《环境监测》第四版复习资料.docx

1、环境监测第四版复习资料环境监测复习资料第一章 绪论一、环境监测:就是通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量（或污染程度)及其变化趋势。二、环境监测目的:(习题)1.根据环境质量标准，评价环境质量。2.根据污染特点、分布情况和环境条件，追踪污染源，研究和提供污染变化趋势，为实现监督管理、控制污染提供依据。3.收集环境本底数据,积累长期监测资料，为研究环境容量、实施总量控制、目标管理、预测预报环境质量提供依据。4.为保护人类健康，保护环境，合理使用自然资源，制定环境法规、标准、规划等服务。三、环境监测过程现场调查监测方案制订优化布点样品采集运送保存分析测试数据处理综合评价四、环境监测的

2、分类（一）按监测目的的分类 1、监视性监测（又称例行监测或常规监测）对指定的有关项目进行定期的、长时间的监测,以确定环境质量及污染源状况，评价控制措施的效果，衡量环境标准实施情况和环境保护工作的进展。这是监测工作中量最大、面最广的工作,包括对污染源的监督监测和环境质量监测。2、特定目的监测(又称特例监测)根据特定的目的，环境监测可分为:（1)污染事故监测：在发生污染事故,特别是突发性环境污染事故时进行的应急监测。（2）仲裁监测:主要针对污染事故纠纷、环境法律执行过程中所产生的矛盾进行监测。(3)考核验证监测：包括对环境监测技术人员和环境保护工作人员的业务考核，环境监测方法验证和污染治理项目竣工

3、时的验收监测等。（)咨询服务监测:为政府部门、科研机构、生产单位所提供的服务型监测3、研究性监测（又称科研监测）研究性监测是针对特定目的的科学研究而进行的监测。(二)按监测介质对象分类按监测介质对象分类，环境监测可分为水质监测、空气监测、土壤监测、固体废物监测、生物监测等。五、环境污染和环境监测的特点(一）环境污染的特点1、时间分布性。污染物的排放量和污染因素的排放强度随时间而变化。2、空间分布性。污染物和污染因素进入环境后，随水和空气的流动而被稀释扩散。、环境污染与污染物含量（或污染因素强度)的关系。有害物质引起毒害的量与其无害的自然本底值之间存在一界限,所以污染因素对环境的危害有一阈值。4

4、、污染因素的综合效应。多种污染物同时存在对人或生物体的影响有单独作用、相加作用、相乘作用和拮抗作用等情况。5、环境污染的社会评价。环境污染的社会评价与社会制度、文明程度、技术经济发展水平、民族的风俗习惯、哲学、法律等问题有关。（二）环境监测的特点1、环境监测的综合性。2、环境监测的连续性。3、环境监测的追溯性。六、环境优先污染物和优先监测、经过优先选择(对众多有毒污染物进行分级排序,从中筛选出潜在危害性大、在环境中出现频率高的污染物作为监测和控制的对象）的污染物称为环境优先污染物，简称优先污染物（piortpollutnts)。对优先污染物进行的监测称为优先监测。美国是最早开展优先监测的国家。

5、2、优先污染物的特点:难以降解,在环境中有一定残留水平，出现频率较高，具有生物积累性，具有致癌、致畸、致突变（“三致”)性质、毒性较大,以及目前已有检测方法的一类物质。3、环境优先污染物黑名单:共68种有毒物质，其中有机物占8种。（1）卤代烃（烷、烯）类（2）苯系物（3）氯代苯类（4）多氯联苯类（5）酚类（6）硝基苯类（7）苯胺类（8）多环芳烃类（9）酞酸酯类（10）农药（11）丙烯腈（12）亚硝胺类（13）氰化物（14）重金属及其它化合物七、中国环境标准体系（一）国家环境保护标准1.国家环境质量标准2.国家污染物排放标准3.国家环境监测方法标准4.国家环境标准样品标准5.国家环境基础标准（二

