地表水环境监测方案.docx
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地表水环境监测方案.docx
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地表水环境监测方案
地表水水质监测方案
——广州大学内水质监测
一、监测目的
(1)对校园教学区,主要是实验楼区域的校园景观的用水及水样进行监测,了解学校实验楼区域的水质现状。
(2)学习水质监测的步骤,进一步将课堂所学知识运用到实践中,学会制定水质监测方案并按步实施。
(3)进一步熟练常用的水质监测中的实验操作技术,掌握地表各种指标与污染物的测定方法。
(4)熟悉环境质量标准评价的各项标准,并学会运用其来评价水质,提出改善校园水质的意见和建议。
二、基础资料的收集
本次监测选取了校园网主场至生化实验楼区域水域进行监测。
根据相关的文档和网上搜寻的资料可知,该河段属于珠江水系广州段,水域的有关资料如下:
1.地形地貌
广州大学城位于中国东南沿海,紧靠珠江两岸地,地处珠江三角洲腹地,是三角洲平原与低山丘陵区的过渡地带。
小岛总体地形是东北高、西南低。
东北部是由花岗岩与变质岩组成的低山丘陵区,地形高差250m左右,坡度15°~35°。
广州大学位于岛的西部,坐落于河流堆积组成的冲积平原,地势平缓,其中分布零星的残丘和苔地,有着树枝状般的水系。
2.气象
广州大学城地处南亚热带,属海洋性季风气候,有着温暖多雨、光热充足、雨量充沛的特点。
其年平均气温约为21.8℃,一年中7月、8月的温度最高,1月最低,绝对最高气温约38.7℃。
平均年降雨量为1699.8毫米,集中在梅雨季、台风季两个季节,占全年的82.1%,在七、八、九月份常遭受六级以上的大风袭击或影响,台风最大风力在9级以上,并带来暴雨,破坏力极大,年评卷蒸发量160315,mm。
3.水文
广州大学城位于珠江、冻僵溪流的交汇区上,该区域河段属于不规则半日潮。
冲积平原和三角洲平原,地势低平,地表水体类别有:
库唐、涌溪、干流河道,全区水域面积16011k㎡,占广州市区面积的10.8%。
据黄埔潮汐站资料,珠江平均高潮水位为0.72m,平均低潮水位为-0.88m,涨潮最大潮差2.56m,落潮最大潮差3.00m。
潮汐周期为半个月,即15天。
每年的1~3月份平均潮位较低,6~9月份较高。
各月均值之间差值一般只有0.2米左右,变化较小。
4.监测河段概况
经实地考察,此河段是珠江至校园图书馆中心湖之间的河段,全长约400m,平均宽约4.5m,平均水深1.5m,流经生化实验楼和工程实验楼,水质主要受到这两处污染源的影响。
此河段是人工河段,包括河流的河床、两岸的植被、河流的流水量以及河流的污染等,都是有人类活动主导的,其生态系统也极大地收到人类活动的影响,已非自然状态下的生态系统,具有其自身独特的特点。
三、监测断面和采样点的设置及水样采集
1.检测断面
结合实际的调查情况,设计3个检测断面,如下图:
设计如图A、B、C,三个监测断面
2.采样点位的确定
由于研究的河流区域没有形成完整的将流水系,所检测的水面宽约5m,水深约为2m,据此,在水面上设一条中弘线,在该垂线上0.5m处设为采样点。
3.采样时间和采样频率的确定
拟定检测时间为2天,用混合采样法,每天分别于早上9:
00,中午12:
00,晚上18:
00采样三次。
4.水样的采集与保存
采集的水样为表层水样,采用适当的容器(如塑料桶)直接采集。
对测定pH值,溶解氧、高锰酸盐指数等项目进行单独采样。
采样结束后,从采集到分析测定这段时间内,采用冷藏法保存待测水样。
5、检测项目
浊度、色度、水温、pH值、电导率、氨氮、COD(Mn)
6、水样监测方法
项目
检测物质
检测方法
1
浊度
浊度仪法
2
色度
稀释倍数法
3
水温
水温计法
4
pH值
复合电极法
5
电导率
电导仪法
6
氨氮
纳氏试剂光度法
7
COD(Mn)
高锰酸盐指数
四、拟采用的评价标准
校园环境水属于非人体直接接触的景观用水,本检测方案选用地表水环境质量标准(GB3838-2002)的Ⅲ,Ⅳ级标准限值作为评价标准。
序号
项目
I类
II类
III类
IV类
V类
1
水温(℃)
人为造成的环境水温变化应限制在:
周平均最大温升≤1
周平均最大降温≤2
2
pH值(无量纲)
6—9
3
氨氮(NH3—N)≤
0.15
0.5
1.0
1.5
2.0
4
化学需氧量(COD)≤
