一、 地表水监测断面、垂线、点位的布设与采样
河 流:断面 ---------- 垂线 ---- 采样点 湖泊、水库:水域 ----- 垂线 ---- 采样点
环境监测全过程: 现场调查 ----- 优化布点 ----- 样品采集 --- 运送保 存 ---- 分析数据 ---- 数据处理 -- 综合评价 相关概念
• 瞬时水样 指从水中不连续地随机(就时间和断面而言)采集的单一样品
•混合水样
1 等比例混合水样 指在某一时段内,在同一采样点位所采水样量随时间或
流量成比例 的混合水样。
2 等时混合水样 指在某一时段内,在同一采样点位(断面)按等时间间隔
所采等体 积水样的混合水样
• 采样断面 指在河流采样时,实施水样采集的整个剖面。分背景断面、对照 断面、控制断面和消减断面等。
1 背景断面 指为评价某一完整水系的污染程度,未受人类生活和生产活动
影 响,能够提供水环境背景值的断面。
2 对照断面
指具体判断某一区域水环境污染程度时,位于该区域所有污染源 上游
处,能够提供这一区域水环境本底值的断面。
3 控制断面
指为了解水环境受污染程度及其变化情况的断面
4 消减断面
指工业废水或生活污水在水体内流经一定距离而达到最大程 度混合,污染物受到稀释、降解,其主要污染物浓度有明显降低的 断面。 •自动采样
指通过仪器设备按预先编定的程序自动连续或间歇式采集 水样的过程。 •比例采样器
是一种特殊的自动水质采样器,它所采集的水样量可随时间或 流量成一定比例,即能用任一时段所采混合水样来反映该时段的平 均浓度的水质采样器。 • 排污总量
指某一时段内从排污口排出的某种污染物的总量,是该时段内 污水的总排放量与该污染物平均浓度的乘积、瞬时污染物浓度的时 间积分值或排污系数统计值。
1.1 地表水监测断面的布设
1. 监测断面的布设原则
质量状况。各断面的具体位置须能反映所在区域环境的污染特征; 尽可能以最少的断面获取足够的有代表性的环境信息;同时还须考 虑实际采样时的可行性和方便性。
① 对流域或水系要设立背景断面、 控制断面(若干) 和入海口断面。 对行政区域可设背景断面 (对水系源头) 或入境断面 (对过境河流) 或对照断面、控制断面(若干)和入海河口断面或出境断面。在各
控制断面下游,如果河段有足够长度(至少 10km),还应设消减断 面。 ② 根据水体功能区设置控制监测断面,同一水体功能区至少要设置
1 个监测断面
③ 断面位置应避开死水区、 回水区、排污口处, 尽量选择顺直河段、 河床稳定、水流平稳,水面宽阔、无急流、无浅滩处。
④ 监测断面力求与水文测流断面一致,以便利用其水文参数,实 现水质监测与水量监测的结合。
⑤ 监测断面的布设应考虑社会经济发展, 要,要具有相对的长远性。
监测工作的实际状况和需
2. 监测断面的设置方法
① 背景断面须能反映水系未受污染时的背景值。要求:基本上不 受人类活动的影响,远离城市居民区、工业区、农药化肥施放区及 主要交通路线。原则上应设在水系源头处或未受污染的上游河段, 如选定断面处于地球化学异常区,则要在异常区的上、下游分别设
置。如有较严重的水土流失情况,则设在水土流失区的上游。
② 入境断面,用来反映水系进入某行政区域时的水质状况,应设 置在水系进入本区域且尚未受到本区域污染源影响处。
③ 控制断面用来反映某排污区 (口 )排放的污水对水质的影响。应设 置在排污区 (口 )的下游,污水与河水基本混匀处。
④ 控制断面的数量、控制断面与排污区(口)的距离可根据以下因素决定: 主要污染区的数量及其间的距离、各污染源的实际情况、主要污染物的 迁移转化规律和其它水文特征等。此外,还应考虑对纳污量的控制程度, 即由各控制断面所控制的纳污量不应小于该河段总纳污量的 80%。如某 河段的各控制断面均有五年以上的监测资料,可用这些资料进行优化, 用优化结论来确定控制断面的位置和数量。
