环境监测 第二章 水和废水监测.ppt

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1、本章教学目的、要求:1.了解水质监测的对象、目的、项目；2.掌握如何制订水质监测方案；3.掌握水样的采集和保存方法；4.掌握物理性质的检验；5.掌握水样中金属化合物的测定方法；6.掌握非金属无机物的测定；7.掌握水样中有机化合物的测定；8.掌握水质污染的监测、底质监测。本章重点:监测方案制订；SS、金属化合物、非金属无机物、COD、BOD5、高锰酸盐指数的测定；生物监测。本章难点:监测方案制订；金属化合物、pH、DO、含氮化合物、COD、BOD5、高锰酸盐指数的测定。7 7、2 2水和废水监测水和废水监测 水和废水监测水和废水监测第一节第一节 水质污染与监测水质污染与监测第二节第二节 水质监测

2、方案制订水质监测方案制订第三节第三节 水样的采集和保存水样的采集和保存第四节第四节 水样的预处理水样的预处理第五节第五节 物理指标检验物理指标检验第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定第六节第六节 金属化合物的测定金属化合物的测定第七节第七节 非金属无机物的测定非金属无机物的测定第八节第八节 有机污染物的测定有机污染物的测定第九节第九节 底质监测底质监测第十节第十节 活性污泥性质的测定活性污泥性质的测定一、水资源及其水质污染一、水资源及其水质污染水是人类社会的宝贵资源水是人类社会的宝贵资源水是人类社会的宝贵资源水是人类社会的宝贵资源 全球水资源全球水资源水质污染与监测水质污染与监测可利

3、用的淡水资源只有江河、淡水湖和可利用的淡水资源只有江河、淡水湖和可利用的淡水资源只有江河、淡水湖和可利用的淡水资源只有江河、淡水湖和地下水的一部分地下水的一部分地下水的一部分地下水的一部分 世界用水量的统计数据示意图 水已经不是“取之不尽，用之不竭”，而是一种十分珍贵的自然资源。合理、节约用水，控制水污染，保护水资源已是迫在眉睫的问题。当污染物进入水体后，首先被大量水稀释，随后进行一系列复杂的物理、化学变化和生物转化。这些变化包括挥发、絮凝、水解、络合、氧化还原及被微生物降解等，其结果使污染物浓度降低，并发生质的变化，该过程称为水体自净。自净能力决定着水体的环境容量（洁净水体所能承载的最大自净

4、能力决定着水体的环境容量（洁净水体所能承载的最大污染物量。污染物量。水解酶水解酶生活污水（淀粉、蛋白质、脂肪等）生活污水（淀粉、蛋白质、脂肪等）好氧菌好氧菌氨基酸、脂肪酸、甘油、低分子糖氨基酸、脂肪酸、甘油、低分子糖 CO2、H2O、无机盐、无机盐水体自净水体自净根据污染物质及其形成污染的性质，可分为：（1）化学性污染 （2）物理性污染 （3）生物性污染水体污染源分类水体污染源分类 化学性污染系指随废水及其他废弃物排入水体酸、碱、有机和无机污染物造成的水体污染。物理性污染包括色度和浊度物质污染、悬浮固体污染、热污染和放射性污染。生物性污染是由于将生活污水、医院污水等排入水体，随之引入某些病原微

5、生物造成的。二、二、水质监测的对象和目的水质监测的对象和目的 水质监测的对象:水环境现状监测和水污染源监测 环境水体包括：地表水和地下水。水质监测的目的水质监测的目的：(1)(1)对进入江、河、湖泊、水库、海洋等对进入江、河、湖泊、水库、海洋等地表水地表水体体污染物质及渗透到污染物质及渗透到地下水地下水中污染物质进行中污染物质进行经常经常性的监测性的监测，以掌握水质现状及其发展趋势。，以掌握水质现状及其发展趋势。(2)(2)对生产过程、生活设施及其他排放源排放对生产过程、生活设施及其他排放源排放的的各类废水各类废水进行进行监视性监测监视性监测，为污染源管理和排，为污染源管理和排污收费提供依据。

6、污收费提供依据。(3)(3)对对水环境污染事故水环境污染事故进行应急监测，为分析判进行应急监测，为分析判断事故原因、危害及采取对策提供依据。断事故原因、危害及采取对策提供依据。(4)(4)为国家政府部门制订环境保护为国家政府部门制订环境保护法规、标准和法规、标准和规划规划，全面开展环境保护管理工作提供有关，全面开展环境保护管理工作提供有关数据数据和资和资料。料。(5)(5)为开展水环境质量为开展水环境质量评价、预测评价、预测预报及进行环预报及进行环境科学境科学研究研究提供提供基础基础数据和手段。数据和手段。三、监测项目 监测项目依据水体功能和污染源的类型不同而异，水质监测的项目包括物理、化学和

