的服務(wù)性監(jiān)測。為國家政府部門制訂環(huán)境保護法規(guī)、標準、規(guī)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和手段。如建設(shè)新企業(yè)應(yīng)進行環(huán)境影響評價，需要按評價要求進行監(jiān)測。

3.研究性監(jiān)測（科研監(jiān)測）

是針對特定目的科學(xué)研究而進行的高層次監(jiān)測，是通過監(jiān)測了解污染機理、弄清污染物的遷移變化規(guī)律、研究環(huán)境受到污染的程度，例如環(huán)境本底的監(jiān)測及研究、有毒有害物質(zhì)對從業(yè)人員的影響研究、為監(jiān)測工作本身服務(wù)的科研工作的監(jiān)測（如統(tǒng)一方法和標準分析方法的研究、標準物質(zhì)研制、預(yù)防監(jiān)測）等。這類研究往往要求多學(xué)科合作進行。

1.2.4監(jiān)測對象的選擇1.2．5環(huán)境監(jiān)測技術(shù)1.2.5.1、化學(xué)分析法是以特定的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法，分重量分析法和容量分析法兩類。

1、重量法操作麻煩，對于污染物濃度低的，會產(chǎn)生較大誤差，它主要用于大氣中總懸浮顆粒、降塵量、煙塵、生產(chǎn)性粉塵及廢水中懸浮固體、殘渣、油類、硫酸鹽、二氧化硅等的測定。隨著稱量工具的改進，重量法得到進一步發(fā)展。例如，近幾年用微量測重法測定大氣飄塵和空氣中的汞蒸汽等。2、容量法具有操作方便、快速、準確度高、應(yīng)用范圍廣、費用低的特點，在環(huán)境監(jiān)測中得到較多應(yīng)用，但靈敏度不夠高，對于測定濃度太低的污染物，也不能得到滿意的結(jié)果。它主要用于水中的酸堿度、NH3-N、COD、BOD、DO、Cr6+、硫離子、氰化物、氯化物、硬度、酚等的測定，及廢氣中鉛的測定。1.2.5.2、儀器分析法是以光的吸收、輻射、散射等性質(zhì)為基礎(chǔ)的分析方法，主要有以下幾種：1、光譜法：主要包括可見分光光度法、紫外分光光度法、紅外光譜法、原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法、X-熒光射線分析法、熒光分析法、化學(xué)發(fā)光分析法等。2、電化學(xué)分析法：包括極譜法、溶出伏安法、電導(dǎo)分析法、電位分析法、離子選擇電極法、庫侖分析法等。3、色譜分析法：包括氣相色譜法、高效液相色譜法、薄層色譜法、離子色譜法、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)等。1.2.5.3生物技術(shù)利用植物和動物在污染環(huán)境中所產(chǎn)生的各種反映信息來判斷環(huán)境質(zhì)量的方法。是一種最直接的方法。包括生物體內(nèi)污染物含量測定，觀察生物在環(huán)境中受傷害狀況、生物的生理生化反應(yīng)、生物種類和群落結(jié)構(gòu)變化等。1.3環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)與環(huán)境自動監(jiān)測1.3.1環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)目前，國內(nèi)外關(guān)于監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的建立大致有兩種類型1、一是要素型，即按不同環(huán)境要素來建立監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，如美國國家環(huán)保局的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)即為此種類型。2、二是管理型，即按行政管理體系建立網(wǎng)絡(luò)，我國環(huán)境保護系統(tǒng)的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)即為此種類型。1.4環(huán)境標準1.4.1環(huán)境標準的分類和分級環(huán)境標準(environmentalstandards)定義：環(huán)境標準就是為了保護人群健康,防治環(huán)境污染，合理利用資源，促進經(jīng)濟發(fā)展，依據(jù)環(huán)境保護法和有關(guān)政策,對環(huán)境中有害成分含量及其排放源規(guī)定的限量閾值和技術(shù)規(guī)范。環(huán)境標準是我國環(huán)境保護法體系中一個獨立的、特殊的、極重要的組成部分。分為六類兩級（以下為指導(dǎo)自學(xué)部分）1.環(huán)境標準的分類（1）環(huán)境質(zhì)量標準為了保護人類健康，維持生態(tài)良性平衡和保障社會物質(zhì)財富，并考慮技術(shù)條件，對環(huán)境中有害物質(zhì)和因素所作的限制性規(guī)定。它是制訂環(huán)境政策的目標和環(huán)境管理工作的依據(jù)，也是制訂污染物的控制標準的依據(jù)，是評價我國各地環(huán)境質(zhì)量的標尺和準繩。（2）污染物排放標準為實現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量目標，結(jié)合經(jīng)濟技術(shù)條件和環(huán)境特點，對排入環(huán)境的有害物質(zhì)或有害因素所作的控制規(guī)定。控制標準是實現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量目標的手段，作用在于直接控制污染源，以達到防止環(huán)境污染的目的。（3）環(huán)境基礎(chǔ)標準在環(huán)境保護工作范圍內(nèi)，對有指導(dǎo)意義的符號、指南、導(dǎo)則等的規(guī)定是制訂其它環(huán)境標準的基礎(chǔ)及技術(shù)依據(jù)。所以環(huán)境基礎(chǔ)標準要積極采用國際標準和國外先進標準，逐步做到與國際標準基本一致。（4）環(huán)境方法標準在環(huán)境保護工作范圍內(nèi)以全國普遍適用的試驗、檢查、分析、抽樣、統(tǒng)計、作業(yè)等方法為對象而制訂的標準。（5）環(huán)境標準物質(zhì)標準是在環(huán)境保護工作中，用來標定儀器、驗證測量方法，進行量值傳遞或質(zhì)量控制的材料或物質(zhì)，對這類材料或物質(zhì)必須達到的要求所作的規(guī)定。它是檢驗方法標準是否準確的主要手段。（6）環(huán)保儀器、設(shè)備標準為了保證污染治理設(shè)備的效率和環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性和可比性，對環(huán)保儀器、設(shè)備的技術(shù)要求所作的規(guī)定。2.環(huán)境標準的分級我國的環(huán)境標準分為國家環(huán)境標準（包括行業(yè)標準）和地方環(huán)境標準二級。（1）國家環(huán)境標準（2）國家環(huán)境保護行業(yè)標準（3）地方環(huán)境標準1.4.2環(huán)境質(zhì)量標準1.環(huán)境空氣質(zhì)量標準（GB3095-1996）該標準從1996年10月1日起在全國實施。2.地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB3838-2002）地表水環(huán)境質(zhì)量標準適用于江、河、湖泊、水庫等具有使用功能的地表水水域1.5.3污染物排放標準1.大氣污染物綜合排放標準GB16297-19962.污水綜合排放標準GB8978-1996（1）本標準按污水污水排放去向，分年規(guī)定了69種水污染物最高允許排放濃度及部分行業(yè)最高允許排水量。（2）除了有特殊規(guī)定的以外，其他水污染物排放均執(zhí)行本標準。（3）標準分級見課本P24。（4）標準限值（5）總量控制總結(jié)：1、環(huán)境質(zhì)量標準和污染物排放標準有國家和地方標準，其他四類只有國家標準2、地方標準和國家標準相比，監(jiān)測項目更多，要求更嚴討論：1、比較福建省污水排放標準和國家標準，找出不同，為什么要制定地方標準？2、總量控制是根據(jù)什么制定的，與濃度控制有何區(qū)別作業(yè)；我國三峽工程的利弊

