本书采用问答的形式,从实用的角度着手,汇总了水环境监测和分析中的各项技术内容,既包括基本知识、水质标准、监测方案的设计,也包括水样的采集、储运、预处理、水样物理性质、非金属无机物、金属化合物、有机物的测定,还包括生物监测、底质监测、应急监测和自动检测等综合性监测,同时还介绍了常用水质监测仪器的操作方法。本书内容丰富,资料翔实,可查阅性强。可供从事水质保护和监测的环保技术人员、管理人员阅读,也适合于在校学生、在职人员培训时参考,还可供环保业余爱好者、宣传工作者参考。
一、基本知识1(一)水污染与水质监测11.什么是水体?水体有几种类型?12.什么是水体污染?13.什么是一次污染物?什么是二次污染物?24.水体污染源可分为哪些种类?25.什么是化学性污染?常见的化学性污染物有哪些?36.水体的物理性污染主要有哪些类型?47.水体的生物性污染主要有哪些类型?58.什么是水体富营养化?水体富营养化有哪些危害?59.水污染是怎样危害人体健康的?610.污染物在水体中是怎样迁移和转化的?711.地下水与地表水的水质各有哪些特点?812.生活污水中有哪些污染物?813.工业废水可分为哪些种类?914.水质监测可分为哪些种类?915.水质监测的一般工作环节有哪些?1116.什么是质量认证?什么是实验室认可?12(二)水质标准1217.常见的水质指标有哪些?1218.我国已颁布的水质标准主要有哪些?1319.《地表水环境质量标准》将我国地表水水域分为哪几类?1620.《地表水环境质量标准》中规定的基本项目标准限值是多少?1721.《地下水质量标准》将我国地下水分为哪几类?1822.《地下水质量标准》中规定的质量分类指标及其限值是什么?1923.《海水水质标准》将海水水质分为哪几类?2124.《海水水质标准》中规定的水质指标及其限值是什么?2125.《生活饮用水卫生标准》对饮用水水质有哪些要求?2426.《污水综合排放标准》对污水的排放做了哪些规定?2527.城镇污水处理厂污染物排放应符合什么标准?2628.城市污水有哪些再生利用的途径?有哪些水质标准?2829.城市污水再生用作城市杂用水时对水质有什么要求?3030.城市污水再生用作地下水回灌时对水质有什么要求?3131.城市污水再生用作工业用水时对水质有什么要求?32(三)常见方法与仪器3332.常见的水质分析方法有哪些?3333.什么是紫外-可见分光光度法(UV)?3434.紫外-可见分光光度计应怎样使用和维护?3535.紫外-可见分光光度计怎样进行使用前的调节?3536.什么是原子吸收分光光度法(AAS)?3637.原子吸收分光光度计的构造是怎样的?3738.原子吸收法可用于测量哪些物质?3839.什么是标准曲线法?什么是标准加入法?3940.什么是气相分子吸收光谱法(GPMAS)?4041.什么是原子荧光光谱法(AFS)?4142.什么是电位法(EP)?4243.什么是色谱分析法?它有哪些种类?4244.气相色谱仪的原理是怎样的?4345.应怎样选择气相色谱的色谱条件?4446.什么是气相色谱-质谱联用(GC-MS)?4647.什么是归一化法?4648.什么是内标法?4749.积分仪有哪些积分参数?其含义是什么?4750.气相色谱仪使用中的常见问题有哪些?4851.什么是顶空分析法?4952.什么是液相色谱质谱联用(LC-MS)?它在水质监测上有哪些应用?4953.什么是等离子发射光谱法(ICP-AES)和等离子发射光谱-质谱法(ICP-MS)?5054.什么是离子色谱法(IC)?5155.超临界色谱法(SFC)在水质监测上有哪些应用?5156.什么是光声光谱法(PAS)?5257.怎样对水质监测的结果进行校核?52二、水质监测方案的制订5458.水质监测的方案主要包括哪些内容?5459.监测地表水时,应该对被监测水体的背景做哪些调查?5560.监测地表水时,监测断面的布设原则是什么?5561.河流的监测断面应该怎样设置?5662.湖泊、水库的监测断面应怎样设置?5763.监测地表水时,应怎样设置采样垂线和采样点?5864.进行地表水监测时,怎样确定采样时间和采样频率?5965.水污染源监测中应该做哪些基础资料的调查?5966.水污染源监测中应该怎样确定采样点?6067.水污染源监测中应该怎样确定采样时间和采样频率?6168.监测地下水时,应该对被监测水体的背景做哪些调查?6169.监测地下水时,应该怎样设置采样点?6270.进行地下水监测时,怎样确定采样时间和采样频率?6371.选择监测项目时,应遵循哪些原则?6372.监测地表水时,通常需要监测哪些项目?6473.