7、生物三个方面的监测项目。我国环境监测技术规范中分别规定的监测项目如下：(1)生活污水监测项目：化学需氧量、生化需氧量、悬浮物、氨氮、总氮、总磷、阴离子洗涤剂、细菌总数、大肠菌群等。(2)医院污水监测项目：pH、色度、浊度、悬浮物、余氯、化学需氧量、生化需氧量、致病菌、细菌总数、大肠菌群等。(3)地表水监测项目：水温、水温、pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、值、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总氮（湖、库）、总磷、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总氮（湖、库）、总磷、铜、锌、硒、砷、汞、镉、铅、铬（六价）、氟化物、氰化物、铜、锌、硒、砷、汞、镉、铅、铬（六价）、氟化物、氰化

8、物、硫化物、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群。硫化物、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群。(4)工业废水监测项目第一类：第一类：是在车间或车间处理设施排放口采样测定的污染物，是在车间或车间处理设施排放口采样测定的污染物，包括总汞、烷基汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总包括总汞、烷基汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅、总镍、苯并（铅、总镍、苯并（a）芘、总铍、总银、总）芘、总铍、总银、总放射性、放射性、总总放射性。放射性。第二类：第二类：是在排污单位排放口采样测定的污染物，包括是在排污单位排放口采样测定的污染物，包括pH、色度、悬浮物、生化需氧量、化学需氧量、石油类、色度、悬

9、浮物、生化需氧量、化学需氧量、石油类、动植物油、挥发性酚、总氰化物、硫化物、氨氮、氟动植物油、挥发性酚、总氰化物、硫化物、氨氮、氟化物、磷酸盐、甲醛、苯胺类、硝基苯类、阴离子表化物、磷酸盐、甲醛、苯胺类、硝基苯类、阴离子表面活性剂、总铜、总锌、总锰面活性剂、总铜、总锌、总锰。四、水质监测分析方法(1)1)国家标准分析方法国家标准分析方法 我国已编制包括采样在内的标准分析方法，这是一些比较经典、准确度较高的方法，是环境污染纠纷法定的仲裁方法，也是用于评价其他分析方法的基准方法。(2)(2)统一分析方法统一分析方法 监测方法尚待完善。(3)(3)等效方法等效方法 与(1)、(2)类方法的灵敏度、准

10、确度具有可比性的分析方法称为等效方法。按照监测方法所依据的原理，水质监测常用的按照监测方法所依据的原理，水质监测常用的方法有方法有:化学法、电化学法、原子吸收分光光度法、化学法、电化学法、原子吸收分光光度法、离子色谱法、离子色谱法、气相色谱法、等离子体发射光谱法气相色谱法、等离子体发射光谱法(ICP-AES)(ICP-AES)等。等。水质监测常用的方法水质监测常用的方法五、污染物形态分析五、污染物形态分析 1.污染物形态污染物形态 污染物形态是指污染物在环境中呈现的化学状态、污染物形态是指污染物在环境中呈现的化学状态、价态和异构状态。一定形态的污染物在环境中有其发价态和异构状态。一定形态的污染

11、物在环境中有其发生和演变过程，并且在不同的条件下可转变为其他形生和演变过程，并且在不同的条件下可转变为其他形态，具有不同强度的毒性。态，具有不同强度的毒性。2.了解污染物形态的意义了解污染物形态的意义 深入认识其环境行为深入认识其环境行为 正确评价对环境的影响正确评价对环境的影响 设计污染物分析监测方案和治理设计污染物分析监测方案和治理方法方法 3.对污染物形态进行分析常用的方法对污染物形态进行分析常用的方法 直直接接测测定定法法：专一性的化学方法或物理化学方法，测定样品中污染物的各种形态，如用离子选择电极法测定离子态元素。分分离离测测定定法法：是将样品中不同形态的待测组分用物理法（离心、超滤

12、、渗析等）或物理化学法（萃取、层析、离子交换等）先进行分离，然后逐一测定。干干法法：是用电子探针、X射线衍射仪、核磁共振波谱仪等对颗粒状样品或生物样品进行非破坏性的形态分析。理理论论计计算算法法：是利用被研究体系有关热力学数据进行计算，确定其形态的方法。第二节第二节 水质监测方案制订水质监测方案制订 将水样从水体中分离出来的过程就是采样，采集的水样必须具有代表性。采样地点的选择和监测网点的建立称为布点。监测之前，必须根据具体情况制订监测方案。监测方案的内容 （1）监测目的；（2）监测介质和监测项目，分析方法；（3）采样地点、方法、时间和频次；（4）排放特点、自然环境条件、居民分布情况等；（5）

