环境监测第四版复习资料

第一章绪论环境监测：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）及其变法趋势。环境监测的一般过程：熟悉检测任务、现场调查、制定检测方案、优化布点、样品采集、运送保存、分析测试、数据处理、综合评价等。环境监测的对象：反映环境质量变化的各种自然因素，对人类活动与环境有影响的各种人为因素，对环境造成污染危害的各种成分。环境监测的目的：准确、及时、全面的反映环境质量的现状及发展趋势，为环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据。具体可归纳为（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）收集环境本地数据，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。我国环境保护总局2007年颁布《环境检测管理办法》规定县级以上环保部门环境监测活动职责是：（1）环境质量监测（2）污染源监督性监测（3）突发性环境污染事故应急性监测（4）为环境状况调查和评价等环境管理活动提供监测数据的其他环境监测活动。环境监测的分类：（一）按监测目的分类：1、监视性监测；2、特定目的监测；3、研究性监测；其中特定目的监测包括污染事故监测、仲裁监测、考核验证监测、咨询服务监测。（二）按监测介质对象分类可分为水质监测、空气监测、土壤监测、固体废物监测、生物监测、生态监测、噪声和振动监测、放射性监测等。（三）按专业部门分类有气象部门、卫生部门、资源部门等。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;3、环境污染与污染物含量的关系；4、污染因素的综合效应；5、环境污染的社会评价。环境污染物的特点：毒性、扩散性、活性和持久性、生物可分解性和生物积累性。环境监测的特点：1、 环境监测的综合性（1） 监测手段包括化学、物理、生物、物理化学、生物化学及生物物理等一切可以表征环境质量的方法。（2） 监测对象包括空气、水体（江、河、湖、海、地下水）土壤、固体废物、生物等客体，只有对这些客体进行综合分析，才能确切描述环境质量状况。（3） 对监测数据进行统计处理、分析时，须涉及该地区的自然和社会各个方面的情况，因此，必须综合考虑才能正确阐明数据的内涵。2、 环境监测的连续性由于环境污染具有时间、空间分布性等特点，因此，只有坚持长期测定，才能从大量的数据中揭示其变化规律，预测其变化趋势，数据样本越多，预测的准确度就越高。3、 环境监测的追溯性环境监测包括监测目的的确定、监测计划的制定、采样、样品运送和保存、实验室测定到数据处理等过程，是一个复杂而又有联系的系统，任何一步的差错都将影响最终数据的质量。为使监测结果具有一定的准确度，并使数据具有可比性、代表性和完整性，需有一个量值追溯体系予以监督。为此，需要建立一个环境监测的质量保证体系。环境优先污染物的特点：难降解、在环境中有一定残留水平、出现频率高、具有生物积累性、“三致”物质（致癌、致畸、致突变）、毒性大、现代已有监测方法。环境标准：为了防止污染，维护生态平衡，保护人群健康，对环境保护工作中需要统的各项技术规范和技术要求所作的规定。制定环境标准的原则：1、与一定时期经济水平、环境保护要求相关；2、与环境污染物与破坏状况相适应；3、仪器普及程度的提咼；4、借鉴国际标准和其它国家的相关标准。《地表水环境质量标准》依据地表水水域功能和保护目标，按照功能高低依次划分为五类：I类：主要适用于源头水，国家自然保护区；II类：主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍惜水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等；III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；IV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。第二章水和废水监测水体是地表水、地下水及其包括的底质、水中生物等的总称。水体污染一般分为化学型污染、物理型污染和生物型污染三种类型。