6、）地方环境保护标准环境质量标准2.污染物排放标准（三）国家环境保护行业标准七、水质标准一、地表水环境质量标准(GB 383202) 依据地表水水域环境功能和保护目标、控制功能高低依次划分为五类 ：类:主要适用于源头水、国家自然保护区。类:主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等。类：主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区。I类:主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。V类：主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。细菌总数：是指1ml水样在营养琼脂培养基上，于3

7、7摄氏度经4h培养后生长的细菌菌落总数二、污水综合排放标准(GB8999）（一）按地表水域使用功能要求和污水排放去向,分别执行一、二、三级标准 （二）标准将排放的污染物按其性质及控制方式分为二类:1、第一类污染物:不分行业和污水排放方式,也不分受纳水体的功能类别,一律在车间或车间处理设施排放口采样。是指能在环境或动植物内蓄积，对人体健康产生长远不良影响的污染物质。2、第二类污染物:指长远影响小于第一类污染物的污染物质,在排污单位的排放口采样。 第一类污染物:共13种。总汞,烷基汞，总镉,总铬，六价铬，总砷，总铅，总镍，苯并（)芘，总铍，总银，总放射性，总放射性。三大气标准根据地区的地理、气候、

8、生态、政治、经济和大气污染程度,划分了三类环境空气质量功能区。一类区：国家规定的自然保护区、风景名胜区和其他需特殊保护的地区。二类区：城镇规划中确定的居民区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区三类区:特定工业区第二章 水和废水监测一、水污染监测的对象和目的水污染监测分为环境水体监测和水污染源监测。环境水体包括地表水（江、河、湖、库、渠、海水)和地下水,水污染源包括工业废水、生活污水、医院污水等。对它们进行监测的目的可概括为以下几个方面: （) 分为:A层次方法为国家或行业标准方法,层次方法为统一方法,层次为等效方法。按照监测分析方法原理，用于测定无机污染物的方法主要有：（1)化学

9、分析法：重量法、容量法等(2)原子吸收光谱法：可测定多种微量、痕量金属元素。（3)分光光度法：可测定多种金属和非金属离子或化合物,在常规检测中仍具有较大的比例。(4)电感耦合等离子体原子发射光谱(C-AE）法：用于各种水体及底质、生物样品中多种元素的同时测定,一次进样，可同时测定030中元素。（5）电化学法：在常规检测中也占一定比例,并用于水质连续自动监测系统。(6)离子色谱法:是一种将分离和测定结合于一体的分析技术，一次进样可连续测定多种离子。(7）其他方法：原子荧光光谱法、气相分子吸收光谱法、电感耦合等离子体-质谱(IP-MS)法等在无机污染物监测分析中也有一定应用，特别是IP-MS法，其

10、灵敏度比ICP-AES法高23个数量级，适用于痕量、超痕量有害元素的测定用于测定有机污染物的监测分析方法主要有：（1)气相色谱(）法和高效液相色谱（HPLC)法:它们是分离分析多种有机污染物的有力工具，已得到广泛应用。其中，高效液相色谱法适宜测定热稳定性差和挥发性差、相对分子质量大的有机物,弥补了气相色谱法的不足。(2)气相色谱-质谱(GC-S）法：可以对复杂环境样品中的微量组分进行定性和定量分析。(3）其他方法：在常规检测中,化学分析法、分光光度法、荧光光谱法、非色散红外吸收法等也有一定应用。三、地表水监测断面和采样点的布设(练习题2）（4）监测断面的位置要避开死水区、回水区、排污口处，尽量

11、选择河床稳定、水流平稳、水面宽阔、无浅滩的顺治河流。2、河流监测断面的布设（为评价完整江、河水系的水质,需要设置背景断面、对照断面、控制断面和削减断面;对于某一河段，只需设置对照、控制和削减（或过境）三种断面。(1）背景断面:设在基本上未受人类活动影响的河段，用于评价一个完整水系污染程度。（2）对照断面：布设在排污口的上游，了解流入监测河段前的水体水质状况。(3）控制断面：一般布设在排污口的下游501000 米处,了解污染源对河段水质的影响。（4）削减断面：是指河流受纳废（污）水后,经稀释扩散和自净作用,使污染物浓度显著降低的断面,通常设在城市或工业区最后一个排污口下游10m以外的河段上。另外

