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文档简介
环境监测第一章绪论1.1环境监测的目的与分类1.2环境监测特点与监测技术概述1.3环境标准1绪论环境监测的一般工作程序环境监测布点技术布点样品前期处理和准备数据处理定性检测定量检测综合分析评价环境质量信息环境信息
1.1环境监测的目的与分类1.1.1环境监测的目的(1)对污染物及其浓度(强度)作时间和空间方面的追踪,掌握污染物的来源、扩撒、迁移、反应、转化,了解污染物对环境质量的影响程度,并在此基础上,对环境污染作出预测、预报和预防。(2)了解和评价环境质量的过去、现在和将来,掌握其变化规律。(3)收集环境背景数据、积累长期监测资料,为制订和修订各类环境标准、实施总量控制、目标管理提供依据。(4)实施准确可靠的污染监测,为环境执法部门提供执法依据。(5)在深入广泛开展环境监测的同时,结合环境状况的改变和监测理论及技术的发展,不断改革和更新监测方法与手段,为实现环境保护和可持续发展提供可靠的技术保障。1.1.2环境监测的分类
按监测介质对象分类大气污染监测水质污染监测土壤和固废监测生物监测噪声和振动污染监测放射性污染监测
电磁辐射监测其它1.1.2环境监测的分类按监测目的分类
环境监测监视性监测特定目的性监测研究性监测环境质量监测污染源监督监测污染事故监测纠纷仲裁监测考核验证监测咨询服务监测标准方法标准样品研制监测污染规律研究监测背景调查监测综合评价研究监测1.2环境监测特点与监测技术概述1.2.1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2.空间分布性3.环境污染与污染物含量的关系
单独作用4.污染因素的综合效应相加作用相乘作用拮抗作用(三)环境监测技术1化学分析法(1)重量分析法(2)容量分析法2仪器分析法(1)光谱法(2)电化学分析法(3)色谱分析法3生物技术1.3环境标准
一、环境标准的作用
(1)环境标准是制订环境保护规划和计划的重要依据。(2)环境标准是判断环境质量和衡量环保工作优劣的准绳。(3)环境标准是执法的依据。(4)环境标准是组织现代化生产的重要手段和条件。总之,环境标准是环境管理的技术基础。四、水质标准
(一)地面水环境质量标准(GB3838-2002)依据地面水水域使用目的和保护目标将其划分为五类: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水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等。Ⅲ类:主要适用于集中式生活饮用水源二级保护区,一般鱼类保护区及游泳区。Ⅳ类:主要适用于一般工业用水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。三、制订环境标准的原则
(一)要有充分的科学依据(二)既要技术先进、又要经济合理(三)与有关标准、规范、制度协调配套(四)积极采用或等效采用国际标准参考文献[1]王俊、张义生主编,化学污染物与生态效应,中国环境科学出版社,1993;
[2]廖自基编,微量元素的环境化学及生物效应,中国环境科学出版社,1992;
[3]奚旦立、孙裕生、刘秀英编,环境监测(修订版),高等教育出版社,1994;
[4]杨若明、巴哈提古丽、郑小梅编,环境监测,中央民族大学生物化学系,1996;本章作业1.环境监测的主要任务是什么?2.根据环境污染的特点说明对近代环境监测提出哪些要求?3.环境监测和环境分析有何区别?4.为什么分光光度法在目前环境监测中还是较常用的方法?它有何特点?发展方向是什么?5.为什么要分别制订环境质量标准和排放标准?6.既然有了国家排放标准,为什么还允许制订和执行地方排放标准?7.制订环保标准的原则是什么?是否标准越严越好?8.对污染物的排放用浓度控制和总量控制各有什么特点?环保网站中国环境科学研究院中国环境监测总站中华环境保护基金会家园网国家环保总局宣教中心中国环境监察在线
中国环境标准网
国家环境分析测试中心
辐射环境监测技术中心
环境保护总局中国全球环境基金
中国环境影响评价网第2章水和废水监测
2.1概述2.2水质监测方案的制订2.3水样的采集和保存2.4水样的预处理2.5物理性质的检验2.6金属化合物的测定2.7非金属无机物的测定2.8有机化合物的测定2.9水质污染生物监测2.10底质监测2.1.1水体和水体污染
(一)地球上水量分配(二)水质污染类型(一)水质监测的对象2.1.2水质监测的对象和目的(二)水质监测的目的1、地表水——经常性监测对进入江、河、湖泊、水库、海洋等地表水体的污染物质及渗透到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发展趋势。2、生产和生活过程——监视性监测对生产过程、生活设施及其他排放源排放的各类废水进行监视性监测,为污染源管理和排污收费提供依据。3、事故监测——应急监测对水环境污染事故进行应急监测,为分析判断事故原因、危害及采取对策提供依据。4、为环境管理——提供数据和资料为国家政府部门制订环境保护法规、标准和规划,全面开展环境保护管理工作提供有关数据和资料。5、为环境科学研究——提供数据和资料为开展水环境质量评价、预测预报及进行环境科学研究提供基础数据和手段。2.1.3监测项目由于各种条件的限制,不可能也没必要对各监测项目一一监测,应根据实际情况,选择那些排放量大、危害严重、影响范围广、有可靠的分析方法保证获得准确的数据,并能对数据作出解释和判断的项目。根据该原则,我国环境监测总站提出了68种水环境优先监测污染物“黑名单”。
2.1.4水质监测分析方法选择分析方法应遵循的原则:灵敏度能满足定量要求;方法成熟、准确;操作简单,易于普及;抗干扰能力好。根据上述原则,为使监测数据具有可比性,各国在大量实践的基础上,对各类水体中的不同污染物质都编制了相应的分析方法。
