水样的保存、预处理

水样的常见预处理方法往往使监测结果失去准确性，甚至得出错误的结论，所以样品前处理过程是保证监测结果准确度的一个重要环节，样品前处理技术方法及需要注意的问题是保证监测结果真实可靠的保障。

常用的水样前处理方法有多种。

无机物测定的前处理方法常用的有过滤、絮凝沉淀、蒸馏、酸化吹气法等；Cu Pb Zn Cd 等重金属的前处理一般选用消解的方法；从环境水样中富集分离有机物的方法也有许多，半挥发性有机物的方法主要有液-液萃取，液-固萃取及固相微萃取等；对挥发性有机物主要有吹脱捕集法-顶空法和液-液萃取。

环境水样前处理具体方法的选择应根据处理方法对被测组分的实际影响，测定项目的要求和水样特点等来确定，每种处理方法都有一定的技术要求，操作方法不得当，都会直接影响监测结果的准确性。

1、环境水样过滤絮凝沉淀前处理方法测定天然水样溶解态元素时，用0、45 μm滤膜预处理水样，0、45 μm 滤膜能够方便地区分开溶解物和颗粒物如可溶性正磷酸盐 Fe、Cd、Cu、Pb 等的溶解态的测定，水样采集后立即用0、45 μm滤膜过滤，弃去初始50～100ml 溶液，收集所需体积的滤液供测定使用，或直接测定，或消解后测定。

测定元素总量时，取一定量均匀水样直接消解后进行测定，如总磷、总铁、总铅等。

水样的过滤和不过滤对测定结果影响很大，有时可能相差百分之几甚至几倍。

根据测定要求，决定水样是否过滤，否则，严重影响测定结果的准确性。

对于污染较轻的地面水中有些无机物的测定，采用絮凝沉淀处理方法对水样进行前处理。

如硫化物测定时，可先用醋酸锌沉淀法除去可溶性还原剂( 如亚硫酸盐硫代硫酸盐等) 的干扰，用中速定量滤纸或玻璃纤维滤膜对加入醋酸锌的水样进行过滤，测定沉淀物中硫化物。

测定氯化物硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、六价铬等，采用絮凝沉淀法对水样进行前处理。

不同的分析项目，絮凝沉淀前处理方法略有差别，但原理都是利用氢氧化物沉淀吸附作用以消除或减弱干扰，过滤后测定滤液中该物质含量一般采用慢速或中速定量滤纸过滤，因为定量滤纸预先已用盐酸和氢氟酸处理过，其中大部分无机物已被除去，采用滤纸为滤料时，用前还应先用蒸馏水洗滤纸，进一步除去可溶性物质，并弃去出滤液20ml。

《环境监测》电子教材水样的消解一、上次课复习提问：水样的保存方法，如测定氨氮、硝酸盐氮、COD的水样加HgCl2;酚的水样（用磷酸调PH为4时加入适量CuSO4）测氰化物或挥发酚的水样（加NaOH, PH=12）测汞的水样（HNO3, PH＜1，K2Cr2O7）二、水样的预处理水样的组成是相当复杂的，并且多数污染组分含量低，存在形态各异，所以在分析测定之前，需要进行适当的预处理，以得到欲测组分适于测定方法要求的形态、浓度和消除共存组分干扰。

水样预处理的方法有水样的消解、富集和分离。

（一）、水样的消解消解实验是将有机物经高温分解，最终形成无机物的过程。

1、水样消解的适用场合当测定含有机物水样中的无机元素时，需进行消解处理。

2、水样消解的目的●破坏有机物●溶解悬浮性固体●将各种价态的待测元素氧化成单一高价态或转变成易于分离的无机化合物3、水样消解的要求●消解后的水样应清澈、透明、无沉淀4、水样消解的方法（1）、湿式消解法：利用各种酸或碱进行消解①、硝酸消解法②、硝酸-高氯酸消解法③、硝酸－硫酸消解法●常用的硝酸与硫酸的比例为 5:2●为了提高消解效果，常加入过氧化氢（H2O2）●不适用易生成难溶硫酸盐组分（如铅、钡、锶）的水样。