第二章環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制與保證§1．監(jiān)測質(zhì)量的內(nèi)容與常用術(shù)語1．1、環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證的作用與內(nèi)容1.環(huán)境監(jiān)測保證是指為保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確、精密、有代表性、完整性及可比性而應(yīng)采取的全部措施措施包括(指導(dǎo)自學(xué)部分)：強調(diào)數(shù)據(jù)五大性的對監(jiān)測結(jié)果的重要意義⑴制定監(jiān)測計劃⑵確定監(jiān)測指標⑶規(guī)定監(jiān)測系統(tǒng)⑷人員技術(shù)培訓(xùn)⑸實驗室清潔度與安全。2.環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制是指為達到監(jiān)測計劃所規(guī)定的監(jiān)測質(zhì)量而對監(jiān)測過程采用的控制方法。它是環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證的一個部分。環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制包括：⑴實驗室內(nèi)部控制：空白試驗、儀器設(shè)備的定期標定、平行樣分析、加標回收率分析、密碼樣分析、質(zhì)量控制圖等?？刂平Y(jié)果反映實驗室監(jiān)測分析的穩(wěn)定性，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，及時采取措施進行校正，是實驗室自我控制監(jiān)測分析質(zhì)量的程序。⑵實驗室外部控制：分析監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)場評價、分發(fā)標準樣品進行實驗室間的評價等。目的在于找出實驗室內(nèi)部不易發(fā)現(xiàn)的誤差，特別是系統(tǒng)誤差，及時予以校正，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。1．2、準確度1.準確度的定義：準確度是測量值與真值的符合程度。一個分析方法或分析測量系統(tǒng)的準確度是反映該方法或該系統(tǒng)存在的系統(tǒng)誤差的綜合指標，決定著這個結(jié)果的可靠性。準確度用E或E相對表示。準確度的定義和評價方法要求明確掌握2.評價準確度的方法可采用測定回收率、對標準物質(zhì)的分析、不同方法的對比等方法來評價準確度。⑴回收率實驗：在樣品中加入標準物質(zhì)，測定其回收率。這是目前試驗常用而又方便的確定準確度的方法。多次回收試驗還可以發(fā)現(xiàn)方法的系統(tǒng)誤差?；厥章实挠嬎悖孩茖藴饰镔|(zhì)的分析——七檢法一個方法的準確度還可用對照實驗來檢驗，即通過對標準物質(zhì)的分析或用標準方法來分析相對照。同樣的分析方法有時也能因不同實驗室、七檢法的檢驗意義和步驟要求明確掌握不同分析人員而使分析結(jié)果有所差異。通過對照可以找出差異所在，以此判斷方法的準確度。t檢法也稱為顯著性檢驗顯著性檢驗的一般步驟：a.提出一個否定假設(shè)。b.確定并計算七值：c.選定n(f)，a，并查表ta(f)d.判斷假設(shè)是否成立：t≤t0.05(f)，則無顯著性差異t＞t0.05(f)，則有顯著性差異注：雙側(cè)檢驗和單側(cè)檢驗。統(tǒng)計檢驗有兩類。通常我們只關(guān)心總體均值μ是否等于已知值x，至于二者究竟那個大，對所研究的問題并不重要。這種情況的假設(shè)為μ=x，否定假設(shè)為x≠μ。有些時候，也需要專門研究x是否大于或小于μ。這種情況的假設(shè)為（x≤μ）x≥μ，否定假設(shè)為x＞μ(或x＜μ）。前者應(yīng)用雙側(cè)檢驗，后者采用單側(cè)檢驗。某標準物質(zhì)A組分的濃度為4.47mg/L?，F(xiàn)以某種方法測定A組分,其5次測定值分別為4.28、4.40、4.42、4.37、4.35mg/L。試問測定中是否存在系統(tǒng)誤差？ 例1作為示范例題課堂講解解：假設(shè)無系統(tǒng)誤差，即：a=0.05，t0.05(4)=2.78t＞t0.05(f)，故假設(shè)不成立，存在系統(tǒng)誤差。例2.測定某標準物質(zhì)中的鐵含量，其10次測定平均值為1.054%，標準偏差為0.009%。已知鐵的保證值為1.06%。檢驗測定結(jié)果與保證值有無顯著性差異。 例2例3由學(xué)生課堂練習(xí)解：假設(shè)無顯著性差異，a=0.05，f=9，查表t0.05(9)=2.26＞2.11，故假設(shè)成立，即測定結(jié)果與保證值無顯著性差異。用某方法9次回收率實驗測定的平均值為89.7%，標準偏差為11.8%，試問該回收率是否達到100%。解：假設(shè)P≥100%查表t0.10(8)=1.86＜2.62，故假設(shè)不成立，該方法去回收率達不到100%。例4.用原子吸收分光光度法測定某水樣中鉛的含量，測定結(jié)果為0.306mg/L，為檢驗準確度，在測定水樣的同時,平行測定含量為0.250mg/L的鉛標準溶液10次所獲數(shù)據(jù)為：0．254、0.256、0.254、0.252、0.247、0.251、0.248、0.254、0.246、0.248。評價水樣測定結(jié)果。解：假設(shè)，查表t0.05(9)=2.26>0.79，故假設(shè)成立，測定值與預(yù)期值無顯著性差異，水樣的測定結(jié)果是準確的。 某監(jiān)測中心給一個實驗室氟化物樣品，經(jīng)過大量分析數(shù)據(jù)（可以認為）,此時，含量為18.9μg,總體標準偏差。 例4、5為作業(yè)鞏固練習(xí)現(xiàn)有另一個氟化物樣品，想知道是否就是上述樣品。對其進行5次測定，得到平均值為20.0μg。問有無統(tǒng)計根椐來說明它們不是同一種樣品。解：設(shè)兩樣品是一致的，屬于同一總體t0.05(4)=2.78＞2.73，故假設(shè)成立，即兩樣品是同一個樣品。⑶不同方法之間的比較——t檢法比較不同條件下（不同時間、不同地點、不同儀器、不同分析人員等）的兩組測量數(shù)據(jù)之間是否存在差異。檢驗的假設(shè)是兩總體均值相等，檢驗的前提是兩總體偏差無顯著差異，偏差來自同一總體，其偏差為偶然誤差。步驟：a.使用精密度檢驗判斷兩方法標準偏差有無顯著性差異，若無顯著性差異，再進行t檢驗法； 比較兩種t檢法適用類型b.假設(shè)兩均值無顯著性差異；c.計算總體標準偏差：計算統(tǒng)計值：d.根據(jù)顯著性水平及自由度查t臨界值表；e.判斷假設(shè)是否成立：t≤ta(f)，則無顯著性差異，t＞ta(f)，則有顯著性差異。 課堂講解例題例：用兩種不同方法測定某樣品A物質(zhì)含量數(shù)據(jù)如下。求兩種方法測定結(jié)果有無顯著性差異。測定次數(shù)平均值方差1542.34%（0.10%）22442.44%（0.12%）2解：設(shè)兩方法標準偏差無限著性差異計算標準偏差：計算統(tǒng)計值：查t0.05(7)=2.37＞1.36，故假設(shè)成立，兩種測定方法之結(jié)果無顯著性差異。1．3精密度1.精密度的基本概念精密度是指在規(guī)定的條件下，用同一方法對一均勻試樣進行重復(fù)分析時，所得分析結(jié)果之間的一致性程度，由分析的偶然誤差決定，偶然誤差越小，則分析的精密度越高。精密度用標準偏差或相對標準偏差來表示，通常與被測物的含量水平有關(guān)。討論精密度時常用以下術(shù)語：⑴平行性：在同一實驗室，當操作人員、分析設(shè)備和分析時間均相同時，明確掌握精密度的意義與檢驗方法用同樣方法對同一樣品進行多份平行樣測定的結(jié)果之間的符合程度。