水质监测方案
——嘉陵江凤县段
一．监测目的
环境监测的目的是准确，及时，全面的反映环境质量现状和发展趋势，为环境管理，污染源控制和环境规划提供科学依据。具体归纳为：
1.对污染物作时间和空间上的追踪，掌握污染物得来源，扩散转移，反应，转化，了解污染物对环境质量的影响程度，并在此基础上，对环境污染物作出预测，预报和预防。
2.了解和评价环境质量的过去，现在和将来，掌握其变化规律。
3.收集环境背景数据，积累长期监测资料，为制定和修订各类环境标准，实施总量控制目标管理提供依据。
4.实施准确可靠的污染源的污染监测，为执法部门提供执法依据。
5.在深入广泛开展环境监测的同时，结合环境状况的改变和监测技术的发展，不断改革和更新监测方法和手段，为实现环境保护和可持续发展提供可靠的技术保障。
2）.目标与要求
此次是针对嘉陵江凤县段的地标径流状况进行监测，从而了解嘉陵江源头水体状况，观察分析嘉陵江有害物质的分布，对水体质量进行评述并提出一定对策与建议来保护嘉陵江的水体环境，利用我们学过的知识来解决实际的问题。巩固和加深我们对水体监测的基本理论，同时加强布点，采样，分析，测定等步骤与方法，为毕业后尽快适应实际工作打下良好的基础。
二、基础资料的收集
本次监测选取了宝鸡市凤县段嘉陵江进行检测。根据相关的文档和网上搜寻的资料可知，嘉陵江是长江上游的一条支流，发源于秦岭北麓的宝鸡市凤县。水域的有关资料如下：
1. 地形地貌
凤县位于陕西省西南部，东经106°24′54″——107°7′30″，北纬33°34′57″——34°18′21″。因地连陕甘，又处入川孔道，北依秦岭主脊，南接紫柏山，古栈道贯通全境，故有“秦蜀咽喉，汉北锁钥”之称。县境海拔在915—2739米之间，县城所在地双石铺镇海拔960米，西北隅与甘肃省两当县交界处透马驹峰海拔2739米，为境内最高点。紫柏山、代王山等海拔在2500米以上。最低海拔915米，位于温江寺乡西部河谷。嘉陵江为境内最大河流，发源于境内代王山南侧，自东北向西南斜贯，在境内长76公里，在县境西南部形成凤州——双石铺宽谷构造盆地，小峪河、安河等为其主要支流，呈枝状分布。东部中曲河为褒河支流西河上源，南流出境，属汉江水系。
2.气象
属暖温带山地气候，气候垂直差异明显，年平均气温11.4℃，1月平均气温–1.1℃，7月平均气温22.7℃，年平均降水量613.2毫米，无霜期188天。
三、水质监测方案
1、采样点布设：
（1）监测断面：a. 1-1——对照断面
b. 2-2——对照断面
c. 3-3——控制断面
d. 4-4——消减断面
（2）采样布点：a. 50m<河宽<100m,设2条采样垂线。
b. 5m< 河深<10m,在河面以下0.5m处和河底以上0.5m处各设1个采样点。
2、方案设计内容
（1）水污染的调查
嘉陵江凤县段的水污染业主要是来自城市住宅区少量排放的生活污水和地面径流，部分河段出现非法排放商业污水的情况，这些污水未加处理就直接排入河流，同时污染因素还包括一些汽修厂排放的污水以及医院一些污水造成河体污染。水中的污染物主要有含磷化合物、重金属离子、有机污染物等。本次监测的主要项目有PH、SS、COD、DO、Cu、Zn、Cd、Pb、TP和六价铬，其中商业区是重点监测对象。
（2）监测采样点的布置
原则：在确定和优化地表水监测时应遵循尺度原则、信息量原则和经济性、代表性可控性及不断优化原则。监测点应能很好的代表和反应水系区域的水环境质量状况，并能反映水污染的特征而且要考虑实际采样的可行性和方便性。
