水質監(jiān)測詳細解析
水質監(jiān)測是監(jiān)視和測定水體中污染物的種類、各類污染物的濃度及變化趨勢，評價水質狀況的過程。
監(jiān)測目的
1.地表水及地下水--經常性監(jiān)測。
2.生產和生活過程--監(jiān)視性監(jiān)測。
3.事故監(jiān)測--應急監(jiān)測。
4.為環(huán)境管理--提供數據和資料。
5.為環(huán)境科學研究--提供數據和資料。
監(jiān)測方法
化學法、電化學法、原子吸收分光光度法、離子選擇電極法、離子色譜法、氣相色譜法、等離子體發(fā)射光譜(ICP-AES)法等。其中，離子選擇電極法(定性、定量)、化學法(重量法、容量滴定法和分光光度法)在國內外水質常規(guī)監(jiān)測中還普遍被采用。
發(fā)展
環(huán)保部在"十二五"規(guī)劃中，已明確將氨氮、氮氧化物的監(jiān)測約束性指標加入到現有的監(jiān)測指標中，因此水質監(jiān)測行業(yè)必將在現有基礎上增加這兩方面設備的投入，水質監(jiān)測行業(yè)今后將會繼續(xù)穩(wěn)定、持續(xù)地發(fā)展;運營市場方面，隨著有關部門監(jiān)管力度的加強，運營企業(yè)的數量將逐漸縮小，少數規(guī)模大、實力強的運營企業(yè)將逐漸成為運營市場的主力軍。隨著國家對環(huán)保的日益重視，水質監(jiān)測行業(yè)競爭將不斷加劇，國內優(yōu)秀的水質監(jiān)測企業(yè)將迅速崛起，逐漸成為水質監(jiān)測行業(yè)中的翹楚!
隨著我國人口的不斷增加，以及城市數量與規(guī)模的迅速增加與擴張，城市生活污水問題日益嚴重。從我國污水排放結構來看，居民污水排放量在1999年首次超過工業(yè)污水排放量，之后的十多年間，居民污水在我國城市污水排放中一直處于首要地位，且比重逐年增加。
從2006-2010年我國居民和工業(yè)污水排放數據來看，2006年，全國城鎮(zhèn)生活污水排放量296.6億噸，工業(yè)污水排放量240.2億噸;2010年，全國城鎮(zhèn)生活污水排放量為379.8億噸，工業(yè)污水排放量為237.5億噸。
2011年，全國地表水總體為輕度污染，湖泊(水庫)富營養(yǎng)化問題仍然較突出，長江、黃河、珠江、松花江、淮河、海河、遼河、浙閩片河流、西南諸河和內陸諸河十大水系監(jiān)測的469個國控斷面中，Ⅰ——Ⅲ類、Ⅳ——Ⅴ類和劣Ⅴ類水質斷面比例分別為61.0%、25.3%和13.7%，主要污染指標為化學需氧量、五日生化需氧量和總磷，其中又以海河、淮河、松花江和遼河等地表水污染較其他水系污染嚴重。同時，在2011年監(jiān)測的26個國控重點湖泊(水庫)中，Ⅰ——Ⅲ類、Ⅳ——Ⅴ類和劣Ⅴ類水質的湖泊(水庫)比例分別為42.3%、50.0%和7.7%，主要污染指標為總磷和化學需氧量。
環(huán)境保護已經越來越受到國家的重視，我國已將環(huán)境保護列為一項基本國策，狠抓環(huán)境質量，作為環(huán)境保護細分領域的水質監(jiān)測行業(yè)，也受到了各級政府部門的重視。為了治理水污染問題，我國《水污染防治行動計劃》有望在2014年下半年全面實施。根據該計劃，政府將投入近2萬億元的資金治理水污染，這必將會帶動一批與此相關的行業(yè)發(fā)展。
