| 词条 | 水质监测 |
| 释义 | 水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。监测范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水（江、河、湖、海和地下水）及各种各样的工业排水等。主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生物需氧量等；另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。为客观的评价江河和海洋水质的状况，除上述监测项目外，有时需进行流速和流量的测定。水质监测部门 § 水质监测 按一定技术要求定期或连续测定和分析水体的水质。根据地球化学、水污染源的地理和区域差异，在一定范围内设置水质监测站，形成监测网络，长期监测，累积资料，为水质管理、水质评价和水质规划等提供科学依据。为补充固定监测站的不足，利用监测船(监测车)等手段流动采样分析，进行污染源的追踪监测或巡回监测。中国于1979年建成一艘大型水质监测船“长清”号（见彩图），曾用于长江流动监测。 § 水质监测的目的 1、地表水及地下水——经常性监测 水质监测原料 2、生产和生活过程——监视性监测 3、事故监测——应急监测 4、为环境管理——提供数据和资料 5、为环境科学研究——提供数据和资料 § 水质监测方案的制订 监测任务的总体构思和设计（制订流程） 水质监测 1、明确监测目的 2、进行调查研究 3、确定监测对象 4、设计监测网点 5、安排采样时间和频率 6、选定采样和保存方法 7、选定分析测定技术 8、提出监测报告要求 9、制订质量保证程序、措施和方案的实施计划 § 水质监测的方法 化学法、电化学法、原子吸收分光光度法、离子色谱法、气相色谱法、等离子体发射光谱（ICP—AES）法等。其中，化学法（重量法、容量滴定法和分光光度法）在国内外水质常规监测中还普遍被采用。 § 测定项目 按全球环境监测系统规定水质的测定项目分成三类：①基本测定项目，属于水的一般性质的项目,全部采样点都要测定；②可选择的测定项目,可按地点、水的用途和测定目的选用；③有全球意义的测定项目，在已选地点根据分析能力进行测定。中国长江（武汉）、黄河（济南）、珠江和太湖（无锡）参加了全球水质监测系统。测定项目有瞬时流量，温度，pH，电导率，溶解氧，BOD，总碱度,氯化物,悬浮固体,NO3＋NO2，氨氮，磷酸盐，汞，铅，镉,PP'-DDD,PP'-DDE,PP'-DDT，OP'-DDT, α-六六六，总六六六,粪大肠菌等22项（太湖未测瞬时流量、BOD、悬浮固体和PP'-DDD）。中国其他水系的测定项目，根据水资源开发、利用、保护和管理的需要，确定了36项必测项目和10项选测项目。必测项目有：水温，pH，悬浮物，氧化还原电位，电导率，游离二氧化碳，侵蚀性二氧化碳，溶解氧,化学耗氧量,生化需氧量，氨氮，亚硝酸盐氮，硝酸盐氮，磷，铁，总碱度，碳酸根离子，碳酸氢根离子，氯离子，硫酸根离子，钙离子，镁离子，总硬度，钾离子，钠离子，离子总量，矿化度，挥发酚，氰化物，砷化物，六价铬，汞，镉,铅,铜,大肠菌群数和细菌总数。选测项目有硅，硒，硫化物，锌，氟化物，滴滴涕，六六六，有机磷，油类和阴离子洗涤剂。 § 监测断面 为掌握河流水质时空变化规律，设置监测断面，污染影响较轻的河流，监测断面设在水质混合比较均匀的河段，尽可能与水文站的测流断面重合；为了解河段污染情况，在河段的上、中、下游，分别设置对照断面、控制断面和削减断面。并视水质在断面上的分布情况，布设采样垂线（如在河流中泓或左、中、右等）和采样点（如在水面下0.5米处，或分层采样等）。 § 采样频率 取决于监测的目的要求和水质的时间变化规律。一般常规监测，如美国地表水流量水质观测网，按不同项目规定有连续测定、每天一次、每月一次和一年四次的四种测次。中国水利部门要求基本站每月采样一次，为进一步了解污染状况的辅助站，根据需要每年采样 6～12次。科研监测的采样频率则视研究目的而定。 § 监测手段 ①人工采样分析。采样方式有间断瞬时和积时式两种，是中国常用的方法。一般多利用船只、缆道或桥梁,在监测断面的采样点,用采样设备（如瓶式、横式、抽气式采样器等）采样，除pH、水温等易变项目需要在现场测定外，其他测定项目的水样，均在现场加入保存剂后，在规定时间内送实验室及时测定。这种方法可对水样作全分析,获得水质资料较齐全,工作效率决定于人员技术水平和仪器设备条件。②自动监测。是连续测定和记录现场实时的水质参数，及时掌握水质变化动态的监测方法。共有两种形式：一是把测量探头如离子选择性电极直接浸入河流、湖泊、海洋，测得的水质信息通过线路输送到设置在岸上的记录系统；另一种是用水样泵把水抽入岸上的测量池，再测定和记录。这两种形式的自动监测都要求有安装仪器设备的自动监测站房。用此法能监测项目较少，仅pH、水温、电导率、溶解氧、氧化还原电位、浊度、化学耗氧量、氟化物、氯化物和紫外吸收光度等。投资较大、探头的寿命、抗干扰和污染清洗问题是发展自动监测的关键。③遥测遥感。系根据水体的光波特性和辐射温度状况，利用飞行器进行航空或航天摄影，获得黑白或彩色相片和红外扫描图象，再行色调判读测知水质参数。其优点是覆盖面积宽广,有利于大面积的油污染、热污染和污染带的监测,缺点是成本高、能监测的项目较少和尚难准确定量。水质监测污物 § 分析方法 水质分析的主要手段有化学的、物理学的和生物学的三种。前两种应用较普遍。化学方法有化学分析方法和仪器分析法两种，前者以物质的化学特性为基础，适用于常量分析，设备简单，准确度高，但操作比较费时；后者以物质的物理或物理化学特性为基础，使用特定仪器分析，常用的有比色分析、分光光度分析、原子吸收光谱分析、色谱分析、电位分析、极谱分析和质谙分析等。这种方法适用于快速分析和微量分析，但设备较复杂。物理学方法（如遥感技术）一般只能作定性描述，必须与化学方法相配合，方能揭示水体污染的性质。生物学方法:是根据生物与环境相适应的原理,通过测定水生生物的变化，间接判断水质。 § 比较常用的方法 ①指示生物法。指示生物指在一定的水环境中生活、当水环境质量发生变化时便敏感地呈现出受害症状甚至消亡的生物。观察和测定指示生物个体和种群的变化，可以比较准确地判断出环境质量状况。②群落结构法。群落结构指存在于自然界一定范围(或地域)内互相依存的一定种类的动物、植物和微生物的组成。监测水生生物的这种群落结构的变化可判断水质状况。③生物测试法。即利用水生生物受到污染物的毒害后，产生生理机能变化的症状来判断水体污染状况。④残毒测定法。生物从环境中吸收各种污染物质，经过体内迁移、转化和再分配，以残毒形式蓄积在生物体内。生物体内的残毒含量往往比周围环境中的相应含量高好多倍。测定生物体内的残毒含量，可判断水受污染的状况。 § 地面水质监测方案制订 （一）基础资料收集 1、水体的水文、气候、地质和地貌资料。如水位、水量、流速及流向的变化；降雨量、蒸发量及历史上的水情；河宽、河深、河床结构及地质状况等。 水质监测 2、水体沿岸城市分布、工业布局、污染源及其排污情况、城市给排水情况等。 3、水体沿岸水资源现状及用途。如饮用水源分布和重点水源保护区，水体流域土地功能及近期使用计划等。 4、历年水质监测资料、水文实测资料、水环境研究成果等。 （二）监测断面和采样点的设置 1、监测断面的布设原则 2、监测断面设置 （1）河流监测断面设置 （2）湖泊（水库）监测断面设置 3、采样位置的确定 （1）在对调查研究结果和有关资料进行综合分析的基础上，监测断面的布设应有代表性，即能较真实、全面地反映水质及污染物的空间分布和变化规律；根据监测目的和监测项目，并考虑人力、物力等因素确定监测断面和采样点。 （2）有大量废水排入河流的主要居民区、工业区的上游和下游。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，受潮汐影响的河段和严重水土流失区。湖泊、水库、河口的主要入口和出口。国际河流出入国境线的出入口处。 （3）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。 （4）断面位置应避开死水区及回水区，尽量选择河段顺直、河床稳定、水流平稳、无急流浅滩处。 （5）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。 （三）采样时间与采样频率的确定 （1）饮用水源地：全年采样不少于12次，采样时间根据具体情况选定。 （2）河流：较大水系干流和中、小河流全年采样不少于6次，采样时间为丰水期、枯水期和平水期，每期采样两次。流经城市或工业区，污染较重的河流、游览水域，全年采样不少于12次。采样时间为每月一次或视具体情况选定。 （3）排污渠：全年采样不少于3次。 （4）底泥：每年在枯水期采样一次。 （5）背景断面：每年采样一次。在污染可能较重的季节进行。 （6）潮汐河流：全年按丰、枯、平三期，每期采样2天，分别在大潮期和小潮期进行，每次应当在当天涨潮、退潮时采样，并分别加以测定。涨潮水样应当在各断面涨平时采样，退潮时也应当在各断面退平时采样，若无条件，小潮期可不采样。 （7）湖泊、水库：设有专门监测站的湖、库，每月采样不少于1次，全年不少于12次，其他湖、库每年采样2次，枯、丰水期各一次。有废水排入、污染较重的湖、库，应酌情增加采样次数。 （四）采样及监测技术的选择 要根据监测对象的性质、含量范围及测定要求等因素选择适宜的采样、监测方法和技术。 （五）结果表达、质量保证及实施进度计划 对监测中获得的众多数据，应进行科学地计算和处理，并按照要求的形式在监测报告中表达出来。质量保证概括了保证水质监测数据正确可靠的全部活动和措施。质量保证贯穿监测工作的全过程。实施进度计划是实施监测方案的具体安排，要切实可行，使各环节工作有序、协调地进行。 § 地下水质监测方案的制订 （一）调查研究和收集资料 1、收集、汇总监测区域的水文、地质、气象等方面的有关资料和以往的监测资料。 2、调查监测区域内城市发展、工业分布、资源开发和土地利用情况，尤其是地下工程规模应用等；了解化肥和农药的施用面积和施用量；查清污水灌溉、排污、纳污和地面水污染现状。 3、测量或查知水位、水深，以确定采水器和泵的类型，所需费用和采样程序。 4、在完成以上调查的基础上，确定主要污染源和污染物，并根据地区特点与地下水的主要类型把地下水分成若干个水文地质单元。 （二）采样点的设置 1、背景值监测点的设置 设在污染区外围不受或少受污染的地方。在垂直于地下水流方向的上方设置。 2、监测井的布设 （1）点状污染区（渗坑、渗井和堆渣区的污染物在含水层渗透小的地区形成的），监测井设在距污染源最近的地方。 （2）块状污染区（污灌区、污养区及缺乏卫生设施的居民区），监测井设在地下水流向的平行和垂直方向上。 （3）条（带）状污染区（渗坑、渗井和堆渣区的污染物在含水层渗透大地区及沿河、渠排放的工业废水和生活污水），宜用网格布点法设置监测井。