15
15
20
30
40
监测项目及其操作步骤
1、浊度—浊度计法
(1)仪器的操作步骤:
仪器的校准,仪器使用前需进行校正,这一步通常由实验室校准。
(2)水样的测定:
开机【ENTER】—量程选择【RANGE】—选自动量程【AUTORNG】—信号平均【SIGNAL】—放样品(样品量至少30mL,用绒布揩干样品瓶表面,除去水滴、指纹、油污、脏物等,将样品瓶外壁表面滴一滴硅油均匀浸润,并用软布轻拭,使均匀并无液体状痕迹。
注意样品瓶上的三角标志应与样品槽的箭头方向一致)—按确定【ENTER】—读书(稳定后)
(3)若读数在仪器量程范围内,可直接读数。
(4)若读数超出测量范围,需进行稀释,并用无浊度水定容至100mL。
(5)计算:
若水样经过稀释,则按下式计算原始水样的浊度:
浊度(NTU)=T×100V
式中:
T——稀释后浊度值
V——取样体积
2.水样色度的测定——稀释倍数法
(一)仪器♦50ml具塞比色管,其标线高度要一致。
(二)测定步骤
(1)取100ml澄清水样置于烧杯中,以白色瓷板为背景,观测并描述其颜色种类。
(2)分取澄清的水样,用水稀释成不同倍数。
分取50ml分别置于50ml比色管中,管底部衬一白瓷板,由上向下观察稀释后水样的颜色,并与50ml蒸馏水相比较,直至刚好看不出颜色,记录此时的稀释倍数。
3.水温测定——温度计
(一)仪器♦水温计,测量范围0~+100℃,分度值为1.0℃。
♦电子温度计,pH/mV/TemperaturemeterModel:
PH-870,分度值为0.1℃。
(二)测定步骤
(1)水温在采样现场进行测定。
将水温计投入取水样容器中,感温5min后,迅速上提并立即读数。
从水温计离开水面至读数完毕应不超过20s,读数完毕后,将容器内水倒净。
4.水样pH的测定
(一)仪器♦电位计pH/mV/TemperaturemeterModel:
PH-870,最小刻度0.1pH单位
(二)测定步骤
(1)调整仪器标准,直接测定,读取的数据即为水样的pH值
5.水电导率的测定
(一)仪器♦ECTEST11+防水型电导率仪,量程:
0-200.0μS/cm;0-2000μS/cm;0-20.00mS/cm
(二)测定步骤
(1)调整仪器标准,直接测定,读取的数据即为水样的电导率
6、水中氨氮的测定
(一)仪器
500mL全玻璃蒸馏器;50mL具塞比色管;分光光度计;pH计。
(二)试剂
无氨水:
可用一般纯水通过强酸性阳离子交换树脂或加硫酸和高锰酸钾后,重蒸馏得到。
1mol/L氢氧化钠溶液。
吸收液:
①硼酸溶液:
称取20g硼酸溶于水中,稀释至1L。
②0.01mol/L硫酸溶液。
纳氏试剂:
称取15g氢氧化钾,溶于50ML水中,冷却至室温。
称取5g碘化钾,溶于10ML水中,在搅拌下,将2.5g二氯化汞粉末分次少量加入碘化钾溶液中,直到溶液呈深黄色或出现微朱红色沉淀溶解缓慢时,充分搅拌混合,并改为滴加二氯化汞饱和溶液,当出现少量朱红色沉淀不再溶解时,停止滴加。
在搅拌下,将冷的氢氧化钾溶液缓慢加入到上述二氯化汞和碘化钾的混合液中,并稀释至100ML,于暗处静置24H,倾出上清液,贮于棕色瓶中,用橡皮塞塞紧。
存放暗处,此试剂至少可稳定一个月。
酒石酸钾钠溶液:
称取50g酒石酸钾钠(KNaC4H4O6·4H2O)溶于100mL水中,加热煮沸以除去氨,放冷,定容至100mL。
铵标准贮备溶液:
称取3.819g经100℃干燥过的氯化铵(NH4Cl)溶于水中,移入1000mL容量瓶中,稀释至标线。
此溶液每毫升含1.00mg氨氮。
铵标准使用溶液:
移取5.00mL铵标准贮备液于500mL容量瓶中,用水稀释至标线。
此溶液每毫升含0.010mg氨氮。
(三)实验步骤
1.水样预处理:
无色澄清的水样可直接测定;色度、浑浊度较高和含干扰物质较多的水样,需经过蒸馏或混凝沉淀等预处理步骤。
2.标准曲线的绘制:
吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和10.0mL铵标准使用液于50mL比色管中,加水至标线,加1.0mL酒石酸钾钠溶液,混匀。
加1.5mL纳氏试剂,混匀。
放置10min后,在波长420nm处,用光程10mm比色皿,以水为参比,测定吸光度。
由测得的吸光度,减去零浓度空白管的吸光度后,得到校正吸光度,绘制以氨氮含量(mg)对校正吸光度的标准曲线。
3.水样的测定:
分取适量的水样(使氨氮含量不超过0.1mg),加入50mL比色管中,稀释至标线,加1.0mL酒石酸钾钠溶液(经蒸馏预处理过的水样,水样及标准管中均不加此试剂),混匀,加1.5mL的纳氏试剂,混匀,放置10min。
4.空白试验:
以无氨水代替水样,作全程序空白测定。
(四)计算
由水样测得的吸光度减去空白实验的吸光度后,从标准曲线上查得氨氮含量(mg)。
氨氮(N,mg/L)=m×1000/V
式中:
m——由校准曲线查得样品管的氨氮含量(mg);
V——水样体积(mL)。
7.水中COD的测定
(一)试剂的配制
(1)重铬酸钾标准溶液
C(1/6K2Cr2O7)=0.2000mol/L
将重铬酸钾预先在120℃烘箱内烘2h,冷却至室温,置于干燥器内备用。
准确称取9.806g溶于500ml水中,边搅拌边缓慢加入浓硫酸250ml,冷却至室温(一般情况下放置12h以上,避免灰尘落人)后,移入1000ml容量瓶中。
转移过程中,防止重铬酸钾溶液外溅,用水冲洗2-3次,并完全转移至容量瓶中,慢慢摇动,使溶液充分混匀后稀释至995ml左右,再次冷却至室温后稀释至刻度,盖上瓶塞,摇匀。
(2)亚铁灵指示剂
称取1.485g邻菲罗啉(C12H8N2·H2O)放人烧杯中,加水30ml,温热至完全溶解,称取0.695g硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)放入烧杯中加水溶解,移入邻菲罗啉溶液中混匀,用水稀释至100ml。
(3)硫酸亚铁铵标准溶液
C[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]≈0.042mol/L称取16.6g硫酸亚铁铵溶于水中,加入20ml浓硫酸,待其溶液冷却至室温后,稀释到1000ml。
临用前用重铬酸钾标准溶液标定。
标定方法:
准确吸取5.00ml重铬酸钾标准溶液置于150ml锥形瓶中,用水稀释至30ml,加入5ml浓硫酸混匀,冷却后加2滴(约0.10m1)试亚铁灵指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定。
溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色,即为终点。
记录下硫酸亚铁铵的消耗量(ml)。
其计算公式如下:
C[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]=(5.00×0.2000)/V
式中:
C为硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L);y为滴定时消耗硫酸亚铁铵溶液的毫升数(ml)
(4)硫酸一硫酸银向1L硫酸中加入10g硫酸银,放置1-2天使之溶解并混匀,使用前小心摇动。
(5)硫酸汞结晶或粉末。
(6)COD小于50mg/L水样的溶液配制
对于COD小于50mg/L的水样,应采用0.100mol/L重铬酸钾标准溶液氧化,消解后,采用0.021mol/L的硫酸亚铁铵标准溶液回滴。
在250mL具塞锥型瓶内依次加入50.00mL0.01mol/L高锰酸钾溶液,5mL浓硫酸及50.00mL亚硝酸钠储备液(加次溶液时应将习洗管插入高锰酸钾溶液液面以下),混匀,在水浴上加热至70~80℃后,加入0.0250mol/L草酸钠标准溶液,是溶液紫红色退去并过量。
再以0.01mol/L高锰酸钾溶液滴定过量的草酸钠,至溶液呈微红色,记录高锰酸钾的量。
再以50mL不含亚硝酸盐的水代替亚硝酸钠储备,并按上步骤操作,用草酸钠标准溶液标定0.01mol/L高锰酸钾溶液,得
CODcr(O2,mg/L)=[(Vo-V1)×C×8×1000]/V2
式中:
Vo为空白消耗硫酸亚铁铵的体积(ml);
V1为水样消耗硫酸亚铁铵的体积(ml);
V2为水样体积(ml);
C为硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L);
8为1/2氧原子的摩尔质量(g/mol)。
五、数据处理与监测报告
按照本方案实施检测全过程,根据测定结果进行检测区域水域水质评价,并提交检测报告。
项目
对照面A—A′
控制断面B—B′
控制断面C—C′
浊度
色度
水温
pH值
电导率
氨氮
COD
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