《2014-2018年中國水質監(jiān)測行業(yè)發(fā)展前景與投資機會分析報告》的數據顯示，2012年，我國水質監(jiān)測設備的市場銷量12130套，共實現銷售收入總額約為19.80億元，同比增長21.32%。2013年，我國水質監(jiān)測設備市場銷量大約在15769套，行業(yè)共實現銷售收入約為23.76億元。
水質監(jiān)測是監(jiān)視和測定水體中污染物的種類、各類污染物的濃度及變化趨勢，評價水質狀況的過程。水質監(jiān)測的主要監(jiān)測項目可分為兩大類:一類是反映水質狀況的綜合指標，如溫度、色度、濁度、pH值、電導率、懸浮物、溶解氧、化學需氧量和生物需氧量等;另一類是一些有毒物質，如酚、氰、砷、鉛、鉻、鎘、汞和有機農藥等。為客觀的評價江河和海洋水質的狀況，除上述監(jiān)測項目外，有時需進行流速和流量的測定。
制定方案
監(jiān)測任務的總體構思和設計(制訂流程)
1.明確監(jiān)測目的。
2.進行調查研究。
3.確定監(jiān)測對象。
4.設計監(jiān)測網點。
5.安排采樣時間和頻率。
6.選定采樣和保存方法。
7.選定分析測定技術。
8.提出監(jiān)測報告要求。
9.制訂質量保證程序、措施和方案的實施計劃。
地面水質監(jiān)測方案制訂
(一)基礎資料收集
1、水體的水文、氣候、地質和地貌資料。如水位、水量、流速及流向的變化;降雨量、蒸發(fā)量及歷史上的水情;河寬、河深、河床結構及地質狀況等。
2.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。
3.水體沿岸水資源現狀及用途。如飲用水源分布和重點水源保護區(qū)，水體流域土地功能及近期使用計劃等。
4.歷年水質監(jiān)測資料、水文實測資料、水環(huán)境研究成果等。
(二)監(jiān)測斷面和采樣點的設置
1、監(jiān)測斷面的布設原則。
2.監(jiān)測斷面設置。
(1)河流監(jiān)測斷面設置。
(2)湖泊(水庫)監(jiān)測斷面設置。
3.采樣位置的確定
(1)在對調查研究結果和有關資料進行綜合分析的基礎上，監(jiān)測斷面的布設應有代表性，即能較真實、全面地反映水質及污染物的空間分布和變化規(guī)律;根據監(jiān)測目的和監(jiān)測項目，并考慮人力、物力等因素確定監(jiān)測斷面和采樣點。
(2)有大量廢水排入河流的主要居民區(qū)、工業(yè)區(qū)的上游和下游。較大支流匯合口上游和匯合后與干流充分混合處，入海河流的河口處，受潮汐影響的河段和嚴重水土流失區(qū)。湖泊、水庫、河口的主要入口和出口。國際河流出入國境線的出入口處。
(3)飲用水源區(qū)、水資源集中的水域、主要風景游覽區(qū)、水上娛樂區(qū)及重大水力設施所在地等功能區(qū)。
(4)斷面位置應避開死水區(qū)及回水區(qū)，盡量選擇河段順直、河床穩(wěn)定、水流平穩(wěn)、無急流淺灘處。
(5)應盡可能與水文測量斷面重合;并要求交通方便，有明顯岸邊標志。
(三)采樣時間與采樣頻率的確定
(1)飲用水源地:全年采樣不少于12次，采樣時間根據具體情況選定。
(2)河流:較大水系干流和中、小河流全年采樣不少于6次，采樣時間為豐水期、枯水期和平水期，每期采樣兩次。流經城市或工業(yè)區(qū)，污染較重的河流、游覽水域，全年采樣不少于12次。采樣時間為每月一次或視具體情況選定。
(3)排污渠:全年采樣不少于3次。
(4)底泥:每年在枯水期采樣一次。