12、，有时为特定的环境管理需要，如定量化考核、监视饮用水源和流域污染源限期达标排放等， 还要设置管理断面。3、湖泊、水库通监测垂线（或断面)的布设.在湖（库）的不同水域,如进水区、出水区、深水区、浅水区、湖心区、岸边区，按水体类别和功能设置监测垂线。b.湖(库)区若无明显功能区别，可用网格法均匀设置监测垂线。4、采样点的确定设置监测断面后,应根据水面的宽度确定断面上的监测垂线，再根据监测垂线处水深确定采样点的数目和位置。对于江、河水系，当水面宽50m时，只设一条中泓垂线；水面宽5010m时,在近左、右岸有明显水流处各设一条垂线；水面宽100,设左、中、右三条垂线，如证明断面水质均匀时,可仅设中泓垂

13、线。在一条垂线上,当水深不足.时，在/2水深处设采样点;水深0.55m时,只在水面下.5处设一个采样点；水深1m时，在水面下0.m处和河底以上0.m处各设一个采样点；水深10时,设三个采样点,即水面下0.5m处、河底以上0.m处及/2水深处各设一个采样点。四、水样类型及意义（一)瞬时水样瞬时水样是指在某一时间和地点从水体中随机采集的分散单一水样。（二）混合水样混合水样分为等时混合水样和等比例混合水样,（三)综合水样把在不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合后所得到的水样称为综合水样,这种水样在某些情况下更具有实际意义。五、水样的保存方法（习题4)1、冷藏或冷冻保存法作用是抑制微生物活动,减缓物理

14、挥发和化学反应速率。:易挥发、易分解物质的分析测定。2、加入化学试剂保存法（1)加入生物抑制剂:如在测定氨氮、硝酸盐氮、化学需氧量的水样中加入HgC2,可抑制生物的氧化还原作用。对测定酚的水样，用 3O4 调至 p 为 4时，加入适量 uSO ,即可抑制苯酚菌的分解活动。(2）调节pH测定金属离子可调节 值，防止金属的水解(3)加入氧化剂或还原剂测定金属汞，可加入硝酸氧化剂，保持汞的高价态（习题5）原因:环境水样所含的组分复杂,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预处理,使欲测组分适合测定方法要求的形态、浓度并消除共存组分的干扰。七、水样的消解消解的目的：破坏有机物溶解

15、悬浮物将各种价态的欲测元素氧化成单一高价态或转变成易于分离的无机物。消解水样的方法有湿式消解法、干式消解法（干灰化法）、微波消解法。(一)湿式消解法1、硝酸消解法 清洁水样2、硝酸高氯酸消毒法 含难氧化水样3、硝酸硫酸消解法 提高消解温度和效果4、硫酸磷酸酸消解法 去除三价铁干扰 5、硫酸高锰酸钾消解法 含汞6、硝酸氢氟酸消解法 7、多元消解法8、碱分解法（二)干灰化法(马弗炉）又称干式分解法或高温分解法,不适用于处理测定易挥发组分(如砷、汞、镉、硒、锡等)的水样。（三)微波消解法八、富集与分离(一）气提、顶空和蒸馏法气提、顶空和蒸馏法使用与测定仪挥发组分水样的预处理。采用向水样中通入惰性气体

16、或加热的方法,将被测组分吹出或蒸馏分离出来，达到分离和富集的目的。(二）萃取法1、溶剂萃取法溶剂萃取法是基于不同物质在互不相容的两种溶剂中分配系数不同，进行组分的分离和富集。、固相萃取(SPE）法固相萃取法的萃取剂是固体,其萃取原理基于：水样中欲测组分和共存干扰组分与固相萃取剂作用力强弱不同，使它们彼此分离。（三）吸附法（四)离子交换法该方法是利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应进行分离的方法。离子交换剂分为无机离子交换剂和有机离子交换剂两大类，广泛应用的是有机离子交换剂,即离子交换树脂。（五）共沉淀法共沉淀是指溶液中一种难溶化合物在形成沉淀（载体)过程中,将共存的某些痕量组分一起载带沉淀