⑵重復(fù)性：在同一實驗室，當操作人員、分析設(shè)備和分析時間三因素中至少有一項不相同時，用同樣方法對同一樣品多次獨立測定的結(jié)果之間的符合程度。⑶再現(xiàn)性：在不同實驗室（人員、設(shè)備及時間都不相同），用同樣方法對同一樣品進行多次重復(fù)測定的結(jié)果之間的符合程度。2.精密度的檢驗——F檢驗法應(yīng)用：比較不同條件下（不同地點、不同時間、不同放行方法、不同分析人員等）測量的兩組數(shù)據(jù)是否具有相同的精密度。F檢驗法同t檢驗法步驟，統(tǒng)計值計算：，查表，并判斷。注：兩組數(shù)據(jù)中偏差大的為，相對應(yīng)的測定次數(shù)為例題：見書P251．4、靈敏度與檢出限（略）1．5、空白實驗空白實驗是指除用水代替樣品外，其他所加試劑和操作步驟與樣品測定完全相同的操作過程?？瞻讓嶒瀾?yīng)與樣品測定同時進行。樣品的分析相應(yīng)值（吸光度、峰高等）通常不僅是樣品中待測物質(zhì)的分析響應(yīng)值，還包括所有其他因素（如實際的雜質(zhì)、環(huán)境及操作過程中的沾污等）的分析響應(yīng)值。由于這些因素的大小經(jīng)常變化，在每次進行實驗操作中作用樣品分析的同時，均應(yīng)作空白試驗，其響應(yīng)值為空白試驗值。當空白試驗值較高時，應(yīng)全面檢查試驗用水、容器、儀器性能及操作環(huán)境等諸影響因素。1．6、校準曲線1.定義：校準曲線是用于描述待測物質(zhì)的濃度或量與相應(yīng)的測量儀器的響應(yīng)量或其他指示量之間的定量關(guān)系曲線。校準曲線的線性范圍：校準曲線的直線部分所對應(yīng)的待測物質(zhì)的濃度或量的變化范圍稱為該方法的線性范圍。校準曲線根據(jù)測定方法的不同分為：工作曲線、標準曲線。2.校準曲線的繪制配制一系列已知濃度的標準溶液，測定其響應(yīng)值，選擇適當?shù)淖鴺思?，以響?yīng)值為縱坐標，濃度為橫坐標，將數(shù)據(jù)標出，將各點連成一條適當?shù)那€，通常選用校準曲線的直線部分。在曲線上，已知樣品的y值，可找出對應(yīng)的x值，其視差和讀書誤差可通過回歸方程克服。1.7、回歸分析1.7.1．回歸分析的定義與用途環(huán)境監(jiān)測中經(jīng)常遇到相互間存在著一定關(guān)系的變量。變量之間關(guān)系主要有兩種類型：1.確定關(guān)系，如歐姆定律V=IR，已知三個變量中的任意兩個，就能按公式求第三個。2.相關(guān)關(guān)系：有些變量之間既有關(guān)系又無確定性關(guān)系，稱為相關(guān)關(guān)系。如BOD與COD之間的關(guān)系；能斯特方程式E=E0-0.059lgC中E與lgC之間的關(guān)系；水中某種污染物的濃度與某種水生生物體內(nèi)該物質(zhì)的含量之間存在一定的關(guān)系等。回歸分析就是研究變量間相互關(guān)系的統(tǒng)計方法?；貧w分析有如下主要用途： 1.建立回歸方程：從一組數(shù)據(jù)出發(fā)，確定這些變量間的定量關(guān)系式，y=a+bx2.相關(guān)系數(shù)及其檢驗：評價變量間關(guān)系的密切程度。3.應(yīng)用回歸方程從一個變量值去估計另一變量值，已知x或y，求y或x。4.回歸曲線的統(tǒng)計檢驗：對回歸方程的主要參數(shù)作進一步的評價和比較。在環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制與保證中主要應(yīng)用的是一元線性方程。它可以用于建立某種方法的校準曲線，研究不同的方法之間的相互關(guān)系，評價不同實驗室測定多種濃度水平樣品的結(jié)果。掌握一元線性方程建立方法1.7.2．一元線性回歸方程的建立一組測定數(shù)據(jù)，包括：自變量x1x2x3…xn，因變量y1y2y3…yn。如果x與y之間呈直線趨勢，則可用一條直線來描述兩者之間的關(guān)系，即y=a+bx，其中y為由x推算出的y的估計值（回歸值）；b為回歸系數(shù)，即回歸直線斜率；a為回歸直線在y軸上的截距。對于上式，若實測值yi與回歸值y的偏差越小，則可認為直線回歸方程與實測點擬合越好。用Q(a,b)表示實測值與回歸值的差方和，則：要使Q（a，b）最小，用求極值的方法，分別對a，b求偏導(dǎo)，并令其=0，即最小二乘法：解方程組，可求出a、b的計算公式：將a、b代入y=a+bx，即得一元線性回歸方程。1.7.3．相關(guān)系數(shù)及其檢驗對任何兩個變量x、y組成的一組數(shù)據(jù)，都可根據(jù)最小二乘法回歸出一條直線，但只有x與y存在某種線性關(guān)系時，直線才有意義。其線性關(guān)系的檢驗用相關(guān)系數(shù)。1.相關(guān)系數(shù)的定義式：2.相關(guān)系數(shù)的取值范圍及物理意義取值范圍：-1≤γ≤1，物理意義：γ=0，x與y無線性關(guān)系；掌握相關(guān)系數(shù)的確定及其意義γ=+1，x與y完全正相關(guān)；γ=-1，x與y完全負相關(guān)；0＜γ＜1，x與y正相關(guān)；-1＜γ＜0，x與y負相關(guān)。3.相關(guān)系數(shù)的顯著性檢驗γ越接近±1，x與y的線性關(guān)系越顯著；γ越接近0，x與y的線性關(guān)系越小。當臨界值時，兩變量x與y為線性。檢驗步驟：A.計算相關(guān)系數(shù)；B.根據(jù)顯著性水平和自由度，查相關(guān)系數(shù)臨界值表γa(f)；C.判斷：，x與y為線性關(guān)系；，x與y為非線性關(guān)系。§2實驗室質(zhì)量保證實驗室質(zhì)量保證包括：實驗室內(nèi)部質(zhì)量控制和實驗室外部質(zhì)量控制，其目的是把監(jiān)測分析誤差控制在容許限度內(nèi)，保證測量結(jié)果有一定的精密度，使分析數(shù)據(jù)在給定的置信水平內(nèi)，有把握達到所需求的質(zhì)量。實驗室內(nèi)質(zhì)量控制是實驗室分析人員對分析質(zhì)量進行自我控制的過程。實驗室間質(zhì)量控制又稱外部質(zhì)量控制，是指由外部的第三者，如上級監(jiān)測機構(gòu)，對實驗室及其分析人員的分析質(zhì)量定期或不定期實行考察的過程。一般采用密碼標準樣品來進行考察，以確定實驗室報出可接受的分析結(jié)果的能力，并協(xié)調(diào)判斷是否存在系統(tǒng)誤差，檢查實驗室間數(shù)據(jù)的可比性。2．1實驗室內(nèi)質(zhì)量控制2．1．1.均數(shù)控制圖完成了準確度、精密度的檢驗后，由于許多其他因素，如：標準物質(zhì)、試劑、溫度等的變化而引起準確度的變化。在日常的環(huán)境監(jiān)測工作中，為了連續(xù)不斷的監(jiān)視和控制分析測定過程中可能出現(xiàn)的誤差，可采用質(zhì)量控制圖。質(zhì)量控制圖編制的原理：分析結(jié)果間的差異符合正態(tài)分布；繪制樣圖說明質(zhì)量控制圖坐標的選定：以統(tǒng)計值為縱坐標，測定次數(shù)為橫坐標；質(zhì)量控制圖的基本組成：中心線、上下輔助線、上下警告限、上下控制限；質(zhì)量控制樣品的選用：質(zhì)量控制樣品的組成應(yīng)盡量與環(huán)境樣品相似；待測組分的濃度應(yīng)盡量與環(huán)境樣品接近；如果環(huán)境樣品中待測組分的濃度波動較大，則可用一個位于其間的中等濃度的質(zhì)量控制樣品，否則，應(yīng)根據(jù)濃度波動幅度采用兩種以上濃度水平的質(zhì)量控制樣品。質(zhì)量控制圖的編制步驟：<1>測定質(zhì)量控制樣品，大于20個數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)由一對平行樣品的測定結(jié)果求得，計算：<2>求出它們的平均結(jié)果和標準偏差：，<3>計算統(tǒng)計值并做質(zhì)量控制圖：—中心線 —上下輔助線—上下警告線—上下輔助線 <4>將20個（或>20個）數(shù)據(jù)按測定順序點到圖上，這時應(yīng)滿足以下要求：a.超出上下控制線的數(shù)據(jù)視為離群值，應(yīng)予刪除，剔除后不足20個數(shù)據(jù)時應(yīng)再測補足，并重新計算、S，并做圖，直到20個數(shù)據(jù)全部落在上下控制線內(nèi)；結(jié)合例題講解b．