饮用水水质监测方案设计(共44页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上饮用水水质监测方案设计河北工程大学主校区饮用水水质监测方案指导老师:赵海萍方案组班级:资环1班方案组成员:目录 1、概述 32、方案设计思路 43、监测目的 44、方案调研 55、监测方案 5.1 方案概述 8 5.2 布点方案 9 5.3监测内容 10 5.4 数据表格17 5.5 结果分析186、方案实施计划 6.1 仪器列表18 6.2 时间安排197、参考文献 208、附录 201、 概述 水是人类生存、生活和生产所必需的重要物资。地球上的淡水除少量供饮用外,更多的应用于生活和工农业生产。人类生活和生产活动使得大量未经处理的生活污水、工业废水、农业回流水等直接
2、排入天然水体,造成江、河、湖、地下水等水源的污染,使本来就十分匮乏的淡水水源受到污染。在我国所有大城市的地表水和地下水水质都在迅速恶化,威胁人的健康和自然价值。对于人体来说,水是最重要的物质,是人体不可缺少的成分,约占人体重量的三分之二以上,被喻为生命之源。每天我们都要摄取一定量的水来保证自身生理活动的需要,而这些水的水质状况直接影响着我们身体健康。(饮用水水质对人体健康影响见附录)随着人们对健康意识的提高,饮用水水质质量成为不可忽视的问题。在校园里,我们经常饮用的水有:各个教学楼、食堂、宿舍楼的自来水,开水房的开水,这些饮用水是否是合格的饮用水呢?我们小组将从这些饮用水中选择几种,测定几种典
3、型指标,来判断这些饮用水的水质状况。2、 方案设计思路实验室部分现场部分数据处理结论分析质量监测报告记录结果化学分析前期处理验证合理性记录条件采集样品监测目的饮用水安全监测目标校内饮用水直接饮用水间接饮用水积蓄时间影响考虑误差设计布点位置气象因素影响使用频率影响现场条件反馈调查相关资料分析实验条件监测实施方法监测背景信息设计监测方案实时监测方案 实验条件 采样难度 操作人员3、 监测目的此次校园饮用水水质监测的目的主要有以下几个方面:1、巩固水环境监测的原理与知识,了解调查研究的基本方法与步骤,通过严格科学的训练锻炼同学的思考能力、实践能力、创新能力,通过深入了解接触我们所处的环境提高同学的环
4、保意识;2、培养独立开展环境监测实验的能力;3、通过监测反映校内饮用水质量现状,为广大学生和教职工的身体健康保障提供参考4、方案调研4.1 背景调研邯郸地处河北省最南端,西依巍巍太行山,东依华北大平原,邻接晋鲁豫三省。本区属温带大陆性半干旱季风气候区,具有“春燥多风、夏热多雨、秋高气爽、冬寒少雪”四季分明的气候特点。最低气温-21(1951年1月3日),最高气温42.5(1955年7月24日),年平均气温在12.614.1,年降水量489585mm,其中78月份占56%,山洪也多集中在这个时期。2012年邯郸市平均降水518.9mm,与多年平均值523.0mm偏少4.1mm,属降水正常年份。邯
5、郸市区降水量为583.5mm,比多年平均值522.6mm偏多60.9mm,与2011年度相比,降水量偏多约2.2%。 邯郸市水资源总量为8.63亿m3。区内由南向北分布有漳河、滏阳河、洺河,均属海河水系。漳河源于山西省,平均天然径流量为19.3亿m3,区内建有岳城水库,库容10.9亿m3。滏阳河源于峰峰市,平均天然径流量为3.98亿m3,区内建有武仕水库,库容1.52亿m3。其集中式供水水源主要有两个,一个是峰峰矿区羊角铺地下水源地,一个是磁县境内岳城水库水源地。岳城水库水质属于地表水二类水质,两个水源水质完全符合国家对饮用水水源的要求。两座水厂是三堤水厂和铁西水厂,两处水源地日用水量24万立