采样点的确定方法:设置断面后，应根据水面的宽度确定端面上的采样垂线，再根据采样垂线的深度决定采样点的位置和数目：
a. 对于江河湖等水系的每个监测断面，当水面宽度≤50m时，只设一条中泓垂线；当水面宽度50-100m时，在左右岸有明显水流处各设一条垂线；当水面宽＞100m时，设左、中、右三条垂线（中泓及左、右岸有明显水流处），如证明断面水质均匀时，可仅设中泓垂线。
b. 在一条垂线上当水深≤5m时，只在水面下0.5m处设一个采样点；水深5-10m时，在水面下0.5m处和在河底以上0.5m处设一采样点；水深＞10m时，设三采样点，及水面下0.5m处、河底以上0.5m处以及1／2水深处各设一采样点。如果存在间温层，应先规定不同水深处的水温、溶解氧等参数，确定各层情况后再确定垂线上采样点的位置。
河段图：
排污口示意图
如上图所示，可以看到目标河段沿水流方向看去左岸有公路，自上游至下游依次有商场、饭店、学校、汽车站、医院、汽修厂和公司。根据调查，2、3号排污口主要排放的是饭店、学校的生活污水，4、5号排污口主要排放的是医院的废水和汽修厂、公司的工业废水。右岸主要是住宅、政府机关、一号口和二号口排放的污水主要是生活污水。
3、监测断面和采样点的设置
监测断面的设置
在对调查研究结果和有关资料进行综合分析之后，我设置了对照断面，控制
断面，消减断面。
断面设置
4、采样时间和采样频率
根据统计资料，该地区的枯水期为月至4月，丰水期为6月至10月，
平水期为11月至12月。
枯水期：1月与3月各采一次样
丰水期：6月，7月，9月各采一次样
平水期：11月末采样一次
一年共采样6次，每次进行一昼夜，每4小时采一次样。
（2）采样及监测技术的的选择
（3）水样的采集
由于条件的限制，我们采取瞬时水样，并且自制了采水器。
采水器用绳子，带有软绳的塞子，采样瓶，石块做了简易的取水装
置，然后在外面做了做了一个塑料的瓶子，将温度计固定在外面的
瓶子里，这样就能更加准确的测到河水的温度了。
5、监测项目
由于这个河段周边的功能区主要是对这个河段排生活污水，而生活污水是指由人类消费活动产生的污水，城市和人口密集的居住区是主要的生活污染源。人们生活中产生的污水，包括由厨房、浴室、厕所等场所排出的污水和污物。生活污水中的污染物，按其形态可分为：(1)不溶物质，这部分约占污染物总量的40%，它们或沉积到水底，或悬浮在水中。(2)胶态物质，约占污染物总量的10%。(3)溶解质，约占污染物总量的50%。这些物质多为无毒，含无机盐类氯化物、硫酸盐和钠、钾、钙、镁等的重碳酸盐。有机物质有纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质和尿素等。此外，还含有各种微量金属和各种洗涤剂、多种微生物。因此制定了以下检测项目。
物理指标检验
1）水温：我们在采样器上配置了温度计，因此水温在采样现场进行。
仪器?水温计，测量范围0～＋100℃，分度值为1.0℃。?电子温度计，pH/mV/Temperature meter Model: PH-870，分度值为0.1℃。
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。
2）臭和味:臭阀值法，用无臭水稀释水样，当稀释到闻出臭味时的稀释倍数为“臭阀值”，即：
臭阀值（TON）=（水样体积+无臭水体积）/水样体积