上下輔助線范圍內(nèi)的點應(yīng)多于2/3，如少于50%，則說明分散度太大，應(yīng)重做。c．連續(xù)7點位于中心線的同一側(cè)，表示數(shù)據(jù)不是充分隨機的，應(yīng)重做。<5>質(zhì)量控制圖繪成后，應(yīng)標明測定項目、質(zhì)量控制樣品濃度、分析方法、實驗條件、分析人員及日期等。例題見P34質(zhì)量控制圖的使用與判斷：使用質(zhì)量控制圖時，要求逐項在測定環(huán)境樣品的同時，測定相應(yīng)的質(zhì)量控制樣品，并將控制樣品的同時，測定相應(yīng)的質(zhì)量控制樣品，并將控制樣品的測定結(jié)果點到質(zhì)量控制圖上，以評價當天環(huán)境樣品的測定結(jié)果是否出于控制之中。熟練的分析人員可間隔一定時間。 如果點落在內(nèi)，說明測定過程處于控制狀態(tài)。點落在和之間，應(yīng)引起重視，初步檢查后，采取相應(yīng)糾正措施。點落在之外，說明當天測定過程失控，應(yīng)立即查明原因，糾正重做。若連續(xù)7點上升或連續(xù)下降，表示有失控傾向，查明原因，糾正重做。2．2常規(guī)監(jiān)測質(zhì)量控制（1）空白實驗值a、一次平行測定至少兩個空白試驗值b、平行測定的相對偏差不得大于50%c、在痕量或超痕量分析中有空白試驗值控制圖的，將所測空白實驗值的均值點入圖中，進行控制。（2）平行雙樣a、隨機抽取10-20%的樣品進行平行雙樣測定。（當樣品數(shù)較小時，應(yīng)適當增加雙樣測定率，無質(zhì)量控制樣品和質(zhì)控圖的監(jiān)測項目，應(yīng)對全部樣品進行平行雙樣測定。）b、將質(zhì)控樣品平行測定結(jié)果點入質(zhì)控圖中進行判斷。c、環(huán)境樣品平行測定的相對偏差不得大于標準分析方法規(guī)定的d相對的2倍。d、全部平行雙樣測定中的不合格者應(yīng)重新作平行雙樣測定；部分平行雙樣測定的合格率小于95%時，除對不合格者重做平行樣外，應(yīng)在增加測定10-20%的平行雙樣，直至總合格率大于等于95%。（3）加標回收率a、隨機抽取10-20%的樣品進行加標回收率的測定。b、有質(zhì)控圖的監(jiān)測項目，將測定結(jié)果點入圖中進行判斷。c、無質(zhì)控圖的監(jiān)測項目，其測定結(jié)果不得超出監(jiān)測分析方法中規(guī)定的加標回收率的范圍。d、無規(guī)定值者，則可規(guī)定目標值為95-105%.e、當超出目標值95-105%時，計算P上限P下限，并加以判斷。f、當合格率小于95%時，除對不合格者重新測定外，應(yīng)再增加10-20%樣品的加標回收率，直至總合格率為大于等于95%。2.3、實驗室間質(zhì)量控制實驗室間質(zhì)量控制的目的是：提高各實驗室的監(jiān)測分析水平，增加各實驗室之間測定結(jié)果的可比性；發(fā)現(xiàn)一些實驗室內(nèi)部不易核對的誤差來源，如試劑、儀器質(zhì)量等方面的問題。外部質(zhì)量控制的方法通常是采用由上級監(jiān)測站對下級監(jiān)測站進行分析質(zhì)量考核。在各實驗室完成內(nèi)部質(zhì)量控制的基礎(chǔ)上，由上級監(jiān)測中心或控制中心提供標準參考樣品，分發(fā)給各受控實驗室。各實驗室在規(guī)定期間內(nèi)，對標準參考樣品進行測定，并把測定結(jié)果報監(jiān)測中心或控制中心。然后由監(jiān)測中心將測定結(jié)果作統(tǒng)計處理，按有關(guān)統(tǒng)計量評價各實驗室測定結(jié)果的優(yōu)劣?？己顺煽兒细竦膶嶒炇遥浔O(jiān)測數(shù)據(jù)才被承認或接受；對于不合格的實驗室，要及時給予技術(shù)上的幫助和指導(dǎo)，使之提高監(jiān)測分析質(zhì)量。我國目前實驗室質(zhì)量控制現(xiàn)狀我國目前已初步形成了從國家到省、市、縣等有層次的、較完整的火箭決策物理系統(tǒng)，各級監(jiān)測站每年都監(jiān)測分析了大量的環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)。如何保證這些數(shù)據(jù)的準確性、精密性、完整性、代表性和可比性是環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制的歸宿。因此，各實驗室的內(nèi)部、外部控制質(zhì)量是十分重要的。從1983年開始，我國在環(huán)保系統(tǒng)實行了水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量控制，由中國環(huán)境監(jiān)測總站負責(zé)對各省市一級的監(jiān)測站進行水質(zhì)監(jiān)測常規(guī)必測項目的分析質(zhì)量考核，其中包括：PH、硬度、BOD、COD、NH3-N、NO2-N、NO3-N、揮發(fā)酚、CN、As、Hg、Cr(Ⅵ)、Pb、Cd、Cu等十六項。通過考核大大提高了監(jiān)測分析的技術(shù)水平，促進了質(zhì)量控制工作的開展。對大氣、噪聲、放射性和生物監(jiān)測的考核工作也在陸續(xù)進行。

第三章廢水監(jiān)測§1水質(zhì)監(jiān)測項目及水質(zhì)標準1．1水的來源與水污染1、1．1水的重要性 人體中含量最多的物質(zhì)是水，它約占人體重的2/3，因此水是構(gòu)成人類機體的基礎(chǔ)，又是傳遞營養(yǎng)和新陳代謝過程的一種介質(zhì)，水還起著散熱、調(diào)節(jié)體溫的作用。從醫(yī)學(xué)觀點看，人類為維持正常生命，每人每天至少需要2～3L水，加上衛(wèi)生方面的需要，全部生活用水量約40～50L/天·人。工業(yè)生產(chǎn)更是離不開水。據(jù)統(tǒng)計，工業(yè)用水一般占城市用水量的80%左右，幾乎沒有一種工業(yè)可以離開水?！八寝r(nóng)業(yè)的命脈”，更是充分體現(xiàn)了水對農(nóng)林牧漁各業(yè)的重要性。了解水的重要性及可用水的有限性1．1．2、可用水的有限性我們知道海洋約占地球總表面積的70%以上，它的平均深度為3800m，因此海洋是一個巨大的水庫，地球上的水約97.3%貯存在這里，其余3%的水量則分別存在于大氣、地球表面和地表以下的地殼中。地球上的水量很大，但它的分布并不均勻，人類生活所必需的淡水是很有限的。海水97.252%冰川和冰帽2.136%地下水0.594%淡水湖0.0091%咸水湖0.0075%大氣水0.001%河水0.0001%生物體內(nèi)水0.0001%對人類生活、生產(chǎn)關(guān)系密切而又比較容易開發(fā)利用的淡水僅占地球總量的0.3%，而且這部分水在大陸上的分布很不均勻。1．1．3、我國水資源的現(xiàn)狀我國擁有地表水年徑流量居世界第六位，人均水量僅占世界人均占有量的1/4。因此，我國的水資源并不豐富，從分布上也是不均勻的，尤其是北方干旱少雨，缺水更加嚴重。一方面是水源的不足，一方面又是由于工業(yè)的發(fā)展帶來了大量的污水和廢水。因此。合理用水、控制水體污染、保護水資源已是非常急迫的任務(wù)，也是環(huán)境工作者的責(zé)任。1．1．4、水的運動性自然界中的水并不是靜止不動的，它總是處于一個循環(huán)狀態(tài)，處于動平衡。水在太陽能的作用下，通過海洋、湖泊、河流的廣大水面及表土、植物莖葉的蒸發(fā)成為水汽，上升到空中結(jié)為云，在大氣環(huán)流——風(fēng)的作用下，傳播到各處，在適當?shù)臈l件下，又以雨、雪等形式落下來，這些降水一部分在地面上匯集成江河湖泊，成為地表水，一部分滲入地下，成為地下水。因此，根據(jù)水的來源，將水分為：降水雨、雪、雹、霜、露地面水江、河、湖、海、水庫水地下水井水、泉水地下水經(jīng)過土層的過濾，一般為清潔水。對于地面水來說，當污染物排放過多時，超過環(huán)境的自凈能力時，就會引起水質(zhì)惡化。水質(zhì)污染監(jiān)測的對象主要是地面水。1．2水的污染：1．2．