第三章环境水质监测实验室质量控制.ppt

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1、1,第三章 环境水质监测实验室质量控制一、重点与难点本章主要介绍水处理技术实验前的准备及实验过程中操作的基本知识。重点：水样的采集与保存，数据的处理与检验。难点：分析方法的标准化。,2,二、基本内容与要求1水质监测采样质量保证与质量控制（B）（1）水质监测频率和监测项目 了解地面水监测频率和监测项目的确定；了解地下水监测频率和监测项目的确定；掌握废水和污水监测频率和监测项目的确定；掌握水体沉积物监测频率和监测项目的确定。,3,（2）水样的采集和保护（A）了解采样容器的选择与洗涤；熟悉采样的基本要求；掌握各种水源采样方法；了解专门水样的采集与保存。（3）测定前的准备（C）熟悉试剂、溶剂和器皿的准

2、备工作；掌握水样的预处理；,4,2水质监测实验室基础（B）（1）分析仪器掌握天平，pH计，电导仪，冷原子荧光测汞仪，紫外可见分光光度计等各种分析仪器的操作及使用。（2）化学试剂与试液掌握试剂的质量规格和用途，试剂的使用和保存，水的规格和相应的质量检验方法和试液的分类。（3）水质监测实验室质量保证与质量控制掌握重量分析操作技术，容量分析操作技术，分光光度分析操作技术，样品前处理操作。,5,3实验室操作技术（A）（1）标准分析方法与分析方法的标准化 掌握标准分析，了解分析方法的标准化。（2）数据处理与检验 掌握误差，偏差，精密度，准确度，真值和单位等的定义；了解误差、偏差的来源和分类；了解有效数字

3、及其计算规则，异常值的舍去。（3）数据处理与检验 了解质量保证机构和职责，实验室内质量控制，实验室间质量控制。,6,三、学时和教学环节的安排 课堂教学4学时。介绍水质监测实验室基础知识。掌握误差，偏差，精密度，准确度等数据处理方法。合计4学时。,7,3 环境水质监测实验室质量控制,8,3.1水质监测采样质量保证与质量控制3.1.1水质监测频率和监测项目,3.1.1.1地面水监测频率和监测项目 水样的采集要有代表性，应能反映出时间和空间上的变化规律。为了掌握时间上的周期性变化.必须确定合理的监测频率。监测项目的选择也应做到能正确反映水体污染状况。,9,(1)监测频率的确定：根据实际情况确定:（P

4、132）理论计算。两种监测频率的计算方法。a.根据水体流量变化确定采样频率。b。根据所设置信水平下的精确度确定采样频率。（P133）,3.1.1.1地面水监测频率和监测项目,10,(2)监测项目的确定 选测项目过多会造成人力和物力的浪费，过少则不能准确反映水体污染状况。所以，必须合理地确定监测项目，使之能比较准确地反映水质污染状况。,3.1.1.1地面水监测频率和监测项目,11,通常按以下原则确定监侧项目：毒性大、稳定性高、易于在生物体中积累和有“三致”作用致癌、致畸、致突变)的污染物应优先监测。根据监测目的，选择国家和地方颁布的相应标准中所要求控制的污染物。有分析方法和相应手段进行分析的项目

5、。监测中经常检出或超标的项目。,3.1.1.1地面水监测频率和监测项目,12,13,3.1.1.2地下水监测频率和监测项目,(1)监侧频率的确定 确定方法与地面水的相同，根据实际情况确定，以理论计算为辅。根据实际情况确定。按照我国目前的环境管理要求与技术和装备状况等各方面的条件，提出下述各项内容。a.每年应按丰水期和枯水期分别采样，各地水期不同，则应按当地情况确定采样月份。采样期确定后,不得随意变更。,14,b.有条件的地方，按地区特点分四季采样。已建立长期观测点的地方，各观测点可按月采样。c.每一采样期至少采样一次。对有异常情况的井位应适当增加采样次数。d.作为饮用水的地下水采样点，每期应采

6、样两次，间隔时间至少10天。理论计算。可参照推荐的地面水监测频率确定。,3.1.1.2地下水监测频率和监测项目,15,(2)监测项目的确定 主要根据地下水在本地区的天然污染、工业与生活排污状况和环境管理的需要确定。常规监测项目的确定。根据国家环境质量报告书编写技术规定。地下水必测项目有总硬度、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、挥发性酚、氰化物、砷、汞、六价铬、镉、氟化物、细菌总数和大肠菌群。选测项目有pH、总矿化度、高锰酸盐指数、钙、铁、锰，钾、钠、硫酸盐、碳酸氢盆和石油类等。,3.1.1.2地下水监测频率和监测项目,16,特殊项目选测 a.生活饮用水。按国标GB 5749-85生活饮用水卫生标准中

7、规定的项目进行监测。此外，根据不同地区的特殊情况。还应选测特殊项目，如某些地方病流行地区应选测钼、碘和氟等。b.工业用水。工业上用作冷却、冲洗和锅炉用水的地下水，可增加侵蚀性二氧化碳、氯化物、磷酸盐、硅酸盐、总可溶性固体等监测项目。c.城郊、农村地下水。考虑到施用农药和化肥的影响，可增加有机磷、有机氯和总有机氮等监测项目。,3.1.1.2地下水监测频率和监测项目,17,d.污染源和被污染地区的地下水。这些地区应根据污染物的种类和浓度，适当增减监测项目。如采样点位于重金属污染严重的地面水流域。监测项目应增加重金属:在受采矿和选矿尾水影响的地方，可按矿物成分和丰度来确定监测项目;处于北方盐碱区和沿