2.2水质监测方案的制定监测方案的内容如下:(1)明确地、具体地规定监测目的;(2)确定监测介质和监测项目,以此选择分析方法,前后统一,使监测数据具有可比性;(3)规定采样地点、方法、时间和频次,并具体责任到人;(4)明确排放特点、自然环境条件、居民分布情况等,据此确定采样设备、交通工具及运行路线;(5)对监测结果尽可能提出定量要求,如监测项目结果的表示方法、有效数字的位数及可疑数据的取舍等。2.2.1地面水质监测方案的制订流过或汇集在地球表面上的水,如海洋、河流、湖泊、水库、沟渠中的水,统称为地表水。(1)
基础资料收集(2)监测断面和采样点的设置(3)采样时间和采样频率的确定
(4)采样及监测技术的选择(5)结果表达、质量保证及实施计划(一)基础资料收集(1)水体的水文、气候、地质和地貌资料。如水位、水量、流速及流向的变化,降雨量、蒸发量及历史上的水情,河流的宽度、深度、河床结构及地质状况,湖泊沉积物的特性、间温层分布、等深线等。
(2)水体沿岸城市分布、工业布局、污染源及其排污情况、城市给排水情况等。
(3)水体沿岸的资源现状和水资源的用途,饮用水源分布和重点水源保护区:水体流域土地功能及近期使用计划等。
(4)历年的水质资料等(二)监测断面和采样点的设置1.监测断面设置原则a.有大量废水排入河流的主要居民区、工业区的上游和下游;b.湖泊、水库、河口的主要入口和出口c.饮用水源区、水资源集中的水域、主要风景游览区、水上娱乐区及重大水力设施所在地等功能区;d.较大支流汇合口上游和汇合后与干流充分混合处;入海河流的河口处;受潮汐影响的河段和严重水土流失区;e.国际河流出入国境线的出入口处;f.应尽可能与水文测量断面重合,并要求交通方便,有明显岸边标志。2
河流监测断面的设置要求设置对照断面、控制断面和削减断面三种断面。对照断面:应设在河流进入城市或工业区以前的地方,避开各种废水、污水流入或回流区。控制断面:一般设在排污口下游500-1000m处。削减断面:通常设在城市或工业区最后一个排污口下游1500m以外的河段上。河流监测断面的设置3
湖泊、水库监测断面的设置a.在进出湖泊、水库的河流汇合处分别设置监测断面;
b.以各功能区为中心,在其辐射线上设置弧形监测断面;c.在湖库中心,深、浅水区,滞流区,不同鱼类的洄游产卵区,水生生物经济区等设置监测断面。4
采样点位的确定对于湖、库监测断面上采样点位置和数目的确定方法与河流相同。如果存在间温层,应先测定不同水深处的水温、溶解氧等参数,确定成层情况后再确定采样点。
监测断面和采样点的位置确定后,所在位置应该有固定而明显的岸边天然标志。如果没有天然标志物,则应设置人工标志物,如竖石柱、打木桩等。(三)采样时间和采样频率的确定①对于较大水系干流和中、小河流全年采样不少于6次;采样时间为丰水期、枯水期和平水期,每期采样两次。流经城市工业区、污染较重的河流、游览水域、饮用水源地全年采样不少于12次;采样时间为每月一次或视具体情况而定。底泥每年在枯水期采样1次。②潮汐河流全年在丰、枯、平水期采样,每期采样两天,分别在大潮期和小潮期进行,每次应采集当天涨、退潮水样分别测定。③排污渠每年采样不少于3次。④设有专门监测站的湖、库,每月采样1次,全年不少于12次。其他湖泊、水库全年采样两次,枯、丰水期各一次。有废水排入、污染较重的湖、库,应酌情增加采样次数。⑤
背景断面每年采样1次。2.2.2地下水质监测方案的制订(一)调查研究和收集资料(二)采样点的设置(三)采样时间和采样频率的确定
2.2.3水污染源监测方案的制订污染源分类:按成因划分包括自然污染源、工业废水源、生活污水源、医院污水源等。按污染物划分:化学性、生物性、物理性等。按排放形式划分:点源、非点源。在制订监测方案时,首先也要进行调查研究(一)采样点的设置
水污染源一般经管道或渠、沟排放,截面积比较小,不需设置断面,而直接确定采样点位。①工业废水a.在车间或车间设备出口处应布点采样测定一类污染物。
b.在工厂总排污口处应布点采样测定二类污染物。c.有处理设施的工厂应在处理设施的排出口处布点。为了解对废水的处理效果,可在进水口和出水口同时布点采样。
d.在排污渠道上,采样点应设在渠道较直、水量稳定、上游没有污水汇入处。②生活污水和医院污水采样点设在污水总排放口。对污水处理厂,应在进、出口分别设置采样点采样监测。(二)采样时间和频率
2.3水样的采集、保存2.3.1地表水样的采集2.3.1.1采样前的准备2.3.1.2采样方法和采样器1采样方法①船只采样
适用于一般河流和水库的采样,但不容易固定采样地点,往往使收据不具有可比性。②桥梁采样
安全、可靠、方便,不受天气和洪水的影响,适合于频繁采样,并能在横向和纵向准确控制采样点位置。③涉水采样
较浅的小河和靠近岸边浅的采样点可涉水采样,但要避免搅动沉积物而使水样受污染。④索道采样
在地形复杂、险要,地处偏僻处的小河流,可架索道采样。2.采样器①水桶
适于采集表层水。②单层采水瓶
最常用的采样器。③急流采样器
适用于水流湍急的采样点处的采样。④双层溶解气体采样瓶
⑤其他采水器
如塑料手摇泵、电动采水泵等。2.3.1.3水样的类型(1)瞬时水样
在某一时间和地点从水体中随机采集的分散水样。(2)混合水样
在同一采样点于不同时间所采集的瞬时水样的混合水样。(3)综合水样
