饮用水水质监测方案设计.docx
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饮用水水质监测方案设计
饮用水水质监测方案设计
河北工程大学主校区
饮用水水质监测
方案指导老师:
赵海萍
方案组班级:
班资环1
方案组成员:
目录.
1、概述……………………………………………………3
2、方案设计思路…………………………………………4
3、监测目的………………………………………………4
4、方案调研………………………………………………5
5、监测方案
5.1方案概述……………………………………………8
5.2布点方案……………………………………………9
5.3监测内容……………………………………………10
5.4数据表格……………………………………………17
5.5结果分析……………………………………………18
6、方案实施计划
6.1仪器列表……………………………………………18
6.2时间安排……………………………………………19
7、参考文献………………………………………………20
8、附录……………………………………………………20
1、概述
水是人类生存、生活和生产所必需的重要物资。
地球上的淡人类生活更多的应用于生活和工农业生产。
水除少量供饮用外,
和生产活动使得大量未经处理的生活污水、工业废水、农业回流水等直接排入天然水体,造成江、河、湖、地下水等水源的污染,使本来就十分匮乏的淡水水源受到污染。
在我国所有大城市的地表水和地下水水质都在迅速恶化,威胁人的健康和自然价值。
对于人体来说,水是最重要的物质,是人体不可缺少的成分,约占人体重量的三分之二以上,被喻为生命之源。
每天我们都要摄取一定量的水来保证自身生理活动的需要,而这些水的水质状况直接影响着我们身体健康。
(饮用水水质对人体健康影响见附录)随着人们对健康意识的提高,饮用水水质质量成为不可忽视的问题。
在校园里,我们经常饮用的水有:
各个教学楼、食堂、宿舍楼的自来水,开水房的开水,这些饮用水是否是合格的饮用水呢?
我们小组将从这些饮用水中选择几种,测定几种典型指标,来判断这些饮用水的水质状况。
2、方案设计思路
监测目的饮用水安全
监直接饮用水测背校内饮用水监测目标景信间接饮用水息
调查相气象因素影响关监资测使用频率影响料实
3、监测目的
此次校园饮用水水质监测的目的主要有以下几个方面:
1、巩固水环境监测的原理与知识,了解调查研究的基本方法与步骤,通过严格科学的训练锻炼同学的思考能力、实践能力、创新能力,通过深入了解接触我们所处的环境提高同
学的环保意识;
2、培养独立开展环境监测实验的能力;
3、通过监测反映校内饮用水质量现状,为广大学生和教职工的身体健康保障提供参考
4、方案调研
4.1背景调研
邯郸地处河北省最南端,西依巍巍太行山,东依华北大平原,邻接晋鲁豫三省。
本区属温带大陆性半干旱季风气候区,具有“春燥多风、夏热多雨、秋高气爽、冬寒少雪”四季分明的气候特点。
最低气温-21℃(1951年1月3日),最高气温42.5℃(1955年7月24日),年平均气温在12.6℃~14.1℃,年降水量489~585mm,其中7~8月份占56%,山洪也多集中在这个时期。
2012年邯郸市平均降水518.9mm,与多年平均值523.0mm偏少4.1mm,属降水正常年份。
