《農(nóng)村飲水安全工程》PPT課件

農(nóng) 村 飲 水 安 全 工 程典型縣水質(zhì)檢測(cè)中心儀器設(shè)備配置方案水質(zhì)檢測(cè)中心建設(shè)課題組 張新民 u 水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)與設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀u 典型縣水質(zhì)檢測(cè)中心儀器配置原則u 典型縣20項(xiàng)以上儀器配置方案u 典型市42項(xiàng)以上儀器配置方案u 水質(zhì)檢測(cè)中心106項(xiàng)儀器配置方案u 問題討論內(nèi)容提要 u 水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)與設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀u 典型縣水質(zhì)檢測(cè)中心儀器配置原則u 典型縣20項(xiàng)以上儀器配置方案u 典型市42項(xiàng)以上儀器配置方案u 水質(zhì)檢測(cè)中心106項(xiàng)儀器配置方案u 問題討論內(nèi)容提要 檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高一. 檢測(cè)對(duì)象的分類（2）有機(jī)物綜合指標(biāo)耗氧量、石油類等（1）感官指標(biāo)渾濁度、色、嗅和味、肉眼可見物等（3）有機(jī)化合物四氯化碳、三氯甲烷、苯系物等（4）無機(jī)化合物氯化物、硫酸鹽、氨氮、金屬離子等（5）微生物指標(biāo)菌落總數(shù)、大腸菌群等 二. 檢驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展1. 感官指標(biāo) 渾濁度不斷降低，更精確描述水渾濁度的要求越來越高。 激光顆粒計(jì)數(shù)儀在日益嚴(yán)格的水質(zhì)監(jiān)測(cè)和控制方面正得到重視。它可以定量監(jiān)測(cè)顆粒物數(shù)目及大小，為控制有害病原體提供更詳細(xì)信息，可用以優(yōu)化混凝工藝，沉淀工藝，過濾工藝等，提高效率，減低成本。 散射法濁度計(jì) 激光顆粒計(jì)數(shù)儀 比色管目視比濁u渾濁度 u色度 光電比色計(jì)（色度儀） 比色管目視比色u嗅和味 傳統(tǒng)感官分析，定性描述，具有局限性。 目前雖然可以對(duì)特定引起嗅和味的物質(zhì)進(jìn)行定量分析，但是對(duì)于多種嗅類物質(zhì)導(dǎo)致的飲用水的嗅味的評(píng)價(jià)尚缺乏科學(xué)的方法 GC-MS感官分析，定性描述u 肉眼可見物的檢測(cè) 國外三大水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中均沒有肉眼可見物這一項(xiàng)目產(chǎn)生嗅味的主要物質(zhì)：土臭素（土腥味）、2-甲基異莰醇（霉?fàn)€味） 耗氧類有機(jī)物測(cè)定的意義在于指示飲用水受有機(jī)污染物污染的程度，為水處理效果提供簡單、迅速的指示。消解試劑滴定 消解光度法測(cè)定 消解電量滴定法2. 有機(jī)物綜合指標(biāo)（耗氧量）滴定管 光電比色計(jì) 高錳酸鹽滴定法COD測(cè)定儀儀 器 ：方 法 ： 3. 有機(jī)化合物有機(jī)化合物的檢測(cè)是重點(diǎn)和難點(diǎn)。目前主要檢測(cè)手段為色譜法（氣相色譜、液相色譜）。國外檢測(cè)技術(shù)主要圍繞色譜法進(jìn)行改進(jìn)： 樣品預(yù)處理技術(shù) 新型色譜儀器開發(fā) 色譜聯(lián)用儀器的開發(fā) （1）樣品預(yù)處理技術(shù)液液萃取樹脂吸附索氏提取 缺點(diǎn) 水樣體積受限步驟繁瑣濃縮倍數(shù)不夠，靈敏度、準(zhǔn)確度低新型樣品預(yù)處理 固相萃取固相微萃取 優(yōu)點(diǎn) 高效簡便安全重現(xiàn)性好 便于自動(dòng)化傳統(tǒng)樣品預(yù)處理 （2）新型色譜儀器開發(fā)快速氣相色譜 改進(jìn)色譜柱（微型填充柱、多重色譜柱等新型色譜柱）發(fā)展快速分析和程序升溫，增加分離能力，擴(kuò)大分離范圍（178秒分開168個(gè)峰）微型氣相色譜儀 儀器芯片化 體積小，重量輕，功耗??；靈敏度高，分析速度快；使用溫度范圍更寬；適合連續(xù)工作； （3） 色譜聯(lián)用儀器的開發(fā)氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）高效液相色譜-質(zhì)譜（HPLC-MS )液相色譜-質(zhì)譜-質(zhì)譜（LC-MS-MS）氣相色譜-電感耦合等離子質(zhì)譜（GC-ICP-MS）高效液相色譜-電感耦合等離子質(zhì)譜（HPLC-ICP-MS） 無機(jī)化合物的主要分析方法有：滴定法比色法重量法電極法離子色譜法原子吸收分光光度法電感耦合等離子體發(fā)射光譜法電感耦合等離子體質(zhì)譜法4. 