3）色度：铂钴标准比色法，可以用离心法或用孔径0.45微米的滤膜除去悬浮物，之后用氯铂酸钾和氯化钴配成标准色列，与水样进行目视比色确定水样的色度。
4）浊度：浊度仪测定
5）残渣:取适量震荡均匀的水样于称至恒重的蒸发皿中，在蒸气浴上蒸干，移入103-105℃烘箱烘至恒重，增加的重量即为总残渣。
金属化合物的测定
1)总铁：
测定方法：（1）二氮杂非分光光度法检出下限：0.05/(mg/L)(2)原子吸收分光光度法检出下限：0.3/(mg/L)
2）总锰
测定方法:(1)高碘酸钾分光光度法检出下限：0.02/(mg/L)（2）原子吸收分光光度法检出下限：0.01/(mg/L)
3）总铜
测定方法:（1）原子吸收分光光度法直接法：检测范围0.05-5/(mg/L)、螯合萃取法：0.001-0.05/(mg/L)
（2）二乙基二硫代氨基甲酸钠（铜试剂）分光光度法检出下限
0.003/(mg/L)（3cm比色皿）0.02-0.70/(mg/L)（1cm比色皿）
（3）（3）2,9-二甲基-1,10-二氮杂菲（新铜试剂）分光光度法检出范围：0.006-3/(mg/L)
4）总汞
测定方法：冷原子吸收分光光度法（1）高锰酸钾过硫酸钾消毒法
（2）溴酸钾-溴化钾消毒法，检出下限0.0001/(mg/L)（最佳条件0.00005）
5)铬（六价）二笨碳酰二分光光度法检测范围：0.004-1.0/(mg/L)
非金属无机化合物的测定
1)pH值：
仪器?电位计 pH/mV/Temperature meter Model: PH-870，最小刻度 0.1 pH单位
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
2)碱度：使用标准酸溶液滴定至酚酞指示剂由红色变为无色，此时测得的是酚酞碱度。此时氢氧根被中和，碳酸根变为碳酸氢根，当继续滴定至甲基橙由橘黄色变为橘红色时，测得的是甲基橙碱度，又称为总碱度。
3)溶解氧 DO:用溶解氧仪测定。
4)含氮化合物：水中的含氮化合物主要是来源于生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物。
a)氨氮的测定：这里用纳氏试剂分光光度法，在经絮凝沉淀或蒸馏法预处理的水样中，加入碘化汞和碘化钾的强碱溶液（纳氏试剂），则与氨反正生成黄棕色胶态化合物，此颜色在较宽的波长范围内具有强烈吸收，通常使用410-425nm 范围波长光比色定量剂。这个方法最低检出浓度为0.025mg/L；测定上限为
2mg/L。适用于地表水中氨氮的测定。
b)亚硝酸盐氮的测定：气相分子吸收光谱法，在0.15-0.3mol/L柠檬酸介质中，加入无水乙醇，将水样中亚硝酸盐迅速分解，生成二氧化氮，用空气载入气相分子吸收光谱仪，测其对特征波长光的吸光度，与标准液的吸光度比较定量。该方法最低检出浓度为0.0005mg/L，测定上限为0.20mg/L。
C)硝酸盐氮：气相分子吸收光谱法，水样中的硝酸盐在2.5-5mol/L盐酸介质中，于70℃±2℃温度下，用还原剂快速还原分解，生成一氧化氮气体，被空气载入气相分子吸收光谱仪的吸光管中，测量其对镉空心阴极灯发射的214.4nm 特征波长光的吸光度，与硝酸盐氮标准溶液的吸光度进行比较，确定水样中硝酸
盐的含量。
d)凯氏氮的测定：取适量水样于凯氏烧瓶中，加入浓硫酸和催化剂（硫酸钾），加热消解，将有机氮转化为氨氮，再在碱性介质中蒸馏出氨，用硼酸溶液吸收，以分光光度法或滴定法测定氨氮含量，即为水样中的凯氏氮含量.
