面宽阔、无浅滩的顺治河流。
(5)监测断面应尽可能与水文测量断面一致,以便利用其水文资料。 2、河流监测断面的布设
为评价完整江、河水系的水质,需要设置背景断面、对照断面、控制断面和削减断面;对于某一河段,只需设置对照、控制和削减(或过境)三种断面。
(1)背景断面(源头):设在基本上未受人类活动影响的河段,用于评价一个完整水系污染程度。
(2)对照断面(排污口上游100~500m):为了解流入监测河段前的水体水质状况而设置。这种断面应设在河流进入城市或工业区以前的地方,避开各种废(污)水流入处和回流处。一个河段一般只设一个对照断面。有主要支流时可酌情增加。
(3)控制断面(排污口下游500~1000m):为评价监测河段两岸污染源对水体水质影响而设置。控制断面的数目应根据城市的工业布局和排污口分布情况而定,设在排污区(口)下游,废(污)水与江、河水基本混匀处。在流经特殊要求地区的河段上也应设置控制断面。
(4)削减断面(最后一个排污口下游1500m以外):是指河流受纳废(污)水后,经稀释扩散和自净作用,使污染物浓度显著降低的断面,通常设在城市或工业区最后一个排污口下游1500m以外的河段上。
另外,有时为特定的环境管理需要,如定量化考核、监视饮用水源和流域污染源限期达标排放等, 还要设置管理断面。
3、湖泊、水库通监测垂线(或断面)的布设
a. 在湖(库)的不同水域,如进水区、出水区、深水区、浅水区、湖心区、岸边区,按水体类别和功能设置监测垂线。
b. 湖(库)区若无明显功能区别,可用网格法均匀设置监测垂线。 4、采样点的确定
设置监测断面后,应根据水面的宽度确定断面上的监测垂线,再根据监测垂线处水深确定采样点的数目和位置。
对于江、河水系,当水面宽≤50m时,只设一条中泓垂线;水面宽50~100m时,在近左、右岸有明显水流处各设一条垂线;水面宽>100m,设左、中、右三条垂线,如证明断面水质均匀时,可仅设中泓垂线。
在一条垂线上,当水深不足0.5m时,在1/2水深处设采样点;水深0.5~5m时,只在水面下0.5m处设一个采样点;水深5~10m时,在水面下0.5m处和河底以上0.5m处各设一个采样点;水深>10m时,设三个采样点,即水面下0.5m处、河底以上0.5m处及1/2水深处各设一个采样点。
四、水样类型及意义
(一)瞬时水样
瞬时水样是指在某一时间和地点从水体中随机采集的分散单一水样。当水体水质稳定,或其组分在相当长的时间或相当大的空间范围内变化不大时,瞬时水样具有很好的代表性;当水体组分及含量随时间和空间变化时,就应隔时、多点采集瞬时水样,分别进行分析,摸清水质的变化规律。
(二)混合水样
混合水样分为等时混合水样和等比例混合水样,前者是指在某一时段内,在同一采样点按等时间间隔所采集的等体积瞬时水样混合后的水样,这种水样在观察某一时段平均浓度时非常有用,但不适用于被测组分在贮存过程中发生明显变化的水样;后者是指在某一时段内,在同一采样点所采水样量随时间或流量成比例变化的混合水样,即在不同时间依照流量大小按比例采集的混合水样,这种水样适用于流量和污染物浓度不稳定的水样。
(三)综合水样
把在不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合后所得到的水样称为综合水样,这种水样在某些情况下更具有实际意义。例如:当为几条排污河、渠建立综合处理厂时,以综合水样取得的水质才疏作为设计的依据更为合理。
五、水样的保存方法
1、冷藏或冷冻保存法
作用是抑制微生物活动,减缓物理挥发和化学反应速率。 2、加入化学试剂保存法
(1)加入生物抑制剂:如在测定氨氮、硝酸盐氮、化学需氧量的水样中加入HgCl2 ,可抑制生物的氧化还原作用。对测定酚的水样,用 H3PO4 调至 pH 为 4时,加入适量 CuSO4 ,即可抑制苯酚菌的分解活动。
(2)调节pH
(3)加入氧化剂或还原剂 为什么要对水样进行预处理?