⑤ 出境断面用来反映水系进入下一行政区域前的水质。因此应设置 在本区域最后的污水排放口下游,污水与河水已基本混匀并尽可能 靠近水系出境处。如在此行政区域内,河流有足够长度,则应设消 减断面。消减断面主要反映河流对污染物的稀释净化情况,应设置 在控制断面下游,主要污染物浓度有显著下降处。对于季节性河流 和人工控制河流,由于实际情况差异很大,这些河流监测断面的确 定、以及采样的频次与监测项目、监测数据的使用等,由各省(自 治区、直辖市)环境保护行政主管部门自定。
3.湖泊、水库监测垂线的布设
① 湖泊、水库通常只设监测垂线,如有特殊情况可参照河流的 有关规定设置监测断面。
② 湖(库)区的不同水域,如进水区、出水区、深水区、浅 水区、湖心区、岸边区,按水体类别设置监测垂线。
③ 湖(库)区若无明显功能区别,可用网格法均匀设置监测垂 线。 ④ 监测垂线上采样点的布设一般与河流的规定相同,但对有可 能出现温度分层现象时,应作水温、溶解氧的探索性试验后再 定。 ⑤ 受污染物影响较大的重要湖泊、水库,应在污染物主要输送 路线上设置控制断面。
选定的监测断面和垂线均应经环境保护行政主管部门审查确 认,并在地图上标明准确位置,在岸边设置固定标志。同时, 用文字说明断面周围环境的详细情况,并配以照片。这些图文 资料均存入断面档案。断面一经确认即不准任意变动。确需变 动时,需经环境保护行政主管部门同意,重作优化处理与审查 确认。
4.采样点位的确定 在一个监测断面上设置的采样垂线数与各垂线上的采样 点数应符合相关要求 ,均有具体的规定。
1.2 地表水水质监测的采样
1.确定采样频次的原则
依据不同的水体功能、水文要素和污染源、污染物排
放等实际情况,力求以最低的采样频次,取得最有时间代表性 的样品,既要满足能反映水质状况的要求,又要切实可行。 2.采样
频次与采样时间
① 饮用水源地、省(自治区、直辖市)交界断面中需要重点控 制的监测断面每月至少采样一次。 (比如呼延水厂、上兰、 )
② 国控水系、河流、湖、库上的监测断面,逢单月采样一次, 全年六次。 (比如汾河水库、汾河太原段 10 个断面及 6 条排污 渠)
③ 如某必测项目连续三年均未检出,且在断面附近确定无新增 排放源,而现有污染源排污量未增的情况下,每年可采样一次 进行测定。一旦检出,或在断面附近有新的排放源或现有污染 源有新增排污量时,即恢复正常采样。
④ 国控监测断面(或垂线)每月采样一次,在每月5日〜10 0 内进行采样。 (如小店桥)
⑤ 遇有特殊自然情况,或发生污染事故时,要随时增加采样频 次。 3.水样采集
① 采样前的准备 a.确定采样负责人 b・制定采样计划
c.采样器材与现场测定仪器的准备
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;并熟悉采样 方法、水样容器的洗涤、样品的保存技术。在有现场测定项目 和任务时,还应了解有关现场测定技术。
采样计划应包括:确定的采样垂线和采样点位、测定项目和数 量、采样质量保证措施,采样时间和路线、采样人员和分工、 采样器材和交通工具以及需要进行的现场测定项目和安全保 证等。
采样器材主要是采样器和水样容器。如果是新启用容器,则应 事先作更充分的清洗,容器应做到定点、定项。采样器的材质 和结构应符合《水质采样器技术要求》中的规定。
4. 采样方法
① 采样器的种类: 聚乙烯塑料桶, 单层采水瓶, 直立式采水器, 自动采样器
② 在水样采入或装入容器中后,应立即按表 保存剂。
③ 油类采样:采样前先破坏可能存在的油膜,用直立式采水器 把玻璃材质容器安装在采水器的支架中,将其放到 300mm 深 度,边采水边向上提升,在到达水面时剩余适当空间。 ④ 注意事项
a. 采样时不可搅动水底的沉积物。
b 采样时应保证采样点的 位置准确。必要时使 用定位仪 (GPS)定位。
c 认真填写 “水质采样记录表 ”,用签字笔或硬质铅笔在现场记 录,字迹应端正、清晰,项目完整。 d 保证采样按时、准确、安全。
e 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。
f 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。并将此现场情况向环境保护行政主管部门反映。