8、海受潮汐影响的地区，可增加溴和碘等监测项目。,3.1.1.2地下水监测频率和监测项目,18,(1)监测频率的确定 为了获得具有代表性的废水样品，需要根据废水排出情况、废水性质(成分及浓度)和监测的要求确定采样频率和采样方法。车间排污口 a.连续稳定生产车间的排污口。应在一个生产周期内采集水样，根据监测需要可以采两种水样。,3.1.1.3废水和污水监测频率和监侧项目,19,(a)平均水样。在一个生产周期内(可以是8h.12h或24h)按等时间间隔采样数次。混合均匀后用于测定平均浓度。这种水样不适于测pH值。每次采样时。必须单独采样测pH值。也可以用连续自动采水器，取一个生产周期的水样进行分析。(

9、b)定时(或称瞬时)水样。每半小时或一小时取一个水样，找出污染物排放高峰，然后求采样周期内各水样测定结果的平均值.作为一个生产周期的平均值。采样频率为每月一次。每个周期为24h。,3.1.1.3废水和污水监测频率和监侧项目,20,b.连续不稳定生产车间的排污口(a)混合水样根据排污量大小，在一个生产周期内按比例采样，混合均匀后测定平均浓度。每月至少测一次二(b)定时水样根据排放规律，在一个生产周期内每小时采样一次，找出废水量最大、污染物浓度最高、危害最强的排放高峰。每个水样应分别测定。每月至少测两次。c.间断排污车间的排污口。对这类车间排污口要特别注意调查其排污规律和排污量，根据实际情况，在生

10、产时进行采样。每个生产周期至少采样8 1 0)次，每月监测一次。,3.1.1.3废水和污水监测频率和监侧项目,21,d.无规律生产车间的排污口。对于无规律生产车间的排污口、必须调查清楚其生产情况和排污的具体时间.每个周期为24h。根据排污的实际情况采样，一个生产周期内采样不少于810次。对于上述b、c、d类车间排污口排放的废水、如果工厂筑有废水池(均衡池)，则可在该池的排水口采样，采样频率为每月一次。工厂排污口。首先，要安排一个周期的连续定时采样，对水样做单独分析，以便找出污染浓度高峰。以后每季度测一次废水排放量，每月测两次水质情况。,3.1.1.3废水和污水监测频率和监侧项目,22,3.1.

11、1.3废水和污水监测频率和监侧项目,根据“谁污染谁监测”的原则，上述（一）车间排污口和（二）工厂排污口的废水均由工厂自行监测。环保监测部门可进行不定期的抽样监测，对重点污染源应进行必要的监督和检查。城市主要入江排污I-I结合对江河水质的例行监测，按丰、枯、平水期每年测3次.每次进行一昼夜或8h连续定时采样或用连续自动采水器采样，分析水样的平均浓度。,23,3.1.1.3废水和污水监测频率和监侧项目,确定采样频率和采样方法的注意事项.a.对于性质稳定的污染物。可将分别采集的样品混合后一次测定.对于不稳定的污染物，可在分别采样和分别测定后以平均值表示污染物浓度。b.测定pH值、溶解氧、硫化物、CO

12、D,BOD、有机物、大肠菌群、余氯和可溶性气体等的废水样，只能单独采样，不能组成混合样品，并要尽快分析。废水中无机物、氟化物、氯化物、砷、农药和重金属等应每隔半小时采集一个样品(最长不能超过1小时)，时间不能少于一个生产周期最好是24h或更长)。在8h内一个生产周期)，每隔2h采集一次的混合废水样往往缺乏代表性。,24,3.1.1.3废水和污水监测频率和监侧项目,c.对于排污情况复杂、浓度变化很大的废水，采样时间间隔要适当短些，有时需要510min采一个废水样口 d.废水中某些组分的分布很不均匀，如油和悬浮物，某些组分在分析中很易变化，如溶解氧和硫化物等口如果从全分析采样瓶中取出一份废水子样进

13、行这些项目的分析，必将产生错误的结果。因此，这类监测项目的水样应单独采集，有的还应在现场作固定。分别进行分析。,25,3.1.1.3废水和污水监测频率和监侧项目,(2)监测项目的确定不同类型企业的产品不同，工艺路线不同，排放废水中的污染物也不同。废水监测项目应能反映不同类型点源排放的废水特征，开展废水特征因子监测。确定监测项目的原则是:考虑排放废水的工厂、车间的行业性质和废水中污染物的类型;优先考虑国家和地方颁布的相应标准中要求控制的污染物;有相应分析方法的污染物;对超标的污染物需进行重点监测。,26,3.1.1.3废水和污水监测频率和监侧项目,监测项目按污水综合排放标准(GB8978-199