無機(jī)化合物指標(biāo) 傳統(tǒng)培養(yǎng)計(jì)數(shù)方法 局限性 耗時(shí)，費(fèi)力；數(shù)據(jù)需人工處理，誤差較大。成像計(jì)數(shù)法 優(yōu)點(diǎn) 精確度高；數(shù)據(jù)自動(dòng)處理；分子探針 優(yōu)點(diǎn) 快速；使用對(duì)象廣泛；可與光電技術(shù)等結(jié)合。5. 微生物指標(biāo) u 水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)與設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀u 典型縣水質(zhì)檢測(cè)中心儀器配置原則u 典型縣20項(xiàng)以上儀器配置方案u 典型市42項(xiàng)以上儀器配置方案u 水質(zhì)檢測(cè)中心106項(xiàng)儀器配置方案u 問題討論內(nèi)容提要 為工程建設(shè)、運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支持；為工程運(yùn)行質(zhì)量的自查自糾提供科學(xué)依據(jù)；為工程專管機(jī)構(gòu)等提供技術(shù)服務(wù)。 檢測(cè)中心的職能定位決定了檢測(cè)中心建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模，例如檢測(cè)指標(biāo)、儀器配備、建設(shè)投資等。一. 水質(zhì)檢測(cè)中心的職能定位 二. 儀器設(shè)備配備原則1. 檢測(cè)指標(biāo)的選擇 依據(jù)當(dāng)?shù)厮此|(zhì)，水處理及消毒工藝，水質(zhì)檢測(cè)中心的建設(shè)和管理?xiàng)l件等，確定檢測(cè)指標(biāo)。2. 儀器設(shè)備配備原則 滿足檢測(cè)需求原則： 滿足本地區(qū)農(nóng)村飲水安全檢測(cè)的需求，不盲目追求高配。 兼具實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)能力和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)能力 實(shí)用性原則：能用，夠用，易學(xué)易用。 經(jīng)濟(jì)性原則：儀器的運(yùn)行費(fèi)/維護(hù)/維修費(fèi)用低廉。 原則上縣級(jí)檢測(cè)中心應(yīng)具備20項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)檢測(cè)能力，每 個(gè)設(shè)區(qū)市應(yīng)具備42項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)的檢測(cè)能力。 u 水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)與設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀u 典型縣水質(zhì)檢測(cè)中心儀器配置原則u 典型縣20項(xiàng)以上儀器配置方案u 典型市42項(xiàng)以上儀器配置方案u 水質(zhì)檢測(cè)中心106項(xiàng)儀器配置方案u 問題討論內(nèi)容提要 20項(xiàng)以上典型配置方案（1）特點(diǎn) 滿足基本需求（可滿足20項(xiàng)以上水質(zhì)常規(guī)指標(biāo)的檢測(cè)需求）；投資少；運(yùn)行費(fèi)用低；操作簡便；（2）適用對(duì)象 地廣人稀，交通不便；飲水安全風(fēng)險(xiǎn)因子少；經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)；技術(shù)力量薄弱 泉 水 、 溪 水 雨 水井 水例如：經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)原水水質(zhì)特點(diǎn)：水源類型單一，除特殊地質(zhì)原因外污染較少飲水安全工程特點(diǎn)：規(guī)模小、布局分散、交通條件較差等建議：實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)相結(jié)合，著重現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)室檢 測(cè)20項(xiàng)指標(biāo)，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)以感官指標(biāo)和微生物指標(biāo)為主。