13、监测结果要求。1.地表水质监测方案的制订2.地下水质监测方案的制订3.水污染源监测方案的制订监测方案的制订监测方案的制订一.地表水质监测方案的制订 地表水:流过或汇集在地球表面上的水，如海洋、河流、湖泊、水库、沟渠中的水，统称为地表水。（1 1）基础资料的收集）基础资料的收集 （2 2）监测断面和采样点的设置）监测断面和采样点的设置 监测断面的设置原则 a有大量废水排入河流的主要居民区、工业区的上游和下游；b湖泊、水库、河口的主要入口和出口；c饮用水源区、水资源集中的水域、主要风景游览区、水上娱乐区及重大水力设施所在地等功能区；d较大支流汇合口上游和汇合后与干流充分混合处；入海河流的河口处；受

14、潮汐影响的河段和严重水土流失区；e国际河流出入国境线的出入口处；f应尽可能与水文测量断面重合，并要求交通方便，有明显岸边标志。河流监测断面的设置 对于江、河水系或某一河段，要求设置三种断面，即对照断面、控制断面和削减断面。a.对照断面：这种断面应设在河流进入城市或工业区以前的地方，避开各种废水、污水流入或回流处。b.控制断面：一般设在排污口下游5001000m处。对特殊要求的地区，如水产资源区、风景游览区、自然保护区、与水源有关的地方病发病区、严重水土流失区及地球化学异常区等的河段上也应设置控制断面。c.削减断面：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。AABBCCDDE

15、EFFGG河流监测断面设置示意图河流监测断面设置示意图A-A对照断面对照断面G-G削减断面削减断面B-B、C-C、D-D、F-F控制断面控制断面污染源污染源排污口排污口水流方向水流方向自来水取水口自来水取水口湖泊、水库监测断面的设置 a在进出湖泊、水库的河流汇合处分别设置监测断面；b以功能区为中心，在其辐射线上设置弧形监测断面；c在湖库中心，深、浅水区，滞流区，不同鱼类的回游产卵区，水生生物经济区等设置监测断面。湖、库监测断面设置示意图采样点位的确定 设置监测断面后，应根据水面的宽度确定断面上的采样垂线，再根据采样垂线的深度确定采样点位置和数目。面宽小于50m，设一条中泓垂线；水面宽50100

16、m，在左右近岸有明显水流处各设一条垂线；水面宽1001000m，设左、中、右三条垂线；水面宽大于1500m，至少设置5条等距离垂线。1500m等间距设置采样点位确定采样点位确定采样点位确定采样点位确定 M M（或（或P P0.50.5T T）；）；n3.3.P P=M M；n4.4.P P M M（或（或P P0.50.5T T）；）；n5.5.P P=0=0（或（或M M=T T）。）。水中碱度组成示意图水中碱度组成示意图测定水的总碱度时，可测定水的总碱度时，可能出现下列能出现下列5 5种情况：种情况：二、二、pHpH和酸度、碱度的区别和联系和酸度、碱度的区别和联系 pH表示水的酸碱性的强弱

17、，而酸度或碱度是水中所表示水的酸碱性的强弱，而酸度或碱度是水中所含酸或碱物质的含量。同样酸度的溶液，如含酸或碱物质的含量。同样酸度的溶液，如0.1 mol盐酸和盐酸和0.1 mol乙酸，二者的酸度都是乙酸，二者的酸度都是100 mmol/L，但其，但其pH却大不相同。却大不相同。测定水的测定水的pH的方法的方法比色法比色法玻璃电极法玻璃电极法 pH测定示意图测定示意图 三、溶解氧（三、溶解氧（DODO）溶解氧：溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。溶解氧：溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。大气压力下降、水温升高、含盐量增加，都会导致溶大气压力下降、水温升高、含盐量增加，都会导致溶解氧含量降低。解氧含量

18、降低。测定水中溶解氧的方法测定水中溶解氧的方法n碘量法碘量法n修正的碘量法修正的碘量法n氧电极法氧电极法 碘量法碘量法方法原理 向水样中加入MnSO4和碱性KI溶液，反应式为：MnSO4+2NaOH=Na2SO4+Mn(OH)2 2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2 MnO(OH)2+2H2SO4=Mn(SO4)2+3H2O Mn(SO4)2+2KI=MnSO4+K2SO4+I2 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI极谱型氧电极的结构示意图极谱型氧电极的结构示意图溶解氧测定仪原理示意图溶解氧测定仪原理示意图 四、氰化物四、氰化物n氰化物包括简单氰化物、络合氰化物和有机氰化物（