化学型污染系指随废水及其他废物排入水体的无机和有机污染物质造成的水体污染;物理型污染系指排入水体的有色物质、悬浮物、放射性物质及高于常温的物质造成的污染；生物型污染系指随生活污水、医院污水等排入水体的病原生物造成的污染。水污染检测的目的：（1）对江、河、湖、库、渠、海水等地表水和地下水中的污染物质进行经常性的监测，以掌握水质现状及其变化趋势；（2）对生产、生活等废水排放源排放的废水进行监视性监测，掌握废水排放量及其污染物浓度和排放总量，评价是否符合排放标准，为污染源管理提供依据；（3）对水环境污染事故进行应急监测，为分析判断事故原因、危害及制定对策提供依据；（4）为国家政府部门制定水环境保护标准、法规和规划提供有关数据和资料；（5）为开展水环境质量评价和预测、预报及进行环境科学研究提供基础数据和技术手段；（6）对环境污染纠纷进行仲裁，为判断纠纷原因提供科学依据。水质监测分析方法:选择正确监测分析方法应遵循:灵敏度和准确度都能满足测定要求，方法成熟，抗干扰能力好，操作简便。我国对各类水体中不同污染物质的监测分析方法分为三个层次：A层次方法为国家或行业标准方法，其成熟性和准确度好，是评价其他监测监测分析方法的基准方法，也是环境污染纠纷法定的仲裁方法；B层次方法为统一方法，是已经过多个单位时间验证，但尚欠成熟的方法，在使用中不断完善，为上升为国家标准方法创造条件；C层次方法为等效方法，方法的灵敏度、精密度、准确度与A、B层次方法具有可比性，或者是一些先进的新方法，但必须经过方法验证和对比验证。测定无机污染物的方法有：（1）化学分析法（2）原子吸收光谱法（3）分光光度法（4）电感耦合等离子体原子发射光谱（5）电化学法（6）离子色谱法等测定有机污染物监测分析方法有：（1气相色谱法和高效液相色谱法（2）气相色谱-质水质监测方案制定的一般过程：明确监测目的、确定监测项目、布点监测网点、合理安排采样频率和采样时间、选定采样方法和分析测定方法和技术、提出监测报告要求、制定质量控制和保证措施及实施计划等。在制定监测方案前收集有关区域的资料有：（1）水体的水文、气候、地质和地貌资料。如水位、水温、流速及流向的变化，降水量、蒸发量及历史水情，河流宽度、深度等。（2）水体沿岸城市分布、人口分布、工业分布、污染源及其排污情况、城市给排水及农田灌溉情况等、（3）水体沿岸的资源现状和水资源的用途，饮用水分布和重点税源保护区，水体流域土地功能及近期使用计划等。（4）历年水质监测资料等。监测断面和采样点的布设原则：（1）在对调查研究和对有关资料进行综合分析的基础上，根据水域尺度分为，考虑代表性、可控制性及经济性等因素，确定监测断面类型和采样点数量，并不断优化，尽可能以最少的断面获取足够的代表性环境信息；（2）有大量污水排入江、河的主要居民区、工业区的上游和下游，支流与干流汇合处，入海河流河口及受潮汐影响的河段，国际河流出入国境线的出入口，湖泊、水库出入口，应设置监测断面；3）饮用水源地和流经主要风景游览区、自然保护区、与水质有关的地方病发病区、严重水土流失区及地球化学异常区的水域或河段，应设置断面；（4）监测断面的位置要开辟死水区、回水区、排污口处，尽量选择河床稳定、水流平稳、水面宽阔、无浅滩的顺直河段;（5）监测断面应尽可能在与水文测量断面一致，以便利用其水文资料。河流监测断面的布设：为评价完整江、河水系的水质，需设置背景断面、对照断面、控制断面和消减断面；对某一河段，只需设置对照、控制和消减三个断面。（1） 背景断面：设在基本上未受人类活动影响的河段，用于评价完整水系污染程度（2） 对照断面：为了解流入监测河段前的水体水质状况而设。应设在河流进入城市霍或工业区以前的位子，避开各种污水流入出和回流处。一个河段一般只设一个对照断面，有主要支流可酌情增加。（3） 控制断面：为评价监测河段两岸污染源对水体水质影响而设置。控制断面数目应根据城市的工业布局和排污口分布情况而定，设在排污口下游污水与江、河水基本混匀处（排污口500--1000米之间）。流经特殊区域的河段上也应该设置控制断面。（4） 消减断面是指河流受纳废水后，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1500米以外的河段上。