监测工业废水时,通常需要监测哪些项目?6674.监测地下水时,通常需要监测哪些项目?6775.监测饮用水时,通常需要监测哪些项目?68三、水样的采集、保存和预处理69(一)各类水样的采集6976.水样有哪些类型?6977.什么是瞬时水样?什么情况下需要采集瞬时水样?6978.什么是混合水样?什么情况下需要采集混合水样?7079.什么是综合水样?什么情况下需要采集综合水样?7080.还有哪些其他的采样类型?7181.采样前应做哪些准备?7282.容器的材质对水样有何影响?容器的材质应符合哪些要求?7283.实验室使用的容器材质有哪些种类?它们有什么特点?7384.水样容器应该怎样清洗?7485.采集地表水时,一般使用哪些采样器?怎样操作?7586.采集地表水时需要注意哪些问题?7687.怎样采集封闭管道中的水样?7788.怎样采集降水?7789.采集地下水时一般使用哪些采样器?7790.采集地下水时,应特别考虑哪些因素?7891.采集废水有哪些方法?采集时应注意什么?7992.监测微生物时应怎样采集水样?8093.采集放射性样品应使用什么设备?8194.采样时在现场应记录哪些内容?8195.自动采样设备有哪些种类?8196.怎样用浮标法测流量?8297.怎样用流速仪测流量?8298.怎样用容积法测流量?8399.怎样用溢流堰法测流量?83(二)水样的运输和保存84100.水样在运送过程中需要注意哪些问题?84101.水样在保存中容易发生哪些变化?85102.保存水样的方法有哪几种?85103.加入药剂法保存水样通常根据哪些原则进行?86104.对于常见的监测项目,应怎样保存水样?86(三)水样的预处理88105.常见的预处理方法有哪些?88106.什么是消解法?89107.湿式消解法有哪几种?89108.怎样用干灰化法消解水样?91109.水样的富集和分离方法有哪些?91110.怎样用挥发法处理水样?91111.怎样用蒸馏法处理水样?92112.溶剂萃取法有哪些应用?92113.什么是离子交换法?93114.怎样用离子交换树脂进行分离操作?94115.什么是共沉淀分离法?95116.什么是吸附法?怎样用活性炭富集水样?96117.怎样用活性炭富集水样?96四、水质指标的测定98(一)感官物理性状的测定98118.为什么要测定水温?98119.怎样用水温计和深水温度计测定水温?99120.怎样用颠倒温度计测定水温?100121.怎样用热敏电阻温度计测定水温?101122.水中嗅气的来源主要有哪些?101123.怎样用定性描述法监测水样的嗅气?101124.怎样用嗅阈值法监测水样的嗅气?102125.水的味道强弱应怎样表示?102126.什么是水的色度?103127.什么是表色和真色?104128.怎样用比色法测水的色度?104129.怎样用稀释倍数法测水的色度?105130.怎样用分光光度法测水的色度?105131.什么是水的浊度?浊度与色度有什么区别?105132.浊度的大小是怎样表示的?106133.怎样用目视比浊法测浊度?106134.怎样用分光光度法测浊度?107135.怎样用浊度计测浊度?107136.测定水的浊度有什么意义?108137.什么是透明度?怎样测透明度?108138.水中的固体可分为哪些种类?109139.怎样测定总固体、悬浮固体和溶解固体?110140.什么是水的电导率?110141.电导仪的工作原理是怎样的?111142.电导化有哪几种?112143.怎样用电导仪测定水的电导率?113(二)一般性化学指标的测定113144.什么是水的含盐量(矿化度)?113145.什么是水的氧化还原电位?应怎样测定?114146.水中的酸度来自哪里?水的酸度增加可以带来哪些危害?115147.应怎样测定水的酸度?115148.水中的碱度来自哪里?116149.怎样测定碱度?116150.什么是pH?117151.怎样用比色法测定水的pH?117152.怎样用玻璃电极法(pH计)测定水的pH?118153. pH计的玻璃电极应怎样使用和维护?118154. pH计的参比电极应怎样使用和维护?119155.什么是水的硬度?120156.硬度有哪几种?121157.硬度采用什么单位衡量?其标准限值是多少?121158.测定硬度有什么意义?122159.怎样测定水的硬度?123(三)非金属无机物的测定124160.为什么要测定水中的溶解氧(DO)?124161.怎样用碘量法测定溶解氧?125162.碘量法有哪些修正法?126163.怎样用溶解氧电极法(溶解氧仪)测定溶解氧?126164.