水環境監測與分析技術（簡體書）

本書采用問答的形式，從實用的角度著手，匯總了水環境監測和分析中的各項技術內容，既包括基本知識、水質標準、監測方案的設計，也包括水樣的采集、儲運、預處理、水樣物理性質、非金屬無機物、金屬化合物、有機物的測定，還包括生物監測、底質監測、應急監測和自動檢測等綜合性監測，同時還介紹了常用水質監測儀器的操作方法。

 

本書內容豐富，資料翔實，可查閱性強。可供從事水質保護和監測的環保技術人員、管理人員閱讀，也適合于在校學生、在職人員培訓時參考，還可供環保業余愛好者、宣傳工作者參考。

 

一、基本知識1

 

(一)水污染與水質監測1

 

1.什么是水體？水體有幾種類型？1

 

2.什么是水體污染？1

 

3.什么是一次污染物？什么是二次污染物？2

 

4.水體污染源可分為哪些種類？2

 

5.什么是化學性污染？常見的化學性污染物有哪些？3

 

6.水體的物理性污染主要有哪些類型？4

 

7.水體的生物性污染主要有哪些類型？5

 

8.什么是水體富營養化？水體富營養化有哪些危害？5

 

9.水污染是怎樣危害人體健康的？6

 

10.污染物在水體中是怎樣遷移和轉化的？7

 

11.地下水與地表水的水質各有哪些特點？8

 

12.生活污水中有哪些污染物？8

 

13.工業廢水可分為哪些種類？9

 

14.水質監測可分為哪些種類？9

 

15.水質監測的一般工作環節有哪些？11

 

16.什么是質量認證？什么是實驗室認可？12

 

(二)水質標準12

 

17.常見的水質指標有哪些？12

 

18.我國已頒布的水質標準主要有哪些？13

 

19.《地表水環境質量標準》將我國地表水水域分為哪幾類？16

 

20.《地表水環境質量標準》中規定的基本項目標準限值是多少？17

 

21.《地下水質量標準》將我國地下水分為哪幾類？18

 

22.《地下水質量標準》中規定的質量分類指標及其限值是什么？19

 

23.《海水水質標準》將海水水質分為哪幾類？21

 

24.《海水水質標準》中規定的水質指標及其限值是什么？21

 

25.《生活飲用水衛生標準》對飲用水水質有哪些要求？24

 

26.《污水綜合排放標準》對污水的排放做了哪些規定？25

 

27.城鎮污水處理廠污染物排放應符合什么標準？26

 

28.城市污水有哪些再生利用的途徑？有哪些水質標準？28

 

29.城市污水再生用作城市雜用水時對水質有什么要求？30

 

30.城市污水再生用作地下水回灌時對水質有什么要求？31

 

31.城市污水再生用作工業用水時對水質有什么要求？32

 

(三)常見方法與儀器33

 

32.常見的水質分析方法有哪些？33

 

33.什么是紫外-可見分光光度法(UV)？34

 

34.紫外-可見分光光度計應怎樣使用和維護？35

 

35.紫外-可見分光光度計怎樣進行使用前的調節？35

 

36.什么是原子吸收分光光度法(AAS)？36

 

37.原子吸收分光光度計的構造是怎樣的？37

 

38.原子吸收法可用于測量哪些物質？38

 

39.什么是標準曲線法？什么是標準加入法？39

 

40.什么是氣相分子吸收光譜法(GPMAS)？40

 

41.什么是原子熒光光譜法(AFS)？41

 

42.什么是電位法(EP)？42

 

43.什么是色譜分析法？它有哪些種類？42

 

44.氣相色譜儀的原理是怎樣的？43

 

45.應怎樣選擇氣相色譜的色譜條件？44

 

46.什么是氣相色譜-質譜聯用(GC-MS)？46

 

47.什么是歸一化法？46

 

48.什么是內標法？47

 

49.積分儀有哪些積分參數？其含義是什么？47

 

50.氣相色譜儀使用中的常見問題有哪些？48

 

51.什么是頂空分析法？49

 

52.什么是液相色譜質譜聯用(LC-MS)？它在水質監測上有哪些應用？49

 

53.什么是等離子發射光譜法(ICP-AES)和等離子發射光譜-質譜法(ICP-MS)？50

 

54.什么是離子色譜法(IC)？51

 

55.超臨界色譜法(SFC)在水質監測上有哪些應用？51

 