19、腈）。简单氰化物包括简单氰化物、络合氰化物和有机氰化物（腈）。简单氰化物易溶于水、毒性大；络合氰化物在水体中受氰化物易溶于水、毒性大；络合氰化物在水体中受pHpH值、水温和值、水温和光照等影响离解为毒性强的简单氰化物。光照等影响离解为毒性强的简单氰化物。n测定方法测定方法 n硝酸银滴定法硝酸银滴定法 经蒸馏得到的碱性馏出液含氰量在1mg/L以上时，用AgNO3溶液滴定。Ag+2CN-=Ag(CN)2-常量 Ag+试银灵（黄）络合物（橙红色）+H2On分光光度法分光光度法五、氟化物五、氟化物n氟化物广泛存在于天然水中。有色冶金、钢铁和铝加氟化物广泛存在于天然水中。有色冶金、钢铁和铝加工、玻璃、磷

20、肥、电镀、陶瓷、农药等行业排放的废工、玻璃、磷肥、电镀、陶瓷、农药等行业排放的废水和含氟矿物废水是氟化物的人为污染源。水和含氟矿物废水是氟化物的人为污染源。n测定水中氟化物的方法测定水中氟化物的方法n离子色谱法离子色谱法n离子选择电极法离子选择电极法n氟试剂分光光度法氟试剂分光光度法六、含氮化合物六、含氮化合物 （一）氨氮（一）氨氮n水中的氨氮是指以游离氨水中的氨氮是指以游离氨(或称非离子氨或称非离子氨,NH,NH3 3)和离子氨（和离子氨（NHNH4 4+）形式）形式存在的氮。存在的氮。n测定水中氨氮的方法测定水中氨氮的方法n纳氏试剂分光光度法纳氏试剂分光光度法 碘化汞，碘化钾的强碱溶液（钠

21、氏试剂）2K2HgI4 +3KOH +NH3 =NH2Hg2IO（黄色）+7KI+2H2On水杨酸次氯酸盐分光光度法水杨酸次氯酸盐分光光度法n气相分子吸收光谱法气相分子吸收光谱法n滴定法滴定法 （二）亚硝酸盐氮（二）亚硝酸盐氮n亚硝酸盐氮（亚硝酸盐氮（NO2-N）是氮循环的中间产物。在氧）是氮循环的中间产物。在氧和微生物的作用下，可被氧化成硝酸盐；在缺氧条件和微生物的作用下，可被氧化成硝酸盐；在缺氧条件下也可被还原为氨。下也可被还原为氨。n水中亚硝酸盐氮常用的测定方法水中亚硝酸盐氮常用的测定方法nN-（1-萘基）萘基）-乙二胺分光光度法乙二胺分光光度法 亚硝酸盐亚硝酸盐+对氨基苯磺酰胺对氨基苯

22、磺酰胺 重氮盐重氮盐+N-(1-+N-(1-萘基萘基)-)-乙二乙二胺偶联胺偶联 红色染料（红色染料（540nm540nm）n离子色谱法离子色谱法n气相分子吸收光谱法气相分子吸收光谱法 （三）硝酸盐氮（三）硝酸盐氮n硝酸盐是在有氧环境中最稳定的含氮化合物，也是含硝酸盐是在有氧环境中最稳定的含氮化合物，也是含氮有机化合物经无机化作用最终阶段的分解产物。清氮有机化合物经无机化作用最终阶段的分解产物。清洁的地面水硝酸盐氮（洁的地面水硝酸盐氮（NONO3 3-N-N）含量较低，受污染水体）含量较低，受污染水体和一些深层地下水中（和一些深层地下水中（NONO3 3-N-N）含量较高。）含量较高。n水中硝

23、酸盐氮的测定方法水中硝酸盐氮的测定方法n酚二磺酸分光光度法酚二磺酸分光光度法n气相分子吸收光谱法气相分子吸收光谱法n紫外分光光度法紫外分光光度法 （四）凯氏氮（四）凯氏氮n凯氏氮是指以基耶达（凯氏氮是指以基耶达（KjeldahlKjeldahl）法测得的含氮量。）法测得的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐而被测定的有它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。机氮化合物。有机氮 =凯氏氮-氨氮 凯氏氮的测定要点是取适量水样于凯氏烧瓶中，加入浓硫酸和催化剂(K2SO4)，加热消解，将有机氮转变为氨氮，然后在碱性介质中蒸馏出氨，用硼酸溶液吸收，以分光光度法或滴定法测定氨氮含量

24、，即为水样中的凯氏氮。（五）总氮（五）总氮n水中的总氮含量是衡量水质的重要指标之一。水中的总氮含量是衡量水质的重要指标之一。n其测定方法通常采用过硫酸钾氧化，使有机氮和无机其测定方法通常采用过硫酸钾氧化，使有机氮和无机氮化合物转变为硝酸盐，用紫外分光光度法或离子色氮化合物转变为硝酸盐，用紫外分光光度法或离子色谱法、气相分子吸收光谱法测定。谱法、气相分子吸收光谱法测定。七、硫化物七、硫化物n地下水（特别是温泉水）及生活污水常含有硫化物，其中一部分地下水（特别是温泉水）及生活污水常含有硫化物，其中一部分是在厌氧条件下，由于微生物的作用，使硫酸盐还原或含硫有机是在厌氧条件下，由于微生物的作用，使硫酸