17、出来的现象。共沉淀现象在常量分离和分析中是应避免的,但却是一种分离富集痕量组分的手段。、利用吸附作用的共沉淀分离该方法常用的载体有e（O)3、Al(O)、Mn(OH)2及硫化物等,由于它们是表面积大、吸附能力强的非晶体形胶体沉淀,故富集效率高。2、利用生成混晶的共沉淀分离当欲分离微量组分及沉淀剂组分生成沉淀时，如具有相似的晶格，就可能生成混晶共同析出。3、利用有机共沉淀剂进行共沉淀分离有机共沉淀剂的选择性较无机沉淀剂好，得到的沉淀也较纯净,并且通过灼烧可除去有机共沉淀剂，留下欲测元素。九、物理指标检验（一)水温水温测量应在现场进行。常用的测量仪器有水温计、颠倒温度计和热敏电阻温度计。(二）臭和

18、味(三)色度水的颜色分为真色和表色。真色指去除悬浮物后的水的颜色,没有去除悬浮物的水具有的颜色称为表色。水的色度一般是指真色,常用(1)铂钴标准比色法测定。该方法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的色度。适用于清洁的,带有黄色色调的天然水和引用水的色度测定。（)稀释倍数法（四)浊度(1）目视比浊法原理基于：将水样与用精制的硅藻土（或白陶土)配制的系列浊度标准溶液进行比较，来确定水样的浊度。规定1000mL水中含1mg一定粒度的硅藻土所产生的浊度为一个浊度单位，简称“度”。(2）分光光度法（)浊度仪法:测定水样对一定波长光的透射或散射强度而实现浊度测定。(五)透明度测定透

19、明度常用铅字法、塞氏盘法和十字法等。(六）固体物 水中的固体物分为总固体物(又称总残渣)、溶解固体物(又称可滤残渣）和悬浮物(又称不可滤残渣）三种。(七）矿化度矿化度是水化学成分测定的重要指标，用于评价水中含盐量，是农田灌溉用水适用性指标的主要指标之一。矿化度的测定方法有重量法，电导法等。(八）电导率水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定的关系。当它们的浓度较低时，电导率随浓度的增大而增加,因此,该指标常用语推测水中离子的总浓度或含盐量。用电导仪测量。(九）氧化还原电位十、金属化合物的测定(一）铝电感耦合等离子体原子发射光谱（IPAS)法（二)汞（天然中汞含量一般不超过0.1g/L；我国生

20、活饮用水水质卫生规范中限值为0.001mgL. 1双硫腙分光光度法(橙色螯合物）.冷原子吸收光谱法冷原子荧光光谱法(习题13)冷原子荧光测汞仪与冷原子吸收测汞仪区别：冷原子荧光测汞仪与冷原子吸收测汞仪相比，不同之处在于后者是测定特征紫外光在吸收池中被汞蒸气吸收后的投射光强，而冷原子荧光测定仪是测定洗手池的汞原子蒸汽吸收特征紫外光后被激发后所发射的特征荧光（波长较紫外光长）强度,其光电倍增管必须放在与吸收池相垂直的方向上。用高纯氩气或氮气作为载气。(三)镉.原子吸收光谱法(1)火焰原子吸收光谱法(2)石墨炉原子吸收光谱法 测定镉(铜、铅)2.双硫腙分光光度法(红色螯合物)3.阳极溶出伏安法(四)

21、铅(方法同镉 原子吸收光谱法双硫腙分光光度法)（五)铜原子吸收法、二乙氨基二硫代甲酸钠分光光度法、,9-二甲基-1，10-菲啰啉分光光度法(六）锌原子吸收光谱法 双硫腙 阳极溶出 示波极谱分析法 IC-AES（七）铬.二苯碳酰二肼分光光度法(习题)（1）六价铬的测定在酸性介质中,六价铬与二苯碳酰二肼(DP)反应,生成紫红色络合物,于540nm波长处用分光光度法测定。（2）总铬的测定在酸性溶液中,首先将水样中的三价铬用高锰酸钾氧化成六价铬，过量的高锰酸钾用亚硝酸钠分解，过剩的亚硝酸钠用尿素分解；然后加入二苯碳酰二肼显色,于540n波长处用分光光度法测定。2火焰原子吸收光谱法测定总铬3硫酸亚铁铵滴