56.什么是光聲光譜法(PAS)？52

 

57.怎樣對水質監測的結果進行校核？52

 

二、水質監測方案的制訂54

 

58.水質監測的方案主要包括哪些內容？54

 

59.監測地表水時，應該對被監測水體的背景做哪些調查？55

 

60.監測地表水時，監測斷面的布設原則是什么？55

 

61.河流的監測斷面應該怎樣設置？56

 

62.湖泊、水庫的監測斷面應怎樣設置？57

 

63.監測地表水時，應怎樣設置采樣垂線和采樣點？58

 

64.進行地表水監測時，怎樣確定采樣時間和采樣頻率？59

 

65.水污染源監測中應該做哪些基礎資料的調查？59

 

66.水污染源監測中應該怎樣確定采樣點？60

 

67.水污染源監測中應該怎樣確定采樣時間和采樣頻率？61

 

68.監測地下水時，應該對被監測水體的背景做哪些調查？61

 

69.監測地下水時，應該怎樣設置采樣點？62

 

70.進行地下水監測時，怎樣確定采樣時間和采樣頻率？63

 

71.選擇監測項目時，應遵循哪些原則？63

 

72.監測地表水時，通常需要監測哪些項目？64

 

73.監測工業廢水時，通常需要監測哪些項目？66

 

74.監測地下水時，通常需要監測哪些項目？67

 

75.監測飲用水時，通常需要監測哪些項目？68

 

三、水樣的采集、保存和預處理69

 

(一)各類水樣的采集69

 

76.水樣有哪些類型？69

 

77.什么是瞬時水樣？什么情況下需要采集瞬時水樣？69

 

78.什么是混合水樣？什么情況下需要采集混合水樣？70

 

79.什么是綜合水樣？什么情況下需要采集綜合水樣？70

 

80.還有哪些其他的采樣類型？71

 

81.采樣前應做哪些準備？72

 

82.容器的材質對水樣有何影響？容器的材質應符合哪些要求？72

 

83.實驗室使用的容器材質有哪些種類？它們有什么特點？73

 

84.水樣容器應該怎樣清洗？74

 

85.采集地表水時，一般使用哪些采樣器？怎樣操作？75

 

86.采集地表水時需要注意哪些問題？76

 

87.怎樣采集封閉管道中的水樣？77

 

88.怎樣采集降水？77

 

89.采集地下水時一般使用哪些采樣器？77

 

90.采集地下水時，應特別考慮哪些因素？78

 

91.采集廢水有哪些方法？采集時應注意什么？79

 

92.監測微生物時應怎樣采集水樣？80

 

93.采集放射性樣品應使用什么設備？81

 

94.采樣時在現場應記錄哪些內容？81

 

95.自動采樣設備有哪些種類？81

 

96.怎樣用浮標法測流量？82

 

97.怎樣用流速儀測流量？82

 

98.怎樣用容積法測流量？83

 

99.怎樣用溢流堰法測流量？83

 

(二)水樣的運輸和保存84

 

100.水樣在運送過程中需要注意哪些問題？84

 

101.水樣在保存中容易發生哪些變化？85

 

102.保存水樣的方法有哪幾種？85

 

103.加入藥劑法保存水樣通常根據哪些原則進行？86

 

104.對于常見的監測項目，應怎樣保存水樣？86

 

(三)水樣的預處理88

 

105.常見的預處理方法有哪些？88

 

106.什么是消解法？89

 

107.濕式消解法有哪幾種？89

 

108.怎樣用干灰化法消解水樣？91

 

109.水樣的富集和分離方法有哪些？91

 

110.怎樣用揮發法處理水樣？91

 

111.怎樣用蒸餾法處理水樣？92

 

112.溶劑萃取法有哪些應用？92

 

113.什么是離子交換法？93

 

114.怎樣用離子交換樹脂進行分離操作？94

 

115.什么是共沉淀分離法？95

 

116.什么是吸附法？怎樣用活性炭富集水樣？96

 

117.怎樣用活性炭富集水樣？96

 

四、水質指標的測定98

 

(一)感官物理性狀的測定98

 

118.為什么要測定水溫？98

 

119.怎樣用水溫計和深水溫度計測定水溫？99

 

120.怎樣用顛倒溫度計測定水溫？100

 

121.怎樣用熱敏電阻溫度計測定水溫？101

 