氮在自然水体中有哪些存在形式?127165.怎样用凯氏法测定凯氏氮?128166.怎样用气相分子吸收光谱法测定凯氏氮?129167.怎样用气相分子吸收光谱法测定氨氮?130168.怎样用纳氏试剂比色法测定氨氮?130169.怎样用蒸馏滴定法测定氨氮?131170.怎样用水杨酸次氯酸盐分光光度法测定氨氮?132171.怎样用电极法测定氨氮?132172.怎样测定水中的亚硝酸盐氮?133173.怎样测定水中的硝酸盐氮?134174.怎样测定水中的总氮?136175.磷在水中有哪些存在形式?136176.怎样用钼酸铵分光光度法测定水中的总磷?137177.水中的硫酸盐有哪些危害?137178.水中的硫酸盐应怎样测定?138179.水中的硫化物有哪些危害?139180.测定水中的硫化物有哪些方法?139181.水中的氯离子来自哪里?140182.为什么要限制水中氯离子的含量?141183.测定水中氯离子含量有哪些方法?142184.怎样测定水中的游离氯和总氯?143185.氰化物有哪些结构形式?其毒性如何?144186.测定氰化物含量前应怎样预处理水样?144187.怎样测定水中氰化物的含量?145188.氟对人体有哪些危害?水体中的氟来自哪里?146189.测定水中氟化物的含量有哪些方法?如何进行预处理?146190.怎样用氟离子选择电极法测定水中氟化物的含量?147191.怎样用氟试剂分光光度法测定水中氟化物的含量?148192.怎样用茜素磺酸锆目视比色法测定水中氟化物?148193.怎样用硝酸钍滴定法测定水中氟化物?149194.砷对人体有哪些危害?149195.怎样用硼氢化钾硝酸银分光光度法测定水中的砷?150196.怎样用二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法测定水中的砷?150(四)金属化合物的测定151197.重金属污染有哪些危害?151198.什么是价态分析技术?152199.汞在环境中是怎样存在的?152200.汞对人体有哪些危害?153201.怎样用冷原子吸收分光光度法测定水中的汞?154202.怎样用冷原子荧光法测定水中的汞?154203.怎样用双硫腙分光光度法测定水中的汞?155204.如何测定水中的甲基汞?156205.铁与健康有什么关系?156206.铁在水体中是怎样存在的?157207.怎样用邻菲啰啉分光光度法测定水中铁的含量?158208.怎样用火焰原子吸收分光光度法测定水中的铁含量?159209.镉对人体有哪些危害?159210.怎样用原子吸收分光光度法测定水中镉(铜、铅、锌)的含量?160211.怎样用石墨炉原子吸收分光光度法测定痕量镉(铜、铅)的含量?161212.怎样用双硫腙分光光度法测定水中的镉?162213.怎样用示波极谱法测定镉(铜、铅、锌、镍)?163214.怎样用阳极溶出伏安法测定镉(铜、铅、锌)?163215.铜对人和环境有什么影响?164216.测定水中的铜有哪些方法?164217.铅对人体有哪些危害?165218.怎样测定水中铅的含量?166219.锌对自然环境有哪些影响?166220.怎样测定水中的锌?167221.铬在水体中有哪些存在形式?它们对环境有何影响?167222.怎样测定水中六价铬的含量?168223.怎样测定水中总铬的含量?169224.怎样测定水中的锰?169225.怎样测定水中的铍?170226.银与身体健康有什么关系?171227.测定水中银的含量有哪些方法?172(五)有机物的测定173228.水中有机物的来源主要有哪些?173229.为什么测定有机物要使用一些综合性指标?常见的指标有哪些?173230.什么是化学需氧量(COD)?174231.测定COD的常规方法是什么?175232.怎样用快速消解分光光度法测定COD?176233.怎样用恒电流库仑滴定法测定COD?176234.什么是高锰酸盐指数(OC)?178235.怎样测定高锰酸盐指数?178236.生化需氧量(BOD)的意义是什么?179237.生化需氧量(BOD)由哪两部分组成?179238.怎样用稀释与接种法测定BOD5?180239.稀释水需要符合哪些要求?181240.怎样确定水样的稀释倍数?182241.怎样用检压法测定BOD5?183242. BOD5、COD和OC有什么联系和区别?184243.什么是总有机碳(TOC)?怎样测定总有机碳?185244.什么是总需氧量(TOD)?怎样测定总需氧量?185245.什么是理论需氧量(ThOD)和理论有机碳(ThOC)?186246.为什么要测定水中酚的含量?187247.