14、6)和地方标准中的控制项目分配到不同类型点源。地方各级环境监测站据此对重点污染源实施废水多因子监测(一般控制35个主要因子)，参见表:32和环境监测技术规范中有关内容。,27,28,29,3.1.1.3废水和污水监测频率和监侧项目,城市生活污水监测项目为COD,BOD5、氨氮、总氮、总磷、表面活性剂、磷酸盐、水温、细菌总数和大肠菌群等。根据高功能高保护的原则，必须从严控制向饮用水源保护区排放剧毒或卜二致”有毒化学物质.对废水污染物实施优先监测口剧毒化学物质有氰化物、汞、砷、六价铬、镉和有机磷农药等。“三致”有毒化学物质包括石棉、苯系物、挥发性卤代烃如氯仿、溴仿、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯等)

15、、有机氮农药(如五氯酚、六氯苯和双氯醚等)、氧代苯类(如氯苯、三氯苯和五氯苯等，、笨胺类、硝基苯类、苯酚类(如苯酚、间甲酚、2.4一二氯酚和2.4.6三氯酚等)，萘类(如萘和-萘胺等)、多环芳烃如苯并花等)。,30,3.1.1.4水体沉积物监测频率和监测项目,(l)监测频率的确定一般来说，沉积物的变化远比水质变化小，而且很少有突变性。枯水期采集水体沉积物比较方便。为此，一年内在枯水期采集一次即可口如果需要在一年内采两次，应分别在丰水期和枯水期采样。(2)监测项目的确定国家环境质量报告书编写技术规定提出的监测项目可供参考，必测项目:砷、汞、铬、铅、福、铜等。选测项目:锌、硫化物、有机氯农药、有机

16、磷农药、有机物等。为积累必要的资料。采样时应在现场侧定沉积物的PH和氧化还原电位(Eh)值。,31,3.1.2水样的采集和保护,水分析的目的，在于获取所研究水体水质的数据，为各种目的如水文地质、工程地质及环境质量评价等)提供资料。这不仅要求有灵敏性高、精密度好的分析方法，而且要根据使用日的，正确选定采样时间、地点、取样深度、取样方法以及样品的保存技术等，同时还需要科学而严谨的质量管理制度，像其他物质分析一样，水分析应注意控制分析误差，而往往采样环境、装样容器、采样技术以及采样人员，都有可能污染样品，这常常是误差的一个重要来源.必须注意工作的各个环节。以保证分析结果准确地反映水体的真实情况。,3

17、2,3.1.2水样的采集和保护,3.1.2.1采样容器的选择与洗涤(P139)洗涤时，可先用自来水将容器表面灰尘洗净。然后用高级清洁剂将内外油污洗净，用水冲洗干净，再用(I十1)盐酸溶液装满容器，浸泡一昼夜，倒出盐酸溶液若用来测定痕量组分，再用(1+1)硝酸溶液浸泡一昼夜后，倒尽硝酸溶液.最后用去离子水洗刷，至洗出波呈中性(用精密pH试纸检查)。容器洗净以后，都应检查洗涤质量。为此，将超纯水装满洗净的容器，放置48h，然后用测定样品相同的方法，测定水中的杂质。对用作采集测定一般项目水样的容器可检测其pH,Cl及NO3-情况，对供取测定痕量金属元素用的水样瓶，应要求更严。洗净的采样容器.在干净房

18、间晾干后。用纱布裹好瓶口，装于洗净的聚乙烯袋或清洁箱子内备用。,33,3.1.2水样的采集和保护,3.1.2.2采样的基本要求(1)采样前都要用欲采集的水样洗测容器至少三次，然后正式取样。(2)取样时使水缓缓流人容器，并从瓶口溢出。直至塞瓶塞为止。避免搅动水源，勿使泥沙、植物或浮游生物等进人瓶内。(3)水样不要装满水样瓶，应留1020ml 空间。以防温度变化时，瓶塞被挤掉。(4)取好水样、盖严瓶塞，确保瓶口不漏水后用石蜡或火漆封好瓶口:如样品运送较远，则应先用纱布或细绳将瓶口缠紧，再用石蜡或火漆封住。(5)当从一个取样点采集多瓶样品时。则应先将水样注入一个大的容器中.再从大容器迅速分装到各个瓶

19、中。,34,3.1.2.2采样的基本要求,(6)采集高温热水样时，水样注满后，在瓶塞上插人一内径极细的玻璃管.待冷却至常温.拔去玻璃管，再密封瓶日。(7)水样取好后，立即贴上标签，标签上应写明:水温、气温、取样地点、取样深度、取样时间、要求分析的项目名称以及其他地质描述。如样品经过化学处理，则应注明加人化学试剂的名称、浓度和体积。(8)尽量避免过滤样品，但当水样混浊时，金属元素可能被悬浮微粒吸附，一也可能在酸化后从悬浮微粒中溶出。因此，应在采样时立即用。.4知m滤器过滤，若条件不具备，也可以采取其他适当方法处理。,35,3.1.2水样的采集和保护,3.1.2.3各种水源采样方法(l)从地表水源