122.水中嗅氣的來源主要有哪些？101

 

123.怎樣用定性描述法監測水樣的嗅氣？101

 

124.怎樣用嗅閾值法監測水樣的嗅氣？102

 

125.水的味道強弱應怎樣表示？102

 

126.什么是水的色度？103

 

127.什么是表色和真色？104

 

128.怎樣用比色法測水的色度？104

 

129.怎樣用稀釋倍數法測水的色度？105

 

130.怎樣用分光光度法測水的色度？105

 

131.什么是水的濁度？濁度與色度有什么區別？105

 

132.濁度的大小是怎樣表示的？106

 

133.怎樣用目視比濁法測濁度？106

 

134.怎樣用分光光度法測濁度？107

 

135.怎樣用濁度計測濁度？107

 

136.測定水的濁度有什么意義？108

 

137.什么是透明度？怎樣測透明度？108

 

138.水中的固體可分為哪些種類？109

 

139.怎樣測定總固體、懸浮固體和溶解固體？110

 

140.什么是水的電導率？110

 

141.電導儀的工作原理是怎樣的？111

 

142.電導化有哪幾種？112

 

143.怎樣用電導儀測定水的電導率？113

 

(二)一般性化學指標的測定113

 

144.什么是水的含鹽量(礦化度)？113

 

145.什么是水的氧化還原電位？應怎樣測定？114

 

146.水中的酸度來自哪里？水的酸度增加可以帶來哪些危害？115

 

147.應怎樣測定水的酸度？115

 

148.水中的堿度來自哪里？116

 

149.怎樣測定堿度？116

 

150.什么是pH？117

 

151.怎樣用比色法測定水的pH？117

 

152.怎樣用玻璃電極法(pH計)測定水的pH？118

 

153. pH計的玻璃電極應怎樣使用和維護？118

 

154. pH計的參比電極應怎樣使用和維護？119

 

155.什么是水的硬度？120

 

156.硬度有哪幾種？121

 

157.硬度采用什么單位衡量？其標準限值是多少？121

 

158.測定硬度有什么意義？122

 

159.怎樣測定水的硬度？123

 

(三)非金屬無機物的測定124

 

160.為什么要測定水中的溶解氧(DO)？124

 

161.怎樣用碘量法測定溶解氧？125

 

162.碘量法有哪些修正法？126

 

163.怎樣用溶解氧電極法(溶解氧儀)測定溶解氧？126

 

164.氮在自然水體中有哪些存在形式？127

 

165.怎樣用凱氏法測定凱氏氮？128

 

166.怎樣用氣相分子吸收光譜法測定凱氏氮？129

 

167.怎樣用氣相分子吸收光譜法測定氨氮？130

 

168.怎樣用納氏試劑比色法測定氨氮？130

 

169.怎樣用蒸餾滴定法測定氨氮？131

 

170.怎樣用水楊酸次氯酸鹽分光光度法測定氨氮？132

 

171.怎樣用電極法測定氨氮？132

 

172.怎樣測定水中的亞硝酸鹽氮？133

 

173.怎樣測定水中的硝酸鹽氮？134

 

174.怎樣測定水中的總氮？136

 

175.磷在水中有哪些存在形式？136

 

176.怎樣用鉬酸銨分光光度法測定水中的總磷？137

 

177.水中的硫酸鹽有哪些危害？137

 

178.水中的硫酸鹽應怎樣測定？138

 

179.水中的硫化物有哪些危害？139

 

180.測定水中的硫化物有哪些方法？139

 

181.水中的氯離子來自哪里？140

 

182.為什么要限制水中氯離子的含量？141

 

183.測定水中氯離子含量有哪些方法？142

 

184.怎樣測定水中的游離氯和總氯？143

 

185.氰化物有哪些結構形式？其毒性如何？144

 

186.測定氰化物含量前應怎樣預處理水樣？144

 

187.怎樣測定水中氰化物的含量？145

 

188.氟對人體有哪些危害？水體中的氟來自哪里？146

 

189.測定水中氟化物的含量有哪些方法？如何進行

 

預處理？146

 

190.怎樣用氟離子選擇電極法測定水中氟化物的含量？147

 

191.怎樣用氟試劑分光光度法測定水中氟化物的含量？148

 

192.怎樣用茜素磺酸鋯目視比色法測定水中氟化物？148

 

193.怎樣用硝酸釷滴定法測定水中氟化物？149

 