25、盐还原或含硫有机物分解而产生的。焦化、造气、选矿、造纸、印染、制革等工业物分解而产生的。焦化、造气、选矿、造纸、印染、制革等工业废水中亦含有硫化物。废水中亦含有硫化物。n测定水中硫化物的主要方法测定水中硫化物的主要方法n对氨基二甲基苯胺分光光度法对氨基二甲基苯胺分光光度法n碘量法碘量法Zn2+S2-=ZnS（白色）ZnS+2HCl=H2S+ZnCl2 H2S+I2 =2HI +S I2+2Na2S2O3=Na2S4O6 +2NaI 硫化物（S2-，mg/L）=(V0-V1)C16.031000/V n间接火焰原子吸收法间接火焰原子吸收法n气相分子吸收光谱法气相分子吸收光谱法八、磷八、磷(总磷、

26、溶解性磷酸盐和溶解性总磷总磷、溶解性磷酸盐和溶解性总磷)在天然水和废（污）水中，磷主要以各种磷酸在天然水和废（污）水中，磷主要以各种磷酸在天然水和废（污）水中，磷主要以各种磷酸在天然水和废（污）水中，磷主要以各种磷酸盐和有机磷（如磷脂等）形式存在，也存在于盐和有机磷（如磷脂等）形式存在，也存在于盐和有机磷（如磷脂等）形式存在，也存在于盐和有机磷（如磷脂等）形式存在，也存在于腐殖质粒子和水生生物中。磷是生物生长必需腐殖质粒子和水生生物中。磷是生物生长必需腐殖质粒子和水生生物中。磷是生物生长必需腐殖质粒子和水生生物中。磷是生物生长必需元素之一，但水体中磷含量过高，会导致富营元素之一，但水体中磷含量

27、过高，会导致富营元素之一，但水体中磷含量过高，会导致富营元素之一，但水体中磷含量过高，会导致富营养化，使水质恶化。养化，使水质恶化。养化，使水质恶化。养化，使水质恶化。n预处理预处理n测定水中磷的主要方法测定水中磷的主要方法n钼锑抗分光光度法钼锑抗分光光度法n孔雀绿孔雀绿-磷钼杂多酸分光光度法磷钼杂多酸分光光度法 测定磷预处理方法示意图测定磷预处理方法示意图第八节第八节 有机污染物的测定有机污染物的测定一、综合指标和类别指标一、综合指标和类别指标n化学需氧量化学需氧量(COD)(COD)n高锰酸盐指数高锰酸盐指数n生化需氧量（生化需氧量（BODBOD）n总有机碳（总有机碳（TOCTOC）n挥发

28、酚挥发酚n硝基苯类硝基苯类n石油类石油类（一）化学需氧量（一）化学需氧量(COD)化学需氧量是指在一定条件下，氧化化学需氧量是指在一定条件下，氧化化学需氧量是指在一定条件下，氧化化学需氧量是指在一定条件下，氧化1 L1 L水样中水样中水样中水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的mg/Lmg/L表示。表示。表示。表示。氧化回流装置示意图氧化回流装置示意图反应式：Cr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2OFe2+试亚铁灵红褐色计算公式：CODCr(O2，mg/L)=（

29、V0-V1）C81000/V1.重铬酸钾法重铬酸钾法 滴定过程滴定过程滴定前滴定前接近终点接近终点终点终点2.库仑滴定法库仑滴定法式中：式中：W电极反应物的质量；电极反应物的质量；I电解电流；电解电流；t电解时间；电解时间；96500法拉第常数；法拉第常数；M电极反应物的摩尔质量；电极反应物的摩尔质量；n每摩尔电极反应物的电子转移数。每摩尔电极反应物的电子转移数。公式：公式：库仑滴定式库仑滴定式COD测定仪工作原理示意图测定仪工作原理示意图3.快速密闭消解滴定法或光度法快速密闭消解滴定法或光度法4.氯气校正法氯气校正法 （二）高锰酸盐指数（二）高锰酸盐指数n以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学需氧

30、量，称高锰以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学需氧量，称高锰酸盐指数，以氧的酸盐指数，以氧的mg/Lmg/L表示。表示。测定过程：取水样100mL(原样或经稀释)于锥形瓶中 (1十3)H2SO45mL 混匀 0.0l mol/L高锰酸钾标液(1/5KMn04)10.0mL 沸水浴30min 0.0l mol/L草酸钠标液（1/2Na2C2O4）l0.00mL 退色 0.01 mol/L 高锰酸钾标液回滴 终点微红色 （三）生化需氧量（三）生化需氧量(BOD)(BOD)n生化需氧量是指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在生化需氧量是指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消