邯郸市区降水量为583.5mm,比多年平均值522.6mm偏多60.9mm,与2011年度相比,降水量偏多约2.2%。
3区内由南向北分布有漳河、m亿。
邯郸市水资源总量为8.63滏阳河、洺河,均属海河水系。
漳河源于山西省,平均天然径流33。
滏阳河源亿m,区内建有岳城水库,库容量为19.3亿m10.93,区内建有武仕水库,于峰峰市,平均天然径流量为3.98亿m3。
其集中式供水水源主要有两个,一个是峰峰矿亿库容1.52m岳城水一个是磁县境内岳城水库水源地。
区羊角铺地下水源地,两个水源水质完全符合国家对饮用库水质属于地表水二类水质,
水水源的要求。
两座水厂是三堤水厂和铁西水厂,两处水源地日用水量24万立方米,供水人口100万,供水区域86平方千米,供水普及率100%。
从水源和供水能力看,能够满足邯郸市近期城市发展供水需要。
造成饮用水污染的可能原因[2]:
4.1.1腐蚀、结垢对水质的污染
供水系统一般使用用钢管作为自备井供水管网的主要管材,且未进行内涂衬。
当水流过未经涂衬的金属管道、配件﹑水箱的过程中,由于腐蚀等作用生成各类沉积物在内壁形成结垢层。
结垢层对水质的危害程度与系统投入使用的年限有关,年限越久对水质的污染也越严重。
据国内研究,对于未作防腐处理的金属管道,当年限超过5年,结垢层就已经达到了恶化水质的程度。
现在新建的供水系统一般使用PVC﹑涂层钢管等新材料,这样尽管造价偏高,但是在长远和保证水质方面还是经济合理的。
4.1.2微生物和藻类对水质的污染
微生物在供水系统中的再度繁殖,主要表现在:
①细菌和大肠杆菌的再度繁殖;②自养型铁细菌的繁殖;③硫的转化菌的繁殖;④硝化与反硝化细菌的繁殖。
在供水系统中与微生物共生的还有藻类,最常见的有直链藻属、脆杆藻属、星杆藻属及小球藻属等。
藻类使水中有机物的浓度提高,有机物本身又成为细菌、线虫等微生物的营养成份。
上述微生物和藻类往往是以结垢层作为基地。
国内有关部门在“生物最终形成“生物膜”,和庇护所而滋生的.
膜”中检出铁、锰等金属元素16种和对人体有害的铅、汞等元素5种,并检出铁细菌、大肠杆菌等6种对人体有害的微生物。
微生物和藻类造成二次污染的主要环节在支管末梢和贮水池(箱)等处,尤其是滞流管段更为严重。
造成微生物和藻类滋生的主要原因有二:
一是不消毒;二是水的滞留时间过长。
4.1.3外界造成的二次污染
1.水源井的外界污染:
有些水源井缺乏良好的密闭设施,井周围有厕所、化粪池、垃圾堆、生活污水管道及工业污水管渠等污染源。
另外,有些地下式深井潜水泵室的入孔与周围自然地面齐平,故地面雨水和污水很容易从入孔灌入井室。
2.贮水池的外界污染:
有些地下或半地下贮水池周围也有厕所、化粪池、垃圾堆、生活污水管道及工业污水管渠等污染源。
有些则入孔密闭不严,水池易受虫、鼠、沙尘等污染。
有些地下式贮水池的入孔位置偏低,易受地面雨水和污水的污染。
3.管道及附属设备的外界污染:
敷设在暖沟内的供水管道由于热媒管道的散热、渗漏而长年处于湿热环境,故腐蚀严重,年久失修也极易发生穿孔。
供水管若受进入暖沟内的雨、污水及采暖管道渗漏水的浸泡,则外部脏水就可能在管网失压或停水时从管道穿孔处、阀门渗漏处、接口不严密处及自动排气阀处吸入管内,引起水质污染。
据调查,供水管遭暖沟积水浸泡导致水质污染的事故是不胜枚举的。
其配水支管,具有受水容积的卫生设备用水点处的外界污染:
4.