194.砷對人體有哪些危害？149

 

195.怎樣用硼氫化鉀硝酸銀分光光度法測定水中的砷？150

 

196.怎樣用二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法測定水中的砷？150

 

(四)金屬化合物的測定151

 

197.重金屬污染有哪些危害？151

 

198.什么是價態分析技術？152

 

199.汞在環境中是怎樣存在的？152

 

200.汞對人體有哪些危害？153

 

201.怎樣用冷原子吸收分光光度法測定水中的汞？154

 

202.怎樣用冷原子熒光法測定水中的汞？154

 

203.怎樣用雙硫腙分光光度法測定水中的汞？155

 

204.如何測定水中的甲基汞？156

 

205.鐵與健康有什么關系？156

 

206.鐵在水體中是怎樣存在的？157

 

207.怎樣用鄰菲啰啉分光光度法測定水中鐵的含量？158

 

208.怎樣用火焰原子吸收分光光度法測定水中的鐵含量？159

 

209.鎘對人體有哪些危害？159

 

210.怎樣用原子吸收分光光度法測定水中鎘(銅、鉛、鋅)的含量？160

 

211.怎樣用石墨爐原子吸收分光光度法測定痕量鎘(銅、鉛)的含量？161

 

212.怎樣用雙硫腙分光光度法測定水中的鎘？162

 

213.怎樣用示波極譜法測定鎘(銅、鉛、鋅、鎳)？163

 

214.怎樣用陽極溶出伏安法測定鎘(銅、鉛、鋅)？163

 

215.銅對人和環境有什么影響？164

 

216.測定水中的銅有哪些方法？164

 

217.鉛對人體有哪些危害？165

 

218.怎樣測定水中鉛的含量？166

 

219.鋅對自然環境有哪些影響？166

 

220.怎樣測定水中的鋅？167

 

221.鉻在水體中有哪些存在形式？它們對環境有何影響？167

 

222.怎樣測定水中六價鉻的含量？168

 

223.怎樣測定水中總鉻的含量？169

 

224.怎樣測定水中的錳？169

 

225.怎樣測定水中的鈹？170

 

226.銀與身體健康有什么關系？171

 

227.測定水中銀的含量有哪些方法？172

 

(五)有機物的測定173

 

228.水中有機物的來源主要有哪些？173

 

229.為什么測定有機物要使用一些綜合性指標？常見的指標有哪些？173

 

230.什么是化學需氧量(COD)？174

 

231.測定COD的常規方法是什么？175

 

232.怎樣用快速消解分光光度法測定COD？176

 

233.怎樣用恒電流庫侖滴定法測定COD？176

 

234.什么是高錳酸鹽指數(OC)？178

 

235.怎樣測定高錳酸鹽指數？178

 

236.生化需氧量(BOD)的意義是什么？179

 

237.生化需氧量(BOD)由哪兩部分組成？179

 

238.怎樣用稀釋與接種法測定BOD5？180

 

239.稀釋水需要符合哪些要求？181

 

240.怎樣確定水樣的稀釋倍數？182

 

241.怎樣用檢壓法測定BOD5？183

 

242. BOD5、COD和OC有什么聯系和區別？184

 

243.什么是總有機碳(TOC)？怎樣測定總有機碳？185

 

244.什么是總需氧量(TOD)？怎樣測定總需氧量？185

 

245.什么是理論需氧量(ThOD)和理論有機碳(ThOC)？186

 

246.為什么要測定水中酚的含量？187

 

247.測定揮發酚的方法有哪些？應如何預處理？188

 

248.怎樣用4氨基安替比林分光光度法測定水中揮發酚的含量？188

 

249.怎樣用溴化容量法測定水中揮發酚的含量？189

 

250.苯對環境和人體健康有哪些危害？190

 

251.怎樣測定水中的苯系物？191

 

252.怎樣測定水中的苯并［a］芘？191

 

253.為什么要測定礦物油類？192

 

254.測定水中的礦物油類有哪些方法？193

 

255.為何要測定水中的表面活性劑？194

 

256.測定陰離子表面活性劑有哪些方法？194

 

257.什么是環境激素物質？它對人有什么危害？195

 

258.常見的環境激素物質有哪些？195

 

259.怎樣測定環境激素物質？196

 

260.怎樣測定水中的有機磷農藥？197

 