1水的污染類型由于污染物的大量侵入和積累，當超過水體自凈能力時，將導(dǎo)致水體的化學(xué)、物理、生物或放射性等方面的特性發(fā)生變化，從而影響水的 有效利用，危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化。這種現(xiàn)象叫做水的污染。水的污染分為：自然污染和人為污染。自然原因造成的污染——自然污染。如特殊的地質(zhì)使某地區(qū)有某種化學(xué)元素大量存在，天然植物的腐爛過程中產(chǎn)生某種有害物質(zhì)，降雨淋洗大氣和地面后夾帶各種物質(zhì)進入水體等，都會影響當?shù)厮|(zhì)。造成自然污染的有害物質(zhì)含量一般稱為自然本底值或背景值。人為污染是人類生活和生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的廢物對水的污染，包括生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)排水、礦山排水，此外還包括廢渣、廢氣經(jīng)降水淋洗進入水體而帶來的污染。水體包括：水、底質(zhì)（泥沙）、水生生物水污染按性質(zhì)分化學(xué)性污染無機污染物：酸、堿、鹽無機有毒物：Hg、Cd、Pb、As、CN—、F—…有機有毒物：農(nóng)藥、酚、多環(huán)芳烴…耗氧物質(zhì)：碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)…物理性污染懸浮物、熱污染、放射性污染…生物性污染病原微生物…水污染按來源分工業(yè)廢水量大、成分復(fù)雜、不易降解、難處理生活污水含N、P較多，造成水質(zhì)富營養(yǎng)化農(nóng)業(yè)污水和灌溉排水農(nóng)藥、營養(yǎng)成分1．2．2水質(zhì)監(jiān)測的對象和項目1.監(jiān)測對象：降水、地表水、地下水、水生生物、底泥。掌握常規(guī)監(jiān)測項目種類2.監(jiān)測項目：通常分為：一般監(jiān)測項目溫度Temperature色度Color濁度Turbidity惡臭OdorpH電導(dǎo)率Conductivity懸浮物SuspendedSolidCODChemicalOxygenDemandBODBiochemicalOxygenDemandTODTotalOxygenDemandTOCTotalOrganicCarbon細菌檢測Bacteria成分分析項目金屬成分Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg非金屬成分有機物多氯聯(lián)苯、酚、油（oil）、表面活性劑(surfaceactiveagent)、農(nóng)藥(insecticide)等非金屬無機物As及其化合物、F、CN、S、NO3——N、NO2——N、NH3—N、P、殘留氯、DO（DissolvedOxygen）等水質(zhì)監(jiān)測項目眾多，通常不進行全面監(jiān)測，而是根據(jù)水的不同用途及監(jiān)測目的，來確定監(jiān)測項目。例如：1.鍋爐用水應(yīng)分析——堿度、硬度、氯化物、硫酸鹽、pH、DO、SiO2、油脂、游離CO2等。2.游泳池用水應(yīng)分析——細菌、混濁度、pH、余氯等。另外一種常用的分類方法是按物理特性、化學(xué)特性和生物特性來區(qū)分的。物理性質(zhì)測定物理感官性狀溫度、色度、嗅、味、混濁度、透明度等其他物理特性固體含量、電導(dǎo)率、放射性元素化學(xué)性質(zhì)測定一般化學(xué)性質(zhì)PH、堿度、硬度、各種陰陽離子、一般有機物等有毒物重金屬、氰化物、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥等氧平衡指標DO、BOD、COD、TOD生物性質(zhì)測定細菌總數(shù)、大腸桿菌數(shù)、病原微生物、病毒1.3、水質(zhì)監(jiān)測的意義可為確定水質(zhì)標準提供數(shù)據(jù)，具有法律意義；判別水質(zhì)情況，預(yù)報水質(zhì)的污染趨勢；為不同用途的用水提供水源；為環(huán)境科學(xué)研究提供數(shù)據(jù)（建立模型和數(shù)據(jù)推導(dǎo)）；可鑒定生產(chǎn)工藝和凈化設(shè)備的效益（經(jīng)濟效益、環(huán)境效益）。1.4、水監(jiān)測結(jié)果的表示方法文字描述多用于感官測定結(jié)果的報告，如：色度、嗅味用物理量表示如：溫度、電導(dǎo)用單位體積水樣中所含被測物的重量表示（W/V）如：mg/L、μg/L、μg/mL用單位重量的水樣中待測物的重量來表示一般用重量分率，即污染物占水樣重量的多少分來表示（注：該單位目前已作廢）。如：ppm(partspermillion)——百萬分率，1/106=10—6，1ppm表示在106份水樣中，污染物占1份的重量。另外還常用ppb(partsperbillion)，10—9；ppt(partspertrillion)，10—12。在使用ppm、ppb、ppt這些重量份率與W/V進行換算時，使用了一個近似計算：在環(huán)境監(jiān)測中，環(huán)境樣品通常含量都較低，對于水的密度影響不大，因此，把水看成是極稀的溶液，認為水的密度為1，這樣就有：少數(shù)情況下用毫摩爾/升來表示如測定酸度、堿度、硬度等。1.5、水質(zhì)標準1.5.1制定水質(zhì)標準的目的是：防止污染、保護健康，是環(huán)境管理的依據(jù)。制定水質(zhì)標準的依據(jù)是：進行水質(zhì)調(diào)查；根據(jù)醫(yī)學(xué)毒理學(xué)：對人體積累的毒物，制定標準要嚴；對人體無毒的，可以松一些。根據(jù)水體的自凈能力：對易降解物質(zhì)，限制濃度可以高一些；對不易降解的有毒物質(zhì)，標準應(yīng)該嚴格，如高氯農(nóng)藥：六六六、DDT等。根據(jù)經(jīng)濟能力和技術(shù)水平來制定適當?shù)臉藴剩悦獠荒軐崿F(xiàn)。1.5.2我國對地面水水質(zhì)標準定為三級：一級：水質(zhì)良好，無人為污染，自然污染物仍然存在（腐物、礦物），適于各種用途的水源；二級：水質(zhì)較好，污染不大，相當于飲用水和漁業(yè)用水；三級：尚可，有污染，是控制的最低標準。 GB3838—88地面水環(huán)境質(zhì)量標準：標準適用于全國江河、湖泊、水庫等具有使用功能的地面水水域。依據(jù)地面水水域使用目的和保護目標將其劃分為五類：Ⅰ類：主要適用于源頭水、國家自然保護區(qū)。Ⅱ類：主要適用于集中式生活飲用水水源地一級保護區(qū)、珍貴魚類保護區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵場等。Ⅲ類：主要適用于集中式生活飲用水水源地二級保護區(qū)、一般魚類保護區(qū)及游泳區(qū)。Ⅳ類：主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)。Ⅴ類：主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。對于工業(yè)廢水的排放，我國也制定了標準，其中把控制的有害物分為兩類：對人危害較大，在體內(nèi)積累的讀物，如：五毒(Pb、Hg、Cr、Cd、As)，控制標準較嚴，在排放口的濃度應(yīng)符合控制標準，不準用稀釋的方法排放。對于積累性小，對人體危害不大的物質(zhì)，排放標準可以量大一些?！?水質(zhì)污染監(jiān)測樣品的采集和保存樣品的采集應(yīng)具有代表性，有時空觀念。因此采樣點的選擇應(yīng)該有一定的技術(shù)保證。對于一個水體來說均勻幾個樣品即可反映整個水體的情況不均勻多幾個采樣點，根據(jù)監(jiān)測要求：求平均或觀察濃度變化規(guī)律那些因素影響到水質(zhì)是否均勻呢？密度例1：水與油的密度不同，因此在一個水體中，油的含量表層多，底層少；例2：懸浮物在中間量少，表層和底層多。擴散它影響到排放物是否混合均勻。對于一個排放口來說，其排放情況如圖：C、D兩點是不均勻的，排放后廢水與河水需經(jīng)一定時間混合后才能均勻工廠排放口、CD點及最低點詳細說明DCDC工廠斜溫層T斜溫層TDO深度HDOT湖底對于一個湖泊來說，冬天上冷下暖，夏天上暖下冷。由于溫度不同，造成不同深度處的DO、微生物種類不同，而影響到水質(zhì)是否均勻。