④、硫酸－磷酸消解法：适用含Fe3+等离子的水样●硫酸氧化性较强，磷酸能与Fe3+等金属离子络合，二者结合消解水样，有利于测定时消除Fe3+等离子的干扰。

⑤、硫酸－高锰酸钾消解法：适用消解测定汞的水样注：过量的高锰酸钾用盐酸羟胺溶液除去。

⑥、多元消解法：指三元以上酸或氧化剂组成的消解体系。

如处理测定总铬的水样时，用硫酸、磷酸和高锰酸钾消解。

⑦、碱分解法：适用当酸体系消解水样易造成挥发组分损失时，可改用碱分解法。

●即： NaOH+H2O2或 NH3·H2O+H2O2（2）干灰化法（干式分解法、高温分解法）过程：适量水样于白瓷或石英蒸发皿中→水浴蒸干→马福炉内450-550℃灼烧至残渣呈灰白色→冷却后用2%HNO3（或HCL）溶解样品灰分→过滤→滤液定容后供测定。

环境监测水样的预处理在环境监测中，处理水样是必不可少的一步。

水样中可能存在着各种各样的有机物和无机物，如果不对其进行预处理，可能会导致后续分析结果不准确，甚至误判。

因此，水样的预处理在环境监测中具有重要的意义。

环境监测水样的采集在进行水样预处理之前，首先需要对水样进行采集。

在水源地或者受污染的水体附近采集水样，在采集水样前要对采样容器进行清洗并消毒，避免对采集水样产生干扰。

对于不同水源地，其采集方法和位置不同，例如表面水、地下水、饮用水等水源地的采样方法有所不同。

在采样过程中，要注意保持样品的原样，避免对水样造成物理、化学等污染。

环境监测水样的预处理操作pH值调节水样的pH值可以影响到后续水质分析的准确性。

在进行水样预处理之前，可根据具体需求，对水样的pH值进行调节。

调节pH值需要使用酸碱试剂，根据水样的实际情况选择合适的试剂。

一般来说，在初始pH值调节到7左右时，可达到较为理想的效果。

离子交换树脂处理离子交换作为一种广泛应用的水处理技术，可以有效地去除水样中的离子、有机物等物质。

离子交换树脂的种类有很多，选择适合的离子交换树脂进行处理，可以有效地去除水样中的杂质。

离子交换树脂的选择可以根据水样中存在的离子种类选择相应的树脂。

例如，去除水中的阴离子，可使用具有强阴离子交换能力的树脂，如强碱性阴离子交换树脂。

而要去除阳离子则需要选择具有强阳离子交换能力的树脂。

萃取对于水中的有机物质，如农药、药物等，用常规方法去除往往效果不佳，因此需要进行萃取。

萃取在环境监测中是比较常用的一种处理方法，其原理是将有机物转移至有机溶剂中，去除水样中的有机物。

萃取可以根据水样中污染物的特点选择不同的萃取方法，如有机物的提取可以采用液液分配法、固相萃取法等方法。

需要注意的是，萃取过程中应保证样品的完整性，避免对水样质量产生干扰。

过滤在采集水样的过程中，可能会有不同的杂质进入水样中，如悬浮颗粒、污泥、沙子等。

这些杂质如果不进行去除，可能会对样品分析产生干扰。

溶解氧-碘量法3、水样采集和保存（1）水样采集：测溶解氧的水样要采集到溶解氧瓶中，采集时要注意不使水曝气或有气泡，可沿瓶壁至溢出容积的1/3-1/2.（2）溶解氧的固定：为防止DO变化，采样后应立即加固定剂于水样中，并存于暗处。