31、耗的溶解分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。氧量。nBODBOD是反映水体被有机物污染程度的综合指标，也是研是反映水体被有机物污染程度的综合指标，也是研究废水的可生化降解性和生化处理效果，以及生化处究废水的可生化降解性和生化处理效果，以及生化处理废水工艺设计和动力学研究中的重要参数。理废水工艺设计和动力学研究中的重要参数。n测定方法测定方法n五天培养法五天培养法n微生物电极法微生物电极法n其他方法其他方法表表 由高锰酸盐指数估算稀释倍数乘以的系数由高锰酸盐指数估算稀释倍数乘以的系数高锰酸盐指数/(mgL-1)系数200.2，0.30.4，0.60.5，0.7，1.01.五天培养

32、法五天培养法2.微生物电极法微生物电极法 微生物电极微生物电极BOD测定仪工作原理示意图测定仪工作原理示意图 微生物电极结构示意图微生物电极结构示意图其他方法其他方法 库仑法库仑法BOD测定仪工作原理示意图测定仪工作原理示意图 （四）总有机碳（四）总有机碳（TOCTOC）n有机碳是以碳的含量表示水体中有机物质总量的综有机碳是以碳的含量表示水体中有机物质总量的综合指标。由于合指标。由于TOCTOC的测定采用燃烧法，因此能将有机的测定采用燃烧法，因此能将有机物全部氧化，它比物全部氧化，它比BODBOD5 5或或CODCOD更能反映有机物的总量。更能反映有机物的总量。目前广泛应用的测定目前广泛应用的

33、测定目前广泛应用的测定目前广泛应用的测定TOCTOCTOCTOC的方法是燃烧氧化的方法是燃烧氧化的方法是燃烧氧化的方法是燃烧氧化-非色散红外吸收法。非色散红外吸收法。非色散红外吸收法。非色散红外吸收法。TOC分析仪流程示意图分析仪流程示意图 （五）挥发酚（五）挥发酚n根据酚类物质能否与水蒸气一起蒸出，分为挥发酚与根据酚类物质能否与水蒸气一起蒸出，分为挥发酚与不挥发酚。通常认为沸点在不挥发酚。通常认为沸点在230230以下的为挥发酚（属以下的为挥发酚（属一元酚），而沸点在一元酚），而沸点在230230以上的为不挥发酚。以上的为不挥发酚。n酚的主要分析方法酚的主要分析方法n4-4-氨基安替吡林分光

34、光度法氨基安替吡林分光光度法n溴化滴定法溴化滴定法 （六）硝基苯类（六）硝基苯类n常见的硝基苯类化合物有硝基苯、二硝基苯、二硝基常见的硝基苯类化合物有硝基苯、二硝基苯、二硝基甲苯、三硝基甲苯、二硝基氯苯等。它们难溶于水。甲苯、三硝基甲苯、二硝基氯苯等。它们难溶于水。n废水中一硝基和二硝基苯类化合物常采用还原废水中一硝基和二硝基苯类化合物常采用还原-偶氮分偶氮分光光度法。光光度法。n三硝基苯类化合物采用氯代十六烷基吡啶分光光度法。三硝基苯类化合物采用氯代十六烷基吡啶分光光度法。（七）石油类（七）石油类n石油类化合物漂浮在水体表面，影响空气与水体界面间石油类化合物漂浮在水体表面，影响空气与水体界面

35、间的氧交换；分散于水中的油可被微生物氧化分解，消耗的氧交换；分散于水中的油可被微生物氧化分解，消耗水中的溶解氧，使水质恶化。水中的溶解氧，使水质恶化。n测定水中石油类物质的方法测定水中石油类物质的方法n重量法重量法n红外分光光度法红外分光光度法n非色散红外吸收法非色散红外吸收法二、特定有机污染物二、特定有机污染物 (一一)苯系物苯系物n苯系物通常包括苯，甲苯，乙苯，邻、间、对位的二甲苯系物通常包括苯，甲苯，乙苯，邻、间、对位的二甲苯，异丙苯，苯乙烯八种化合物。已查明苯是致癌物质，苯，异丙苯，苯乙烯八种化合物。已查明苯是致癌物质，其他七种化合物对人体和生物均有不同程度的毒害作用。其他七种化合物对