测定挥发酚的方法有哪些?应如何预处理?188248.怎样用4氨基安替比林分光光度法测定水中挥发酚的含量?188249.怎样用溴化容量法测定水中挥发酚的含量?189250.苯对环境和人体健康有哪些危害?190251.怎样测定水中的苯系物?191252.怎样测定水中的苯并[a]芘?191253.为什么要测定矿物油类?192254.测定水中的矿物油类有哪些方法?193255.为何要测定水中的表面活性剂?194256.测定阴离子表面活性剂有哪些方法?194257.什么是环境激素物质?它对人有什么危害?195258.常见的环境激素物质有哪些?195259.怎样测定环境激素物质?196260.怎样测定水中的有机磷农药?197261.怎样用GCMS测定水中的农药和除草剂?197262.怎样测定水中的二英类?198263.怎样用HPLC法测定水中的多环芳烃?198264.怎样测定自来水中的三卤甲烷?199(六)放射性的测定200265.什么是α、β和γ放射性?水中的放射性来源于哪里?200266.如何测定水中的总α放射性?200267.如何测定水中的总β放射性?201268.如何测定水中的226Ra?201五、综合性监测203(一)生物监测203269.生物监测的原理是什么?203270.为什么要进行生物监测?204271.什么是生物群落法?什么是污水生物系统法?205272.什么是生物指数(BI)法?206273.什么是水生生物法?207274.什么是聚氨酯泡沫塑料(PFU)法?209275.怎样用PFU法监测水质?209276.什么是细菌学检验法?211277.怎样测定细菌总数?211278.怎样测定总大肠菌群数?212279.怎样用多管发酵法测定总大肠菌群数?213280.怎样用滤膜法测定总大肠菌群数?214281.怎样测定粪大肠菌群、沙门菌和链球菌?215282.什么是水生生物毒性试验?它可以分为哪些类型?215283.水生生物毒性试验有哪些方法?216284.什么是生物标志物?217285.怎样用发光细菌法测定水体的急性毒性?217286.鱼类是怎样应用在毒性试验中的?218287.什么是生物传感器?219288.什么是免疫检测(EIA)?220289.怎样用遗传毒理学监测水质?221(二)底质监测222290.什么是底质?为什么要进行底质监测?222291.进行底质监测时,怎样确定采样点、采样频率和采样量?223292.底质采样一般使用哪些设备?223293.底质样品应怎样制备?224294.底质样品的分解方法有哪些?225295.底质监测一般监测哪些项目?怎样监测有机质?226(三)应急监测与快速监测227296.什么是应急监测?为什么要开展应急监测?227297.突发性环境污染事故有哪些类型?227298.突发性环境污染事故有哪些特点?228299.应急监测工作应遵循哪些原则?229300.怎样进行水体应急监测的采样?230301.应急监测一般使用哪些监测方法?231302.应急监测报告应包括哪些内容?231303.怎样用检测管法快速测定水中的锌(汞、镉、铬、铁、铜、铅)?231304.怎样用试纸法快速测定水中的锌、铬、铁、铜?232305.怎样用快速定性方法检出水中的镉、铁、汞、铅?233306.怎样用微生物传感器快速测定BOD?234307.怎样用便携式COD测定仪快速测定COD?234308.什么是便携式气相色谱仪?235(四)自动在线监测与遥感监测235309.为什么要开展自动在线监测?235310.自动在线监测有哪些优点和不足?236311.水污染连续自动监测系统由哪些部分组成?237312.连续自动监测一般包括哪些项目?有哪些监测方式?237313.怎样进行水质自动监测系统的管理?239314.什么是流动注射分析(FIA)?240315.氯离子在线监测仪的原理是什么?241316.可用于连续监测的COD分析仪有哪些种类?242317.库仑式COD分析仪的原理是怎样的?243318. TOC自动分析仪有哪些种类?243319.氨氮、总氮和总磷自动分析仪有哪些种类?244320.什么是UV自动监测仪?245321.什么是遥感监测技术?245322.遥感监测有哪些优点?246323.利用近红外彩色航片监测水体的原理是什么?247324.水质遥感监测有哪些判读标志?247325.怎样用遥感技术监测海水的油污染?248附录250附录一中华人民共和国水污染防治法250附录二地表水环境质量标准(GB 3838—2002)268附录三地下水质量标准(GB 14848—93)281参考文献286