(5)背景斷面:每年采樣一次。在污染可能較重的季節(jié)進行。
(6)潮汐河流:全年按豐、枯、平三期，每期采樣2天，分別在大潮期和小潮期進行，每次應當在當天漲潮、退潮時采樣，并分別加以測定。漲潮水樣應當在各斷面漲平時采樣，退潮時也應當在各斷面退平時采樣，若無條件，小潮期可不采樣。
(7)湖泊、水庫:設有專門監(jiān)測站的湖、庫，每月采樣不少于1次，全年不少于12次，其他湖、庫每年采樣2次，枯、豐水期各一次。有廢水排入、污染較重的湖、庫，應酌情增加采樣次數。
(四)采樣及監(jiān)測技術的選擇
要根據監(jiān)測對象的性質、含量范圍及測定要求等因素選擇適宜的采樣、監(jiān)測方法和技術。
(五)結果表達、質量保證及實施進度計劃
對監(jiān)測中獲得的眾多數據，應進行科學地計算和處理，并按照要求的形式在監(jiān)測報告中表達出來。質量保證概括了保證水質監(jiān)測數據正確可靠的全部活動和措施。質量保證貫穿監(jiān)測工作的全過程。實施進度計劃是實施監(jiān)測方案的具體安排，要切實可行，使各環(huán)節(jié)工作有序、協(xié)調地進行。
地下水質監(jiān)測方案的制訂
(一)調查研究和收集資料
1、收集、匯總監(jiān)測區(qū)域的水文、地質、氣象等方面的有關資料和以往的監(jiān)測資料。
2.調查監(jiān)測區(qū)域內城市發(fā)展、工業(yè)分布、資源開發(fā)和土地利用情況，尤其是地下工程規(guī)模應用等;了解化肥和農藥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狀。
3.測量或查知水位、水深，以確定采水器和泵的類型，所需費用和采樣程序。
4.在完成以上調查的基礎上，確定主要污染源和污染物，并根據地區(qū)特點與地下水的主要類型把地下水分成若干個水文地質單元。
(二)采樣點的設置
1、背景值監(jiān)測點的設置
設在污染區(qū)外圍不受或少受污染的地方。在垂直于地下水流方向的上方設置。
2.監(jiān)測井的布設
(1)點狀污染區(qū)(滲坑、滲井和堆渣區(qū)的污染物在含水層滲透小的地區(qū)形成的)，監(jiān)測井設在距污染源最近的地方。
(2)塊狀污染區(qū)(污灌區(qū)、污養(yǎng)區(qū)及缺乏衛(wèi)生設施的居民區(qū))，監(jiān)測井設在地下水流向的平行和垂直方向上。
(3)條(帶)狀污染區(qū)(滲坑、滲井和堆渣區(qū)的污染物在含水層滲透大地區(qū)及沿河、渠排放的工業(yè)廢水和生活污水)，宜用網格布點法設置監(jiān)測井。一般監(jiān)測井在液面下0.3——0.5m處采樣。
(三)采樣時間和采樣頻率的確定
1、每年在豐水期、枯水期分別采樣測定;四季采樣;月采樣。
2.每一采樣期至少監(jiān)測1次，飲用水每一采樣期監(jiān)測2次，其間隔至少10天，即采一次分析檢驗一次，10天后再采、檢一次，可作為監(jiān)測數據報出。
3.對有異常情況的井點，應適當增加采樣監(jiān)測次數。
水污染源監(jiān)測方案的制訂
(一)調查研究，收集資料
(二)采樣點設置
1、工業(yè)廢水
(1)在車間或車間處理設備的廢水排放口設置采樣點，測一類污染物(汞、鎘、砷、鉛、六價鉻、有機氯化合物、強致癌物質等)。
(2)在工廠廢水總排放口布設采樣點，測二類污染物(懸浮物、硫化物、揮發(fā)酚、氰化物、有機磷化合物、石油類、銅、鋅、氟、硝基苯類、苯胺類等)。