湖泊、水库监测垂线的布设:（1）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，按照水体类别和功能设置监测垂线；（2）湖（库）区若无明显功能区别，可用网格法均匀设置监测垂线，其垂线数根据湖（库）面积、湖内形成环流的水团数及湖（库）河流数等因素酌情确定；（3）受污染物影响较大的重要湖泊、水库，在污染物主要输送线路上设置控制断面。采样点确定：对于江、河水系，当水面宽小于等于50米时，只设一条中泓垂线；水面宽50〜100米时，在近左、右案有明显水流处各设一条垂线；水面宽大于100米时，设左、中、右三条垂线，如证明断面水质均匀时，可仅设中泓垂线。在一条垂线上，当水深不足0.5米时，在1/2水深处设采样点；水深0.5~5米时，只在水面下0.5米处设一个采样点；水深5~10米时，在水面下0.5米和河底上0.5米处各设一个采样点；水深大于10米时，在水面下0.5米处、河底上0.5米处及1/2水深处各设一个采样点。水污染源监测方案的制订：在制订监测方案时，首先要进行调查研究，收集有关资料，查明用水情况、废水的类型、主要污染物及排污去向和排放量，车间、工厂或地区的排污口数量及位置，废水处理情况，是否排入江、河、湖、海，流经区域是否有渗坑等。然后进行综合分析，确定监测项目、采样点、采样时间和频率，选择采样方法和监测方法，制定质量保证程序、措施和实施计划等。水样的保存方法：1、冷藏或冷冻保存法（冷藏或冷冻的作用是抑制微生物活动，减缓物理挥发和化学反应速率）。2、加入化学试剂保存法（1）加入生物抑制剂（2）调节PH值（3）加入氧化剂或还原剂。水样的预处理：被污染的环境水样和废水样所含组分复杂，并且多数污染组分含量低，存在形态各异，所以在分析测定前，需要进行预处理。水样预处理包括水样的消解、富集与分离。水样的消解：当测定含有机物的水样中的无机元素时，需进行消解处理。消解处理的目的是破坏有机物，溶解悬浮物，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。消解后的水样应该清澈、透明、物沉淀。消解水样方法有湿式消解法、干式消解法和微波消解法。水样的富集与分离：当水样中的欲测组分含量低于测定方法的测定下限时，就必须进行样品的富集或浓缩；当有共存组分干扰时，就必须采取分离或掩蔽措施。富集与分离过程往往是同时进行的，常用的方法有过滤、气提、顶空、蒸馏、萃取、吸附、离子分离交换、共沉淀、层析等，要根据情况选择使用。水样的物理指标：水温、臭和味、色度、浊度、透明度、固体物、矿化度、电导率、氧化还原电位。色度、浊度、透明度、悬浮物都是水质的外观指标。纯水无色透明，天然水中含有泥土、有机物、无机矿物、浮游生物等往往呈现一定颜色。水的颜色分为表色和真色。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。水的色度一般指真色。浊度是反应水中的不溶性物质对光线透过时阻碍程度的指标。非金属无机化合物的测定：1、酸度是指水中所含能与强碱发生中和反应的物质的总量，包括无机酸、有机酸、强酸弱碱盐等。2、碱度是指水中所含能与强酸发生中和作用的物质的总量，包括.•••••.3、PH和酸度、碱度既有联系又有区别，PH表示水的酸碱性强弱，而酸度或碱度是水中所含酸性或碱性物质的含量。3、溶解氧（DO）表示溶解于水中的分子状态的氧的总量。碘量法测水样中的DO：DO（mg/L）=c*V*8*1000/V水 c表示硫代硫酸钠标准液浓度 V表示硫代硫酸钠标准液体积化学需氧量（COD）：是指在一定条件下，氧化1L水样中的还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的质量浓度（mg/L）表示生化需氧量（BOD）：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。总有机碳（TOC）：是以碳的含量表示水体中有机物总量的综合指标。第三章空气和废气监测大气系：是指包围在地球周围的气体，其厚度达1000〜1400千米，其中，对人类及生物生存起着重要作用的是近地表约10千米内的空气层（对流层）。空气污染对人类的危害可分为急性作用和慢性作用。急性作用是指人体受到污染空气侵袭后，在短时间内即表现出不适或中毒症状的现象。慢性作用是指6人体在含低浓度污染物的空气长期作用下产生的慢性危害。空气污染源可分为自然源和人为源两种。