20、(泉、河流、湖泊)采取水样时.如水深不越过lm.可直接使水缓缓流人容器。注意防止砂粒、植物及浮游生物等进入瓶内。对流动泉水，应从泉水流出的地方或水流最汇集的地方取样。取样前如需清理水泉，则应待水流澄清、流量稳定后再取样。在水流湍急地点取样时，可用漏斗接上塑料管。使水经漏斗缓慢流入瓶内。从水源一定深度取样时，应用深水取样器。要求取样器应耐腐蚀，不吸附也不站污样乱.，能快速为水充满并能与周围水快速交换。在将水装入水样瓶以前，要保持水质稳定。,36,3.1.2.3各种水源采样方法,(2)在沼泽地取样时，最好在地下水流量大、水深及贮水多而又荫蔽的地点采取。并注意防止污泥、浮游生物及水而薄膜带入瓶内。(

21、3)从装有抽水机的水瓶取样时，应先开启抽水机。抽水11 5min，以抽出管道中的积水并清洗管道儿次，然后将胶管的一端接在水龙头上，胶管的另一端插人瓶内.打开水龙头，使水缓慢沿瓶壁流人瓶内，且不使发出水流声，至水从瓶口隘出并使瓶内的水更换几次为止。(4)从竖井、水井或非自喷井、非生产井取样时，取样前尽可能从井中抽出12倍水柱体积的水，待水位稳定以后.用取水器从水柱中部取样。,37,3.1.2.3各种水源采样方法,(5)从自喷井取样，须直接从喷出的水流采取，并尽可能距井日近些。如从装有水龙头的自喷井取样。取样前须将滞留在水管的水放掉并更换几次后再取样。(6)为取样而专门开凿钻井时，钻孔尽量不要用水

22、冲洗或泥浆钻进，待停钻且水位稳定以后再取样。如果钻孔用水冲洗成泥浆钻进。则在取样前必须先抽水，直到水的化学成分稳定后才能取样可在抽水过程中定时取样。侧定氯离子的含量。以判断水化学成分是否已经稳定)。,38,3.1.2.4专门水样的采集与保存,为了使天然水中的组分不发生变化，可以采取以下一些措施：例如，选择合适材料制作的容器;加酸或碱调整溶液的pH值，以控制溶液的物理或化学变化;加人化学试剂以抑制生物化学作用;冷冻贮存等。在对样品进行处理时，应当注意:样品必须透明、无混浊，否则应过滤后再加化学试剂;所用化学试剂，必须有一定纯度，以免由于试剂不纯而站污样品。因此。对使用的试剂应先进行检查，如纯度达

23、不到要求，则应改用更高级别的试剂或预先将试剂纯化。,39,3.1.2.4专门水样的采集与保存,（1）水样中需要现场测定的项目水的PH,游离二氧化碳等，极易发生变化，应在现场测定。对碳酸、重碳酸型泉水中的游离二氧化碳、重碳酸根、pH,钙、铁等项目，更应现场测定，以保证所得结果如实反映水质情况。（2）测定主要组分钾、钠、钙、镁、氯离子、硫酸根等的水样.取样后不需处理，直接送实验室进行分析。（3）测定痕量元素铜、铅、锌、镐、锰、镍等及特殊元素铀、铁等的水样在取样时应用硝酸将样品酸化至pH 2，以防止样品因环境条件的改变而引起组分变化。为此可事先按使用的容器容积，计算出应加人的酸量1L样品一般加(1+

24、1)硝酸溶液5mL).预先注人水样瓶内.转动样瓶，使酸润湿容器内壁，然后取样。,40,3.1.2.4专门水样的采集与保存,(4)测定酚、氰类的水样在取样时应加氢氧化钠碱化至，PH12，以防止微生物等的作用而造成损失。.按1L样品加1g氢氧化钠即可，容器应用硬质玻璃瓶，不能用塑料瓶。(5)测定侵蚀性二氧化碳的水样取容积250300mL具塞干净玻璃瓶，用水冲洗3次，再注水样至瓶口溢出.加人23g化学纯碳酸钙粉末(或经处理过的大理石粉末)，塞紧瓶塞，用石蜡或火漆封好，在标签上注明加入碳酸钙或大理石的量。与此同时.采取简分析或全分析样品，或另取一份不加碳酸钙的样品。,41,3.1.2.4专门水样的采集

25、与保存,(6)测定溶解氧的水样 先用欲取水样测洗溶解氧瓶，然后用倾注法或虹吸法沿瓶壁加人水样，使水溢出约一倍的容积为止。特别注意，不要使水样暴露在空气中或在样瓶内留有气泡。采样后最好在现场立即测定。如不能现场测定而需要储存、运输时.则应在取样后立即用移液管取1.00mL碱性碘化钾溶液如水样硬度大于35mgCaCO3/L，则加3.00mL)，将移液管插至瓶底。放出溶液;再如前操作，加人3.00mL二氯化锰溶液，迅速盖好摇匀，注意勿使空气进人瓶内(瓶内不留空间)。在标签上注明加人试剂的总体积。,42,3.1.2.4专门水样的采集与保存,(7)测定硫化物的水样 取500mL干净的硬质玻璃瓶，加入1m