例如：溫度不同，DO量不同，一般上層溶解氧較多，為氧化層；下層溶解氧較少，為還原層，同時使一些物質(zhì)呈還原態(tài)。DO不同，還造成微生物分布不同，上層——耗氧微生物，下層——厭氧微生物。應(yīng)根據(jù)水的不同深度來確定采樣點。一、采樣點的布設(shè)采樣點的布設(shè)分幾個方面來討論：流動的水體（河流）、死水（湖泊、水庫）、地下水、工業(yè)廢水、城市污水（一）河流樣品的代表性首先取決于采樣斷面和采樣點的代表性。為了合理地確定采樣斷面和采樣點，必須調(diào)查研究、收集資料，主要包括：水體的水文、氣候、地質(zhì)、地貌特征；水體沿岸城市分布、工業(yè)布局、污染源分布與排放情況、城市給排水情況等；水體沿岸資源狀況，包括森林、礦產(chǎn)、土壤、耕地、水資源，特別是植被破壞和水土流失情況；水資源的用途、飲用水分布和重點水資源保護區(qū)；實地考察現(xiàn)場的交通狀況、河寬、河床結(jié)構(gòu)、岸邊標志等，生物、沉積物特點；收集原有的水質(zhì)分析資料。在調(diào)查的基礎(chǔ)上，布設(shè)采樣斷面、采樣點。采樣斷面的布設(shè)對于流經(jīng)城市或工業(yè)區(qū)的河流，至少應(yīng)布設(shè)三個斷面，即： 對照斷面（城市或工業(yè)區(qū)的上游，此時河流未受污染，一條河流只設(shè)一個對照斷面）；控制斷面，也叫污染斷面（污水排放后，與河水混合，通過此斷面可了解排污對河流的影響狀況。根據(jù)排放點的位置，可多設(shè)幾個污染斷面）；清潔斷面，也叫凈化斷面（經(jīng)過一段距離后，污染物在環(huán)境中降解、凈化，可了解河水凈化情況）。對照斷面對照斷面工業(yè)區(qū)或城市控制斷面凈化斷面在有支流混入河水前，應(yīng)靠近河口處布設(shè)采樣點，以便對照支流混入前后的情況?？刂茢嗝婵刂茢嗝鎸φ諗嗝婀I(yè)區(qū)或城市控制斷面凈化斷面控制斷面了解支流混入前支流河水狀況了解城市排污狀況了解支流混入后河水污染狀況當有較大河心灘時，應(yīng)在河心灘兩側(cè)的河水中布設(shè)點位。對照斷面的布設(shè)：選擇一個對照斷面很重要，因為水體中某種污染物質(zhì)可能來源于人為污染、天然污染，因此搞清楚天然水體中所含物質(zhì)的濃度本底值，才能進一步得知人為造成的污染有多少，在具體設(shè)置地點時應(yīng)考慮以下原則：①遠離工業(yè)區(qū)、城市、居民密集區(qū)和主要交通線，避開工業(yè)污染源、農(nóng)田回流水和生活污水的影響；②盡可能遠離農(nóng)藥和化肥施用區(qū)；③盡可能布設(shè)在水文條件較穩(wěn)定、較平直的河段上；④盡可能布設(shè)在水土流失嚴重的上游河段；⑤既要避開主要交通線，又要考慮交通方便，盡可能布設(shè)在交通線的上游?？刂茢嗝娴牟荚O(shè)：控制斷面是為了解特定排污對水體的影響，進而評價水質(zhì)污染狀況，以便控制排污，一個河段上控制斷面的數(shù)目應(yīng)根據(jù)城市工業(yè)布局和排污口分布情況而定，在下列河段布設(shè)：①沿岸大城市、工礦區(qū)、排污口的下游河段，包括即將興建的河段；②城市飲用水源、漁業(yè)區(qū)、風(fēng)景區(qū)、游泳場、水利設(shè)施（在各功能區(qū)設(shè)斷面）；排污口500m排污口500m峰值的河段、嚴重水土流失區(qū)；④國際河流出入國境線的出入口處。一般認為，重要排污口下游的控制斷面設(shè)在距排污口500～1000m處，因為在污染帶下游500m橫斷面上的1/2寬度處重金屬的濃度出現(xiàn)峰值。凈化斷面的布設(shè)：凈化斷面是指廢水、污水匯入河流，流經(jīng)一定距離與河水充分混合后，水中污染物的濃度因河水的稀釋作用而逐漸降低的斷面，一般認為應(yīng)設(shè)在城市或工業(yè)區(qū)最后一個排污口下游1500m以外的河段上，當然還應(yīng)根據(jù)河的流量來具體確定。以上三個斷面布設(shè)的原則：①盡可能與水文測量斷面重合；②交通便利；③有明顯標志。采樣垂線的布設(shè)在確定采樣斷面后，應(yīng)根據(jù)河水的緩急及河道的寬度來確定采樣垂線。河寬采樣垂線＜50m設(shè)一條垂線（在河中心）50～100m設(shè)左右兩條垂線100～1000m設(shè)左、中、右三條垂線（左、右：有明顯水流處，非死水）＞1500m至少五條等距垂線對于河流湍急的，其混合均勻，可少設(shè)垂線；河水流動緩慢者，在河心與兩側(cè)水質(zhì)相差較多，此時應(yīng)考慮多設(shè)垂線。采樣點的布設(shè)在一條垂線上，水深不同，設(shè)點不同：水深采樣點＜5m一點表層（20cm下）5～10m兩點表層底層（河底上1m）10～50m三點表層中層（1/2水深處）底層＞50m酌情多設(shè)采樣點總之，對于一條河流，布設(shè)采樣點需經(jīng)歷一下布設(shè)過程：提問；在確定采樣點要考慮哪些因素（二）湖泊與水庫水（死水）湖泊、水庫的斷面設(shè)計不同于河流，它們一般為死水，流動性差，因此造成了污染物的分散程度及降解有較大差異。在下列位置布設(shè)點位：在污物排入口、流出口、中心點設(shè)點位；在一些功能區(qū)，如城市、工礦區(qū)、風(fēng)景區(qū)、游泳場等，以功能區(qū)為中心，在其輻射線上設(shè)弧形的采樣斷面；對于湖泊、水庫水質(zhì)的普查，通常是將湖分成2km2的方格，在格中心位置布點；找清潔對照點；垂向的布點情況與河流相同，但若存在間溫層，則應(yīng)按圖示布點，因為象DO等測定項目隨溫度不同，有較大變化。表層中表層中間溫層下底層上h底層亞溫層間溫層表層亞溫層中（三）工業(yè)廢水車間或工段有排污口時，在排污口設(shè)采樣點，主要監(jiān)測工業(yè)廢水排放標準中第一類污染物（五毒：Hg、Cr、Pb、As及其無機化合物）、含氯有機農(nóng)藥（難降解）、強致癌物質(zhì)（毒性大），此類物質(zhì)在排放時不準稀釋。工廠的總排污口應(yīng)設(shè)采樣點，主要監(jiān)測排放標準中規(guī)定的第二類污染物（毒性小、易降解）。在工廠處理廢水設(shè)備的排出口設(shè)采樣點，若研究水處理設(shè)備的處理效益，在設(shè)備的進口和出口設(shè)采樣點，其差值反映處理效果。若污水不直接排入河流，而是經(jīng)過一段開放渠（明渠）進入水體，則在這個過程中，毒物可能降解，所以應(yīng)在排放渠設(shè)采樣點。提問；工業(yè)廢水與一般水體有何不同（四）城市污水城市污水與市政相聯(lián)系，應(yīng)調(diào)查地下管道的鋪設(shè)、走向，一般在泵站、入河口、污水處理廠的進出口設(shè)采樣點。二、水樣采集時間與頻率對于天然水體（地表水、地下水），應(yīng)在豐水期、枯水期、平水期及冰封期采樣，對地表水每年采6～8個樣，每期采兩個，地下水應(yīng)在豐水期和枯水期采樣。豐水期枯水期平水期冰封期7、8月春、旱秋冬稀釋倍數(shù)大，污染物濃度低污染物濃度高污染處于平均值對于一些重要的控制斷面，也可以在幾天或幾小時內(nèi)取一次樣，以了解水質(zhì)變化。2.城市或工業(yè)排污口，每年應(yīng)在豐水期、枯水期采樣測定，每次采樣應(yīng)隔4小時，一天6個樣品混合后，作為日平均值（不適宜測pH、溫度、色度等），還應(yīng)根據(jù)具體情況采樣，如污染事故發(fā)生時，增加采樣次數(shù)。3.工業(yè)廢水的采集應(yīng)與生產(chǎn)情況相聯(lián)，若為連續(xù)生產(chǎn)，采樣頻率應(yīng)為每周期兩次；若為間斷生產(chǎn)或排污不均勻，則按生產(chǎn)周期進行采樣取平均值或觀察污染物隨時間變化的情況，然后確定采樣時間和頻率。三、采樣體積及盛樣容器采樣體積應(yīng)根據(jù)測定項目使用量來確定采樣體積，一般過量20～30%即可，水樣全分析需水3000mL；一些特殊的監(jiān)測項目，如油（不可過量）、DO（水充滿、防止氧進入）等，采樣方法特殊。盛樣容器盛樣容器優(yōu)點缺點無色硬質(zhì)玻璃瓶1.化學(xué)穩(wěn)定性好2.吸附性小3.易清洗1.易破損2.不耐堿3.金屬溶出可能性大高壓低密度聚乙烯塑料瓶1.不易破損，便于運輸2.耐腐蝕3.無機物溶出少1.有機物溶出明顯2.對油脂、有機物吸附性強3.