没有空气隔断措施或空气隔断不符合要求,一旦管网失压或停水,因虹吸作用引起回流污染。
发生此类污染常见的有:
①大便器用普通阀门直接冲洗;②洗脸盆、浴盆等配水龙头与溢流面齐平;③给水龙头接软管淹没式出流。
如:
洗衣机接软管浸没式进水,管网停水引起泡沫洗涤污水回流入管网的水质事故近年来在洗衣房、学生公寓及居民住宅发生过多起。
5、监测方案
5.1方案概述
本方案综合考虑了校内饮用水的种类、水质状况以及我们的监测目的和实际条件,决定对河北工程大学主校内几种饮用水进行水质监测,监测对象为:
学校自来水水样,六教、10#宿舍楼、开水房的开水以及丛台桶装纯净水。
监测项目为:
水温、嗅和味、色度、PH值、总硬度、、以及细总余氯菌总数。
本监测以国家卫生部发布的我国生活饮用水卫生标准(GB5749—2006)作为评价标准,即:
项目
标准
色度
色度不超过15度并不得呈现其他
嗅和味
不超过3度,度特殊情况不超过5
总硬度
450mg/L
PH
6.5~8.5
总余氯
250mg/L
细菌总数
100个/mL
5.2布点方案
采样场所
具体位置
监测对象
采样数
东北区水房
A
开水
2个水样
南区水房
B
开水
2个水样
六教
C
自来水
1,2,3层各2个水样
10#宿舍
D
自来水
2个水样
图书馆
F
开水
个水样2
自来水
2个水样
待定
待定
丛台纯净水
个水样2
5.3监测方法
嗅和味的测定5.3.1
测定方法:
闻和尝
定性描述法:
冷法和热法
冷法:
取100ml水样于250ml锥形瓶中,调节水温20度左右,振荡后从瓶口闻其气味,用适当的文字描述,安下表记录强度。
热法:
取100ml水样于250ml锥形瓶中,瓶口盖上一表面皿,在电炉加热至沸腾,取下锥形瓶,稍冷后闻其气味,用适当的文字描述,按下表记录强度。
臭强度等级
等级
强度
说明
0
无
无任何气味
1
微弱
一般饮用者难于察觉,嗅觉敏感者可以察觉
2
弱
一般饮用者刚能察觉
3
明显
已能明显察觉,不加处理不能饮用
4
强
有很明显的臭味
5
很强
有强烈的恶臭
5.3.2色度的测定
测定方法:
铂钴比色法
1.实验原理
用氯铂酸钾与氯化钴配成标准色列,与水样进行目视比色,钴时所具0.5mg铂和1mg确定水样色度。
规定每升水中含有.
有的颜色为1度,作为标准色度单位。
2.仪器与试剂
1)实验仪器
50ml具塞比色管及1ml、2ml、5ml、10ml移液管。
2)实验试剂
铂钴标准溶液:
称取1.245g氯铂酸钾及1.000g氯化钴,溶于100ml蒸馏水中,加入100ml浓盐酸,用水定容至1000ml。
此标准溶液色度为500度,保存在密塞玻璃瓶中,暗处存放备用。
3.测定步骤
1)标准色列的配制
向13支50ml具塞比色管中分别加入0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00、3.50、4.00、4.50、5.00、6.00、7.00ml铂钴标准溶液,用水稀释至标线,摇匀。
各管的色度依次为0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70度。
密塞可长期保存。
2)水样的测定
取50ml透明的水样于比色管中,如水样色度过高,可取适量的水样,用去离子水稀释至50ml与标准色列进行比色,将结果乘以稀释倍数。
计算:
CM/V×500
=
――水样中色度,度;C.
M――相当铂钴标准溶液的用量,ml;
V――水样体积,ml
5.3.3PH的测定
测定方法:
玻璃电极法
1.原理
pH值由测量电池的电动势而得。
该电池通常由饱和甘汞电极为参比电极,玻璃电极为指示电极所组成。
在25℃,溶液中每变化1个pH单位,电位差改变为59.16毫伏,据此在仪器上直接以pH的读数表示。
温度差异在仪器上有补偿装置。
2.试剂
2.1标准缓冲溶液(简称标准溶液)
2.2试剂和蒸馏水
2.3pH标准溶液用(pH4.00825℃)
2.4pH标准溶浓乙(pH6.86525℃)
2.5pH标准溶液丙(pH9.18025℃)
3步骤
3.1仪器校准:
操作程序按仪器使用说明书进行。
先将水样与标准溶液调到同一温度,记录测定温度,并将仪器温渡补偿旋纽调至该温度上。
用标准溶液校正仪器,该标准溶液与水样pH相差不超过2个pH单位。
从标准溶液中取出电极,彻底冲洗并用滤纸吸干。
再将电极浸入第二个标准溶液中,其pH大约与第一个标准溶液相差3个pH单位,如单位,0.1pH值之差大于)S(pH果仪器响应的示值与第二个标准溶液的.