(3)已有廢水處理設施的工廠，在處理設施的排放口布設采樣點。為了解廢水處理效果，可在進出口分別設置采樣點。
(4)在排污渠道上，采樣點應設在渠道較直，水量穩(wěn)定，上游無污水匯入的地方?？稍谒嫦?/4——1/2處采樣，作為代表平均濃度水樣采集。
2.城市污水(生活污水(sanitarywaste)和醫(yī)院污水(hospitalsewage)、綜合排污口等)(1)城市污水管網:在一個城市的主要排污口或總排污口設點采樣，城市污水干管的不同位置，污水進入水體的排放口，非居民生活排水支管接入城市污水干管的檢查井。
(2)城市污水處理廠:在污水處理廠的污水進出口處設點采樣(三)采樣時間和頻率
工業(yè)廢水:每年采樣監(jiān)測2-4次。
生活污水:每年采樣監(jiān)測2次，春、夏季各1次。
醫(yī)院污水:每年采樣監(jiān)測4次，每季度1次。
水樣處理
水樣的采集
1.測定懸浮物、pH、溶解氧、BOD、油類、硫化物、余氯、放射性、微生物等項目需單獨采樣;在測定溶解氧、BOD和有機污染物等項目的水樣必須充滿容器;測定pH、溶解氧和電導率等項目宜在現場測定。采樣時要同步測量水文和氣象參數。
2.填寫登記表
水樣的保存
1.保存要求
不發(fā)生物理、化學、生物變化;不損失組分
不玷污(不增加待測組分和干擾組分)
2.容器的要求
選性能穩(wěn)定，不易吸附預測組分，雜質含量低的材料制成的容器，如聚乙烯和硼硅玻璃材質的容器是常規(guī)監(jiān)測中廣泛使用的，也可用石英或聚四氟乙烯制成的容器，但價格昂貴。
3.保存時間要求:
即最長貯放時間，一般污水的存放時間越短越好。
清潔水樣72h;輕污染水樣48h;嚴重污染水樣12h;運輸時間24h以內。
4.保存方法
(1)冷藏或冷凍法
(2)加入化學試劑保存法:加入生物抑制劑、調節(jié)pH值、加入氧化劑或還原劑。
水樣的運輸
水樣運輸注意事項:
1.塞緊采樣器塞子，必要時用封口膠、石蠟封口;避免因震動、碰撞而損失或玷污，因此最好將樣瓶裝箱，用泡沫塑料或紙條擠緊2.需冷藏的樣品，應配備專門的隔熱容器，放入制冷劑，將樣瓶置于其中;冬季應注意保溫，以防樣瓶凍裂。
水樣的消解
(一)目的:破壞有機物，溶解懸浮性固性，將各種價態(tài)的欲測元素氧化成單一高價態(tài)或轉變成易于分離的無機化合物。
(二)要求:消解后的水樣應清澈、透明、沉淀。
(三)方法:消解水樣的方法有濕式消解法和干式分解法(干灰化法)。
干灰化法又稱高溫分解法。其處理過程是:取適量水樣于白瓷或石英蒸發(fā)皿中，水浴蒸干，移入馬弗爐，450-550℃灼燒到殘渣呈灰白色，有機物完全分解除去。取出蒸發(fā)皿，冷卻，用適量2%HN03(或HCl)溶解樣品灰分，過濾，濾液定容后供測定。
干灰化法不適用于處理測定易揮發(fā)組分(如砷、汞、鎘、硒、錫等)的水樣。
?分析指標
1、色度:飲用水的色度如大于15度時多數人即可察覺，大于30度時人感到厭惡。標準中規(guī)定飲用水的色度不應超過15度。
2、渾濁度:為水樣光學性質的一種表達語，用以表示水的清澈和渾濁的程度，是衡量水質良好程度的最重要指標之一，也是考核水處理設備凈化效率和評價水處理技術狀態(tài)的重要依據。渾濁度的降低就意味著水體中的有機物、細菌、病毒等微生物含量減少，這不僅可提高消毒殺菌效果，又利于降低鹵化有機物的生成量。
3、臭和味:水臭的產生主要是有機物的存在，可能是生物活性增加的表現或工業(yè)污染所致。公共供水正常臭味的改變可能是原水水質改變或水處理不充分的信號。