g 测定油类的水样,应在水面至 300mm 采集柱状水样,并单 独采样,全部用于测定。并且采样瓶(容器)不能用采集的水 样冲洗。
4—4的要求加入
h 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,上部不留空间,并有水封口。
i 如果水样中含沉降性固体 (如泥沙等 ) ,则应分离除去。分离 方法为:将所采水样摇匀后倒入筒形玻璃容器 (如1〜2L量筒), 静置30min,将不含沉降性固体但含有悬浮性固体的水样移入 盛样容器并加入保存剂。测定水温、 pH、DO 、电导率、总悬 浮物和油类的水样除外。
j测定湖库水的 COD、高锰酸盐指数、叶绿素 a、总氮、总 磷时,水样静置 30min 后,用吸管一次或几次移取水样,吸管 进水尖嘴应插至水样表层 50mm 以下位置,再加保存剂保存。
k测定油类、BOD5、DO、硫化物、余氯、粪大肠菌群、悬 浮物、放射性等项目要单独采样。 5. 现场记录
颜色:用相同的比色管,分取等体积的水样和蒸馏水作比较, 进行定性描述。
水的气味 (嗅 )、水面有无油膜等均应作现场记录。
6. 水样的保存及运输 各种水样,从采集到分析期间,由于物理、化学或者生
物的作 用可能发生不同程度的变化。为把变化降低到最小程度,必须 对样品加以保存。比如 COD 在采样之前就要加入硫酸,目的 是使水样保持酸性,使 PH V 2。 水样变化的原因
1 生物作用 细菌、藻类以及其它生物体的新陈代谢将会消耗水样中的某些 组分,产生一些新的组分,改变一些组分的性质,如对溶解氧、二 氧化
碳、含氮化合物、磷等的含量及浓度产生影响。
2 化学作用
水样各组分间可能发生化学反应, 从而改变某些组分的 含量
和性质。如溶解氧或空气中的氧可使二价铁等氧化,聚合物可 能解聚,单体化合物可能聚合。
3 物理作用
光照、温度、静黄或振动,敞露或密封等保存条件及容器材质都可能影响水样的性质。
如温度升高或强振动会使氧、氰化物和汞等挥发,长期静置会使某 些容器内壁可吸附或吸收一些有机物或金属化合物等。
水样在储存期内发生变化的程度主要取决于水样的类 型及其生
物学和化学性质,也取决于保存条件、容器材质、运 输及气候变化等因素。
① 、水样变化非常快,往往在很短时间里样品就发生明 显变
化。因此必须采取必要保护措施,并尽快分析。
② 、水样保护措施在降低变化程度或减缓变化速度方面 是有作
用的,但到目前为止,所有保护措施还不能完全抑制这 些变化,而且对不同类型水样,保护效果也不同。
③ 、由于采样地点和样品成分、性质的不同,迄今为止尚未找 到适用于所有场合和情况的绝对准则。
凡能做现场测定的项目,均应在现场测定。 水样运输前应将容器的外(内)盖盖紧。装箱时应用 泡沫塑料等分隔,以防破损。箱子上应有 “切勿倒置 ”等明显标 志。同一采样点的样品瓶应尽量装在同一个箱子中;如分装在 几个箱子内,则各箱内均应有同样的采样记录表。运输前应检 查所采水样是否已全部装箱。 运输时应有专门送样人员 ,样品箱 最好上锁。水样交化验室时,应有交接手续。 7. 水质采样的质量保证
① 采样人员必须通过岗前培训,切实掌握采样技术,熟知水样 固定、保存、运输条件。
② 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。
③ 用船只采样时,采样船应位于下游方向,逆流采样,避免 搅动底部沉积物造成水样污染。采样人员应在船前部采样,尽 量使采样器远离船体。在同一采样点上分层采样时,应自上而 下进行,避免不同层次水体混扰。
④ 采样时,除细菌总数、大肠菌群、油类、
DO、BOD5、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,贴好标签。应使用正规的不干胶标签。
⑤ 每批水样,应选择部分项目加采现场空白样,与样品一起 送实验室分析。