就要检查仪器、电极或标准溶液是否存在问题。
当三者均正常时,方可用于测定样品。
3.2样品测定
测定样品时,先用蒸馏水认真冲洗电极,再用水样冲洗,然后将电极浸入样品中,小心摇动或进行搅拌使其均匀,静置,待读数稳定时记值。
pH下5.3.4硬度的测定
测定方法:
EDTA滴定法
1.原理:
将溶液的PH值调整到10,用EDTA溶液络合滴定Ca,Mg离子。
铬黑T作指示剂与Ca、Mg离子生成紫红色络合物。
滴定中,游离的Ca、Mg离子首先与EDTA反应,跟指示剂络合的Ca、Mg离子随后与EDTA反应,到达终点时溶液的颜色由紫变为天蓝色。
2.仪器:
2.150ML滴定管
2.2250锥形瓶
3.试剂:
3.1Ca标准溶液:
10mmol∕L
3.2EDTA二钠标准溶液:
10mmol∕L
3.3缓冲溶液(PH=10)
3.40.5%铬黑T指示剂
硫化钠溶液3.50.5%.
3.61.0%盐酸羟胺溶液
3.710%氰化钾溶液
4.步骤
4.1用移液管吸取50ML水样,于250ML锥形瓶中。
4.2加入1-2ML缓冲溶液及5滴铬黑T指示剂,立刻用EDTA-2Na标准溶液滴定,充分摇匀,至溶液由紫红色变为蓝色。
即表示终点到达。
记录EDTA-2Na的用量。
4.3若水样中含有金属干扰离子师弟定重点延迟或颜色发暗,NaS溶液或液及1ml20.5ml另取水样,加入盐酸羟溶可0.5mlKCN溶液后,再按2进行。
计算:
CaCOcVV×100.9×(×1000)/,总硬度(mg∕L)=13C――EDTA-2Na浓度,mol∕L;
V――EDTA-2Na溶液的消耗量,ml;
1V――水样的体积,ml
5.3.5总余氯的测定
测定方法:
碘量法
1.原理:
在酸性条件下,余氯与碘化钾作用释放出游离单质碘,使水样呈棕黄色用标准硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色,加入淀粉指示剂,遇碘变为蓝色,继续滴定至蓝色,继续滴定至蓝色消失,根据所消耗硫代硫酸钠的量计算总余氯的含量。
.
2.仪器
2.125ML酸式滴定管(一支)
2.2250ML锥形瓶(一个)
2.3100ML移液管(一支)
2.4滴管(一支)
3.试剂
3.1碘化钾容液
3.2硫代硫酸钠标准溶液
淀粉指示剂3.3
4.步骤
Cl+2KI→I+2KCl22I+2NaSO→NaSO+2NaI6423222总余氯的含量计算公式:
总余氯=(cV×35.45×1000)/V1式中c---NaSO标液浓度,mol/L;322V---NaSO标液滴定用量,mol/L;
3122V---水样体积,mL;
35.45---Cl的摩尔质量,g/mol.
5.3.6细菌总数的测定
1.肉膏蛋白胨琼脂培养基的制备
牛肉膏
蛋白胨
氯化钠
琼脂
蒸馏水
3g-5g
10g
5g
15-20g
1000ml
2.实验仪器与材料:
度恒温培养箱;37)1.
2)55度电热恒温水浴;
3)酒精灯、无菌的培养皿、吸管、试管等;
4)肉膏蛋白胨琼脂培养基。
3.实验操作:
1)用水冲洗水龙头,用酒精灯将水龙头烧灼消毒,然后将水龙头完全打开,放水5-10分钟。
2)在火焰旁打开无菌试管,接自来水10ml左右,然后在火焰旁边加盖。
3)分别取1ml混匀的自来水样于2个皿中,注意无菌操作。
4)取熔化并冷却到48-50度的肉膏蛋白胨琼脂培养基,在每个有水样的皿中各倒入1个试管的培养基,迅速摇匀,注意无菌操作。
再取1个无菌的空皿倒入1个试管的培养基作空白对照。
5)待培养基冷凝后,倒置于37度恒温箱内培养24小时后,进行计数,平行样取平均值,即为1ml水样中的细菌总数。
5.4数据表格
河北工程大学主校饮用水水质监测
取水样地
监测项目监测项目监测对象
自来水
开水
嗅和味(描述).