6、方米,供水人口100万,供水区域86平方千米,供水普及率100%。从水源和供水能力看,能够满足邯郸市近期城市发展供水需要。 造成饮用水污染的可能原因2 :4.1.1 腐蚀、结垢对水质的污染供水系统一般使用用钢管作为自备井供水管网的主要管材,且未进行内涂衬。当水流过未经涂衬的金属管道、配件水箱的过程中,由于腐蚀等作用生成各类沉积物在内壁形成结垢层。结垢层对水质的危害程度与系统投入使用的年限有关,年限越久对水质的污染也越严重。据国内研究,对于未作防腐处理的金属管道,当年限超过5 年,结垢层就已经达到了恶化水质的程度。现在新建的供水系统一般使用PVC涂层钢管等新材料,这样尽管造价偏高,但是在长远和保
7、证水质方面还是经济合理的。4.1.2 微生物和藻类对水质的污染微生物在供水系统中的再度繁殖,主要表现在:细菌和大肠杆菌的再度繁殖;自养型铁细菌的繁殖;硫的转化菌的繁殖;硝化与反硝化细菌的繁殖。在供水系统中与微生物共生的还有藻类,最常见的有直链藻属、脆杆藻属、星杆藻属及小球藻属等。藻类使水中有机物的浓度提高,有机物本身又成为细菌、线虫等微生物的营养成份。上述微生物和藻类往往是以结垢层作为基地和庇护所而滋生的,最终形成“生物膜”。国内有关部门在“生物膜”中检出铁、锰等金属元素16 种和对人体有害的铅、汞等元素5 种,并检出铁细菌、大肠杆菌等6 种对人体有害的微生物。微生物和藻类造成二次污染的主要环
8、节在支管末梢和贮水池(箱)等处,尤其是滞流管段更为严重。造成微生物和藻类滋生的主要原因有二:一是不消毒;二是水的滞留时间过长。4.1.3 外界造成的二次污染 1. 水源井的外界污染:有些水源井缺乏良好的密闭设施,井周围有厕所、化粪池、垃圾堆、生活污水管道及工业污水管渠等污染源。另外,有些地下式深井潜水泵室的入孔与周围自然地面齐平,故地面雨水和污水很容易从入孔灌入井室。 2. 贮水池的外界污染:有些地下或半地下贮水池周围也有厕所、化粪池、垃圾堆、生活污水管道及工业污水管渠等污染源。有些则入孔密闭不严,水池易受虫、鼠、沙尘等污染。有些地下式贮水池的入孔位置偏低,易受地面雨水和污水的污染。 3. 管
9、道及附属设备的外界污染:敷设在暖沟内的供水管道由于热媒管道的散热、渗漏而长年处于湿热环境,故腐蚀严重,年久失修也极易发生穿孔。供水管若受进入暖沟内的雨、污水及采暖管道渗漏水的浸泡,则外部脏水就可能在管网失压或停水时从管道穿孔处、阀门渗漏处、接口不严密处及自动排气阀处吸入管内,引起水质污染。据调查,供水管遭暖沟积水浸泡导致水质污染的事故是不胜枚举的。4. 用水点处的外界污染:具有受水容积的卫生设备,其配水支管没有空气隔断措施或空气隔断不符合要求,一旦管网失压或停水,因虹吸作用引起回流污染。发生此类污染常见的有:大便器用普通阀门直接冲洗;洗脸盆、浴盆等配水龙头与溢流面齐平;给水龙头接软管淹没式出流
10、。如:洗衣机接软管浸没式进水,管网停水引起泡沫洗涤污水回流入管网的水质事故近年来在洗衣房、学生公寓及居民住宅发生过多起。5、 监测方案5.1方案概述 本方案综合考虑了校内饮用水的种类、水质状况以及我们的监测目的和实际条件,决定对河北工程大学主校内几种饮用水进行水质监测,监测对象为:学校自来水水样,六教、10#宿舍楼、开水房的开水以及丛台桶装纯净水。监测项目为:水温、嗅和味、色度、PH值、总硬度、总余氯、以及细菌总数。 本监测以国家卫生部发布的我国生活饮用水卫生标准(GB 57492006)作为评价标准,即:项目标准色度 色度不超过 15 度并不得呈现其他嗅和味不超过 3 度,特殊情况不超过5
11、度总硬度450mg/LPH6.58.5总余氯250mg/L细菌总数100 个/mL5.2布点方案 采样场所具体位置监测对象采样数东北区水房A开水2个水样南区水房B开水2个水样六教 C自来水1,2,3 层各2 个水样10#宿舍D自来水2个水样图书馆F开水2个水样自来水2个水样待定待定丛台纯净水2个水样5.3 监测方法 5.3.1 嗅和味的测定测定方法:闻和尝定性描述法:冷法和热法 冷法:取100ml水样于250ml锥形瓶中,调节水温20度左右,振荡后从瓶口闻其气味,用适当的文字描述,安下表记录强度。 热法:取100ml水样于250ml锥形瓶中,瓶口盖上一表面皿,在电炉加热至沸腾,取下锥形瓶,稍冷
