第9章 水环境与水污染检测技术
➢9.1概述 ➢9.2水质一般指标及其检测方法 ➢9.3水质污染度指标 ➢9.4水质污染成分指标及其检测方法 ➢9.5水质的生物指标 ➢9.6水质自动监测系统
9.1 概述
➢ 水质原来是水质量的略语，但水质现在已 成为一条具有特定科技内容的用语。
➢ 水质监测可分为环境水体监测和水污染源 监测。
➢ 镉离子浓度测定仪
高 位 槽
清洗水
pH电极
过
高
滤
位
器
槽
定量泵1 水样
排液
程
序
控
离子器
制பைடு நூலகம்
器
测量槽
定量泵2
掩蔽剂 液槽
汞
➢ 测定方法 冷原子吸收法 冷原子荧光法 双硫腙分光光度法
➢ 冷原子吸收测汞仪
汞灯
吸收池
流量计 脱汞阱 抽气泵
分 子
还 原
N2 或空气
筛
瓶
光电倍增管
放大器
指示表
记录表
➢ 污水水质在线监测仪能对于污水和活性污 泥进行全面的、基于光学法的分析。
➢ 水质自动监测站
反冲洗
主 调 整 槽
反冲洗 排 出
主 调 整 槽
排 出
采水泵
压滤
压滤
其
NH3 仪
他
仪
器
自动采 样仪
多参数仪
pH Cl- 水温 NH3 -N....
COD仪
DO 排 出
排出
原水排出 冲洗排出 原水排出 冲洗排出
污染源测流和在线连续监测系统
➢ 污水水质在线监测仪可以同时监测的污水 水质参数包括：硝氮、SAC254、COD、 TOC、总固体、污泥沉降比、污泥指数等 等。
电流测量法电导率仪
振荡 电源 V0
Rx
I2
Rf
-
I1
A B
+
4
5 VC
输出 指示
水样 1 23
溶解氧
➢ 测定方法 碘量法 修正碘量法
a 叠氮化钠修正法 b高锰酸钾修正法 氧电极法 电导测定法
➢ 溶解氧监测仪
极化电 压源
2 1
水样
校准系统
计
算
清洗系统
机
3
➢ CIGMA8420溶解氧监测仪
COD
➢ 化学需氧量(COD)是指水样在一定的条件下， 氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂 的量，以氧的mg/l.表示。
➢ 测定方法 重铬酸钾法 酸性高锰酸钾法
➢ COD监测仪 ✓ 库仑式COD测定仪
分频电路
电解电流频 率变换电路
电解电流变换电路
终点电解 电流显示
工作电极对
电磁搅拌器
锦州华冠环境科技实业公司
TOD
➢ 总需氧量(TOD)是指水中有机物和还原性无 机物在高温下燃烧生成稳定的氧化物时的 需氧量，用TOD表示，单位为mg O2/L。
➢ TOD测定示意图
O2 ，N2
石英 燃烧
CO2 ，H2 O
冷却 脱水
CO2
氧燃 料电
水样
管
器
池
记录仪
Pt催化剂 9000 C
➢ TOD测定仪
恒温室（40 0C）硅橡胶管 水
样
O2
O2
纯
氮
气
电炉
（900-950 0C）
硅橡胶管
计量阀
铂网 净 化 器
排气 O2 检测器
显示记录
9.4水质污染成分指标及其检测方法
➢ 9.4.1镉 ➢ 9.4.2汞 ➢ 9.4.3铅 ➢ 9.4.4铬 ➢ 9.4.5氰化物 ➢ 9.4.6矿物油
镉
➢ 测量镉的方法有吸收光光度法、双硫腙分 光光度法、阳极溶出伏安法和示波极谱法。
生物毒性测定仪
➢ 生物毒性(污染)测定仪是基于毒性物质对特 殊的发光细菌的发光度的阻滞作用而设计 的，它通过测定发光细菌发光度的变化， 量度被测环境样品中由重金属和其它有机 污染物所造成的急性生物毒性。经过近二 十年的不断开发，已经在环境科学、微生 物学、免疫学、细菌学、生物化学和临床 检验等领域得到广泛应用。
➢ UV（紫外）吸收监测仪
指示表
差分放大器 对数放大器
输出 V－i转换器
光电转换器
可见光 滤光片
对数放大器
光电转换器 紫外光 半透镜 校
滤光片
正
滤
光
片
程序控制器
清洗除垢器 出口 电 源
汞灯
发送池
水样入口
TOC
➢ TOC是以碳的含量表示水中有机物质总量 的一项综合项指标，单位为mg C/L。
➢ 测定原理：将一定量水样注入高温炉内的 石英管，在900－950℃温度下，以铂和三氧 化二铬为催化剂，使有机物燃烧裂解转化 为二氧化碳，然后用红外线气体分析仪测 定CO2含量，从而确定水样中碳的含量。