36、人体和生物均有不同程度的毒害作用。气相色谱法原理和仪器气相色谱法原理和仪器n （二）挥发性卤代烃（二）挥发性卤代烃n挥发性卤代烃主要指三卤代烃、四氯化碳等。挥发性卤代烃主要指三卤代烃、四氯化碳等。各种卤代烃均有特殊气味和毒性，可通过皮各种卤代烃均有特殊气味和毒性，可通过皮肤接触、呼吸或饮水进入人体。肤接触、呼吸或饮水进入人体。n测定水样中卤代烃的方法测定水样中卤代烃的方法n顶空气相色谱法（顶空气相色谱法（HS-GCHS-GC）n吹脱捕集气相色谱法（吹脱捕集气相色谱法（P&T-GCP&T-GC）n顶空气相色谱顶空气相色谱-质谱法（质谱法（HSGC-MSHSGC-MS）（三）氯苯类化合物（三）氯苯

37、类化合物n氯氯苯苯类类化化合合物物有有1212种种异异构构体体，其其化化学学性性质质稳稳定定，在在水水中中溶溶解解度度小小，具具有有强强烈烈气气味味,对对人人体体的的皮皮肤肤和和呼呼吸吸器器官官产产生生刺刺激激，进进入入人人体体后后，可可在在脂脂肪肪和和某某些些器器官官中中蓄蓄积积，抑制神经中枢，损害肝脏和肾脏。抑制神经中枢，损害肝脏和肾脏。n氯氯苯苯类类化化合合物物主主要要来来源源于于染染料料、制制药药、农农药药、油油漆漆和和有机合成等工业废水。有机合成等工业废水。n采采用用气气相相色色谱谱法法可可对对水水样样中中各各种种氯氯苯苯化化合合物物分分别别进进行行定性和定量分析。定性和定量分析。1

38、.1.氯苯的测定氯苯的测定 2.2.氯苯类化合物的测定氯苯类化合物的测定 （四）挥发性有机污染物（四）挥发性有机污染物n凡在标准状态（凡在标准状态（273K273K，101.325kPa101.325kPa）下，蒸气压大于）下，蒸气压大于0.13 kPa0.13 kPa的有机物（不包括有机金属化合物和有机酸的有机物（不包括有机金属化合物和有机酸类）为挥发性有机化合物。类）为挥发性有机化合物。n测定方法测定方法n气相色谱法气相色谱法n气相色谱气相色谱-质谱法（质谱法（GC-MSGC-MS）第九节第九节 底质监测底质监测一、底质监测的意义和目的一、底质监测的意义和目的n了解水环境污染现状，追溯水环

39、境污染历史，研究污了解水环境污染现状，追溯水环境污染历史，研究污染物的沉积、迁移转化规律和对水生生物，特别是底染物的沉积、迁移转化规律和对水生生物，特别是底栖生物的影响；栖生物的影响；n对评价水体质量，预测水质变化趋势和沉积污染物对对评价水体质量，预测水质变化趋势和沉积污染物对水体的潜在危险提供依据。水体的潜在危险提供依据。二、样品的采集二、样品的采集n底质监测断面的位置应与水质监测断面重合，采样点在底质监测断面的位置应与水质监测断面重合，采样点在水质采样点垂线的正下方。水质采样点垂线的正下方。n湖（库）底质采样点一般应设在主要河流与污染源水进湖（库）底质采样点一般应设在主要河流与污染源水进入

40、后与湖（库）水混合均匀处。入后与湖（库）水混合均匀处。三、样品的制备、分解和提取三、样品的制备、分解和提取n 制备制备n脱水脱水n筛分筛分n 分解或浸取分解或浸取n硝酸硝酸-氢氟酸氢氟酸-高氯酸或王水高氯酸或王水-氢氟酸氢氟酸-高氯酸分解法高氯酸分解法n硝酸分解法硝酸分解法n水浸取法水浸取法n 有机污染物的提取有机污染物的提取 索索氏氏提提取取器器提提取取法法、超超声声波波提提取取法法、超超临临界界流流体体提提取取法、微波辅助提取法（法、微波辅助提取法（MAEMAE）四、污染物质的测定四、污染物质的测定n底质中的污染物也分为金属化合物、非金属化合物和有底质中的污染物也分为金属化合物、非金属化合

41、物和有机化合物，其具体测定项目应与相应水质监测项目相对机化合物，其具体测定项目应与相应水质监测项目相对应。应。n通常测定镉、铅、锌、铜、铬、砷、无机汞、有机汞、通常测定镉、铅、锌、铜、铬、砷、无机汞、有机汞、硫化物、氰化物、氟化物等金属、非金属无机污染物和硫化物、氰化物、氟化物等金属、非金属无机污染物和酚、多氯联苯、有机氯农药、有机磷农药等有机污染物。酚、多氯联苯、有机氯农药、有机磷农药等有机污染物。第十节第十节 活性污泥性质的测定活性污泥性质的测定一、活性污泥中的微生物一、活性污泥中的微生物n细菌细菌：菌胶团菌胶团、球衣细菌球衣细菌、其他细菌其他细菌n原生动物原生动物n藻类藻类其他细菌及原生