12、后闻其气味,用适当的文字描述,按下表记录强度。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很强有强烈的恶臭5.3.2 色度的测定测定方法:铂钴比色法 1.实验原理用氯铂酸钾与氯化钴配成标准色列,与水样进行目视比色,确定水样色度。规定每升水中含有1mg铂和0.5mg钴时所具有的颜色为1度,作为标准色度单位。 2.仪器与试剂 1)实验仪器 50ml具塞比色管及1ml、2ml、5ml、10ml移液管。 2)实验试剂 铂钴标准溶液:称取1.245g氯铂酸钾及1.000g氯化钴,溶于100m
13、l蒸馏水中,加入100ml浓盐酸,用水定容至1000ml。此标准溶液色度为500度,保存在密塞玻璃瓶中,暗处存放备用。3. 测定步骤 1)标准色列的配制 向13支50ml具塞比色管中分别加入0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00、3.50、4.00、4.50、5.00、6.00、7.00ml铂钴标准溶液,用水稀释至标线,摇匀。各管的色度依次为0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70度。密塞可长期保存。 2)水样的测定 取50ml 透明的水样于比色管中,如水样色度过高,可取适量的水样,用去离子水稀释至50ml 与标准色列进行比色,将结果乘以
14、稀释倍数。计算: C = M /V500C水样中色度,度; M相当铂钴标准溶液的用量,ml;V水样体积,ml5.3.3 PH的测定测定方法:玻璃电极法1.原理 pH值由测量电池的电动势而得。该电池通常由饱和甘汞电极为参比电极,玻璃电极为指示电极所组成。在25,溶液中每变化1个pH单位,电位差改变为59.16毫伏,据此在仪器上直接以pH的读数表示。温度差异在仪器上有补偿装置。2.试剂2.1 标准缓冲溶液(简称标准溶液)2.2试剂和蒸馏水2.3 pH标准溶液用(pH4.008 25)2.4 pH标准溶浓乙(pH6.865 25)2.5 pH标准溶液丙(pH9.180 25)3 步骤3.1 仪器校准
15、:操作程序按仪器使用说明书进行。先将水样与标准溶液调到同一温度,记录测定温度,并将仪器温渡补偿旋纽调至该温度上。用标准溶液校正仪器,该标准溶液与水样pH相差不超过2个pH单位。从标准溶液中取出电极,彻底冲洗并用滤纸吸干。再将电极浸入第二个标准溶液中,其pH大约与第一个标准溶液相差3个pH单位,如果仪器响应的示值与第二个标准溶液的pH(S)值之差大于0.1pH单位,就要检查仪器、电极或标准溶液是否存在问题。当三者均正常时,方可用于测定样品。3.2 样品测定测定样品时,先用蒸馏水认真冲洗电极,再用水样冲洗,然后将电极浸入样品中,小心摇动或进行搅拌使其均匀,静置,待读数稳定时记下pH值。5.3.4硬
16、度的测定测定方法:EDTA 滴定法1.原理:将溶液的 PH 值调整到10,用EDTA 溶液络合滴定Ca,Mg 离子。铬黑T 作指示剂与Ca、Mg 离子生成紫红色络合物。滴定中,游离的Ca、Mg 离子首先与EDTA 反应,跟指示剂络合的Ca、Mg 离子随后与EDTA 反应,到达终点时溶液的颜色由紫变为天蓝色。2.仪器: 2.1 50ML 滴定管 2.2 250 锥形瓶3.试剂: 3.1 Ca 标准溶液:10mmolL 3.2 EDTA 二钠标准溶液:10mmolL 3.3 缓冲溶液(PH10) 3.4 0.5%铬黑T 指示剂 3.5 0.5%硫化钠溶液 3.6 1.0%盐酸羟胺溶液 3.7 10
17、%氰化钾溶液4.步骤 4.1 用移液管吸取 50ML 水样,于250ML 锥形瓶中。 4.2 加入 1-2ML 缓冲溶液及5 滴铬黑T 指示剂,立刻用EDTA-2Na 标准溶液滴定,充分摇匀,至溶液由紫红色变为蓝色。即表示终点到达。记录EDTA-2Na 的用量。 4.3 若水样中含有金属干扰离子师弟定重点延迟或颜色发暗,可另取水样,加入0.5ml盐酸羟溶液及1ml 2 Na S 溶液或0.5mlKCN 溶液后,再按2 进行。计算:总硬度(mgL,CaCO3 ) (c V1 )/V100.91000CEDTA-2Na 浓度,molL; V1EDTA-2Na 溶液的消耗量,ml;V水样的体积,ml