水 窖 水 檢測(cè)指標(biāo) 檢測(cè)方法 檢測(cè)儀器菌落總數(shù)總大腸菌群 平皿計(jì)數(shù)法多管發(fā)酵法 生化培養(yǎng)箱、菌落計(jì)數(shù)分析儀色度 鉑-鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法 色度儀渾濁度 散射光法 濁度計(jì)鐵、錳、鉛砷、鎘、汞 原子吸收分光光度法原子熒光光度法 原子吸收分光光度計(jì)原子熒光光度計(jì)氯化物、氟化物、鉻、硫酸鹽、硝酸鹽氮、 分光光度法離子色譜法 可見光分光光度計(jì)離子色譜儀溶解性總固體 重量法 電子天平總硬度 乙二胺四乙酸二鈉滴定法 滴定裝置游離余氯 分光光度法 可見光分光光度計(jì) pH 玻璃電極法 pH計(jì)肉眼可見物 感官檢驗(yàn) （3）具體配置 實(shí)驗(yàn)室主要儀器配置 儀器名稱 國產(chǎn)（萬元） 進(jìn)口（萬元）分光光度計(jì) 36 810原子吸收分光光度計(jì)（火焰） 1015 4060離子色譜儀 1520 4060原子熒光光度計(jì)（氫化物發(fā)生器） 1020 3040pH計(jì) 0.51 12電子天平 12 35生化培養(yǎng)箱 12 35色度儀 0.51 12濁度計(jì) 12 35 其他（輔助儀器設(shè)備） 1015 2030合計(jì) 5284 149219 實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備投資 現(xiàn)場(chǎng)采樣/檢測(cè)儀器設(shè)備配置檢測(cè)指標(biāo) 檢測(cè)方法 檢測(cè)儀器肉眼可見物嗅和味pH、電導(dǎo)率 電極法 便攜式多參數(shù)測(cè)定儀渾濁度 散射光法 便攜式濁度計(jì)色度 鉑，鈷比色法 便攜式色度儀游離余氯（二氧化氯） 分光光度法 便攜式分光光度計(jì)菌落總數(shù) 濾膜法 便攜式微生物檢測(cè)儀總大腸菌群 耐熱大腸菌群注：便攜式分光光度計(jì)可擴(kuò)展檢測(cè)30項(xiàng)指標(biāo)，各項(xiàng)目縣可根據(jù)具體情況增加像數(shù)字式砷測(cè)定儀一類的檢測(cè)特定指標(biāo)的便攜檢測(cè)儀器，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀器設(shè)備投資檢測(cè)指標(biāo) 國產(chǎn)（萬元） 進(jìn)口（萬元）便攜式分光光度計(jì) 35 58便攜式色度儀 12 35便攜式濁度計(jì) 12 35便攜式微生物檢測(cè)儀 35 58便攜式多參數(shù)測(cè)定儀 12 35合計(jì) 916 2131 20項(xiàng)以上優(yōu)化配置方案儀器設(shè)備投資儀器名稱 儀器投資（萬元）多功能水質(zhì)快速測(cè)定儀 58多功能原子吸收光譜儀（火焰+氫化物發(fā)生） 2025水質(zhì)多參數(shù)測(cè)定儀 23生化培養(yǎng)箱 12菌落計(jì)數(shù)分析儀 46其他（輔助儀器設(shè)備） 1015便攜式分光光度計(jì) 35便攜式色度儀 12 便攜式濁度計(jì) 12便攜式微生物檢測(cè)儀 35便攜式多參數(shù)測(cè)定儀 12合計(jì) 5175 u 水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)與設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀u 典型縣水質(zhì)檢測(cè)中心儀器配置原則u 典型縣20項(xiàng)以上儀器配置方案u 典型市42項(xiàng)以上儀器配置方案u 水質(zhì)檢測(cè)中心106項(xiàng)儀器配置方案u 問題討論內(nèi)容提要 42項(xiàng)以上中等配置（1）特點(diǎn) 滿足42項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)基本需求；投資較少；運(yùn)行費(fèi)較低；儀器設(shè)備操作人員需具較高專業(yè)水平；（2）適用對(duì)象 飲水安全風(fēng)險(xiǎn)因子較多；地區(qū)經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)；具有一定技術(shù)力量儲(chǔ)備； 例如：平原和丘陵區(qū)，經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)，人口密度較大，集中供水工程數(shù)量多。原水水質(zhì)特點(diǎn)：水源類型多樣，井水、河水，池水等，影響飲水安 全因素較多。飲水安全工程特點(diǎn)：規(guī)模較大、分布相對(duì)集中、有消毒工藝，交通 條件較好。