22、定法(总铬质量浓度大于1mg/的废水）（八)砷、新银盐分光光度法2、二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法、氢化物发生-原子吸收光谱法（AAS)十一、非金属无机化合物的测定(一）酸度和碱度1、酸度（与pH的区别)酸度是指水中所含能与强碱发生中和作用的物质的总量，包括无机酸、有机酸、强酸弱碱盐等。酸度分为：（一）用酚酞作指示剂(其变色pH为83）测得的酸度称为总酸度(酚酞酸度),包括强酸和弱酸(二)用甲基橙作指示剂（变色pH约3.)测得的酸度称强酸酸度或甲基橙酸度。、碱度(碱度的计算)水的碱度是指水中所含能与强酸发生中和作用的物质总量,包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。（二)pHPH和酸度,碱度既有联系又有

23、区别,pH表示水的酸碱性强弱，而酸度或碱度是税种所含酸性或碱性物质的含量。测定H的方法有比色法和玻璃电极法（电位法)评定地面水,工业、农业、渔类用水的依据：在比较清洁的河流和湖泊中，溶解氧一般在75m/L以上；当溶解氧在/L以下时,各种浮游生物不能生存;大多数鱼类要求溶解氧在4L以上；当溶解氧在mg/L以下时,水体就会发臭。（六)含氮化合物、氨氮 NH3N水中的氨氮是指以游离氨(或称非离子态氨，NH3）和离子态氨(NH4+）形式存在的氮,两者的组成比取决于水的pH。测定水中氨氮的方法有分光光度法、气相分子吸收光谱法、离子选择电极法和滴定法。方法：1.纳氏试剂光度法（ 痕量N3 ）干扰:浊度（过

24、滤）、金属离子(DTA络合)2.水杨酸-次氯酸盐分光光度法3.氨离子选择性电极法2、亚硝酸盐氮 O2-在常用的测定方法中，N（1萘基）乙二胺分光光度法灵敏度较高,选择性较好。2气相分子吸收光谱法3、硝酸盐氮（O3-)在常用的测定方法中,酚二磺酸分光光度法显色稳定,测定范围较宽。2.气相分子吸收光谱法5、总氮 过硫酸钾将有机氮与无机氮转变为硝酸盐（七)硫化物主要方法:（1)对氨基二甲基苯胺分光光度法（2）间接火焰AS法（3)碘量法（八)含磷化合物:富营养化指标存在形态：磷酸盐、有机磷测定方法：1、钼锑抗分光光度法2、孔雀绿-磷钼杂多酸分光光度法、离子色谱法十二、有机污染物的测定一、综合指标和类别

25、指标（一）化学需氧量(COD）化学需氧量是指在一定条件下,氧化1L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的质量浓度(以mg为单位)表示。测定化学需氧量的标准方法是重铬酸钾法（1）重铬酸钾法(K2C2法)（G)CODCr (2)恒电流库仑滴定法(3)KMnO4法（高锰酸钾指数)COMn。在强酸溶液中，用一定量的重铬酸钾在有催化剂（2O4）存在条件下氧化水样中的还原性物质，过量的重铬酸钾以试铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液回滴至溶液由蓝绿色变为红棕色即为终点，记录标准溶液消耗量；再以蒸馏水作空白溶液，按同法测定硫酸亚铁铵标准溶液量,根据水样实际消耗的硫酸亚铁铵标准溶液量计算化学需氧量。重铬酸钾