把不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合后所得到的样品。2.3.2废水样品的采集:1.采样方法(1)浅水采样可用容器直接采集,或用聚乙烯塑料长把勺采集。(2)深层水采样可使用专制的深层采水器采集,也可将聚乙烯筒固定在重架上,沉入要求深度采集。(3)自动采样采用自动采样器或连续自动定时采样器采集。2.废水样类型:(1)瞬时废水样对于生产工艺连续、稳定的工厂,所排放废水中的污染组分及浓度变化不大,瞬时水样具有较好的代表性。(2)平均废水样当废水的排放量和污染组分的浓度随时间起伏较大时,需要根据实际情况采集平均混合水样或平均比例混合水样。2.3.3地下水样的采集地下水的水质比较稳定,一般采集瞬时水样。(1)从监测井中采集水样常利用抽水机设备。(2)对于自喷泉水,可在涌水口处直接采样。(3)对于自来水,放水数分钟后再采样。2.3.4底质(沉积物)样品的采集底质监测断面的设置原则与水质监测断面相同,其位置应尽可能与水质监测断面相重合,以便于将沉积物的组成及其物理化学性质与水质监测情况进行比较。底质采样频率一般为每年枯水期采样一次,采集量视项目、目的而定,一般为1-2kg。2.3.5流量的测定对于较大河流,水文部门一般设有水文监测断面,应尽量利用其所测参数。小河流、明渠和废水、污水流量的测量方法:(1)流速仪法(2)浮标法(3)堰板法(4)其他方法2.3.6水样的运输和保存(1)采样时填写好采样记录,采样完成加好保存剂后要填写样品标签。(2)样品运输前必须注意六点注意事项,运输时配专人押运。样品交实验室分析时,接、送双方都要在样品登记表上签名,送样单和采样记录由双方各保存一份待查。2.3.6.1水样的运输管理2.3.6.2水样的保存:保存水样的方法有以下几种(1)冷藏采样后将水样立即投入冰箱或冰水浴中并置于暗处,冷藏温度一般2-5度,该法不能长期保存水样。(2)冷冻冷冻温度为-20℃,冷冻时不能将水样充满整个容器。(3)加入保存剂①加入生物抑制剂②调节pH值③加入氧化剂或还原剂2.3.6.3水样的过滤或离心分离用适当孔径的滤器可有效地除去藻类和细菌,一般地说,可用澄清、离心、过滤等措施来分离悬浮物。2.4水样的预处理2.4.1水样的消解当测定含有机物水样中的无机元素时,需进行消解处理.其目的是:破坏有机物,溶解悬浮性固体,将各种价态的预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。其要求是:透明、澄清、无沉淀;不引入待测组分和干扰组分;不损失待测组分水样消解的方式干灰化法酸式消解法
碱式消解法1.HNO3
2.HNO3-HClO4
3.HNO3-H2SO4
4.H2SO4
–H3PO45.H2SO4
–KMnO4
6.多元消解1.NaOH-H2O2
2.NH3.H2O-H2O2
湿法干法2.4.2富集与分离提高待测组分的浓度消除共存干扰组分富集或浓缩分离或掩蔽目的过滤与挥发、蒸馏、溶剂萃取、共沉淀离子交换、吸附
、层析、低温浓缩…方法(一)挥发和蒸发浓缩分离法挥发分离法欲测组分挥发度大欲测组分转变成易挥发物质惰性气体带出欲测组分而分离蒸发浓缩法水样加热(电热板或水浴)水分蒸发,水样体积缩小欲测组分达到浓缩目的(一)挥发和蒸发浓缩分离法实例2VIS法——硫化物:先使S2-在H3PO4中生成H2S,再用惰气载入Zn(Ac)2—NaAc溶液吸收,从而与母液分离。1冷AFS法——Hg:先将Hg2+、Hg+用SnCl2还原为原子态Hg(Hg易挥发),由惰性气体将其带入仪器测定。3测定废水中的砷时,将其转变成砷化氢气体(H3As),用吸收液吸收后供分光光度法测定。4用蒸发浓缩方法浓缩饮用水样,可使铬、锂、钴、铜、锰、铅、铁和钡的浓度提高30倍。(二)蒸馏法原理水样中各污染组分具有不同的沸点而使各组分彼此分离的方法。消解、富集和分离三种作用作用直接蒸馏装置,水蒸汽蒸馏装置类型实例挥发酚、氰化物、氟化物:
——
酸性介质中预蒸馏分离氨氮——
微碱性介质中预蒸馏分离(三)溶剂萃取法原理:物质在不同的溶剂相中分配系数不同,而达到组分的富集与分离。有机物质的萃取无机物的萃取双硫腙—三氯甲烷—水萃取体系分光光度法测定水中的Cd
2+、Hg2+、Zn2+、Pb
2+等。①用4—氨基安替比林光度法测定水样中的挥发酚时,用三氯甲烷进行萃取浓缩;②用紫外光度法测定水中的油和用气相色谱法测定有机农药(666、DDT)时,先用石油醚萃取物质在不同的溶剂相中分配系数不同,而达到组分的富集与分离。有机物质的萃取无机物的萃取双硫腙—三氯甲烷—水萃取体系分光光度法测定水中的Cd
2+、Hg2+、Zn2+、Pb
2+等。①用4—氨基安替比林光度法测定水样中的挥发酚时,用三氯甲烷进行萃取浓缩;②用紫外光度法测定水中的油和用气相色谱法测定有机农药(666、DDT)时,先用石油醚萃取(四)离子交换法原理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
离子交换树脂阴离子交换树脂阳离子交换树脂
类型
操作程序
应用
洗脱交换交换柱的制备(四)离子交换法原理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
离子交换树脂阴离子交换树脂阳离子交换树脂
类型
操作程序
应用
洗脱交换交换柱的制备离子交换法(四)离子交换法原理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
离子交换树脂阴离子交换树脂阳离子交换树脂
类型
操作程序
应用
洗脱交换交换柱的制备原理溶液中一种难溶化合物在形成沉淀过程中,将共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来
应用类型异电核胶态物质相互作用包藏表面吸附形成混晶有机共沉淀剂
1.利用吸附作用的共沉淀分离载体(共沉淀剂)对载体的要求常用载体Fe(OH)3、Al(OH)3、Mn(OH)2、硫化物…表面积大、吸附力强、
非晶形胶体沉淀应用实例测定水样中的Cr3+时,当水样有色、浑浊、Fe3+含量低于200mg/L时,可于pH8—9条件下用Zn(OH)2作共沉淀剂吸附分离干扰物质2.利用生成混晶的共沉淀分离应用实例①PbSO4-SrSO4的混晶共沉淀——分离水样中的痕量Pb
2+
②以SrSO4作载体——富集海水中10-8的Cd2+特点有相似的晶格欲分离微量组分沉淀剂3.利用有机共沉淀剂进行分离应用实例丁二酮肟二烷酯作为共沉淀剂,将“丁二酮肟-镍”螯合物共沉淀
特点选择性高,沉淀纯净,灼烧可除去共沉淀剂原理利用多孔性的固体吸附剂将水样中一种或数种组分吸附于表面,以达到分离的目的类型氧化铝大网状树脂活性炭分子筛