261.怎樣用GCMS測定水中的農藥和除草劑？197

 

262.怎樣測定水中的二英類？198

 

263.怎樣用HPLC法測定水中的多環芳烴？198

 

264.怎樣測定自來水中的三鹵甲烷？199

 

(六)放射性的測定200

 

265.什么是α、β和γ放射性？水中的放射性來源于哪里？200

 

266.如何測定水中的總α放射性？200

 

267.如何測定水中的總β放射性？201

 

268.如何測定水中的226Ra？201

 

五、綜合性監測203

 

(一)生物監測203

 

269.生物監測的原理是什么？203

 

270.為什么要進行生物監測？204

 

271.什么是生物群落法？什么是污水生物系統法？205

 

272.什么是生物指數(BI)法？206

 

273.什么是水生生物法？207

 

274.什么是聚氨酯泡沫塑料(PFU)法？209

 

275.怎樣用PFU法監測水質？209

 

276.什么是細菌學檢驗法？211

 

277.怎樣測定細菌總數？211

 

278.怎樣測定總大腸菌群數？212

 

279.怎樣用多管發酵法測定總大腸菌群數？213

 

280.怎樣用濾膜法測定總大腸菌群數？214

 

281.怎樣測定糞大腸菌群、沙門菌和鏈球菌？215

 

282.什么是水生生物毒性試驗？它可以分為哪些類型？215

 

283.水生生物毒性試驗有哪些方法？216

 

284.什么是生物標志物？217

 

285.怎樣用發光細菌法測定水體的急性毒性？217

 

286.魚類是怎樣應用在毒性試驗中的？218

 

287.什么是生物傳感器？219

 

288.什么是免疫檢測(EIA)？220

 

289.怎樣用遺傳毒理學監測水質？221

 

(二)底質監測222

 

290.什么是底質？為什么要進行底質監測？222

 

291.進行底質監測時，怎樣確定采樣點、采樣頻率和采樣量？223

 

292.底質采樣一般使用哪些設備？223

 

293.底質樣品應怎樣制備？224

 

294.底質樣品的分解方法有哪些？225

 

295.底質監測一般監測哪些項目？怎樣監測有機質？226

 

(三)應急監測與快速監測227

 

296.什么是應急監測？為什么要開展應急監測？227

 

297.突發性環境污染事故有哪些類型？227

 

298.突發性環境污染事故有哪些特點？228

 

299.應急監測工作應遵循哪些原則？229

 

300.怎樣進行水體應急監測的采樣？230

 

301.應急監測一般使用哪些監測方法？231

 

302.應急監測報告應包括哪些內容？231

 

303.怎樣用檢測管法快速測定水中的鋅(汞、鎘、鉻、鐵、銅、鉛)？231

 

304.怎樣用試紙法快速測定水中的鋅、鉻、鐵、銅？232

 

305.怎樣用快速定性方法檢出水中的鎘、鐵、汞、鉛？233

 

306.怎樣用微生物傳感器快速測定BOD？234

 

307.怎樣用便攜式COD測定儀快速測定COD？234

 

308.什么是便攜式氣相色譜儀？235

 

(四)自動在線監測與遙感監測235

 

309.為什么要開展自動在線監測？235

 

310.自動在線監測有哪些優點和不足？236

 

311.水污染連續自動監測系統由哪些部分組成？237

 

312.連續自動監測一般包括哪些項目？有哪些監測方式？237

 

313.怎樣進行水質自動監測系統的管理？239

 

314.什么是流動注射分析(FIA)？240

 

315.氯離子在線監測儀的原理是什么？241

 

316.可用于連續監測的COD分析儀有哪些種類？242

 

317.庫侖式COD分析儀的原理是怎樣的？243

 

318. TOC自動分析儀有哪些種類？243

 

319.氨氮、總氮和總磷自動分析儀有哪些種類？244

 

320.什么是UV自動監測儀？245

 

321.什么是遙感監測技術？245

 

322.遙感監測有哪些優點？246

 

323.利用近紅外彩色航片監測水體的原理是什么？247

 

324.水質遙感監測有哪些判讀標志？247

 

325.怎樣用遙感技術監測海水的油污染？248

 

附錄250

 

附錄一中華人民共和國水污染防治法250

 

附錄二地表水環境質量標準(GB 3838—2002)268

 

附錄三地下水質量標準(GB 14848—93)281

 

參考文獻286