色度
值PH
总余氯
总硬度
细菌总数
5.5结果分析
根据以往的经验,校内饮用水的质量在各种水质指标上还是比较好的,只是在硬度方面偏高,经常饮用不会对人体造成大的影响。
在这个环监项目实施时正是高温时节,那时水中微生物总数应该达到一年中较高水平,所以我们在方案实施时将重点关注总硬度和细菌总数这两个指标。
6方案实施计划
6.1仪器安排
监测项目
所需仪器
药品
色度
1.5ml成套的具塞比色管(12支,50ml)离心机
铂钴标准溶液
嗅和味
无
无
值PH
计(一台)PH
无
总硬度
酸式滴定管(一支)25ML锥形瓶(一个)250ML
水CO2无酚酞指示剂
100ML移液管(一支)滴管(一支)
甲基橙指示剂
碳酸钠标准溶液
盐酸标准溶液
总余氯
25ML酸式滴定管(一支)250ML锥形瓶(一个)100ML移液管(一支)滴管(一支)
碘化钾容液硫代硫酸钠标准溶液淀粉指示剂
细菌总数
37度恒温培养箱(一台)度电热恒温水浴(一台)55酒精灯(一个)无菌的培养皿(4个)2吸管(支)试管(4支)
牛肉膏蛋白胨NaCl琼脂蒸馏水
6.2时间安排
时间
速度安排
第一天
东北区,南区水房取水样并测定指标
第二天
六教取水样并测定指标,记录前一天水样微生物总量指标结果
第三天
宿舍取水样并测定指标,记录前一天水样微生物总量指标结果
第四天
图书馆取水样并测定指标,记录前一天水样微生物总量指标结果
第五天
丛台纯净水取水样并测定指标,记录前一天水样微生物总量指标结果
第六天
记录前一天水样微生物总量指标结果,所有数据处理
第七天
试验总结
7参考文献
【1】孟长再呼市白备井生活供水系统水质污染及防治对策
《给水排水》2003年第3期
【2】金朝晖等《环境工程监测》天津大学出版社
中国版本图书馆CIP数据核字(2007)第129079号
8附录1
本文就卫生部二OO一年六月颁布的《生活饮用水水质卫生规范》中“生活饮用水水质常规检验项目及限值”所涉及的指标物来源、对人体健康的利弊、标准限值的依据进行了讨论。
一、色
色度通常来自带色的有机物(主要是腐殖质)、金属(如铁和锰)或高色度的工业废水污染。
沼泽水由于含腐殖质而呈黄色,低铁化合物使水呈淡绿色,高铁化合物及四价锰使水呈黄色,水中大量藻类存在时显亮绿色。
色度大于15度时,多数人即可察觉,大于30度,所有人均可察觉并感到嫌恶。
因此,标准限值”“并不得呈现其它异色。
度,15为
二、浑浊度
浑浊度是由于水中存在的泥砂、胶体物、有机物、微生物等造成的,它与河岸的性质、水流速度、工业废水的污染有关,随气候、季节的变化而变化。
浑浊度是衡量水质污染程度的重要指标。
经净化处理的水,浑浊度的降低有利于杀灭细菌和病毒,因而,低浊度水对限制水中有害物质、细菌和病毒有着积极的卫生学意义。
浑浊度在10度时,使人普遍感到混浊,超过5度,引起人们的注意。
因此,我国先后将标准限值为5度、3度,现行标准限值为1度。
“特殊情况下不超过5度”。
三、臭和味
水臭的产生主要是有机物的存在,或生物活性增加的表现,或工业污染所致。
饮用水正常味道的改变,可能是原水水质的改变,或者水处理不充分,也可能因受二次污染所致。
饮用水中含有令人不愉快的臭和味,将导致消费者视为不安全的饮水。
氯化消毒产生的余氯,消费者能明显感受到,但低氯量消毒,可以克服水味,却又可能危及水的微生物学安全。
饮用水应无令人不快或令人嫌恶的臭和味,故标准规定“不得有异臭、异味”。
是指绝大多数人在饮用时不应感到有异臭或异味。
四、肉眼可见物
这既是一项物理外观要求,又是一项生物要求,更是一项卫生学要求。
有些活的有机体(细菌、病毒、原生动物)可能通过饮藻类和浮游生甚至是致命的爆发性传播病;水使人发生严重的、.