建議：實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)相結(jié)合。實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)42項(xiàng)指標(biāo)，現(xiàn)場(chǎng) 檢測(cè)除感官指標(biāo)、微生物指標(biāo)外適當(dāng)增加消毒劑及副產(chǎn)物指 標(biāo)和有機(jī)物指標(biāo)。 較簡單配置增加指標(biāo) 檢測(cè)方法 檢測(cè)儀器耐熱大腸菌群大腸埃希氏菌 平皿計(jì)數(shù)法多管發(fā)酵法 生化培養(yǎng)箱、菌落計(jì)數(shù)分析儀鋁、銅、鋅、硒 原子吸收分光光度法原子熒光光度法 原子吸收分光光度計(jì)原子熒光光度計(jì)氰化物、溴酸鹽、氯酸鹽、亞氯酸鹽、甲醛、揮發(fā)酚類、陰離子合成洗滌劑、一氯胺、臭氧、二氧化氯 分離子色譜法光光度法 可見光分光光度計(jì)離子色譜儀四氯化碳、三氯甲烷 頂空氣相色譜法 頂空進(jìn)樣氣相色譜儀耗氧量 酸性高錳酸鹽滴定法 滴定裝置 嗅和味 感官描述總放射性、總放射性 低本底總檢測(cè)法、薄樣法 低本底總檢測(cè)系統(tǒng)濾膜法 （3）具體配置 實(shí)驗(yàn)室主要儀器配置 實(shí)驗(yàn)室主要儀器配置與投資儀器名稱 國產(chǎn)（萬元） 進(jìn)口（萬元）分光光度計(jì) 36 810原子吸收分光光度計(jì)（火焰） 1015 4060氣相色譜儀（頂空進(jìn)樣+ECD） 2030 4060離子色譜儀 1520 4060原子熒光光度計(jì)（氫化物發(fā)生） 1020 3040pH計(jì) 0.51 12電子天平 12 35生化培養(yǎng)箱 12 35 色度儀 0.51 12濁度計(jì) 12 35其他（輔助儀器設(shè)備含滴定裝置） 1015 2030合計(jì) 72114 189279 典型市42項(xiàng)以上優(yōu)化配置方案儀器設(shè)備投資儀器名稱 主要儀器投資（萬元）多功能水質(zhì)快速測(cè)定儀 58多功能原子吸收光譜儀(火焰+氫化物發(fā)生） 2025氣相色譜儀（頂空進(jìn)樣+ECD) 2030離子色譜儀 1520水質(zhì)多參數(shù)測(cè)定儀 23高錳酸鹽滴定法COD測(cè)定儀 46生化培養(yǎng)箱 12菌落計(jì)數(shù)分析儀 46其他（輔助儀器設(shè)備） 1015便攜式分光光度計(jì) 35 便攜式色度儀 12便攜式濁度計(jì) 12便攜式微生物檢測(cè)儀 35便攜式多參數(shù)測(cè)定儀 12合計(jì) 90131 u 水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)與設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀u 典型縣水質(zhì)檢測(cè)中心儀器配置原則u 典型縣20項(xiàng)以上儀器配置方案u 典型市42項(xiàng)以上儀器配置方案u 水質(zhì)檢測(cè)中心106項(xiàng)儀器配置方案u 問題討論內(nèi)容提要 106項(xiàng)高端配置（1）特點(diǎn) 滿足106項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)基本需求；投資較高；運(yùn)行費(fèi)較高；操作人員需具備很豐富的專業(yè)知識(shí)；（2）適用對(duì)象 飲水安全工程規(guī)模較大，覆蓋人口多；飲水安全風(fēng)險(xiǎn)因子多；地區(qū)工農(nóng)業(yè)很發(fā)達(dá)；技術(shù)力量雄厚；飲水安全工程建設(shè)管理?xiàng)l件好。 例如：經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)，人口密度稠密，集中供水工程分布較集中，規(guī)模較大地區(qū)原水水質(zhì)特點(diǎn)：地區(qū)工農(nóng)業(yè)很發(fā)達(dá)，影響飲水安全因素多飲水安全工程特點(diǎn)：規(guī)模較大、分布相對(duì)集中、有消毒工藝， 交通條件較好。建議：實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)相結(jié)合。實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)106項(xiàng)指標(biāo)， 配備現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀器，用于突發(fā)事件時(shí)的快速現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。 （3）具體配置 實(shí)驗(yàn)室主要儀器配置較中等配置增加指標(biāo) 檢測(cè)方法 檢測(cè)儀器賈第鞭毛蟲隱孢子蟲 免疫磁分離熒光抗體發(fā) 免疫熒光試劑盒離心機(jī)熒光顯微鏡消毒劑及其副產(chǎn)物2項(xiàng) 分光光度法 可見光分光光度計(jì)金屬指標(biāo)9項(xiàng) 原子吸收分光光度法(石墨爐）原子熒光光度法分光光度法 原子吸收分光光度計(jì)原子熒光光度計(jì)可見光分光光度計(jì) 無機(jī)物2項(xiàng) 分光光度法 可見光分光光度計(jì)有機(jī)物及農(nóng)藥48項(xiàng) 氣相色譜儀法高效液相色譜法 氣相色譜儀液相色譜儀微囊藻毒素 高效液相色譜法 液相色譜儀 實(shí)驗(yàn)室主要儀器配置與投資儀器名稱 國產(chǎn)（萬元） 進(jìn)口（萬元）分光光度計(jì) 36 810原子吸收分光光度計(jì)（火焰+石墨爐） 3040 6080氣相色譜儀（頂空進(jìn)樣+ECD+吹掃捕集+FID+FPD+NPD) 3040 80100離子色譜儀 1520 4060原子熒光光度計(jì)(氫化物發(fā)生） 1520 3040液相色譜儀（紫外檢測(cè)器+熒光檢測(cè)器+二極管陣列檢測(cè)器） 1520 4060pH計(jì) 0.51 12電子天平 12 35生化培養(yǎng)箱 12 35 色度儀 0.51 12熒光顯微鏡 35 810濁度計(jì) 12 35其他（輔助儀器設(shè)備） 1520 2030合計(jì) 130179 297409 106項(xiàng)優(yōu)化方案儀器設(shè)備投資儀器名稱 投資多功能水質(zhì)快速測(cè)定儀 58原子吸收分光光度計(jì) 3040原子熒光光度計(jì) 1520氣相色譜儀 3040離子色譜儀 1520液相色譜 1520水質(zhì)多參數(shù)測(cè)定儀 23高錳酸鹽滴定法COD測(cè)定儀 46生化培養(yǎng)箱 12菌落計(jì)數(shù)分析儀 46 熒光顯微鏡 35其他（輔助儀器設(shè)備） 1520便攜式分光光度計(jì) 35便攜式色度儀 12便攜式濁度計(jì) 12便攜式微生物檢測(cè)儀 35便攜式多參數(shù)測(cè)定儀 12合計(jì) 138191 u 水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)與設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀u 典型縣水質(zhì)檢測(cè)中心儀器配置原則u 典型縣20項(xiàng)以上儀器配置方案u 典型市42項(xiàng)以上儀器配置方案u 水質(zhì)檢測(cè)中心106項(xiàng)儀器配置方案u 問題討論內(nèi)容提要 1. 分光光度計(jì)的選擇（紫外可見還是可見？） 必要性：標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法中只有硝酸鹽氮的檢測(cè)采用紫外分光 光度法，且能被可見光代替。 環(huán)境適應(yīng)性：紫外可見體積一般較大，可見光分光光度計(jì)可以小型 化，用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。 2. 中等配置方案中原子吸收分光光度計(jì)只選擇了火焰原子吸收11項(xiàng)金屬指標(biāo) 鐵、錳、銅、鋅、鎘-火焰原子吸收鋁-汞、砷、硒-原子熒光光度法 鉻-可見光分光光度法石墨爐原子吸收可見光分光光度法 石墨爐價(jià)格昂貴，操作及維護(hù)復(fù)雜，無論從必要性、經(jīng)濟(jì)性還是操作的簡便性方面考慮，國產(chǎn)火焰原子吸收分光光度計(jì)更適合基層農(nóng)村飲水檢測(cè)中心。另外，石墨爐原子吸收雖然檢測(cè)限更低但是精密度相對(duì)較低，國產(chǎn)火焰原子吸收技術(shù)成熟與進(jìn)口儀器性能上無明顯差別，因此方案中只選擇火焰原子吸收分光光度計(jì)，更加合理和經(jīng)濟(jì)。 3. 檢測(cè)指標(biāo)及檢測(cè)儀器的調(diào)整 檢測(cè)指標(biāo)的確定應(yīng)根據(jù)各地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行選擇，并增減相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備，檢測(cè)項(xiàng)目不局限于GB5749規(guī)定的42項(xiàng)或106項(xiàng)。 例如： 水源取自于航運(yùn)河道的，可考慮增加石油類的檢測(cè)； 髙砷、高氟地區(qū)可考慮增加便攜的砷檢測(cè)儀、氟檢測(cè)儀； 在重工業(yè)，冶金業(yè)，印染業(yè)等較多的地域，增加重金屬，有機(jī)物等的專項(xiàng)檢測(cè)設(shè)備等。 有條件的可以配置進(jìn)口高檔儀器如： GC-MS ICP-MS謝謝！