對某些重金屬吸附性強玻璃瓶適于盛放監(jiān)測油脂類及有機物水樣，玻璃瓶適于盛放檢測重金屬、氟、SiO2及含堿水樣。不同監(jiān)測項目，所用容器的清洗方法不同。幾種典型的監(jiān)測項目容器清洗方法如下：檢測項目容器清洗方法金屬玻璃瓶1：3HNO3浸泡4小時以上自來水沖洗蒸餾水潤洗現(xiàn)場水蕩洗3次N、P塑料瓶1：1HCl浸洗自來水沖洗蒸餾水潤洗現(xiàn)場水蕩洗3次石油脂類有機農(nóng)藥玻璃瓶洗液（重鉻酸鉀—硫酸）浸洗石油醚蕩洗丙酮蕩洗四、水樣的采集方法水樣采集應(yīng)保證：代表群體的總量，不能有任何沾污；要適合監(jiān)測項目的要求，例1：測DO，采樣時，應(yīng)避開湍流地區(qū)進行，水樣應(yīng)充滿瓶子，瓶內(nèi)不能有氣泡，防止氧混入例2：測油，需多少樣品采多少，不可多采，因為油的附著力強，防止吸附，若采樣過多，油吸附在瓶壁，從中取出的樣品，不能代表實際情況；保證用量；盡可能直接接近采取水表面，采自來水時，應(yīng)放掉一部分，使積留的雜質(zhì)流出；采表面水可直接用桶、瓶、或長柄勺采取，中層水或底層水可用采水器（自動采水器、自制采水器）重點說明具體項目采樣時的注意事項五、水樣的保存微生物的新陳代謝活動和化學(xué)作用的影響，能引起水樣組分的變化，如：生物引起CO2含量變化、從空氣中吸收或放出CO2pH、總堿度發(fā)生變化——生物、化學(xué)作用某些物質(zhì)聚合、分解水樣發(fā)生變化——化學(xué)作用膠體絮凝、沉淀物吸附水樣發(fā)生變化——物理作用容器吸附、溶出水樣發(fā)生變化——物理作用以上這些都會引起水樣組分變化，有的變化快，有的變化緩慢，為盡量減少水樣組分的變化，使水樣具有代表性，能真實地反映水體性質(zhì)，最有效的方法是縮短運輸時間，盡快進行分析，如不能及時運輸，應(yīng)根據(jù)不同監(jiān)測項目的要求，采取不同的保護方法。討論：水樣保存的必要性例：監(jiān)測項目預(yù)處理方法說明溶解態(tài)金屬應(yīng)在采樣后立即用0.45μm濾膜過濾可溶態(tài)金屬過濾后不損失，不影響測定；過濾可以防止被水中懸浮物吸附。酸可溶金屬采樣后每L水+5mLHNO3金屬總量（可溶、顆粒的、無機態(tài)、有機態(tài)）不過濾、不加HNO3不可溶態(tài)金屬過濾后，保留殘渣進行測定總之，水樣保存的目的是盡量減少存放時因水樣變化而造成的損失，使樣品真實地反映水質(zhì)情況，為此盡可能做到：減緩生物作用（生物降解）；減緩化學(xué)作用（化學(xué)降解）；減少組分揮發(fā)。水樣最好進行現(xiàn)場測定，清潔水可保存72小時，污水在12小時內(nèi)測定。通常采取以下方法保存水樣：1.加保護劑一般為防腐劑，應(yīng)注意監(jiān)測項目不同，使用不同的保護劑，加入HgCl2（防腐劑）、H2SO4（強酸介質(zhì)中細菌不易生長）可抑制細菌的生長，加入HNO3可減少重金屬在器壁上的吸附，但加HNO3不適宜檢測NO3——N、NO2——N等項目。2.控制pH水樣加HNO3或H2SO4適于保存含重金屬的樣品，因為硝酸鹽一般為可溶，且溶解度大水樣加H2SO4可以控制有機堿，使之形成鹽，如測胺類、NH3等水樣加NaOH適于測定揮發(fā)酸、有機弱酸，3.冷藏4℃時，細菌繁殖能力最弱，化學(xué)反應(yīng)在低溫時速度減慢，吸附力差。以上三種方法可以單獨使用或混合使用。六、底質(zhì)樣品的采集與處理（指導(dǎo)自學(xué)）§3水流總量的計算與流量測定分析得到的數(shù)據(jù)分析得到的數(shù)據(jù)在測水流量時，應(yīng)根據(jù)實際情況選擇不同的方法。河渠較深、較寬流速儀法小型溝渠溢流堰（直角堰、矩形堰、全寬堰）平直的渠道浮標法排水量少的排污口、排水溝容量法§4水樣的處理水樣的處理要考慮到測定項目的要求，一般應(yīng)考慮：注意監(jiān)測的對象。根據(jù)監(jiān)測對象是吸附態(tài)、溶解態(tài)，還是總量來選擇水樣處理的方法。如測定Cr(Ⅵ)，若測吸附態(tài)，就應(yīng)過濾，取濾渣進行測定；若測溶解態(tài)，應(yīng)棄去濾渣，取濾液進行測定；若測總Cr，則不需過濾，直接取水樣測定。根據(jù)引起干擾的物質(zhì)，選擇分離方法。若待測物低于檢出限，就應(yīng)進行濃縮。常用的預(yù)處理方法有以下幾種：懸浮物的去除、有機物的分解、干擾物的分離、蒸發(fā)與冷凍濃縮。突出水樣處理的必要性和常規(guī)操作例：懸浮物的去除目的：測定溶解態(tài)的待測物質(zhì)。方法：1.過濾：濾紙、砂芯過濾器、0.45μm、0.45μm微孔濾膜提問：濾膜的選擇？2.離心分離濾器選擇：①在選擇濾器時，應(yīng)根據(jù)懸浮物的情況而定，以沉淀物不穿濾為原則，選擇濾速快的過濾器。②中性、弱酸、弱堿性溶液可用濾紙過濾，對于強酸、強堿、強氧化性溶液不可以用砂芯漏斗過濾。③當懸浮物顆粒極微小時，過濾易穿濾，此時應(yīng)考慮用離心分離方法。為加快過濾速度，可采取如下措施：①對性質(zhì)穩(wěn)定的沉淀物，可加熱濾液，并趁熱過濾。②減壓抽濾。③濾紙應(yīng)緊貼漏斗，利用水柱加快濾速。④采用濾紙漿，當過濾受阻時，只需用玻璃棒輕輕撥動纖維上層，過濾速度就會好轉(zhuǎn)。二、有機物的分解一般用于金屬項目測定。當有機物干擾金屬測定或有機物與金屬形成化合物時，需要分解有機物。分解方法如下：方法操作備注濕法HNO3—H2SO4法水樣+HNO3—H2SO4△無色容量瓶定容測定可分解多種有機物，是常用方法，比較溫和，不適合測定Pb，因為生成PbSO4HNO3—HClO4法水樣+HNO3—H2SO4△無色容量瓶定容測定反應(yīng)條件激烈，適合難分解的有機物的消化堿解法NaOH—H2O2或NH3·H2O（易揮發(fā)）—H2O2+水樣蒸干加水溶解容量瓶定容測定適于酸性條件下易揮發(fā)組分的測定干法灰化法500～550℃下蒸干，使有機物灰化，而后用1：1HCl溶解適于高溫下不蒸發(fā)、不升華的成分，而且分解的有機物易灰化；對于Hg、As、Zn等低沸點化合物不適易。三、干擾物的分離當測定水樣中某組分時，有干擾物存在，可以將干擾物從樣品中分離出來，也可以將待測組分從樣品中提取分離出來。常用的方法有：蒸餾、萃取、離子交換、層析分離。了解干擾物從樣品中分離出來的常用方法蒸餾：易揮發(fā)組分的測定常用這種分離方法。常用的蒸餾方法有：常壓蒸餾：主要用于沸點在40～150℃化合物的分離。減壓蒸餾：常壓下沸點高于150℃或雖低于150℃，但極易分解得化合物，用減壓方法降低沸點分離。分餾（精餾）：用于沸點相近化合物的分離。水蒸氣蒸餾：用于有較大蒸汽壓化合物的分離。吹出法：用惰性氣體將沸點低、揮發(fā)性強的化合物從水樣中分離出來。例如：1.揮發(fā)酚：水樣調(diào)至一定酸度苯酚加熱蒸餾OH—吸收萃?。耗辰M分在有機溶劑及水中分配比不同時，常用此法。萃取是指一種有機溶劑與水互不相溶，而欲測組分A在水和有機溶劑中的溶解度不同。當有機溶劑與水充分接觸后，A組分會穿過相界面由水相轉(zhuǎn)移到有機相，這個過程叫做萃取。在萃取過程中應(yīng)注意：①選擇pH，有利于萃??；，萃取物為金屬離子時，易水解。②選擇合適的有機溶劑a.待測物在有機相中的溶解度大；b.有機溶劑與水相的密度相差大，易分層。③選用螯合劑金屬與螯合劑形成螯合物后，易溶解于有機相，選擇疏水基團多、親水基團少的螯合劑。④選擇掩蔽劑離子交換：利用離子交換劑與溶液中的離子發(fā)生交換作用而使離子分離的方法。常用的離子交換劑是離子交換樹脂，它是具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜的有機高分子聚合物。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的骨架部分一般很穩(wěn)定，不溶于酸、堿和一般溶劑。在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的骨架上，有許多可被交換的活性基團。根據(jù)活性基團的不同，可將離子交換樹脂分為：陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂。色譜分離液相色譜分離法又叫層析分離法。它是一種流動相帶著試樣經(jīng)過固定相，物質(zhì)在兩相之間進行反復(fù)的分配，由于物質(zhì)在兩相之間的分配系數(shù)不同，移動速度也不一樣，從而達到互相分離的目的。