26、L 20%醋酸锌溶液。1mL1mol/L氢氧化钠溶液，然后注入水样，盖好瓶塞，充分摇匀。标签上应注明外加试剂的准确体积。(8)测定铁的水样要求对三价铁和二价铁分别测定时。则应单独取样.并加入适当保护剂，以防止铁离子价态的变化或沉淀。取250mL玻璃瓶或聚乙烯塑料瓶注人水样后，加2.5 mL硫酸溶液（1十1)和0.5g硫酸铵。充分摇匀，密封。(9)测定有机农药残留量的水样取3-5I.水样于硬质玻璃瓶中(不能用塑料瓶)。加硫酸酸化至pH2,密封。低温保存。,43,3.1.3测定前的准备,3.1.3.1试剂、溶剂和器皿(1)试剂用于水分析的化学试剂，除特别注明试剂的规格外，一般均用分析纯试剂。或经过

27、提纯的试剂。(2)溶剂水分析所用的溶剂主要是水。金属蒸馏器和全玻璃蒸馏器制备的蒸馏水。因含有痕量金属杂质和微量玻璃溶出物。因此，这种蒸馏水只适用于配制一般定量分析试液，不宜用其配制分析重金属及痕量非金属的试液。对微量或痕量元素的分析，则要求用高纯水。高纯水可采用石英蒸馏器进行二次或三次再蒸馏而得到(为消除可能随水煞气而挥发的杂质.还可采用亚沸石英蒸馏器)。也可以通过离子交换树脂精制为去离子水。表3-3中列出了对溶剂水纯度的质量要求和检验方法。,44,3.1.3.1试剂、溶剂和器皿,配制试剂溶液时，应严格按操作规程要求.对不稳定的试剂应现用现配;对见光易分解的溶液应贮存于棕色瓶内。标准溶液贮存期

28、，浓度可能产生变化.应定期进行标定和检查口溶液配好后。应在瓶上写好标签，注明名称、浓度和配制日期。所有配制溶液的资料，如名称、数量和有关计算，都应记在原始记录上。,45,3.1.3.1试剂、溶剂和器皿,（3）器皿 容量器皿。滴定管、量瓶和吸管是化学分析过程中准确度量溶液体积的三种基本容量器皿。它们的精度如何.直接影响分析结果。对于水中一般化学组分的常规分析，使用国产一级或二级容量器皿。其准确度已能满足要求。在进行准确度要求较高的分析工作时.应对所使用的容器进行校准。,46,3.1.3.2水样的预处理,(1）悬浮物的除去在水分析中，常常需要将待测成分中溶解的和悬浮状态的含量区分开。可选用高速离心

29、机离心分离。使悬浮物沉聚。也可用红带定量滤纸或烧结玻璃滤器过滤。一般采用450nm孔径的薄膜滤器过滤。能通过45(1nm滤器的部分为溶解状态，被滤器保留的部分为悬浮状态。过滤操作应在取样过程中或在取样之后立即进行，以免待测成分的溶解状态和悬浮状态的浓度发生变化。有些测量技术，例如离子选择性电极对不溶解的物质不发生响应，因而可不经分离而测定溶解状态的待测成分。,47,3.1.3.2水样的预处理,(2)有机干扰物的消除 当水样中含有有机物时，会对某些元素的测定带来干扰，视不同情况可采用以下处理方法。(p144),48,3.1.3.2水样的预处理,(3)分离、隐蔽和预富集 分离、隐蔽或预富集是水分析

30、中经常采用的方法。虽然有的项目可不经分离或隐蔽而直接进行测定，扰，需要先分离或隐蔽。先富集才能进行测定。但许多样品的测定常因有其他组分的干扰有时由于待测组分的含量低于测定方法的检测下限，则需要预先富集才能测定。,49,3.1.3.2水样的预处理,挥发、蒸馏与蒸发浓缩法 挥发与蒸馏是利用某些组分固有的挥发性，或加入某些试剂，使原来在体系内的一些化合物、元素或离子转化为另一种易挥发的物质从而达到富集的目的。蒸发浓缩也是常用的一种富集方法。但只能富集而起不到消除干扰的作用，干扰组分的浓度一般也会相应的增高。,50,3.1.3.2水样的预处理,沉淀分离法。沉淀分离法是利用被测组分和干扰组分与某种沉淀反

31、应生成的产物溶解度的不同，进行分离或富集的一种手段。为了提高沉淀分离的选择性有时还结合使用掩蔽剂。溶剂萃取法。试样中的待测物质与试剂反应生成不带电荷的络合物与水不相混溶的有机溶剂与之共振荡，静置分层后，某些组分进人有机溶剂组分则仍留在水相，从而达到分离富集，这种方法称为萃取分离。,51,3.1.3.2水样的预处理,萃取实验条件的选择。(p146)溶剂萃取操作方法。(p147),52,3.1.3.2水样的预处理,离子交换法。离子交换方法叮分静态交换和动态交换，一般选用动态交换，在装有树脂的特制的交换柱中进行。具体操作步骤见(p147148)。,53,3.2 水质监测实验室基础,3.2.1分析仪器

32、 目前的分析仪器种类有很多，如天平、p I-1计、电导仪、冷原子荧光测汞仪、紫外可见分光光度计等。,54,3.2.1.1天平 天平是化学分析实验室最重要的一次计量基准。近年来随着科学技术的发展.在天平上引入了现代电子控制技术，日前已得到应用的有磁悬原理和石英振荡原理，而在宇宙航行方面，则已设想在物体失重条件下，使用质量运动的质量原理来进行称量，如惯性平衡等。这里介绍的主要是实验室最普遍的架盘天平，即新制造的。使用中和修复后的单杠杆天平和双盘、单杠杆、等臂式架盘天平。操作使用：见P（149）,55,3.2.1.2 pH计 本检验程序适用于新生产、使用中和修理后的实验室pH计。便携式pH计可作为p