物过多,使人在饮用时产生不快之感,或使人根本不宜饮用;浮游生物死亡和腐烂时,可造成鱼类大量死亡,可使人中毒。
因此,饮用水中不应含有沉淀物、肉眼可见的水生生物及令人嫌恶的物质,故标准规定“不得含有”。
五、pH值
水的pH值在6.5~9.5的范围内并不影响人的生活饮用和健康,天然水pH值一般在6.5~8.5之间。
水在净化处理过程中,由于投加水处理剂、液氯等,可使pH值略有变化。
pH值对净化处理有重要的意义,碱性水有倾向沉淀的作用,但对氯化消毒杀菌的效果有所降低,酸性水有侵蚀作用,容易腐蚀管道,影响水质。
根据我国各地多年来的供水实际情况,其上限很少超过8.5,故标准限值范围为6.5~8.5。
六、总硬度
地下水的硬度往往比较高,地面水的硬度随地理、地质情况等因素而变动。
水的硬度是由溶解于水中的多种金属离子产生的,主要是钙,其次是镁。
人对水的硬度有一定的适应性,饮用不同硬度的水(特别高硬度的水)可引起胃肠功能的暂时性紊乱,但在短期内即能适应。
据国内报道,饮用总硬度为707~935mg/L
的水,第二天人们出现不同程度腹胀、腹泻和腹痛等肠道症状,持续一周开始好转,20天后恢复正常。
我国各地饮用水的硬度大都未超过425mg/L。
而且人们对该硬度水的反应不大,因此,。
)以碳酸钙计(。
425mg/1标准限值为
七、铝
天然水中的铝含量很低,饮用水中的铝多数来自含铝的水处理剂。
有资料表明:
铝与老年痴呆症有关,铝积蓄于人体脑组织集中神经细胞内,导致神经纤维缠结的病变。
此外,铝可抑制胃液和胃酸的分泌,使胃蛋白酶活性下降,导致甲状旁腺的亢进。
当有铁存在时,铝的存在能增加水的脱色。
鉴于对人体的影响,此次,作为新增项目,标准限值为0.2mZ/L。
八、铁
铁在自然界分布很广,在天然水中普遍存在,饮用水含铁量增高可能来自铁管道以及含铁的各种水处理剂。
铁是人体必需微量营养元素,是许多酶的重要组成成分。
铁对人体的生理功能主要是参与肌体内部氧的输送和组织呼吸过程。
人体代谢每天需要1~2mg铁,但由于肌体对铁的吸收率低,每天需从食物中摄取60~1l0mg的铁才能满足需要。
缺少铁,会引起缺铁性贫血。
含铁量高的水在管道内易生长铁细菌,增加水的浑浊度,使水产生特殊的色、嗅、味。
含铁量达0.3mg/L时,色度约为20度;在0.5mg/L时,色度可大于30度;在1.0mg/L时可感到明显的金属味,使人不愿饮用,不宜煮饭、泡茶,易污染衣物、器皿,影响某些工业产品质量。
由于含铁的水处理剂广泛用于水处理,作为折衷方案,将标准限值为0.3mg/L。
九、锰
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- 关 键 词:
- 饮用水 水质 监测 方案设计