解吸方法有机溶剂加热解吸应用
(六)吸附法应用国内某单位用国产DA201大网状树脂富集海水中ppb级有机氯农药——无水乙醇解吸——石油醚萃取两次——无水硫酸钠脱水——用GC电子捕获检测器测定.对农药各种异构体均得到满意地分离,其回收率均在80%以上,且重复性好,一次能富集几升甚至几十升海水。2.5物理性质的测定2.5.1水温2.5.2颜色2.5.3臭2.5.4残渣(水中固体)2.5.5电导率K2.5.6浊度2.5.7透明度2.5.8矿化度2.5.9氧化还原电位2.5.1水温地下水(比较稳定)——
常为8~12℃地上水变化较大——0~30℃测定方法:(一)水温计法注意事项:1、放入水中3min,2、同时测气温、水的pH值,
3、工业废水多次读数(二)颠倒温度计法:测深层水温2.5.2颜色1、测定意义(1)颜色的分类表色——未除去悬浮物的颜色真色——除去悬浮物的颜色(2)应测“真色”2、测定方法(1)铂钴标准比色法——清水(2)文字描述法——污水(3)稀释倍数法——污水(4)分光光度法2.5.3臭水中的臭主要来源于生活污水和工业废水中污染物、天然物质的分解或之有关的微生物活动。测定方法(1)定性描述法(2)稀释倍数法2.5.4残渣(水中固体)一、定义:水蒸发后,残余物质称为残渣二、分类:
1、总残渣(总固体)
2、过滤性残渣(溶解固体)
3、非过滤性残渣(悬浮固体)三、相关因素
1、蒸发温度
2、蒸发时间2.5.4残渣(水中固体)四、测定方法烘干温度总残渣(总固体)
103—105℃,直接水浴上蒸干,烘干总可过滤性残渣(溶解固体)
103—105℃,过滤后水样,水浴上蒸干,烘干总不可滤残渣(悬浮固体)
103—105℃,不可过滤的残渣,烘干2.5.5电导率K一、电导率的测定意义(1)定义:以数字表示溶液传导电流的能力——间接推测离子成分的总浓度(2)K的有关因素:离子性质、浓度、温度、粘度等二、测定方法1.测定原理电阻R=ρl/A,电导率1/K=ρ,对于l、A固定的电导池,电导池常数Q=l/A,R=1/K·l/A=Q/K,则Q=RK∴K=Q/R,已知电导池常数,求出R后→K值2.仪器:电导率仪3.测量程序:
1.T调节;2.R、T已知→Q;3.测Rx(水样)
4.计算Kx=Q/Rx(KCl溶液)Q=1413RKCl∴25℃时,Kx=1413RKCl/Rx2.5.6浊度一、测定意义悬浮于水中的胶体颗粒产生的散射现象,以浊度表示水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。
1浊度=1mgSiO2/1L蒸馏水的浊度二、测定方法
1、浊度计法
2、目视比色法(黑底板上比色)
3、分光光度法(660nm处)2.5.7透明度一、定义:透明度是指水样的澄清程度,洁净的水是透明的。二、测定方法:
1.铅字法
2.塞氏盘法
3.十字法2.5.8矿化度一、测定意义:用于评价水中的总含盐量,是农田灌溉用水适用性评价的主要指标之一二、测定方法重量法、电导法、阴阳离子加和法、离子交换法、比重法等,其中重量法是比较通用的方法2.5.9氧化还原电位一、水体的氧化还原电位必须现场测定。二、测定方法以铂电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极,用晶体毫伏计或通用pH计测定。2.6金属化合物的测定概述1、水体中主要的有害金属:
汞、镉、铬、铅、铜、锌、镍、钡、钒、砷
……2、主要测定方法:分光光度法原子吸收法阳极溶出伏安法容量法可过滤态金属:能通过孔径0.45微米滤膜的部分。不可过滤态金属:不能通过孔径0.45微米滤膜的部分。测定方法:分光光度法、原子吸收分光光度法、阳极溶出伏安法及容量法。一、汞(日本水俣病)(一)冷原子吸收法
(二)冷原子荧光法
(三)双硫腙分光光度法
冷原子吸收法1、方法原理冷原子吸收测汞仪工作流程N2,或空气还原瓶分子筛吸收池汞灯光电倍增管放大器指示表记录仪流量计脱汞阱抽气泵253.7nm
冷原子吸收法
2、测定要点(1)水样保存及预处理——保存见表2-6方法;——消解——Hg2+——
Hg蒸气(2)绘制标准曲线(3)水样的测定1157614891023冷原子荧光法冷原子荧光法工作原理1、低压汞灯;2、石英聚光灯;3、吸收-激发池;4光电倍增管;5、放大器;6、指示表;7记录仪;8、流量计;9、还原瓶;10、荧光池(铝材发黑处理);11、抽气泵
双硫腙分光光度法测汞原理有机汞无机汞H+,氧化剂95℃测其吸光度标准曲线定量Hg2+双硫腙溶液485nm橙色螯合物CCl4萃取酸性介质二、镉(痛痛病)(三)示波极谱及阳极溶出伏安法(一)原子吸收分光光度法(AAS)(二)双硫腙分光光度法(一)原子吸收分光光度法(AAS)1、原理分为:直接法、萃取法、离子交换AAS法2、定量分析方法(1)标准曲线法(2)标准加入法3、直接吸入AAS测定镉(铜、铅、锌)4、萃取火焰AAS测定微量镉(铜、铅)5、离子交换火焰AAS测定微量镉(铜、铅)6、石墨炉AAS测定微量镉(铜、铅)(二)双硫腙分光光度法测镉注意两点:①强碱性介质,CHCl3萃取,518nm(红色)②硝酸消解稀释
NaOH调pH三、铅(二)双硫腙分光光度法
pH8.5—9.5,氨性柠檬酸盐-氰化物介质,反应生成螯合物,CHCl3(CCl4)萃取,510nm比色。(三)示波极谱及阳极溶出伏安法红色(一)原子吸收分光光度法(AAS)参见镉的测定四、铜(二)新亚铜灵萃取分光光度法
中性或微酸介质,Cu+与新亚铜灵反应生成黄色螯合物,CHCl3-CH3OH萃取,457nm比色。(一)二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法
pH9—10,DDTC试剂,生成黄棕色胶体络合物,CHCl3(CCl4)萃取,440nm比色。
五、锌(三)双硫腙分光光度法
pH4.0—4.5,锌离子与双硫腙反应生成螯合物,CHCl3(CCl4)萃取,535nm比色。(二)示波极谱及阳极溶出伏安法红色人体必需有益元素见镉的测定(一)原子吸收分光光度法(AAS)