⑥ 每次分析结束后, 除必要的留存样品外, 样品瓶应及时清洗。 水环境例行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。 各类采样容器应按测定项目与采样点位, 分类编号, 固定专用。 2.2 污染源污水监测的采样
1. 采样频次 ① 监督性监测
地方环境监测站对污染源的监督性监测每年不少于 1 次,如被 国家或地方环境保护行政主管部门列为年度监测的重点排污 单位,应增加到每年2次〜4次。因管理或执法的需要所进行 的抽查性监测或对企业的加密监测由各级环境保护行政主管 部门确定。 二、 污水监测的布点与采样
2.1 污染源污水监测点位的布设原则
1. 第一类污染物采样点位一律设在车间或车间处理设施的排放 口或专门处理此类污染物设施的排口。
2. 第二类污染物采样点位一律设在排污单位的外排口。
3. 进入集中式污水处理厂和进入城市污水管网的污水采样点位 应根据地方环境保护行政主管部门的要求确定。 4. 污水处理设施效率监测采样点的布设
① 对整体污水处理设施效率监测时,在各种进入污水处理设施 污水的入口和污水设施的总排口设置采样点。
② 对各污水处理单元效率监测时,在各种进入处理设施单元 污水的入口和设施单元的排口设置采样点。 2.2 污染源污水监测的采样
1.采样频次 ①监督性监测
地方环境监测站对污染源的监督性监测每年不少于 1 次,如被 国家或地方环境保护行政主管部门列为年度监测的重点排污
单位, 应增加到每年 2 次〜 4 次。 因管理或执法的需要所进行 的抽查性监测或对企业的加密监测由各级环境保护行政主管 部门确定。
② 企业自我监测 工业废水按生产周期和生产特点确定监测频率。一般每个生产 日至少 3 次。
③ 对于污染治理、环境科研、污染源调查和评价等工作中的污 水监测,其采样频次可以根据工作方案的要求另行确定。
④ 排污单位为了确认自行监测的采样频次,应在正常生产条件 下的一个生产周期内进行加密监测:周期在 8h 以内的,每小 时采 1 次样;周期大于 8h 的,每 2h 采 1 次样,但每个生产 周期采样次数不少于 3 次。采样的同时测定流量。根据加密监 测结果,绘制污水污染物排放曲线 (浓度 —时间,流量 —时间, 总量 —时间 ),并与所掌握资料对照,如基本一致,即可据此确 定企业自行监测的采样频次。根据管理需要进行污染源调查性 监测时,也按此频次采样。
⑤ 排污单位如有污水处理设施并能正常运转使污水能稳定排 放,则污染物排放曲线比较平稳,监督监测可以采瞬时样;对 于排放曲线有明显变化的不稳定排放污水,要根据曲线情况分 时间单元采样,再组成混合样品。正常情况下,混合样品的单 元采样不得少于两次。如排放污水的流量、浓度甚至组分都有 明显变化,则在各单元采样时的采样量应与当时的污水流量成 比例,以使混合样品更有代表性。 2 .污水采样方法
① 污水的监测项目按照行业类型有不同要求,在分时间单元采 集样品时,测定 pH、COD、BOD5、DO、硫化物、油类、有 机物、余氯、粪大肠菌群、悬浮物、放射性等项目的样品,不 能混合,只能单独采样。也就是说不能采集混合样。
② 对不同的监测项目应选用的容器材质、加入的保存剂及其用 量与保存期、应采集的水样体积和容器的洗涤方法等与地表水 基本相同。 ③ 自动采样 自动采样用自动采样器进行,有时间比例采样和流量比例采 样。当污水排放量较稳定时可采用时间比例采样,否则必须采 用流
量比例采样。所用的自动采样器必须符合国家环境保护总 局颁布的污水采样器技术要求 (待定 )。
④ 实际的采样位置应在采样断面的中心。当水深大于 1m时, 应在表层下 1/4 深度处采样;水深小于或等于 1m 时,在水深 的 1/2 处采样。 ⑤ 注意事项
a. 用样品容器直接采样时,必须用水样冲洗三次后再行采样。 但当水面有浮油时,采油的容器不能冲洗。
b. 采样时应注意除去水面的杂物、垃圾等漂浮物。
c. 用于测定悬浮物、BOD5、硫化物、油类、余氯的水样,必 须单独定容采样,全部用于测定。
d. 在选用特殊的专用采样器(如油类采样器)时,应按照该采 样器的使用方法采样。