33、H计使用的实验室通用离子计的检验。pH 在化学上的定义为水溶液中氢离子浓度的负对数，在离子强度极小的溶液中，活度系数接近干1。此时pH值可以表示为氢离子摩尔浓度的负对数。,56,3.2.1.2 pH计,检验条件 a.对环境的要求:pH检验对环境有一定要求，主要是温度、湿度、标准液和电极系统的温度恒定系数与干扰因素、详见表3-7。b.pH标准溶液:仪器配套使用的标准溶液应选用经检定合格的pH标准物质配制。检验0.(1VI级pH计应使用国家计量局国家技术监督局)规定的一级pH标准物，其他级别的仪器使用二级pH标准物质。c.电位差计:供检验用的标准直流电位差计(量程不小于1v其准确度应高于被检电位差

34、计测量准确度的5倍，按电位差计的要求配备标准电池和检流计。,57,3.2.1.2 pH计,外观检验 a甲仪器各调节器应能正常调节，所有各紧固件无松动。b.玻璃电极完好无裂纹，内参比电极应浸人内充溶液中，电极插头应清洁，干燥。c.甘汞电极内应充满Kcl饱和液，内参比电极应浸入内充溶液中。盐桥孔隙内无吸附固休杂质，电解质溶液缓缓渗出(可用干滤纸测试或观察一定时间内出口处有无结晶)。电位计检验(P150),58,3.2.1.3电导仪 电导仪是电化学测量仪器，它用于测量电解质溶液的电导率。实验室常用的电导仪是电极电导测量仪。这类仪器的准确度优于1%的惠斯登电桥和金属材料制成的电导池所组成的仪器。电导池

35、常用铂黑电极，也可以用其他耐腐蚀材料如不锈钢、石墨、镍等制作。除此之外，还有无电极电导法，如利用电磁感应原理的电磁浓度计。本节主要介绍用铂黑电极的电极仪测定水溶液电导率的有关问题和检定方法。,59,3.2.1.3电导仪,(1)检验项目与方法电计性能检验(P151152)电导仪的整机检验(P152),60,3.2.1.3电导仪,(2)检定注意事项 a.测定时要注意温度控制.用足够大的水浴将水样温度控制在(25士0.5):范围内，否则应测蟹水溶液的温度进行校正口 b.测量电导率时电极表面不得有气泡，测量不同水样时，每测一个水样之后都要充分冲洗电导池，特别是溶液电导率差别较大时更需注意冲洗。c.电导

36、仪的电器部分的维护和其他电化学仪器一样要防潮、防尘、保持绝缘性能良好。要防止震动冲击，以免发生线路接触不良或短路。,61,3.2.1.3电导仪,d.使用前要检验铂黑是否脱落、破损。否则要重镀铂黑，方法是将1g氯铂酸和12mLHAc溶于水中，将清洗的电极浸入，两个电极都接在1.5kV干电池的负极上，电极的正极与一段铂丝相连，并将铂丝也浸人镀液中。适当控制电流，以刚刚产生少量气泡为限，直到两片电极被镀满铂黑为止。,62,3.2.1.4冷原子荧光测汞仪,冷原子荧光测汞仪属原子荧光光谱仪类的测汞专用仪器，环保部门所用测汞仪大多属此类。仪器主要由激光源、聚光系统、原子光电检测器等组成。仪器的原理为低压汞

37、灯发出的X53.7nm波长的激发光，通过光透镜聚焦照射在所产生的汞蒸气.1:.当基态汞原子被激发到高能态再返回基态时辐射出荧光，经透镜聚焦于光电倍增管、光电流经放大。其模拟信号yr用记录器记录峰值，或由微机处理成数字数据。当汞浓度很低时，荧光强度与汞浓度呈线性关系。,63,3.2.1.4冷原子荧光测汞仪,绝缘电阻。用500v兆欧姆表。在环境温度为15 20。相对湿度不大于80%时进行检验，阻值应不得小20 M为合格。噪声。仪器外接220v交流稳压电源.输出端接2mV记录器，仪器预热0.5 h后，用最高灵敏挡记录口连续运转1h，仪器波动的最大峰值应小于0.2mV。零点漂移。按检测噪声的操作条件，

38、零点漂移（1 h）值应小于士1mV。重复性(P153),64,3.2.1.5紫外、可见分光光度计 紫外，可见分光光度计由光源、单色器、样品室和光测量部分组成口可根据使用的波长范围、光路的构造、.单色器的结构、扫描系统分为不同的类型。紫外、可见外光光度法的基本原理是根据物质的分子在紫外与可见光区的吸收光谱特征和朗伯一比尔定律来进行定量分析的，溶液的吸光度与其浓度的关系如下:,65,3.2.1.5紫外、可见分光光度计,66,3.2.1.5紫外、可见分光光度计,（1）外观与初步检验 新购仪器下列标志必须齐全:仪器名称型号、制造厂、出厂时间与编号。仪器应能平稳地放在工作台上。各紧固件均应紧固良好，调节