六、铬1、六价铬的测定(已用90年之久)Cr6++DPC络合物λ=540nm2、总铬的测定Cr3+Cr6++DPC络合物λ=540nmDPCKMnO4[O]NaNO2分解过量的KMnO4
尿素分解过量的NaNO2(二)AAS法(螯合萃取AAS法)(三)滴定法紫红色紫红色O=CNH-NH-C6H5NH-NH-C6H5一)二苯碳酰二肼(DPC)分光光度法七、砷(一)新银盐分光光度法(二)二乙氨基二硫代甲酸银(AgDDC)分光光度法
七、砷(一)新银盐分光光度法
黄色胶态银1234砷化氢发生与吸收装置1、反应管2、U形管3、脱胺管4、吸收管KBH4+3H2O+H+→H3BO3+K++8[H][H]+As3
+(As5+)→AsH3↑AsH3+6AgNO3+2H2O=6Ag0+HAsO2+6HNO3400nm吸收七、砷(二)二乙氨基二硫代甲酸银(AgDDC)分光光度法
As5+As3+AsH3
AgDDC红色胶体银510nm测吸光度↑
+2e[H]2.7非金属无机物的测定一、酸度和碱度二、pH值三、溶解氧四、氰化物五、氟化物六、含氮化合物七、硫化物一、酸度和碱度废水的pH值表示其酸性(或碱性)的强弱,而酸度(或碱度)则反应废水酸性(或碱性)大小。(一)酸度表示水体中酸性物质的总量。
1、酸碱指示剂滴定法甲基橙酸度:用甲基橙为指示剂所测酸度(终点pH值3.7)
或称强酸酸度;酚酞酸度:以酚酞为指示剂所测酸度(终点pH值8.3),又称总酸度,它包括强酸和弱酸。
2、电位滴定法(二)碱度
碱度是指水中所含能与强酸发生中和作用的物质总量1.酸碱指示剂滴定法酚酞碱度:当滴定至酚酞指示剂由红色变为无色时,溶液
pH值即为8.3,指示水中氢氧根离子(0H-)已被中和,碳酸盐均被转化为重碳酸盐,此时的滴定结果称为“酚酞碱度”。甲基橙碱度:当滴定至甲基橙指示刘由黄色度为橙红色时,溶液的pH值为4.4—4.5,指示水中的重碳酸盐
(包括原有的和由碳酸盐转化成的)已被中和,此时的滴定结果称为“总碱度”。2.电位滴定法
指示剂变色范围:甲基橙:03.14.4714
红橙黄
酚酞:0781014
无无粉红玫瑰红二pH值pH值是水中氢离子活度的负对数。pH=-lgαH+
该方法不适用有色、浑浊或含有游离氯、氧化剂、还原剂的水样。如果粗略地测定水样pH值,可使用pH试纸(一)、比色法(二)、玻璃电极法pH玻璃电极饱和甘汞电极指示电极参比电极pH计直接测量三溶解氧水体与大气交换或经化学、生物化学反应后溶于水中的分子态氧称为溶解氧。其溶解度随水温的升高及水中含盐量的增加而降低。清洁地表水溶解氧接近饱和。水体受到有机物质、无机还原物质污染时,溶解氧含量降低,甚至趋于零,此时厌氧细菌繁殖活跃,水质恶化。水中溶解氧低于3—4mg/L时,许多鱼类呼吸困难,继续减少,则会窒息死亡。一般规定水体中的溶解氧至少在4mg/L以上。DO水样的采集与保存1、用溶解氧瓶采样(碘量法);2、加固定剂:MnSO4,碱性KI;3、冷暗处,注意水温与大气压DO测定方法1、碘量法2、修正碘量法3、氧电极法测清洁水测污染水工业废水1、碘量法(DO)Mn2+Mn4+碱性介质DO酸性介质I-Na2S2O3滴定I2原理:MnSO4+2NaOH=Na2SO4+Mn(OH)2
2Mn(OH)2+02=2MnO(OH)2
(棕色沉淀)
MnO(OH)2+2H2SO4=Mn(SO4)2+3H2O
Mn(SO4)2+2KI=MnSO4+K2SO4+I2
2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI叠氮化钠修正法消除亚硝酸干扰2NaN3+H2SO4=2NH3+Na2SO4NH3+HNO2=N2O+N2+H2O注意!NaN3剧毒,易爆,不可将碱性KI-NaN3直接酸化高锰酸钾修正法2、修正碘量法(DO)聚四氟乙烯薄膜电极极谱型原电池型电极探头电流放大高纯铅阳极玻璃碳阳极阴极:O2+2H2O+4e=4OH-阳极:4Ag++4Cl-=4AgCl+4e反应
外电路接通时,有扩散电流通过,大小与O2浓度,阴极面积、膜性质、厚度有关I=KC(I∝C)3、氧电极法(DO)氰化物的测定1、异烟酸-吡唑啉分光光度法(1)试剂及原理(2)介质中性(弱酸性)(3)范围CN-CNCl
戊烯二醛兰色染料:
氯胺T(o)异烟酸H2O水解吡唑酮(缩合)(638nm)氰化物的测定2、吡啶-巴比妥酸分光光度法CN-
CNCl
戊烯二醛紫色染料:580nm中性(弱酸性)0.002mg/L—0.45mg/L(2)介质(3)范围(1)原理
氯胺T(o)吡啶巴比妥酸(缩合)含氮化合物(一)氨氮1、测定意义2、测定方法
1)水样采集与保存
2)测定光度法离子选择电极法蒸馏及滴定法纳氏试剂光度法水杨酸-次氯酸盐光度法(一)氨氮纳氏试剂光度法2K2[HgI4]+3KOH+NH3→NH2Hg2IO+7KI+2H2O黄棕色410——425nm比色定量原理水杨酸-次氯酸光度法(NH3)原理
在亚硝基铁氰化钠存在下,氨与水杨酸和次氯酸反应生成蓝色化合物410——425nm比色定量氨离子选择性电极法(NH3
)构造外壳(塑料)指示电极(内电极导线)(平头pH玻璃电极)参比电极Ag—AgCl内充液0.01mol/LNH4Cl透气薄膜(聚四氟乙烯,微孔疏水,选择型透气),只能透过NH3;H2O,O2不透过透气膜[OH]=K[NH3][NH4+]范围:地面水,生活污水,工业废水原理:NH4++OH-=NH3+H2ONH3内充液中使NH3+H2O=NH4+OH-平头pH玻璃电极响应NH3↑→OH-↑→pH电极响应(二)亚硝酸盐氮11、N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法pH1.8±0.3,亚硝酸盐