e. 采样时应认真填写现场采样记录表。
3 .污水样品的保存、运输和记录 污水样品的组成往往相当复杂,其稳定性通
常比地表水样更 差,应设法尽快测定。采样后要在每个样品瓶上贴一标签,标 明点位编号、采样日期和时间、测定项目和保存方法等。 2.3 排污总量监测
1 .流量测量原则
① 污染源的污水排放渠道,在已知其 流量一时间”排放曲线波 动较小,用瞬时流量代表平均流量所引起的误差可以允许时 (小于 10%),则在某一时段内的任意时间测得的瞬时流量乘 以该时段的时间即为该时段的流量。
② 如排放污水的 “流量 —时间 ”排放曲线虽有明显波动,但其波 动有固定的规律,可以用该时段中几个等时间间隔的瞬时流量 来计算出平均流量,则可定时进行瞬时流量测定,在计算出平 均流量后再乘以时间得到流量。
③ 如排放污水的 “流量 —时间 ”排放曲线,既有明显波动又无规 律可循, 则必须连续测定流量, 流量对时间的积分即为总流量。 2 .流量测量方法
a. 污水流量计法: 污水流量计的性能指标必须满足污水流量计 技术要求。
b. 其它测流量方法:
1)容积法:将污水纳入已知容量的容器中,测定其充满容器 所需要的时间,从而计算污水量的方法。本法简单易行,测量 精度较高,适用于计量污水量较小的连续或间歇排放的污水。 对于流量小的排放口用此方法。但溢流口与受纳水体应有适当 落差或能用导水管形成落差。
2)流速仪法:通过测量排污渠道的过水截面积,以流速仪测 量污水流速,计算污水量。适当地选用流速仪,可用于很宽范 围的流量测量。多数用于渠道较宽的污水量测量。测量时需要 根据渠道深度和宽度确定点位垂直测点数和水平测点数。本方 法简单,但易受污水水质影响,难用于污水量的连续测定。排 污截面底部需硬质平滑,截面形状为规则几何形,排污口处须 有3m〜5m的平直过流水段,且水位高度不小于 0.1m。 3)量水槽法:
在明渠或涵管内安装量水槽,测量其上游水位可以计量 污水量。 常用的有巴氏槽。 用量水槽测量流量与溢流堰法相比, 同样可以获得较高的精度(± 2%〜± 5% )和进行连续自动测 量。其优点为:水头损失小、壅水高度小、底部冲刷力大,不 易沉积杂物。但造价较高,施工要求也较高。
4)溢流堰法:是在固定形状的渠道上安装特定形状的开口堰 板,过堰水头与流量有固定关系,据此测量污水流量。根据污 水量大小可选择三角堰、矩形堰、梯形堰等。溢流堰法精度较 高,在安装液位计后可实行连续自动测量。为进行连续自动测 量液位,已有的传感器有浮子式、电容式、超声波式和压力式 等。利用堰板测流,由于堰板的安装会造成一定的水头损失。 另外,固体沉积物在堰前堆积或藻类等物质在堰板上粘附均会 影响测量精度。在排放口处修建的明渠式测流段要符合流量堰 (槽)的技术要求。以上方法均可选用,但在选定方法时,应 注意各自的测量范围和所需条件。在以上方法无法使用时,可 用统计法。 3.平均浓度的确定
3污染物排放单位的污水排放渠道,在已知其
浓度一时间”排
放曲线波动较小, 用瞬时浓度代表平均浓度所引起的误差可以容许时(小于 10%),在某时段内的任意时间采样所测得的浓度,均可作为 平均浓度。
b的浓度代表平均浓度所引起的误差可以容许时,可等时间间 隔采集等
体积混合样,测其平均浓度。
C如 浓度一时间”排放曲线既有波动又无规律,则必须以 比 例采样
器 ”作连续采样。即确定某一比值,在连续采样中能使 各瞬时采样量与当时的流量之比均为此比值。以此种 “比例采 样器 ”在任一时段内采得的混合样所测得的浓度即为该时段内 的平均浓度。
3.国家水污染物排放总量控制项目如 COD 、石油类、氰化物、 六价铬、汞、铅、镉和砷等,要逐步实现等比例采样和在线自 动监测 4. 水质采样安全
采样人员进行安全防护,对保证采样的质量和顺利进行非常重要。不同区域采样,一定要按要求进行,并配备保证人员安全材和物品等。 太原市环境监测中心站 水质污染源监测采样记录表
的相应器
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