26、氧化性很强，可将大部分有机物氧化，但吡啶不被氧化，芳香族有机物不易被氧化，挥发性直链脂肪族化合物、苯等存在于蒸气相,不能与氧化剂液体接触，氧化不明显。氯离子干扰可加入适量硫酸汞络合。（三)生化需氧量(BOD)生化需氧量是指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。 (五)挥发酚(1)定义:沸点在20 以下，能随着水蒸气蒸出的酚类为挥发酚。（）测定方法1、4氨基安替比林分光光度法（51nm）、溴化滴定法（六）石油类来源：工业废水和生活污水水中状态:漂浮、乳化、溶解危害：影响空气与水体界面间的氧交换；消耗水中的溶解氧,含有毒性大的芳烃类。 测定方法：(1）

27、重量法（）红外分光光度法（3)非色散红外法（1）热导检测器TCD:无机有机气体、较高浓度组分分析()氢火焰离子化检测器FI:低浓度有机组分分析选择性检测器：（3）电子捕获检测器D (4）火焰光度检测器EPD对检测器的要求是：灵敏度高、检测度(反映噪音大小和灵敏度的综合指标）低、响应快、线性范围宽。第三章 空气和废气监测第一节 空气污染基本知识一、大气和空气大气系指包围在地球周围的气体，其厚度达10014km,其中，对人类及生物生存起着重要作用的是近地面约1km内的空气层（对流层）。空气层厚度虽然比大气层厚度小得多，但空气质量却占大气总质量的95%左右。监测项目:必测项目二氧化硫、二氧化氮、可吸

28、入颗粒物、一氧化碳、臭氧。选测项目:总悬浮颗粒物、铅、氟化物、苯并芘、有害有毒有机物。根据粒径的不同,将粒径小于10m的颗粒物用PM0表示,称为可吸入颗粒物。空气污染监测方案的制定三、空气中污染物浓度表示方法(习题的换算）空气中污染物浓度有两种表示方法,即质量浓度和体积分数，根据污染物存在状态选择使用。（一）质量浓度(gm3或m3）（二）体积分数(L/或/m3)四、布设监测站(点)和采样点的方法（一)功能区布点法功能区布点法多用于区域性常规监测。便于了解工业污染对其他功能区的影响。(二）网格布点法对于有多个污染源,且污染源分布较均匀的地区,常采用这种布点方法。(三）同心圆布点法这种方法主要用于

29、多个污染源构成污染群，且大污染源较集中的地区。先找出污染群的中心,以此为圆心作若干个同心圆，再从圆心作若干条放射线,将放射线与圆周的交点作为采样点。(四)扇形布点法扇形布点法适用于孤立的高架点源，且主导风向明显的地区。以点源所在位置为顶点，主导风向为轴线，在下风向区域作出一个扇形区作为布点范围。五、空气样品的采集方法采集空气样品的方法可归纳为直接采样法和富集(浓缩)采样法两类。（一）直接采样法 包括注射器采样、塑料袋采样、采气管采样和真空瓶采样。（二)富集(浓缩)采样法 包括溶液吸收法、填充柱阻留法、滤料阻留法、低温冷凝法、静电沉降法、扩散（或渗透）法及自然积集法等。、溶液吸收法是采集空气中气

30、态、蒸气态及某些气溶胶态污染物的常用方法。常用的气体吸收管（瓶)有气泡吸收管、冲击式吸收管、多空筛板吸收管（瓶)。2、填充柱阻留法：根据填充剂阻留作用的原理，可分为吸附型、分配型和反应型三种类型。3、滤料阻留法中常用的滤料有纤维状滤料和筛孔状滤料。(只适合颗粒物）采样仪器:收集器、流量计、采样动力、七、气态和蒸气态污染物质的测定。（一）二氧化硫的测定测定空气中SO常用的方法有分光光度法、紫外荧光光谱法等。(四氯汞盐吸收副玫瑰苯胺分光光度法)实验室采用甲醛吸收副玫瑰苯胺分光光度法。1、原理:空气中的O被甲醛缓冲溶液吸收后,生成稳定的羟基甲基磺酸加成化合物，加入氢氧化钠溶液使加成化合物分解，释放出S2与盐酸副玫瑰苯胺反应，生成紫红色络合物,其最大吸收波长为57nm，用分光光度法测定2、测定要点：洗液加入0.mL氨基磺酸钠溶液,混匀，放置min以除去氮氧化物的干扰。（二)