18、5.3.5总余氯的测定测定方法:碘量法1. 原理:在酸性条件下,余氯与碘化钾作用释放出游离单质碘,使水样呈棕黄色用标准硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色,加入淀粉指示剂,遇碘变为蓝色,继续滴定至蓝色,继续滴定至蓝色消失,根据所消耗硫代硫酸钠的量计算总余氯的含量。2. 仪器 2.1 25ML 酸式滴定管(一支) 2.2 250ML 锥形瓶(一个) 2.3 100ML 移液管(一支) 2.4 滴管(一支)3. 试剂 3.1 碘化钾容液 3.2 硫代硫酸钠标准溶液 3.3 淀粉指示剂4. 步骤 Cl2+2KII2+2KCl I2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI总余氯的含量计算公式: 总余氯=(cV
19、135.451000)/V式中c-Na2S2O3标液浓度,mol/L; V1-Na2S2O3标液滴定用量,mol/L;V-水样体积,mL;35.45-Cl的摩尔质量,g/mol.5.3.6 细菌总数的测定 1.肉膏蛋白胨琼脂培养基的制备牛肉膏蛋白胨氯化钠琼脂蒸馏水3g-5g10g5g15-20g1000ml2.实验仪器与材料:1)37 度恒温培养箱;2)55 度电热恒温水浴;3)酒精灯、无菌的培养皿、吸管、试管等;4)肉膏蛋白胨琼脂培养基。3.实验操作:1)用水冲洗水龙头,用酒精灯将水龙头烧灼消毒,然后将水龙头完全打开,放水5-10 分钟。2)在火焰旁打开无菌试管,接自来水10ml 左右,然后
20、在火焰旁边加盖。3)分别取1ml 混匀的自来水样于2 个皿中,注意无菌操作。4)取熔化并冷却到48-50 度的肉膏蛋白胨琼脂培养基,在每个有水样的皿中各倒入1 个试管的培养基,迅速摇匀,注意无菌操作。再取1 个无菌的空皿倒入1 个试管的培养基作空白对照。5)待培养基冷凝后,倒置于37 度恒温箱内培养24 小时后,进行计数,平行样取平均值,即为1ml 水样中的细菌总数。5.4数据表格河北工程大学主校饮用水水质监测取水样地监测项目监测项目监测对象自来水开水嗅和味(描述)色度PH值总余氯总硬度细菌总数5.5结果分析 根据以往的经验,校内饮用水的质量在各种水质指标上还是比较好的,只是在硬度方面偏高,经
21、常饮用不会对人体造成大的影响。在这个环监项目实施时正是高温时节,那时水中微生物总数应该达到一年中较高水平,所以我们在方案实施时将重点关注总硬度和细菌总数这两个指标。6方案实施计划6.1仪器安排监测项目所需仪器药品色度1.5ml 成套的具塞比色管(12 支,50ml)离心机铂钴标准溶液嗅和味无无PH值 PH 计(一台)无总硬度25ML 酸式滴定管(一支)250ML 锥形瓶(一个)100ML 移液管(一支)滴管(一支)无CO2 水酚酞指示剂甲基橙指示剂碳酸钠标准溶液盐酸标准溶液总余氯25ML 酸式滴定管(一支)250ML 锥形瓶(一个)100ML 移液管(一支) 滴管(一支)碘化钾容液硫代硫酸钠标
22、准溶液淀粉指示剂细菌总数37 度恒温培养箱(一台)55 度电热恒温水浴(一台)酒精灯(一个)无菌的培养皿(4 个)吸管(2 支)试管(4 支)牛肉膏蛋白胨NaCl琼脂蒸馏水6.2时间安排时间速度安排第一天东北区,南区水房取水样并测定指标第二天六教取水样并测定指标,记录前一天水样微生物总量指标结果第三天宿舍取水样并测定指标,记录前一天水样微生物 总量指标结果第四天图书馆取水样并测定指标,记录前一天水样微生 物总量指标结果第五天丛台纯净水取水样并测定指标,记录前一天水样 微生物总量指标结果第六天记录前一天水样微生物总量指标结果,所有数据 处理第七天试验总结7 参考文献【1】 孟长再 呼市白备井生活
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