固定剂：1ml硫酸锰溶液+2ml碱性碘化钾溶液。

氰化物水样采集和保存1、采样后，应立即加氢氧化钠固定，一般每升水加0.5g固体氢氧化钠。

使水样pH大于12，存于聚乙烯瓶中。

2、不能及时测定的，应放在4℃以下的暗处保存。

3、样品中有硫化物时，形成硫氰酸离子，干扰测定结果。

需先加碳酸镉粉末，除去硫化物（检验：取1滴水样，滴在乙酸铅试纸上，若变黑色，说明有硫化物）。

五、水样的预处理：测氰化物时，一般要先将水样在酸性介质中进行蒸馏预处理，将能转换成氰化氢的氰化物蒸出，用碱性溶液吸收后再测定，使其与干扰组分分离。

根据测定要求不同，分为两种蒸馏方法：1、向水样中加入酒石酸和硝酸锌（1）取200ml水样，放入500ml蒸馏瓶中，加玻璃珠；（2）向接受瓶中加10ml--1%的氢氧化钠吸收液；（3）加入10%的硝酸锌10ml，加7-8滴甲基橙；迅速向水中加入15%的酒石酸5ml，立即盖好盖，加热蒸馏；（4）瓶内保持红色（在pH=4）蒸馏。

接收器近100ml时停止蒸馏，稀释到100ml，共易释放氰化物测定.在pH=4的条件下蒸馏，测得的氰化物为简单氰化物及部分络合氰化物，易释放氰化物。

2、向水样中加入磷酸和EDTA在磷酸和Na2-EDTA存在下，在pH＜2的介质中加热蒸馏，此时可将全部的简单氰化物和绝大部分络合氰化物（锌氰络合物、铁氰络合物、镍氰络合物、铜氰络合物等），以氰化氢的形式蒸馏出来，用氢氧化纳溶液吸收。

取该蒸馏液测得的结果为总氰化物。

不包括钴氰络合物。

（1）取200ml水样于500ml蒸馏瓶中（或稀释到200ml）；（2）向接受瓶中加入10ml 1%的氢氧化钠溶液，作为吸收液；（3）水样中加Na2-EDTA溶液10ml；（4）迅速加入10ml磷酸，使pH＜2蒸馏，保持酸性。