+对氨基苯璜酰胺红色染料540nm比色测定泵电导仪记录仪样品注入阀分离柱抑制柱电导池废液(二)亚硝酸盐氮22、离子色谱法离子色谱分析流程(三)硝酸盐氮无水,硝酸盐+酚二磺酸硝基二磺酸酚黄色物质410nm比色测定[OH]1、酚二磺酸分光光度法2、镉柱还原法3、戴氏合金法4、紫外分光光度法(四)凯氏氮
凯氏氮是指以基耶达(Kjeldahl)法测得的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。
凯氏氮的测定要点是取适量水样于凯氏烧瓶中,加浓硫酸和催化剂(K2S04),加热消解,有机氮转变成氨氮,然后在碱性介质中蒸馏出氨,用硼酸溶液吸收,以分光光度法或滴定法测定氨氮含量。硫化物(一)对氨基二甲基苯胺分光光度法H+,高铁,S2-+对氨基二甲基苯胺亚甲蓝染料665nm定量(二)碘量法(三)电位滴定法八、其他非金属无机物2.8有机化合物的测定一
化学需氧量(COD)
二
高锰酸盐指数(OC)
三
生化需氧量(BOD)
四
总有机碳(TOC)
五
总需氧量(TOD)六
挥发酚类
七
矿物油八
其他有机污染物质
一化学需氧量(COD)定义:化学需氧量是指水样在一定条件下,氧化1
升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量,以氧的mg/L表示。化学需氧量反应了水中受还原性污染的程度。测定方法:1.重铬酸钾法
2.库仑滴定法
重铬酸钾法测定原理:在强酸性溶液中,用重铬酸钾将水中的还原性物质(主要是有机物)氧化,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵溶液回滴,终点由蓝绿色变成红棕色。根据所消耗的重铬酸钾量算出水样中的化学需氧量,以氧的mg/L表示。
计算公式:CODcr=(V0-V1)×C×8×1000/V
二高锰酸盐指数(OC)
定义:以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学耗氧量。按测定溶液的介质不同:
酸性高锰酸钾法
Cl-<300mg/L时使用
碱性高锰酸钾法
Cl->300mg/L时使用三
生化需氧量(BOD)
定义: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。有机物在微生物作用下好氧分解大体上分为两个阶段。
1、
含碳物质氧化阶段。
2、
硝化阶段。主要是含氮有机化合物在硝化菌的作用下分解为亚硝酸盐和硝酸盐。约在5-7日后才显著进行。故目前常用的20℃五天培养法(BOD5法)测定BOD值一般不包括硝化阶段。
(一)五天培养法(20℃)定义:水样经稀释后,在20±1℃条件下培养5天,求出培养前后水样中溶解氧含量,二者的差值为BOD5。如果水样五日生化需氧量未超过7mg/L,则不必进行稀释,可直接测定。对不含或少含微生物的工业废水,在测定BOD5时应进行接种,以引入能降解废水中有机物的微生物。当废水中存在难降解有机物或有剧毒物质时,应将驯化后的微生物引入水样中进行接种。
1.接种水
可选择下述任一种方法得到接种水:
(1)城市污水,一般是生活污水,室温下放一昼夜,取上清液;
(2)土壤浸出法,取100g花园土或植物生长土,加入1L水,混合,静置10min,取上清液;
(3)含城市污水的河、湖水;
(4)污水处理厂的出水;
(5)当分析难于生物降解物质的废水时,可在排污口下游3—8km处取水或用含有宜于微生物生长的水。2.稀释水
稀释水一般用蒸馏水配制
(1)干净无有机物污染
(2)曝气2—8h,使稀释水中DO接近于饱和,停止爆气后,可导入纯氧,盖上瓶口,包2层干纱布,放20℃培养箱中数小时,使水中溶解氧含量达
8mg/L左右。
(3)临用前,每升水加入
CaCl2,FeCl3,MgSO4,H2PO4-—HPO42-缓冲溶液各1ml,混合均匀3.接种稀释水
接种稀释水是在稀释水中接种微生物。
(1)分取适量接种水,加入稀释水中,混匀;
(2)每升稀释水中,加入的接种水为:生活污水
1—10ml
表层土壤浸出液20—30ml
河水湖水10—100ml
(3)pH值:7.2
BOD5
:0.3—1.0mg/L4、水样稀释倍数
1)根据OC(地面水)或CODcr(工业废水)值估计,分别乘上相应系数;
2)根据经验估计
我国通常采用三个以上不同稀释倍数进行稀释测定(三倍数法)
用CODMn法,测得值,分别除以3、
4、5,所得商,即为三种稀释倍数。5、测定结果计算
1)对不经稀释直接培养的水样:
BOD5(mg/L)=C1-C2
2)对稀释后培养的水样:
BOD5(mg/L)=[(C1-C2)-(B1-B2)f1]/f2
四总有机碳(TOC)定义:以碳的含量表示水体中有机物质总量的综合指标。测定方法:燃烧氧化-非色散红外吸收法。
五总需氧量(TOD)定义:总需氧量是指水中能被氧化的物质,主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所需要的氧量,结果以氧的mg/L表示。测定:TOD测定仪原理:将一定量水样注入装有铂催化剂的石英燃烧管,通入含已知氧浓度的载气(N2)作为原料气,则水样中的还原性物质在900℃下被瞬间燃烧氧化。测定燃烧前后原料气中氧浓度的减少量,便可求得水样的总需氧量值。六挥发酚类定义:根据酚类能否与水蒸气一起蒸出,分为挥发酚(沸点在230度以下)与不挥发酚(沸点在230度以上)。测定方法:容量法、分光光度法、色谱法等。尤以4-氨基安替比林分光光度法应用最广,对高浓度含酚废水可采用溴化容量法。4-氨基安替比林分光光度法测定原理:pH10.0±0.2的介质中,在铁氰化钾的存在下,酚类化合物与4-氨基安替比林(4-AAP)反应,生成橙红色的吲哚酚安替比林染料,在510nm波长处有最大吸收,用比色法定量。该法所测酚类不是总酚,而只是与4-AAP显色的酚,并以苯酚为标准,结果以苯酚计算含量。
溴化滴定法测定原理:在含过量溴(由溴酸钾和KBr产生)的溶液中,酚与溴反应生成三溴酚,进一步生成溴代三溴酚。剩余的溴与KI作用放出游离碘,与此同时,溴代三溴酚也与KI反应生成游离碘,用硫代硫酸钠标准溶液滴定释出的游离碘,并根据其耗量,计算出以苯酚计的挥发酚含量。计算公式:
挥发酚(以苯酚计,mg/L)
=(V1-V2)*C*15.68*1000/V
参考文献[1]蒋展鹏.环境工程监测.北京:清华大学出版社,1990[2]国家环保局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法(第三版).北京:中国环境科学出版社,1989[3]《水质分析大全》编写组.水质分析大全.重庆:科学技术文献出版社重庆分社,1989[4]张宏陶.生活饮用水标准检验法方法注解.重庆:重庆大学出版社,1993[5]《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法指南(上册).北京:中国环境科学出版社,1990作业1.简要说明监测各类水体水质的主要目的和确定监测项目的原则.2.怎样制订地面水体水质的监测方案?以河流为例,说明如何设置监测断面和采样点?3.对于工业废水排放源,怎样布设采样点和采集代表性的水样?4.解释下列术语,说明各适用于什么情况?瞬时水样,混合水样:综合水样:平均混合水样:平均比例混合水样.5.水样有哪几种保存方法?试举几个实例说明怎样根据被测物质的性质选用不同的保存方法.6.水样在分析测定之前,为什么进行预处理?预处理包括哪些内容?7.怎样用分光光度法测定水样中的六价铬和总铬?8.怎样采集测定溶解氧的水样?说明电极法和碘量法测定溶解氧的原理.怎样消除干扰?两种方法各有什么优缺点?9.水体中各种含氮化合物是怎样相互转化的?测定各种形态的含氮化合物对评价水体污染和自净状况有何意义?10.简要列出用纳氏试剂分光光度法测定污染较重的废水中氨氮的要点.如改用氨气敏电极法测定,是否可以简化测定手续?为什么?11.欲测定某水样中的亚硝酸盐氮和硝酸盐氮,试选择适宜的测定方法,列出测定要点。12.根据重铬酸钾法和库仑滴定法测定COD的原理,分析两种方法的联系、区别和影响测定准确度的因素。13.高锰酸盐指数和化学需氧量在应用上和测定方法上有何区别?二者在数量上有何关系?为什么?14.说明测定水样BOD5的原理,怎样估算水样的稀释倍数?怎样应用和配制稀释水和接种稀释水?15.500mg/L的葡萄糖和苯二甲酸氢钾溶液各1升,需分别称取多少克?第三章大气和废气监测第一节大气污染与大气污染监测第二节大气监测试样的采集第三节颗粒物的污染与监测第四节分子状污染物的测定第一节大气污染与大气污染监测本节内容包括:一、大气污染二、污染物种类三、大气污染的危害四、大气污染的监测大气污染的定义:大气中污染物或由它们转化成的二次污染物的浓度达到了有害程度的现象大气的成分(大气组成比例图)氮:78.06%氧:20.95%氩:0.93%其它气体一、大气污染大气组成比例图
大气污染源工业企业排放的废气
工业企业排放量最大的是易煤和石油为燃料,在燃烧过程中排放的粉尘、SO2、NOX、CO、CO2等,其次是生产过程中排放的多种有机物和无机污染物质。家庭炉灶与取暖设备排放的废气
这类污染源数量大、分布广、排放高度低,排放的气体不易扩散,在气象条件不利的时候会造成严重的大气污染,是低空大气污染不可忽视的污染源,排放的主要污染物是烟尘、SO2、CO、CO2等。汽车排放的废气
汽车数量大,排放的污染多,集中在大城市。美国大气污染80%来自汽车的尾气。造成光化学烟雾污染等。二、大气污染物的种类
一次污染物直接从各种污染源排放到大气中的有害物质,常见的有:SO2,CO,NOX(NO,NO2)颗粒物,其中包括毒重金属,3,4-苯并芘(BaP)二次污染物
一次污染物之间以及它们与大气正常组分之间的反应产生的新的污染物臭氧,醛类,过氧乙酰硝酸酯,(光化学氧化剂),硫酸雾,硝酸雾等。(美国洛杉基的光化学烟雾事件)分子状污染物
沸点低,气体分子形式存在,并以分子状态进入大气,或者常温下液体,但挥发性强,受热时易以蒸汽进入大气中。如:SO2,CO,NO2,HCN,苯,汞,NH3,H2S,Pb,Cd,氟化物等粒子状污染物是分散在大气中的液体和固体颗粒。粒径大小在0.01-100um之间,复杂的非均匀体系。直径>10um为降尘直径<10um为飘尘,又名气溶胶(雾,烟,尘)三、大气污染的危害对人的危害对动植物的危害对材料的损坏对大气的影响对人的危害1.急性危害:在某种特定条件下(谷地,盆地,无风或微风)出现递温层,并且有排出大量污染物的污染源,以使排放污染物扩散不出去,或是发生某种污染物的泄露事故,以使大气污染物浓度骤然增加,造成大气污染急性危害。2.慢性危害定义:低浓度污染物长期作用于人体,会产生慢性远期效应,这种效应对人体的危害叫慢性危害,不易引起人们注意,很难鉴别。大气污染对人的危害-急性1.1952年伦敦烟雾事件,四天内死亡4000人2.1930年,比利时马斯河谷烟雾事件,死亡60人3.1948年,美国多诺拉事件大气污染对人的危害-慢性1.1961年日本四日市哮喘事件:1955年以来,工业废气,粉尘,SO2年排放量13万吨,大气中SO2浓度超标5-6倍,500m厚的烟雾中漂浮着多种有毒气体和重金属粉尘。重金属微粒与SO2形成硫酸烟雾。1961年,哮喘病发作,患者中慢性气管炎占25%,支气管哮喘占30%,哮喘支气管炎占10%,肺气肿及其它呼吸道疾病占5%,1967年,一些患者自杀,1971年,全市确认病人817人,死亡10人。2.日本一所小学720名学生几乎全患气管炎3.美国洛杉矶光化学烟雾事件
40年代初期,全市200多万辆汽车,每天消耗汽油1600万升,向大气中排放C-H,N-O,CO等废气,经过光照,形成光化学烟雾。刺激眼睛,造成红肿,危害人体的上呼吸道粘膜,引起喉炎。4.放射性慢性危害-癌变,不育,遗传变异对动植物的危害1.70年代初,美国空气污染造成经济损失250亿美元/年2.臭氧使美国每年森林农作物经济损失超过30亿美元3.哥伦比亚的炼铜厂S02污染,使该厂南部52英里内30%的树木,南部33英里内60%的树木死亡或者严重受损。4.《恶风》一书的介绍
