污水监测

如果对排放到地表水中的废水不加以适当控制，则可能污染河流和湖泊，甚至地下水。 为了保护水资源免受废水排放造成的污染，美国在 1972年制定了《清洁水法案》(CWA) 作为1948年《联邦水污染控制法案》的修正案和替代版本。

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在美国，CWA中创建的国家污染物排放清除系统 (NPDES) 许可证项目主要用于监管污染物从污染源通过废水直接排放到水中。 EPA授权州、部落和地方政府颁发NPDES许可证并执行监测。 必须持有NPDES许可证的废水源包括市政废水、工业废水、动物饲养废水、农业废水以及从不同来源和活动排放的雨水。

根据不同的NPDES许可证，废水检测也各有不同。 对于市政废水检测，通常要求进行四个不同类别的检测：物化性质、固体、生物类和化学类。 对于工业废水，可能还需要监测各种重金属。

废水检测的物理属性包括测量温度、pH、电导率（盐度）和浊度。 颜色和气味也会进行表征。 例如，废水pH过高或过低可能会对受纳水体中的水生生物造成影响，因为这类生物只能生活在中性或微碱性水环境中。

固体包括溶解固体、悬浮固体和沉降固体。  例如，总悬浮固体 (TSS) 使得水吸收更多光线，因而升高水温并减少了溶解氧。 这最终会对水生动物造成不利影响，甚至导致其死亡。 另一方面，总溶解固体 (TDS) 含有高浓度盐分（氯化物、硫酸盐、钙和镁），而含高浓度 TDS 的受纳水体不适合灌溉和工业重新使用。

生物学测量包括生物测定和大肠菌群测量。 生物测定有助于了解废水污染物对生物体（植物和动物）或细胞的有害影响。 大肠菌群指数可指示是否可能存在肠道致病菌。

水生动物需要依赖水中的溶解氧 (DO) 才能生存。 需氧菌能够利用水中的溶解氧来降解有机物，BOD可测量细菌降解有机物所耗尽的氧气量。 BOD是衡量废水出水中有机物含量的一项指标。 如果排放废水样本的 BOD 测量值较高，废水中的细菌就会消化废水中的有机物，并耗尽受纳地表水中的氧气，从而对水生生物造成不利影响。 废水处理的目标就是降低废水的BOD值。

来自农业、动物饲养、雨水径流和市政设施的废水可能都会因为给地表水带来过量的营养物质而促成藻类勃发。 地表水中过量的氮（来自氨、亚硝酸盐、硝酸盐和有机氮）和磷会促使藻类过度生长，进而产生神经毒素（微囊藻毒素），这有可能污染未来的饮用水并危及人类健康。 藻类进一步被细菌吞噬，耗尽地表水中的溶解氧，从而导致水生动物的死亡。 为了保护公众健康，部分NPDES许可证中已经添加了氮磷检测要求，目前有多种方法可用于营养物质分析。

重金属污染的主要来源是来自纺织、造纸和制浆、半导体、金属表面处理和电镀以及许多其他工业门类的工业废水。 除了众所周知的前4位重金属之外，铬、镍、锌等其他金属（见上表）对人体健康也有毒害作用。

最后但并不是最重要的一点是有机污染物和新兴污染物。 许多不同种类的有机污染物（包括废水中的农药）受到NPDES许可证的监管。 它们在EPA方法608、624、625以及其他方法中通过GC、GC-MS和GC-MS/MS进行分析。