e)总氮：紫外分光光度法测定。
5）硫化物：预处理防止悬浮物，还原物质和溶解的有机物对分光光度法有干扰，用酸化-吹气法对水样进行预处理，之后用气相分子吸收光谱法，在水样
S气体，用空气载入气相分子吸收光谱仪的吸光中加入磷酸，将硫化物转化为H
2
管内，测量对200nm附近波长光的吸光度，与标准溶液的吸光度比较，确定水样中硫化物的浓度。对于基体复杂，干扰组分多的水样，课采用快速沉淀与吹气分离的双重去除干扰的方法。本方法的最低检出浓度为0.005mg/L，测定上限为
10mg/L。
机污染物的测定
1)化学需氧量（COD）：重铬酸钾法，是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，以O2，mg／L来表示。化学需氧量反应了水体受还原性物质污染的程度。水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。水被有机物污染是很普遍的，因此化学需氧量也作为有机物相对含量的指标之一。对于工业废水COD的测定，国家标准（GB）规定用重铬酸钾法。
在强酸性溶液中，一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂、用硫酸亚铁铵溶液回滴。根据用量即可算出水样中的COD。
2)生化需氧量（BOD）：五天培养法，水样经稀释后，在20℃±1℃条件下
。
培养5天，求出培养前后水样中溶解氧含量，二者的差值为BOD
5
3）红外光度法测定油类
红外光度法（GB/T16488-1996）的原理：用四氯化碳萃取水中的油类物质，测定总萃取物，然后将萃取液用硅酸镁吸附，经脱除动植物油等极性物质后，测定石油类。总萃取物和石油类的含量均由波数分别为2930 cm-1（CH2基团中C—H 键的伸缩振动）、2960 cm-1（CH3基团中的C—H键的伸缩振动）和3030 cm-1（芳香环中C—H键的伸缩振动）谱带处的吸光度A2930、A2960、A3030进行计算。动植物油的含量按总萃取物与石油类含量之差计算。
（其中：1铂钴标准比色法测定色度
该方法是用氯铂酸钾（K2PtCl6）与氯化钴（COCl2.6H2O）配成标准色列，与水样进行目视比色确定水样的色度的方法。规定每升水中含1mg
铂和0.5mg钴所具有的颜色为1度。该标准色阶呈黄色色调，只适用于较清洁的、带有黄色色调的天然水和饮用水的测定。
2分光光度法测定浊度
将一定量的硫酸肼[(NH2)2SO4.H2SO4]与六次甲基四胺[(CH2)6N4]聚合，生成白色高分子聚合物，以此作为浊度标准溶液。逐级稀释配置系列浊度标准溶液，在680nm波长处用3cm比色皿测定吸光度，绘制吸光度—浊度标准工作曲线。将水样或稀释水样在同样条件下测试，由工作曲线查出水样的浊度。
3塞氏盘法测定透明度
这是一种现场测定透明度的方法。塞氏盘为直径200mm四部分黑白相间的原板，将其沉入水中，以刚好看不到它时的水深（cm计）表示透明。
4定性描述法测定臭与味
检验人员依靠自己的嗅觉，分别在20±2℃震荡和煮沸稍冷后闻其臭，用适当的词语描述其臭特征，并按表一划分的等级报告臭强度。本方法适用于天然水、饮用水、生活污水和工业废水中臭的检测。
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 很强由强烈的恶臭
5定性描述法测味
将调至室温和40℃，分别尝其味，用“正常”、“涩”、“甜”、“咸”、“碘味”或“氯味”等文字进行描述，并参照表二给出味的强度等级。
四、结果表达