保存水样措施保存水样是进行水质分析和监测的关键步骤，以下是保存水样的一般措施：1.准备适当的容器：使用干净的、无污染的容器来收集和保存水样。

通常使用玻璃瓶、聚乙烯瓶或其他合适的塑料容器。

确保容器已经冲洗并用所需的水样进行预处理，以避免任何污染。

2.标记容器：在容器上进行清晰的标记，包括采样日期、时间、采样点和采样者的信息。

这将有助于跟踪样品来源和处理。

3.保持卫生：在采样和处理水样时，请确保采样工具、容器和手都是干净的。

使用一次性手套可以减少污染风险。

4.采样技巧：使用适当的采样技巧，以确保水样的代表性。

例如，从水体中心深处采样，而不是仅仅从表面采样。

避免将手或工具直接接触水样。

5.保存温度：根据所分析的参数，保存水样的温度可能很重要。

某些参数需要在低温下保存，而其他参数可能需要在室温下保存。

确保按照分析的要求进行适当的冷藏或冷冻。

6.避免曝露：避免将水样暴露在阳光下或高温下，以防止样品中的微生物生长或化学变化。

7.避免污染：避免将水样与外部污染物接触，如化学物质、杂质或其他物质。

尤其要小心防止大气沉降物、灰尘或污染物进入样品中。

8.尽早分析：尽量在采样后尽早进行分析，以减少样品中参数的降解或变化。

9.保存记录：保存详细的记录，包括采样日期、时间、地点、温度和采样者信息，以及样品的任何特殊性质或事件。

10.遵循法规：根据所在地区和国家的法规和标准，遵循特定的水样保存要求。

在保存水样的整个过程中，严格遵循标准操作程序和分析方法，以确保结果的准确性。

如果有特定的水样保存要求，一定要遵守。

如果需要长期保存水样，考虑使用专门的样品保存设备，如冷藏库或冷冻库。

水样的预处理通过对水样的预处理可以获得欲测组分适于测定办法要求的形态、浓度和消退共存组分干扰的试样体系。

水样预处理分为消解、分别和富集等。

一、水样的消解当测定含有机物水样中的无机元素时，水样需举行消解处理。

消解就是用氧化性酸或混合酸处理水样的过程。

目的是破坏有机物，消退对测定的干扰，溶解悬浮固体，将各种形态的欲测元素氧化成单一高价态或改变成易于分别的无机化合物。

(一)湿法消解适用于污水和沉积物等环境样品。

广泛采纳的是酸消解，常用的酸和氧化剂有硝酸、硫酸、高氯酸和磷酸，高锰酸钾、过氧化氢、硝酸和高氯酸等。

碱消解常用氢氧化钠、氨水和过氧化氢溶液。

1．硝酸消解法可挺直用于较清洁地表水样的消解，办法要点是取混匀水样50～200 mL于锥形瓶中，加入5～lO mL浓硝酸，在电热板上加热蒸发至小体积，试液应清亮透亮，呈浅色或无色，否则，应补加硝酸继续消解。

若有沉淀，应过滤，滤液冷至室温后于50 mL容嚣瓶中定容，备用。

2．硝酸一硫酸消解法硫酸是一种高沸点酸，两者混合用法，可以大大提高消解温度和消解效果，适用于多种类型水样的消解，是最常用的消解组合，常用比例为5：2。

该体系不适用于处理含易生成难溶硫酸盐组分(如铅、钡、锶)的水样，可以改用硝酸盐酸体系。

3．硝酸高氯酸消解法两种酸都是强氧化性酸，混合用法可以消解含难氧化有机物的环境样品。

因为高氯酸能与含羟基有机物强烈反应生成不稳定的高氯酸酯，有发生爆炸的危急，操作时应特殊当心。

对含有机物的水样，先加硝酸处理，稍冷后再加入高氯酸；不要把高氯酸加入到含有机物的热溶液中；任何状况下，不得将高氯酸消解的水样蒸干。

4．硫酸一磷酸消解法两种酸的沸点都较高，其中，硫酸氧化性较强，磷酸能与一些金属离子如Fe3+等络合，故二者结合消解水样，有利于测定时消退Fe3+等离子的干扰。

5．硫酸高锰酸钾消解法常用于消解测定汞的水样。

高锰酸钾是强氧化剂，在中性、碱性、酸性条件下都可以氧化有机物。

水样的采集、保存和预处理水样的采集和保存是水质分析的重要环节。

要想获得准确、全面的水质分析资料，首先必须使用正确的采样方法和水样保存方法并及时送样分析化验。

如果这个环节没有做好，那么，即使分析化验操作严格细致、准确无误，其结果也是毫无意义的。

甚至得出错误的结论，耽误了工作。

水样采集和保存的主要原则是：(1)水样必须具有足够的代表性，(2)水样必须不受任何意外的污染。

水样的代表性是指样品中各种组分的含量都应符合被测水体的真实情况。

为了得到具有真实代表性的水样就必须选择恰当的采样位置，合理的采样时间和先进的采样技术。

一、采样布点在采集水样之前，必须做好有关的调查和了解。

例如对于水体的采样，应事先了解流域范围内城市和工业的布局及废水排放情况，农业区化肥和农药的使用及污水灌溉情况以及河流的流量、河床宽度和深度等水文情况。

对于工业废水的采样，则应事先了解工厂性质、产品和原材料、工艺流程、物料衡算、下水管道的市局、排水规律以及废水中污染物的时、空量的变化等。

由于被分析的水体性质和分析目的、分析项目的不同，采样布点的要求和原则也不尽相同。

1.水体采样布点采样布点通常应包括两个方面的含意：(1)在水体系统中选择合适的采样地段(断面)和(2)在所选地段上的具体采样位置，即采样点。

布点的方法要视具体情况而定。

（1）采样断面的布设对于一般的江河水系，至少应在污染源(有时也可将一座城市或工业区看作是二个大污染源)的上游、中游和下游布设三个采样断面：①上游断面作为对照断面(或称清洁断面)，用以了解河流在基本上未受到污染时的水质情况；②中游断面作为检测断面(或称污染断面)，应设在污染源排放目的紧接下游但与河水混合较均匀的地段。

将此断面的水质与清洁断面相对照，便可用以了解水质污染的情况与程度；③下游断面作为结果断面，通常应设污染源的更下游处，用来表明河流流经该城市或工业区范围后污染的最终结果，也反映给下游河段造成污染的情况。