4、余氯:余氯是指水經加氯消毒，接觸一定時間后，余留在水中的氯量。在水中具有持續(xù)的殺菌能力可防止供水管道的自身污染，保證供水水質。
5、化學需氧量:是指化學氧化劑氧化水中有機污染物時所需氧量?；瘜W耗氧量越高，表示水中有機污染物越多。水中有機污染物主要來源于生活污水或工業(yè)廢水的排放、動植物腐爛分解后流入水體產生的。
6、細菌總數:水中含有的細菌，來源于空氣、土壤、污水、垃圾和動植物的尸體，水中細菌的種類是多種多樣的，其包括病原菌。我國規(guī)定飲用水的標準為1ml水中的細菌總數不超過100個。
7、總大腸菌群:是一個糞便污染的指標菌，從中檢出的情況可以表示水中有否糞便污染及其污染程度。在水的凈化過程中，通過消毒處理后，總大腸菌群指數如能達到飲用水標準的要求，說明其他病原體原菌也基本被殺滅。標準是在檢測中不超過3個/L。
8、耐熱大腸菌群:它比大腸菌群更貼切地反應食品受人和動物糞便污染的程度，也是水體糞便污染的指示菌。 9、大腸埃希氏菌:大腸細菌(E. coli)為埃希氏菌屬(Escherichia)代表菌。一般多不致病，為人和動物腸道中的常居菌，在一定條件下可引起腸道外感染。某些血清型菌株的致病性強，引起腹瀉，統(tǒng)稱病致病大腸桿菌。腸道桿菌是一群生物學性狀相似的G-桿菌，多寄居于人和動物的腸道中。埃希菌屬(Escherichia)是其中一類， 包括多種細菌，臨床上以大腸埃希菌最為常見。大腸埃希菌(E.coli)通稱大腸桿菌，是所有哺乳動物大腸中的正常寄生菌，一方面能合成維生素B及K供機體吸收利用。另一方面能抑制腐敗菌及病原菌和真菌的過度增殖。但當它們離開腸道的寄生部位，進入到機體其他部位時，能引起感染發(fā)病。有些菌型有致病性，引起腸道或尿路感染性疾患。簡而言之，大腸埃希菌=大腸桿菌水質檢測的標準指數和方法
感官性狀和一般化學指標 色度不超過15度，并不得呈現其他異色 渾濁度度 不超過3度，特殊情況不超過5度嗅和味 不得有異臭、異味
肉眼可見物 不得含有
PH 6.5-8.5
總硬度以CaCO3,計mg/L 450
鐵Femg/L 0.3
錳Mnmg/L 0.1
銅Cumg/L 1.0
鋅Znmg/L 1.0
揮發(fā)性酚類以苯酚計mg/L 0.002
硫酸鹽mg/L 250
氯化物mg/L 250
溶解性總固體mg/L 1000
毒理學指標
氟化物mg/L 1.0
氰化物mg/L 0.05
砷Asmg/L 0.05
硒Semg/L 0.01
汞Hgmg/L 0.001
鎘Cdmg/L 0.01
鉻六價Cr6+mg/L 0.05
鉛Pbmg/L 0.05
銀 0.05
硝酸鹽以N計mg/L 20
氯仿μg/L 60
四氯化碳μg/L 3
苯并(a)芘μg/L 0.01
滴滴滴μg/L >1.0
六六六μg/L >5.0
細菌學指標
菌落總數cfu/mL 100
總大腸菌群(MPN/100mL) 3
游離余氯 在與水接觸30min后應不低于0.3mg/L。
集中式給水除出廠水應符合上述要求外，管網末梢水不應低于0.05mg/L放射性指標 總σ放射性Bq/L 0.1
總β放射性Bq/L 1.0
檢驗項目在一般情況下，細菌學指標和感官性狀指標列為必檢項目，其他指標可根據當地水質情況和需要選定。對水源水、出廠水和部分有代表性的管網末梢水，每月進行一次全分析。
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