42、动物其他细菌及原生动物其他细菌及原生动物其他细菌及原生动物二、活性污泥性质的测定二、活性污泥性质的测定n 污泥沉降比污泥沉降比 将混匀的曝气池活性污泥混合液迅速倒进将混匀的曝气池活性污泥混合液迅速倒进1000 mL量筒中至满刻度，静置量筒中至满刻度，静置30 min，则沉降污泥与所，则沉降污泥与所取混合液之体积比为污泥沉降比（取混合液之体积比为污泥沉降比（%），又称污泥沉降体），又称污泥沉降体积（积（SV30），以），以mL/L表示。表示。n 污泥浓度污泥浓度 1 L曝气池污泥混合液所含干污泥的重量称为污泥浓曝气池污泥混合液所含干污泥的重量称为污泥浓度。度。n 污泥体积指数（污泥体积指数（SV

43、I）污泥体积指数简称污泥指数（污泥体积指数简称污泥指数（SI），系指曝气池污泥），系指曝气池污泥混合液经混合液经30 min沉降后，沉降后，1 g干污泥所占的体积（以干污泥所占的体积（以mL计）计）。第二章思考题n1简要说明监测各类水体水质的主要目的和确定监测项目的原则n2怎样制订地面水体水质的监测方案?以河流为例，说明如何设置监测断面和采样点?n3对于工业废水排放源，怎样布设采样点和采集代表性的水样?n4解释下列术语，说明各适用于什么情况?n瞬时水样，混合水样，综合水样，平均混合水样，平均比例混合水样n5水样有哪几种保存方法?试举几个实例说明怎样根据被测物质的性质选用不同的保存方法n6水样在

44、分析测定之前，为什么进行预处理?预处理包括哪些内容?n7怎样用萃取法从水样中分离富集欲测有机污染物质和无机污染物质?各举一实例n8简要说明用离子交换法分离和富集水样中阳离子和阴离子的原理，各举一个实例 第二章思考题n9冷原子吸收法和冷原子荧光法测定水样中汞，在原理、测定流程和仪器方面有何主要相同和不同之处?n10用原子吸收分光光度法测定金属化合物的原理是什么?用方块图示意其测定流程n11试列出用火焰原子吸收分光光度法测定水样中镉，铜，铅、锌的要点它们之间是否会相互干扰?为什么?n12试比较用双硫腙分光光度法测定水样中铅，镉、锌的原理，显色条件等有何异，同之处?为减小测定误差，应严格控制哪些因素

45、?n13简述经典极谱法、阳极溶出伏安法测定水样中金属化合物的原理。解释阳极溶出伏安法测定铜、铅、镉、锌的电极过程n14怎样用分光光度法测定水样中的六价铬和总铬?n15试比较分光光度法和原子吸收分光光度法的原理、仪器主要组成部分及测定对象的主要不同之处?第二章思考题n16、解释下列术语的含义：酸度；pH值；电位法测定pH值；酚酞碱度；总碱度n17现有四个水样，各取100mL。分别用0.0200mol/L(1/2H2S04)滴定，结果列于下表，试判断水样中各存在何种碱度?各为多少(以CaCO3mg/L表示)n四种水样分别以酚酞和甲基橙为指示剂消耗H2SO4 体积如下：nA10.00ml15.50m

46、lB14.00ml38.60mlnC8.20ml8.40mlD012.70mln18怎样采集测定溶解氧的水样?说明电极法和碘量法测定溶解氧的原理怎样消除干扰?两种方法各有什么优缺点?n19用方块图示意测定水样中F-的装置，说明其测定原理为何在测定溶液中加入总离子强度调节剂(TISAB)?用何种方法测定可以不加TISAB，为什么?n20欲测定某水样中的亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，试选择适宜的测定方法，列出测定要点n21试以测定水样中F-、Cl-、NO2-、PO43-、Br2为例，说明离子色谱分析法的原理 第二章思考题n22阐述下列水质指标的含意，对一种水体来说，它们之间在数量上是否有一定的关系?为什么?COD，BOD，TOD，TOCn23高锰酸盐指数和化学需氧量在应用上和测定方法上有何区别?二者在数量上有何关系?为什么?n24说明测定水样BOD5的原理，怎样估算水样的稀释倍数?怎样应用和配制稀释水和接种稀释水?n25怎样用重量法和紫外分光光度法测定水中的矿物油?影响其测定准确度的因素有哪些?n26测定底质有何意义?采样后怎样进行制备?常用哪些分解样品的方法?各适用于什么情况?n27怎样测定污泥沉降比和污泥体积指数?测定它们对控制活性污泥的性能有何意义?