对于我们采得的几份份水样，经过一系列的实验，我们进行了比较基础的四项监测项目：溶解氧，电导率，pH值，浊度。测得的数据如下：
PH 电导率
ms/cm 浊度
NTU
色度温度
℃
1 2 3 4
硫酸盐Mg/L 氯化物
Mg/L
总铁
Mg/L
总锰
Mg/L
总铜
Mg/L
总汞
Mg/L
铬（六价）
Mg/L
一断面二断面三断面四断面
溶解氧Mg/L
氨氮
Mg/L
亚硝酸盐
氮Mg/L
硝酸盐氮
Mg/L
凯氏氮总氮
一断面二断面
三断面
四断面
五、质量保证
1、实验室设施与环境的要求
1）实验室检测设施及环境条件应满足相关法律法规、技术规范或标准的要求，确保监测结果质量，并确保实验室的安全。
2）实验室的空间布局应合理、科学，相互干扰的监测项目不得在同一操作间内实施。
3）液体试剂不得与固体试剂混放，试剂柜应避免阳光的直射。
4）化学试剂、实验用水、用气均应符合分析方法中规定的质量要求，并按规定的方法配制和储存。冰箱内不宜贮放易挥发物。
2、检测人员要求
实验室应确定人员的培训需求，制定人员培训程序和计划，人员培训的内容应与其所承担的任务相适应。
3、水质监测质量保证
1）、水质监测采样质量保证
水质监测采样前的准备
a）确定采样负责人
b)制定采样计划
采样负责人在制定计划前要充分了解该项监测任务的目的和要求；应对要采样的监测断面周围情况了解清楚；熟悉采样方法、容器的洗涤、样品的保存技术；有现场测定项目和任务时，还应了解有关现场测定技术。
2）采样器材与现场测定仪器的准备采样器材主要是采样器和水样容器。包括仪器完好性的检查、校准，容器的洗涤等。
3）容器材质选择原则
①容器不能引起新的玷污。
②所用的容器不应吸收或某些待测组分。
③容器不应与某些待测组分发生反应。
容器清洗原则：分析微量化学组分时，通常要使用彻底清洗过的
以减少再次污染的可能性。清洗的一般程序是：用水和洗涤剂洗，再用铬酸- 酸等洗液，然后用自来水和蒸馏水冲洗干净即可，所用的洗涤剂类型和选用的容器材质要随待测组分来确定。用于微生物分析的样品时容器及塞子、盖子应经灭菌。
固定剂准备：水样固定剂如酸、碱或其它试剂在采样前应进行空白试验，其纯度和等级要达到分析的要求。
采样器准备：采样前应检查采样瓶的本底空白，将备好待用的采样瓶分批，每批用同一份去离子水荡洗。
容器存放要求：水环境监测水样容器和污染源监测水样容器应分架存放，不得混用。环境水质采样容器应按监测项目与采样点位，分类编号，固定专用。
4、水质监测采样中的质量保证
1）采样断面应有明显的标志物，采样人员不得擅自改动采样位置。
2）采样时，不可搅动水底的沉积物
3）采样时，除细菌总数、大肠菌群、油类、溶解氧、生化需氧量、有机物、余氯等有特殊要求的项目外，要先用采样水荡洗采样器与水样容器2-3次，然后再将水样采入容器中，并按要求立即加入相应的固定剂，帖好标签。严禁使用医用胶布当标签。
4）测溶解氧、生化需氧量和有机污染物等项目时，水样必须注满容器，避免水样曝气或有气泡存在于瓶中。
5）测定油类、生化需氧量、溶解氧、硫化物、余氯、粪大肠菌群、悬浮物、放射性等项目要单独采样。同一采样点，优先采集细菌监测项目水样。6）除测溶解氧、生化需氧量以及硫化物等样品外，其他样品装瓶时应保证容器中留有十分之一的空隙，以防运输途中溢出。硫化物采样时应先加醋酸锌-醋酸钠溶液，再加水样。水样应充满瓶，贮于棕色瓶内。
7）采样时要认真填写“水质采样记录表”，用签字笔在现场记录，字迹端正、清晰。
8）现场测定湖库水体的pH值、溶解氧时，应记录测定水体的深度、测定时间、水温和天气情况等。