39、旋钮、按键和开关均能正常工作。无松动现象;电缆线的接插件均应配合紧密.接触良好，样品架拉杆无松动或卡住现象，并能正确定位;各透光孔的透光量应一致。仪器处于工作状态时。电源稳定，光源无抖动闪耀现象，氢灯或氖灯起辉正常。仪器波长置于580nm时，在样品室内能看到亮度均匀边界清晰的橙色光斑，光斑随狭缝宽度增大而增强。,67,3.2.1.5紫外、可见分光光度计,配套的吸收池透明光洁，无划痕斑点、裂纹.石英吸收池应有标志。（2）波长准确性的调整 用石英汞灯的光谱线作参考波长时，狭缝宽度选用0.02mm.从短波向长波方向对汞谱线进行测量比氢灯用486.13 nm谱线，氘灯用486.00谱线.钨灯用谱铷滤光

40、片528.7nm和808nm吸收峰作参考波长，连续测量三次然后按下式计算:,68,对不带汞灯或无法安装笔形汞灯的仪器允许用钦玻璃或氧化钦的高氯酸溶液的吸收峰作参考波长。,69,3.2.2化学试剂与试液,3.2.2.3试剂的规格和用途 我国化学试剂属于国家标准的标有GB代号，属于化工部标准的标有HG或HGB(暂行)代号。常见试剂的质量分四种规格。优级纯为一级品，义称保证试剂，主成分含量高。杂质少。用于精确分析和研究工作。有的还可作基准物质。分析纯为二级品，质量略低于优级纯。用于一般分析和科研。化学纯:为三级品，质量较分析纯差，但高于实验试剂。用于工业分析及教学实验。实验试剂:为四级品，杂质含量更

41、多，但比工业品纯度高。主要用于一般化学实验。在环境样品分析中一级品可用于配制标准溶液，二级品用于配制定量分析中的普通试液，三级品只能用于配制半定量或定性分析中的普通试液或清洁剂。,70,3.2.2.2试剂的便用和保存 使用化学试剂必须遵守以下原则：取用固体试剂，“只出不进，量用为出”.多余的试剂不允许再故回原试剂瓶。用清洁的牛角匙从试剂瓶中取用试剂，严禁用手抓取。取用液体试剂，“只准倾出.不准吸出”，即先倾出适量液体试剂至洁净千燥的容器内，再用吸管吸取，而不准直接从原试剂瓶中吸取液体。倒出的试剂也不准再放回原试剂瓶。取用化学试剂前，还应检查试剂的外观，注意其生产日期，不能用失效的试剂。如果怀疑

42、有变质可能，应经检验合格后再使用。使用中，要注意保护试剂瓶的标签，万一失掉应照原样补写并贴牢。倾倒液体试剂时。瓶签朝上，以免试剂淌下腐蚀标签。,71,3.2.2.2试剂的便用和保存,保存化学试剂的一般原则是:分类摆放，化学试剂较多时，应根据阳离子或阴离子等方法分类，分开摆放，取用后放回原处。剧毒试剂如氰化钠（钾)、氧化砷、汞盐等应储存于保险柜中，并有专人保管。易挥发试剂应储放在有通风设备的房间内。易燃、易爆试剂应储存于铁皮柜或砂箱中。剧毒与易燃易爆试剂的储存还必须遵守关干防火、防爆、防中毒的有关规定。所有的试剂瓶外面应擦干净，储存在干燥洁净的药柜内，最好置于阴暗避光的房间，有些试剂保存不当.非

43、但危险且易变质，因此必须注意影响试剂变质的有关因素。,72,3.2.2.2试剂的便用和保存,空气影响:空气中的氧、二氧化碳、水分、纤维和尘埃都可能使某些试剂变质。化学试剂必须密封储于容器内、开启取用后立即盖严。必要时应加蜡封。温度影响:试剂变质的速度与温度有密切的关系，必须根据试剂的性质选择保存环境的温度。光的影响:日光中的紫外光能使某些试剂变质。这些试剂中属于一般要求避光的。可装在棕色瓶内，属于必须避光的，在棕色瓶外还要包一层黑纸。杂质影响:不稳定试剂的纯净与否对其变质情况的影响不容忽视，贮存和取用这类试剂时应特别注意防止杂质污染。,73,3.2.2.3 水,我国国家标准GB 6682-86

44、,“实验室用水规格”规定了实验室用三个等级净化水的规格和相应的质量检验方法.应根据实验工作的不同要求选用不同等级的水。(1)外观实验室用水的外观应为无色透明的液体。(2)等级实验室用水分为以下三个等级。一级水基本上不含有溶解或胶态离子杂质及有机物。它可用二级水经进一步处理而制得。例如可用二级水经过蒸馏、离子交换混合床和0.2m的过滤膜的方法，或者用石英装置经进一步蒸馏而制得。一级水用于制备标准水样或分析超痕量物质的实验。,74,3.2.2.3 水,二级水可含有微量的无机、有机或胶态杂质。可采用蒸馏、反渗透或去离子后再行蒸馏等方法制备。用于精确分析和研究工作。三级水适用于一般实验室试验工作。它可