色譜分離按操作的形式不同分為固定相柱中色譜（柱色譜）以吸附劑填充玻璃管作固定相紙上色譜（紙色譜）以濾紙為載體薄層色譜以吸附劑鋪在玻璃板上構(gòu)成固定相柱層析（柱中色譜）在環(huán)境監(jiān)測中主要是氣相色譜、離子色譜，在本章中不重點介紹。把柱色譜技術(shù)應(yīng)用于干擾物的分離時，一般是根據(jù)兩種或多種物質(zhì)在固定相與流動相中分配系數(shù)不同，進行再分配，某種組分先行流出，某組分后流出，于是達到分離目的。四、蒸發(fā)與冷凍濃縮蒸發(fā)濃縮：速度快。將水蒸去，溶劑減少，達到濃縮目的。溫度不宜太高（一般用水浴），溫度過高時，溶液沸騰，會有濺失。監(jiān)測中，常用于殘渣總量的測定、鹽類的測定。冷凍濃縮：效果好。水樣冷凍，析出冰，棄去冰，水樣被濃縮。適于濃縮那些受熱易分解的物質(zhì)和揮發(fā)性物質(zhì)的濃縮。水樣的處理懸浮物的去除過濾這些方法中分離與交換最為常用，有時幾種方法聯(lián)合使用離心分離有機物的分解硝酸—硫酸法硝酸—高氯酸法堿解法灰化法干擾物的分離蒸餾萃取離子交換色譜濃縮蒸發(fā)冷凍§5水的物理性質(zhì)測定水的物理性質(zhì)包括：溫度、色度、濁度、電導(dǎo)率、嗅及殘渣。一、溫度temperature溫度是最常用的水質(zhì)指標之一，水的許多物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及生物化學(xué)反應(yīng)都與溫度有關(guān)。如：①水溫影響著水生生物的生命活動過程。水生生物對于溫度的耐受力遠不如陸生生物，溫度過高，可是魚類死亡或不能正常產(chǎn)卵或孵化。如：金魚的致死溫度為30.8℃，鯉魚為31～34℃。水溫過高，還可使一些藻類的繁殖速度增加，污水霉菌也會大量生長。②水溫影響著反應(yīng)和反應(yīng)速率。一般情況下，化學(xué)反應(yīng)速度隨溫度升高而加快，溫度每升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速度增加1倍。③水溫影響水利用的適應(yīng)性。溫度不同的水，其用途也受到影響，冷卻水要求水溫低，鍋爐用水希望水溫高，水溫較高的礦泉水可用于療養(yǎng)。④水溫影響氧在水中的溶解度。溫度，氧在水中的溶解度；另外，溫度，水中有機物分解能力，好氧速率，也造成O2。氧的減少，可造成水的厭氧狀態(tài)，影響魚類和其他生物的生存。天然水的溫度因水源不同而有差異。明確水溫測定時深度與時間的控制地下水：溫度較穩(wěn)定，深層地下水，變化幅度更小，通常為8～12℃。地面水：溫度變化大，隨季節(jié)、氣候而不同，變化范圍0～30℃。熱污染的主要來源是工廠排放的冷卻水，在所有工業(yè)中，以電力工業(yè)所用冷卻水最多，占一半以上。有人認為，熱污染將成為水體污染中最為嚴重的問題之一。水溫的測定：現(xiàn)場進行。測表層水時，將溫度計插入水中，3分鐘讀數(shù)；測深層水時，用熱敏電阻溫度計或深水溫度計進行。二、色度color天然水顏色的主要來源：①水生植物和浮游生物。小球藻、硅藻使水帶亮綠色或淺棕色。②水經(jīng)過沼澤或森林地區(qū)，帶入了有機物分解過程中產(chǎn)生的腐殖酸，呈黃褐色。③天然的金屬離子或礦物質(zhì)。④懸浮與水中的泥沙，其細微顆粒可使水呈紅、黃色。⑤工業(yè)廢水、生活污水的污染。工業(yè)廢水——以印染、化工、造紙廢水為主；生活污水——新鮮：暗灰色；陳腐：黑褐色。水的顏色分類：水的顏色定義備注真色水體去除懸浮物后的顏色去除懸浮物可以用靜置和離心分離的方法，不可用濾紙過濾（濾紙對顏色有吸附作用）一般水體顏色常指真色。表色水體的實際顏色色度測量方法：①文字描述（定性方法）②稀釋倍數(shù)法：在比色管中，將澄清后的水樣用清潔水（無色度的水）稀釋成不同倍數(shù)，并于液面高度相同的清潔水比較，取其剛好看不見顏色時的稀釋倍數(shù)，即為色度。色度用稀釋至與蒸餾水相同時的倍數(shù)來表示。③比色法：鉑鈷比色法：一升溶液中含有1mg以鉑氯酸根形式存在的鉑時，所產(chǎn)生的顏色為1度。 鉻鈷比色法：由于鉑氯酸鉀造價高，常用重鉻酸鉀代替，但保持時間短。在測量色度時，應(yīng)注意記錄pH，一般說，，。三、濁度turbidity天然水和廢水由于含有各種大小不等的不溶解物質(zhì)，如泥土、細砂、有機物和微生物等而產(chǎn)生混濁現(xiàn)象。水樣渾濁的程度可用渾濁度的大小來表示，是指水中不溶解物質(zhì)對光線透射時所產(chǎn)生的阻礙程度。也就是說，由于水中有不溶解物的存在，使通過水樣的部分光線被吸收或散射，而不是直線穿透了。因此，渾濁現(xiàn)象是一種光學(xué)現(xiàn)象。濁度光學(xué)現(xiàn)象由于不溶解物造成的其大小與不溶物數(shù)量、不溶物濃度、顆粒大小、顆粒性狀、折射情況有關(guān)色度由于溶解物質(zhì)造成的濁度標準：一升蒸餾水中含有1mgSiO2為一個濁度單位。測定方法：目視比濁法、光度比濁法。標液配制：稱3g白陶土研缽研磨成糊狀1L量筒中加水至標線攪拌放置24小時收集中間液500mL①②①確定C：取50mL中間液蒸干恒重稱量SiO2mg/mL;②配制標液：取含250mgSiO2懸濁液1000mL容量瓶定容250度。四、電導(dǎo)率conductivity電導(dǎo)率的大小反映了水體中電解質(zhì)的含量。在水監(jiān)測中，電導(dǎo)率的測定常用于：①檢查蒸餾水和去離子水的純度；②快速檢驗水中溶解礦物質(zhì)的濃度變化；③指示某些沉淀反應(yīng)和中和反應(yīng)的終點；④估計水樣中溶解的離子化物質(zhì)的數(shù)量。水溶液的電導(dǎo)L：它是水中存在的離子產(chǎn)生的導(dǎo)電現(xiàn)象。電導(dǎo)L與電阻R呈倒數(shù)關(guān)系：，水質(zhì)監(jiān)測中常用微西門，電導(dǎo)率K：距離1cm，截面積為1cm2的兩極間所具有的電導(dǎo)為電導(dǎo)率。L—電導(dǎo)，西門；l—長度，cm；S—通過電流的溶液面積，cm2。五、嗅odor清潔水不應(yīng)有任何嗅味，而被污染的水往往會有一些不正常的嗅味，其主要來源：①水中動植物、微生物的大量繁殖、死亡和腐敗；②溶解氣體，如H2S、沼氣等；③工業(yè)廢水，如酚、煤焦油；④氯，飲用水進行氯消毒時，如用氯過多，也會產(chǎn)生不愉快的氣味，尤其當水中含酚時，產(chǎn)生的氯酚味更大。人的嗅覺對某些物質(zhì)十分敏感，即使含量極少，也能辨出，所以水的嗅味是水質(zhì)標準中的一項重要感官指標，但嗅覺受許多心理因素的影響，很難用嚴格的物理量來表示。常用：文字描述：正常，芳香氣味，氯氣味，石油氣味，H2S氣味，魚腥味，泥土味，霉爛味等；嗅閾值水樣經(jīng)用無嗅稀釋水稀釋，而剛能覺察的稀釋倍數(shù)就叫做嗅閾值。水樣用無嗅稀釋水稀釋成不同的倍數(shù)，然后由至少五個人聞，直到剛剛能覺察到有味的這個樣品，它的稀釋倍數(shù)就是嗅閾值。應(yīng)注明溫度，因為溫度不同時，人所聞到的味也不同。定性描述將嗅味強度分為六級，然后用冷法和熱法來檢驗水的嗅味。冷法：室溫下聞味；熱法：將水加熱至沸，聞味；按嗅味強度分為：無、微弱、弱、明顯、強、極強六級。六、殘渣solids分類英文測定方法過濾性殘渣DissolvedSolids過濾蒸干濾液過濾性殘渣非過濾性殘渣SuspendedSolids過濾濾紙上的殘渣非過濾性殘渣總殘渣TotalSolids布景過濾，直接蒸干水樣總殘渣總殘渣=過濾性殘渣+非過濾性殘渣，但后兩者之間沒有嚴格界限，它們與濾器的孔徑有關(guān)。殘渣在稱量之前，應(yīng)烘干至恒重，烘干溫度控制在105℃左右，溫度過高，揮發(fā)性物質(zhì)損失，還可能產(chǎn)生分解反應(yīng)；溫度過低，結(jié)晶水及吸附水不易失去。以總殘渣為例，說明測定方法：蒸發(fā)皿蒸發(fā)皿105℃烘干恒重，m1g+水樣VmL水浴蒸干105℃烘干恒重，m2g§6金屬無機物的測定在工業(yè)廢水排放標準中規(guī)定第一類污染物有：Cr、Pb、Hg、Cd、As，其中前四種為金屬污染物，它們是積蓄性的難降解的毒物，需嚴格控制其排放濃度。它們的測定作為本節(jié)重點研究內(nèi)容。此外，第二類污染物中Zn、Cu的測定，也是監(jiān)測的重點。測定方法特