环境水样所含组分复杂,并且多数污染组分含量低,存在形态各异,所以在分析测定之前,往往需要进行预处理,以得到欲测组分适合测定方法要求的形态、浓度和消除共存组分干扰的试样体系。
七、水样的消解
(一)湿式消解法
1、硝酸消解法 清洁水样
2、硝酸—高氯酸消毒法 含难氧化水样 3、硝酸—硫酸消解法 提高消解温度和效果 4、硫酸—磷酸酸消解法 去除三价铁干扰 5、硫酸—高锰酸钾消解法 含汞 6、硝酸—氢氟酸消解法 7、多元消解法 8、碱分解法
(二)干灰化法(马弗炉)
又称干式分解法或高温分解法,不适用于处理测定易挥发组分(如砷、汞、镉、硒、锡等)的水样。
(三)微波消解法
八、富集与分离
(一)气提、顶空和蒸馏法
气提、顶空和蒸馏法使用与测定仪挥发组分水样的预处理。采用向水样中通入惰性气体或加热的方法,将被测组分吹出或蒸馏分离出来,达到分离和富集的目的。
(二)萃取法
1、溶剂萃取法
溶剂萃取法是基于不同物质在互不相容的两种溶剂中分配系数不同,进行组分的分离和富集。 2、固相萃取(SPE)法
固相萃取法的萃取剂是固体,其萃取原理基于:水样中欲测组分和共存干扰组分与固相萃取剂作用力强弱不同,使它们彼此分离。
(三)吸附法
吸附法是利用多孔性的固体吸附剂将水样中一种或数种组分吸附于表面,再用适宜溶剂加热或吹起等方法将欲测组分解吸,达到分离和富集的目的。
(四)离子交换法
该方法是利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应进行分离的方法。离子交换剂分为无机离子交换剂和有机离子交换剂两大类,广泛应用的是有机离子交换剂,即离子交换树脂。
(五)共沉淀法
共沉淀是指溶液中一种难溶化合物在形成沉淀(载体)过程中,将共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来的现象。共沉淀现象在常量分离和分析中是应避免的,但却是一种分离富集痕量组分的手段。
1、利用吸附作用的共沉淀分离
该方法常用的载体有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO(OH)2及硫化物等,由于它们是表面积大、吸附能力强的非晶体形胶体沉淀,故富集效率高。
2、利用生成混晶的共沉淀分离
当欲分离微量组分及沉淀剂组分生成沉淀时,如具有相似的晶格,就可能生成混晶共同析出。 3、利用有机共沉淀剂进行共沉淀分离
有机共沉淀剂的选择性较无机沉淀剂好,得到的沉淀也较纯净,并且通过灼烧可除去有机共沉淀剂,留下欲测元素。
九、物理指标检验
(一)水温
水温测量应在现场进行。常用的测量仪器有水温计、颠倒温度计和热敏电阻温度计。 (二)臭和味
1、定性描述法
取100mL水样与250mL锥形瓶中,检验人员依靠自己的嗅觉,分别在20℃和煮沸稍冷后闻其气味,用适当的词语描述臭特征,如有芳香、氯气、硫化氢等气味或没有任何气味。
只有清洁的水样或已确认经口接触对人体健康无害的水样才能进行味的检验。其检验方法是分
别取少量20℃和煮沸冷却后的水样放入口中,尝其味道,用适当的词语(酸、甜、咸、苦、涩等)描述。
2、臭阈值法
用无臭水稀释水样,当稀释到刚能闻出臭味时的稀释倍数称为“臭阈值”。操作要点:用水样和无臭水在具塞锥形瓶中配置系列稀释水样,在水浴上加热至(60±1)℃;取下锥形瓶,振荡2~3次,去塞,闻其气味,与无臭水比较,确定刚能闻出臭味的稀释水样,计算臭阈值。 (三)色度
水的颜色分为真色和表色。真色指去除悬浮物后的水的颜色,没有去除悬浮物的水具有的颜色称为表色。水的色度一般是指真色,常用(1)铂钴标准比色法测定。该方法用氯铂酸钾与氯化钴配成标准色列,与水样进行目视比色确定水样的色度。适用于清洁的,带有黄色色调的天然水和引用水的色度测定。(2)稀释倍数法 (四)浊度
(1)目视比浊法原理基于:将水样与用精制的硅藻土(或白陶土)配制的系列浊度标准溶液进行比较,来确定水样的浊度。规定1000mL水中含1mg一定粒度的硅藻土所产生的浊度为一个浊度单位,简称“度”。
(2)分光光度法
(3)浊度仪法:测定水样对一定波长光的透射或散射强度而实现浊度测定。 (五)透明度
测定透明度常用铅字法、塞氏盘法和十字法等。 (六)固体物
水中的固体物分为总固体物(又称总残渣)、溶解固体物(又称可滤残渣)和悬浮物(又称不可滤残渣)三种。
1、总固体物
总固体物是水样在一定的温度下蒸发、烘干后剩余的物质,包括溶剂固体物和悬浮物。 2、溶解固体物
溶解固体物是指将过滤后的水样放在称至恒重的蒸发皿内蒸干,再在一定温度下烘至恒重时蒸发皿中的剩余物质。
3、悬浮物(SS)
水样经过滤后留在过滤器上的固体物质,于103~105℃烘至恒重后得到的物质称为悬浮物。 (七)矿化度
矿化度是水化学成分测定的重要指标,用于评价水中含盐量,是农田灌溉用水适用性指标的主要指标之一。矿化度的测定方法有重量法,电导法等。