一般监测井在液面下0.3～0.5m处采样。 （三）采样时间和采样频率的确定 1、每年在丰水期、枯水期分别采样测定；四季采样；月采样。 2、每一采样期至少监测1次，饮用水每一采样期监测2次，其间隔至少10天，即采一次分析检验一次，10天后再采、检一次，可作为监测数据报出。 3、对有异常情况的井点，应适当增加采样监测次数。 § 水污染源监测方案的制订 （一）调查研究，收集资料 （二）采样点设置 1、工业废水 （1）在车间或车间处理设备的废水排放口设置采样点，测一类污染物（汞、镉、砷、铅、六价铬、有机氯化合物、强致癌物质等）。 （2）在工厂废水总排放口布设采样点，测二类污染物（悬浮物、硫化物、挥发酚、氰化物、有机磷化合物、石油类、铜、锌、氟、硝基苯类、苯胺类等）。 （3）已有废水处理设施的工厂，在处理设施的排放口布设采样点。为了解废水处理效果，可在进出口分别设置采样点。 （4）在排污渠道上，采样点应设在渠道较直，水量稳定，上游无污水汇入的地方。可在水面下1/4～1/2处采样，作为代表平均浓度水样采集。 2、城市污水（生活污水（sanitary waste）和医院污水（hospital sewage）、综合排污口等） 水质监测采样 （1）城市污水管网：在一个城市的主要排污口或总排污口设点采样，城市污水干管的不同位置，污水进入水体的排放口，非居民生活排水支管接入城市污水干管的检查井。 （2）城市污水处理厂：在污水处理厂的污水进出口处设点采样； （三）采样时间和频率 工业废水：每年采样监测2－4 次； 生活污水：每年采样监测2次，春、夏季各1次； 医院污水：每年采样监测4次，每季度1次。 § 水样的采集 1、测定悬浮物、pH、溶解氧、BOD、油类、硫化物、余氯、放射性、微生物等项目需单独采样；在测定溶解氧、BOD和有机污染物等项目的水样必须充满容器；测定pH、溶解氧和电导率等项目宜在现场测定。采样时要同步测量水文和气象参数。 2、填写登记表 § 水样的保存 1、保存要求 不发生物理、化学、生物变化；不损失组分； 不玷污（不增加待测组分和干扰组分） 2、容器的要求 选性能稳定，不易吸附预测组分，杂质含量低的材料制成的容器，如聚乙烯和硼硅玻璃材质的容器是常规监测中广泛使用的，也可用石英或聚四氟乙烯制成的容器，但价格昂贵。 3、保存时间要求： 即最长贮放时间，一般污水的存放时间越短越好。 清洁水样72h；轻污染水样48h；严重污染水样12h；运输时间24h以内。 4、保存方法 （1）冷藏或冷冻法 （2）加入化学试剂保存法：加入生物抑制剂、调节pH值、加入氧化剂或还原剂。 § 水样的运输 水样运输注意事项： 1、塞紧采样器塞子，必要时用封口胶、石蜡封口；避免因震动、碰撞而损失或玷污，因此最好将样瓶装箱，用泡沫塑料或纸条挤紧； 2、需冷藏的样品，应配备专门的隔热容器，放入制冷剂，将样瓶置于其中；冬季应注意保温，以防样瓶冻裂。 § 水样的消解 （一）目的：破坏有机物，溶解悬浮性固性，将各种价态的欲测元素氧化成单一高价态或转变成易于分离的无机化合物。 （二）要求：消解后的水样应清澈、透明、沉淀。 （三）方法：消解水样的方法有湿式消解法和干式分解法（干灰化法）。 干灰化法又称高温分解法。其处理过程是：取适量水样于白瓷或石英蒸发皿中，水浴蒸干，移入马弗炉，450—550℃灼烧到残渣呈灰白色，有机物完全分解除去。取出蒸发皿，冷却，用适量2％HN03（或HCl）溶解样品灰分，过滤，滤液定容后供测定。 干灰化法不适用于处理测定易挥发组分（如砷、汞、镉、硒、锡等）的水样。 |
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