45、以采用蒸馏、反渗透或去离子等方法制备。实验室用水的原料水应当是饮用水或比较纯净的水(如有污染，则必须进行预处理)。,75,3.2.2.3 水,(3)贮存 在贮存期间，水样站污的主要原因是由于聚乙烯容器可溶成分的溶解或水吸收了空气中的二氧化碳和其他杂质。所以，一级水尽可能用前制备。不贮存。二级水适量制备后，可贮存在预先经过处理并用二级水充分清洗过的、密闭的聚乙烯容器中。三级水的贮存容器和条件应类似于二级水。,76,3.2.2.4试液,(1)普通试液溶质以分子、原子或离子状态分散于溶剂中构成的均匀而又稳定的体系叫试液，未规定精确浓度只用于一般实验的试液称普通试液。水和溶剂 a.水:配制普通试液的实

46、验用水必须符合GH 6682-86实验室用水规格”中三级水的质量要求。b.溶剂:溶剂与所用溶质的纯度应相当，若其纯度偏低，需经蒸馏或分馏。收集规定沸程内的馏出瓶必要时应进行检验质量合格后再使用。,77,3.2.2.4试液,溶质 配制普通试液所用的试剂纯度应满足试验准确隆的需要，一般均为分析纯以上。若未作明确规定，则表示试剂纯度为“分析纯”。容器 一般应用聚乙烯瓶或硬质玻璃试剂瓶盛放试液。玻璃容器耐碱性较差.腐蚀后溶出物将污染试液，故必须用聚乙烯瓶贮存碱性试液。软质玻璃耐酸性和耐水性也比较差，故不许用此种玻璃容器长期盛装试液。聚乙烯瓶必须具有内盖，玻璃试剂瓶的磨口必须能与瓶口密合，以防杂质侵人和

47、溶剂或溶质挥发逸出。需避光的试液应用棕色瓶盛装试液，必要时可用黑纸包裹试剂瓶。,78,3.2.2.4试液,(2)试液的使用和保存 吸取试液的吸管应预先洗净、晾干。多次或连续使用时，每次用后应妥善存放避免污染，不允许裸露平放在桌面或插在试液瓶内。问时取用相同容器盛装的几种试液.特别是当两人以上在同一台面上操作时，应注意勿将瓶塞盖错，以避免造成交叉污染。试液瓶内液面以仁的内壁，常有水汽凝成的成片水珠，用前应振摇以混匀水珠和试液。,79,3.2.2.4试液,每次取用试液后应随即盖好瓶塞，不能为了省事而让试液瓶口在整个分析操作过程中长时间敞开口。已经变质、污染或失效的试液应随即处理，以免与新配试液混淆

48、而被误用。使用或保存过程中，试液瓶附近不许放置加热设备以防试液温升变质。贮有试液的容器应放在试液橱内或无阳光直射的试液架上，试液架应安装玻璃拉门，以免灰尘聚在瓶口上而导致在倒取试液时引进污染。必要时叮在瓶口罩上烧杯防尘。,80,3.2.2.4试液,(3）缓冲液 缓冲溶液是一种能刘一溶液的酸度起稳定作用的试液。它能耐受进入其溶液中的少量强酸强碱性物质或将溶液稍加稀释而保持溶液pH值不变。配制缓冲溶液的实验用水必须是新鲜蒸馏水，并达到GB 6682-86中三级水的要求。配制H值6以上的缓冲溶液时，还必须赶除二氧化碳并避免其侵人。所用试剂纯度应在分析纯以上。所有缓冲溶液都应避开酸性或碱性物质的蒸气。

49、保存期不得超过三个月口出现浑浊、发霉、沉淀等现象，即应弃去重配。,81,3.2.2.4试液,（4）标准溶液 由所使用的试剂配制的各种元素、离子、化合物或基团的已知准确浓度的溶液称标准溶液。其中，用于滴定分析叫标准滴定溶液，用于标定其他溶液的叫标准参考溶液。标准溶液可由基准物质直接配成，或用其他方法进行标定。所需实验用水至少应符合GB6682-86中二级水的要求。配制或标定标准溶液的试剂必须是基准试剂或纯度至少要求在优级纯以上。仪器工作中所使用的分析天平的祛码、滴定管、容量瓶及移液管均需校正。标准溶液的浓度单位一般使用mol/L。通常所说的标准溶液的浓度即20时的浓度，否则应予以校正。配制0.0

50、2mol/L或更稀的标准溶液时，应于临用前将浓度较高的标准溶液用煮沸并冷却的水稀释.必要时重新标定。,82,3.2.2.4试液,(5)废液 在监测分析过程中也会产生废液，其中还有些是剧毒物质和致癌物质，如果直接排放，就会污染环境，损害人体健康，所以尽管实验过程中所产生的废液最少，也必须处理。废液的贮存。实验室废液种类很多，但量不大，通常监测分析过程产生的废液在贮存到一定数量时才集中处理。贮存废液要求做到:a.用于回收的废液分别用洁净的容器盛装。以免交叉或引进污染。b.根据治污分置”的原则。浓度高的废液应集中贮存，浓度低的经适当处理后至排放标准即可排出。,83,3.2.2.4试液,c.废液禁止混