➢ 水温自动测量原理
R1
Rt2
水样
R2 Rt1
电压放大
➢ 水温计
名称：水温计
编码：LM-86104
温度测量范围：从-40.0℃到70.0℃(40.0℉ to 158.0℉) ·可设定测温范围 ·摄氏华氏对 换功能 ·如果所测温度超出测量范围，将 每十分钟报警一次 ·适用于水族馆、温泉、 游泳池、婴儿浴池 ·电池寿命:>6个月
➢ 水质污染自动监测系统是由水样的采集装 置、检测仪器、数据的传递及处理系统三 部分组成。
➢ 水的监测指标由以下几部分组成：
①一般指标：水温、电导、氧化还原 电位、溶解氧、浊度、悬浮物等。
②水质的污染度指标：BOD、COD、 TOC、TOD、UV吸收等。
③水质的污染成分：金属离子、氰化物、 酚、农药等。
9.3 水质污染度指标
➢ 9.3.1 BOD ➢ 9.3.2 COD ➢ 9.3.3 (紫外)吸光度 ➢ 9.3.4 TOC ➢ 9.3.5 TOD
BOD
➢ 生化需氧量（BOD）是指在有溶解氧的 条件下，好氧微生物在分解水中的有机 物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解 氧量。
➢ 测定方法 五天培养法 检压法 库仑法 微生物电极法
➢ TOC分析仪流程
水样 高温炉
低温炉 水样 O2
CO2
冷却 TC
流路切换
TOC
红外线 分析仪
CO2
冷却 TC
➢ TOC水质连续自动监测仪
TOC水质连续自动监测仪 『主要技术特点』
* 仪器采用燃烧氧化-非分散红外吸收法 . * 燃烧氧化-非分散红外吸收法只需一次性转化,流
程简单、重现性好、灵敏度高,此方法广为国内外 所采用 . * TOC分析仪主要由以下几个部分构成：进样口、 高温燃烧室、气液分离器、非分光红外CO2分析 器、数据处理部分 . * 测量范围：50-5000mg/L * 测量误差：±10%『参 数』 * 外 型:600mm×600mm×1400mm * 重 量：43kg * 电源功率：< 2kW
➢ BOD监测仪
✓ 微生物膜电极BOD测定仪
水
程序控制器
样
空气泵
定 量 泵
微电流放大器
滤网 溢流槽
标标 清 准准 洗 液液 水 12
传感器
磷酸盐 缓冲液
恒温水浴
记录仪
数据处 理装置
✓ 库仑法BOD监测仪
CO 吸收剂
2
压
力
恒
试
计
温
样
瓶
电磁搅拌器 中继电路
积分回路
记录仪
硫 酸 铜 溶 电解槽 液
恒电流源
➢ 测定方法及原理 分光光度法 目视比浊法 浊度计法
➢ 浊度监测仪
放大镜 光源
光电池
消泡器
测量槽
7 过滤器 水样
色度
➢ 测定方法 ✓ 铂钴标准比色法 ✓ 稀释倍数法 ✓ 分光光度法
连续自动监测水质一般指标系统
遥测系统
传输 数据处理
显示
测定水 过滤器
电导率 pH
电导率
溶解氧 泵
温度
清洗水
pH值
➢ 测量方法及原理
比色法 玻璃电极法 ➢ pH监测仪
4
5
1
2
3
6
7
8
9
电导率
➢ 电导仪 ✓ 平衡电桥式电导仪 ✓ 电阻分压法电导仪 ✓ 电流测量法电导率仪
平衡电桥式电导仪
A
平
R1
Rx
衡 指
示
R2
R3
器
B
振荡器
✓ 电阻分压法电导仪
振 荡E 器
Rx
放
检
指
Rm
Em
大
波
示
器
器
表
稳压电源
④水质的生物指标：大肠杆菌、细菌总 数等。
9.2 水质一般指标及其检测方法
➢ 9.2.1 水温 ➢ 9.2.2 pH值 ➢ 9.2.3 电导率 ➢ 9.2.4 溶解氧 ➢ 9.2.5 浊度 ➢ 9.2.6 色度 ➢ 9.2.7 连续自动监测水质一般指标系统
水温
➢ 测量方法及原理
水温计法 颠倒温度计法 热敏电阻温度计法
电化学氧法 30S 免维护粒子分离器 背光 LCD 电源 220VAC ／ 50HZ 串行
废水排出管道
内径
30mm 套管
外径
32mm 螺纹管
防护等级： IP65
外形尺寸： 600X600X350mm
重 量： 45kg
广州鑫诚科学仪器有限公司
(紫外)吸光度
➢ 紫外可见分光光度法是选一定波长的光照 射被测物质溶液，测量其吸光度，再依据 吸光度计算出被测组分的含量。计算的理 论根据是“吸收定律”，即朗伯－比尔定 律。