9）采样结束前，应核对采样计划、记录与水样，如有错误或遗漏，应立即补采或重采。
10）如采样现场水体很不均匀，无法采到有代表性的样品，则应详细记录
不均匀的情况和实际采样情况，供使用该数据者参考。
5、水质监测采样后的运输过程及样品交接质量保证
1）水样运输前应将容器的外（内）盖盖紧。玻璃容器装箱时应用采取一定的分隔措施，以防破坏。
2）针对不同的检测项目要求采用适宜的保存措施。
3）水样交实验室时接收者与送样者双方应在送样单上签名，送样单及采样记录由双方各存一份备查。
4）每次分析结束后，除必要保存外，样品瓶应及时清洗。
6、水质控样的采集
1）、全程序空白样
一般每批样品除色度、臭、浊度、pH、透明度、悬浮物、电导率、溶解氧、
溶解性总固体外，其余项目均需加采全程序空白样。
2）、现场平行样
每批样品除悬浮物、溶解性总固体外，其余每个项目一般加采不少于5%
的现场平行样，不足20个样品至少加采一个平行样。
7、分析工作质量控制
1）、校准曲线或标准检查点应符合相关规定
①应在每次分析样品的同时，同步制作校准曲线。
②校准曲线回归方程的相关系数、截距和斜率应符合方法中规定的要求。
③校准曲线只能在其线性范围内使用。校准曲线不得长期使用。
④校准曲线不得长期使用。
⑤气相色谱仪、原子吸收仪、ICP、离子色谱仪、原子荧光仪、液相色谱仪、色-质联用等大型仪器，在测试批量样品时，每20个样品或8小时增加一个中间浓度标准点的测试，所得峰面积或峰高与初始校正点的相对偏差应小于50%，与上次校正点的相对偏差应小于30%。
2）精密度控制
除色度、臭、悬浮物、油外的项目，每批样品随机抽取10%实验室平行样。
3)准确度控制
①水质监测中尽量采用有证标准物质作为准确度控制手段。除色度、溶解氧、大肠菌群等项目外，每批样品带质控样1-2个，对例行监测可定期带质控样（至少每两月一次）。
②当质控样超出允许误差时，应重新分析超差的质控样并随机抽取一定比例样品进行复查。
③如复查的质控样结果不合格，表明本批分析结果准确度失控。不论复查样品的精密度如何，原结果与复查结果均不得接受。
④加标回收试验除悬浮物、碱度、溶解性总固体、容量分析项目外的项目，每批样品随机抽取一定比例的样品做加标回收。
4）稀释操作
当样品浓度超过检测上限并需要稀释时，宜移取较大体积（有机污染物指标除外）的样品进行稀释，并尽可能一次完成。对于必须逐级稀释的高浓度样品，应在稀释前制定逐级稀释的操作方案。
六、总结
环境监测是运用各种分析，监测手段，对影响环境质量的代表进行测定，取得反应换进质量或环境污染程序的各种数据的过程，目的在于运用监测数据表示环境质量受损程序，探讨污染的变化趋势，在维持生态平衡方面起着举足轻重的作用。环境监测技术是环境污染控制的眼睛，是保护环境的基础。
环境监测是从单一的环境分析发展到无理，化学，生物，生态，要干，卫星监测，从间断性监测逐步过渡到自动连续监测。监测范围从一个断面发展到一个城市，一个区域，整个国家乃至全球。
对于我而言，此次环境监测课设虽然时间很短，但是给我提供了一个学习实践的机会，让我切实的把书本上的内容运用到了实践当中，掌握了环境分析的基本理论和方法，使我对课本上的理论知识有了更加深刻的理解，有了理论作为前提，实践才会加深我们对理论知识的进一步了解，又更加的体
现了环境保护的重要性以及环境监测的重要意义。
为了我们能更好的生存发展，我觉得除了政府要大力加强管道铺设等基础建设，更应该树立全民环保意识，保护环境与我们每个人都息息相关，如果每个人都能管好自己，不将废水油污任意的排放到小河里面，从小事做起，大家共同努力，持之以恒，我们周边的环境会变得更加美好。