自然源是由于自然现象造成的，如火山爆发、森林火灾等；人为源是由于人类的生产和生活活动造成的，是空气污染的主要来源，主要有工业企业排放废气、交通运输工具排放废气、室内空气污染源。一次污染物是直接从各种污染源排放到空气中的有害物质，如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物等。二次污染物是一次污染物在空气中相互作用或他们与空气中的正常组分发生反应所产生的新污染物，这类污染物与一次污染物的化学、物理性质完全不同，多为气溶胶，具有颗粒小、毒性一般比一次污染物大等特点。粒子状态污染物是分散在空气中的微小液体或固体颗粒，粒径多为0.01〜100um,是一个复杂的非均相体系。将较粗的、靠重力即可较快沉降到地面上的颗粒物称为降尘，其粒径一般大于100um,粒径小于100um的颗粒物则称为总悬浮颗粒。PM10指粒径小于10um的颗粒物，可以通过呼吸进入人体肺部，在肺泡内积累，并可通过血液循环输往全身，对人体危害大。空气污染检测方案的制订：首先要根据检测目的进行调查研究，收集相关资料，然后进过综合分析，确定监测项目，布设监测点，选定采样频率、采样方法和监测方法，建立质量保证程序和措施，提出进度、安排计划和对监测结果报告的要求等。监测目的：（1）通过对环境空气中的主要污染物进行定期或连续的监测，判断空气质量是否符合《环境空气质量标准》或环境规划目标的要求，为空气质量状况评价提供依据。（2）为研究空气质量的变化规律和发展趋势，开展空气污染的预测预报，以及研究污染物迁移转化情况提供基础资料（3）为政府环境保护部门执行环境保护法规，开展空气质量管理及修订空气质量标准提供依据和基础资料。调研及资料收集：（1）污染源分布及排放情况（2）气象资料（3）地形资料（4）土地利用和功能区划情况（5）人口分布及人群健康情况。监测站点和采样点布设的原则：（1）监测点周围50米范围内不应有污染源；（2）点式监测仪器采样口周围、监测光束附近，或开放光程监测仪器发射光源到监测光束接收端之间不能有阻碍环境空气流通的高大建筑物、树木或其他障碍物。从采样口或监测光束到附近最高障碍物之间的水平距离，应为该障碍物与采样口或监测光束高度差的两倍以上。（3）采样口周围水平面应保证270度以上的捕集空间，如果采样口一边靠近建筑物，采样口周围水平面应有180度以上的自由空间；（4）监测点周围环境状况相对稳定，安全和防火措施有保障（5）监测点附近无强大的电磁干扰，周围有稳定可靠的电力供应，通信线路容易安装和检修（6）监测点周围应有合适的车辆通道（7）对于手工间歇采样，其采样口离地面高度应为1.5~15米，对于自动监测采样，其采样口或监测光束离地面的高度应为3~15米，对于道路交通的污染监测点，其采样口离地面高度应为2~5米（8）在保证监测点具有空间代表性的前提下，若所选点周围半径300〜500米内建筑物平均高度在20米以上，无法按满足手工间歇采样和自动监测采样的高度要求设置时，采样口高度可以在15~25米内选取（9）在建筑物上安装监测仪时，监测仪器的采样口离建筑物墙壁。屋顶等支撑物表面的距离应大于1米（10）当某监测点需设置多个采样口时，为防止其他采样口干扰颗粒物样品的采集，颗粒物采样口与其他采样口之间的直线距离应大于1米，若使用大流量总悬浮颗粒物采样装置进行监测，与其他采样口间的直线距离应大于2米（12）污染监测点的具体设置原则根据监测目的由地方环境保护行政主管部门确定。针对道路交通的污染监测点，采样口距道路边缘的距离不得超过20米。布设监测站点和采样方法：1、 功能区布点法：其多用于区域性常规监测，先将监测区域划分为工业区、商业区、居民区等在根据具体污染情况和人力、物力条件，在各个区域设置一定数量的采样点，各功能去采样点数量不要求平区，在污染源集中地多设采样点。2、 网络布点法：是将监测区域划分为若干个均匀网状方格，采样点设在两条直线的交点处或网格中心。网格大小根据污染源程度、人口分布及人力、物力条件等确定，若主导风向明显，下风向设采样点应多些，一般约占采样点总数的60%，对于有多个污染源，且污染源分布较均匀的地区，常采用这种方法。3、 同心圆布点法：多用于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，再从圆心作若干放射线，将放射线与圆周上采样点，不同圆周上的采样点数目不一定相等或均匀分布，常年主导风向的下风向比上风向多设一些采样点。4、 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，。以点源所在位子为顶点，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。扇形区的顶角角度一般为45度，也可以更大一些，但不超过90度。采样点设在扇形区内距点源不同距离的若干弧线上。每条弧线上设3〜4个采样点，相邻两点与扇形顶点连线的夹角一般取10〜20度。采样频率是指一个时段内的采样次数,采样时间是指每次采样从开始到结束所经历的时间。二者要根据监测目的、污染物分布特征、分析方法灵敏度等因素确定。空气样品米集方法：1、 直接采样法，当空气中的被测组分浓度较高，或者监测方法灵敏度高时，直接采集少量气样即可。此方法测得的结果是对于瞬时瞬时浓度或短时间内的平均浓度，能较快地测知结果。此方法包括注射器采样、塑料袋采样、采气管采样、真空瓶采样。2、 富集（浓缩）采样法，空气中的污染物浓度比较低，直接采样法往往不能满足分析方法检出限的要求，故需要用富集采样法对空气中的污染物进行浓缩。富集采样时间一般比较长，测得结果代表采样时段的平均浓度，更能反映空气污染的真实情况。此方法包括溶液吸收法、填充柱阻留法、滤料阻留法、低温冷凝法、静电沉降法、扩散法及自然积集法等。溶液吸收法吸收液的选择原则是：（1）与被采集的污染物发生化学反应快或对其溶解度大（2）污染物被吸收液吸收后，要有足够的稳定时间，以满足分析测定所需时间的要求（3）污染物被吸收液吸收后，应有利于下一步分析测定，最好能直接用于测定（4）吸收液毒性小、价格低、易于购买，最好能回收利用。总悬浮颗粒物（TSP）的测定：国内外广泛采用滤膜捕集一一重量法。原理为用采样动力抽取一定体积的空气通过已恒重的滤膜，则空气中的悬浮颗粒物被阻留在滤膜上，根据采样前后滤膜质量差及采样体积，即可计算TSP。TSP（mg/m3）=m/q*t m 阻留在滤膜上的总悬浮颗粒质量mgq 标准状况下的采样流量m3/mint 采样时间min降水监测的目的：是为了了解在降雨过程中从空气降落到地面的沉降物的主要组成，以及某些污染组分的性质和含量，为分析和控制空气污染提供依据。降水监测采样点布设：我国规定，对于常规监测，人口50万以上的城市布设三个采样点，50万以下的城市布设两个采样点。采样点的位置要兼顾城区、农村或清洁对照区，要考虑区域的环境特点，如地形、地貌、气象和工业分布等，应避开局部污染源，四周无遮挡雨、雪的高大树木或建筑。降水监测采样方法：（1）每次降水开始，立即将清洁的采样器放置在预定的采样点支架上，采样全过程水样。如遇连续数天降水，每天上午8点，连续采集24小时为一次样（2）采样器应高于基础面1.2米以上（3）样品采集后，应贴上标签，标上编号，记住采样地点、日期、采样起止时间、降雨量等。降水组分测定：I级测点为：pH、电导率、钾离子、钙离子、镁离子、铵根离子、硫酸根离子、亚硝酸根离子、硝酸根离子、氟离子、氯离子，及有机酸等。污染源监测：空气污染源包括固定污染源和流动污染源。固定污染源又分为有组织排放源和无组织排放源。有组织排放源指烟道及排气筒等。无组织排放源指设在露天环境中的无组织排放设施或无组织排放的车间、工棚等。固定污染源监测目的:检查排放的废气中有害物质的含量是否符合国家或地方的排放标准和总量控制标准；评价净化装置及污染防治设施的性能和运行情况，为空气质量评价和管理提供依据。监测要求：进行监测时，要求生产设备处于正常运转状态下，对因生产过程引起排放情况变化的污染源，应根据其变化特点和周期进行系统监测。第四章固体废物监测固体废物的定义和分类：固体废物是指在生产、建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。固体废物主要来源于人类的生产和消费活动。它分类方法很多：按化学性质可分为有机废物和无机废物，按形状可分为固体废物和泥状废物，按危害状况可分为危险废物和一般废物，按来源可分为工业固体废物、矿业固体废物、生活垃圾、电子废物、农业固体废物和放射性固体废物等。危险废物的定义：危险废物是指在《国家危险废物名录》中，或根据国务院环境保护主管部门规定的危险废物鉴别标准认定的具有危险性的废物。鉴别一种废物是否为危险废物：1、是否引起或严重导致人类和动、植物死亡率增加；2、是否引起