大气中的污染物能改变大气的性质和气候的形式。1.CO2吸收地面的辐射,颗粒物对阳光的散射作用能改变地面温度,使温度上升或者下降2.细的颗粒物可降低能见度,使降水增加,雾增加3.改变大气的电学性质4.酸雨,已使世界上一些地区生态受到明显的伤害。造成酸雨的原因:SO2,NO2,我国南方酸雨比较严重对大气的影响四、大气污染监测(一)大气污染监测的目的1.通过对大气环境中主要污染物质进行定期或连续地监测,判断大气质量是否符合国家制定地大气质量标准,并为编写大气环境质量状况评价报告提供数据2.为研究大气质量地变化规律和发展趋势,开展大气污染的预测预报工作提供依据3.为政府部门执行有关环境保护法规,开展环境质量管理、环境科学研究及修订大气环境质量标准提供基础资料和依据(二)大气污染监测的分类1.对污染源的监测:排出口监测2.对大气的监测:以大气为对象3.职业暴露监测:在工作地点采样以上都可采用大气污染连续自动监测系统若干个大气污染固定监测站大气污染流动监测站
一个监测中心数据通信系统。{(三)大气污染监测的项目必测项目选测项目二氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物、硫酸盐化速率、灰尘自然降尘量一氧化碳、飘尘、光化学氧化剂、氟化物、铅、汞、苯并(a)芘、总烃及非甲烷烃连续采样实验室分析项目大气环境自动检测系统监测项目必测项目选测项目二氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物或飘尘、一氧化碳臭氧、总碳氧氢化合物第二节大气监测试样的采集本节内容包括:一、采样点的布置二、采样时间和频率三、采样方法和仪器四、采样的效率五、气样体积的换算和测定结果的表示采样点的布置1.布设采样点的原则和要求2.采样点的数目3.布点方法布设采样点的原则和要求1.覆盖全部监测区:采样点应设在整个监测区域的高中低三种不同污染物浓度的地方2.在污染源比较集中,主导风向比较明显的情况下,应将污染源的下风向作为主要监测范围,布设较多的采样点;上风向布设少量点作为对照3.工业集中地区多取点,农村可少些4.人口密度大的地区多取点,少的地区可少些5.超标地区多取点,未超标地区少些布设采样点的原则和要求污染物浓度污染源工业分布人口密度超标情况监测类型优化布点基本原则采样点的数目
应根据监测范围大小、污染物的空间分布特征、人口分布及密度、气象、地形及经济条件等因素综合考虑我国大气环境污染例行监测采样点设置数目市区人口(万人)SO2、NOX、TSP灰尘自然降尘量硫酸盐化速率<5050-100100-200200-400>40034567≥34-88-1112-2020-30≥66-1212-1818-3030-40布点方法1.扇形布点法2.同心圆布点法3.网格布点法4.功能区布点法5.注意事项扇形布点法
适用于孤立的高架点源,且主导风向明显的地区(1)以点源位置为顶点(2)以烟云方向为轴线(3)布点范围呈扇形面积(4)扇形夹角45-60°(小于90°)(5)采样点放在扇形内距点源不同距离的弧线上(近密远疏)(6)每条弧线上设3-4个点,相邻夹角10-20°扇形布点法适用范围:孤立的高架点源,且主导风向明显布点方法:(1)顶点:点源(2)轴线:烟云方向(3)范围:扇形(4)夹角:45-60°,相邻夹角10-20°(5)采样点:近密远疏,每条弧线:3-4个点同心圆布点法
主要用于多个污染源构成污染群,且大污染源比较集中的地区(1)找出污染源中心,以此为圆心画同心圆(2)从圆心列出若干条放射线,射线与圆的交叉点为采样点位置(射线至少五条)(3)同心圆的半径分别为4,10,20,40km,每个圆上再分别设4,8,8,4个采样点(可视上风下风而灵活设定)网格布点法
适用于多个污染源,且污染源分布较均匀的地区
1.将监测区域划分成若干均匀网状方格,采样点设在两条直线的交点处或方格中心
2.优点:
(1)随机性强,能较好地反映污染物的时空分布
(2)得到的数据对今后的布点有效,并可为面源扩散模式提供合理的数据网格布点法功能区布点法多用于区域性的常规监测(1)先将监测区域划分成工业区、商业区、居住区、工业和居住混合区、交通不同功能区(2)再按功能区的地形、气象、人口密度、建筑密度等,在每个功能区设若干采样点注意事项1.采用同心圆和扇形布点法时,应考虑高架点源排放污染物的扩散特点2.在实际工作中,常采用一种布点法为主,兼用其他方法的综合布点法二、采样时间和频率1.采样时间指每次采样所需时间的长短,又叫采样时段。可分为:短期采样长期采样间歇性采样(二)采样频率指一定时间范围内的采样次数1.依浓度分布的时间特性依气象条件变化的特征,高中低浓度都包括2.依对监测数据要求的精确程度例如:日平均浓度,每隔2-4h采样一次采样时间和采样频率表监测项目采样时间和频率二氧化硫隔日采样,每天24±0.5小时,每年12个月氮氧化物同二氧化硫总悬浮颗粒物隔双日采样,每天连续24±0.5小时,每月5-6天,每年12个月灰尘自然降尘量每月采样30±2天,每年12个月硫速盐化速率每月采样30±2天,每年12个月三、采样方法和仪器选择采样方法要考虑的因素1.污染物的存在状态2.污染物的浓度3.污染物的理化特性4.所用分析方法的灵敏性常用的采样方法采样仪器
采样方法1.直接采样法
①被测组分浓度高②分析方法灵敏度高2.浓缩采样法
①被测组分浓度高②分析方法灵敏度不够高直接采样法1.注射器采样2.塑料袋采样3.采气管采样4.真空瓶采样注射器塑料袋浓缩采样法(1)溶液吸收法(2)填充柱阻留法(3)滤料阻留法(4)低温冷凝法溶液吸收法1.吸收液的选择①对被采集物质溶解度要大②与被采集物质的化学反应速度要快③稳定时间长④有利于下一步分析2.使用的仪器溶液吸收法使用的仪器1.气泡吸收管2.冲击式吸收管3.多孔筛板吸收管(瓶)气泡吸收管冲击式吸收管多孔筛板吸收管填充柱阻留法1.吸附型填充柱2.分配型填充柱3.反应型填充柱吸附型填充柱1.填充剂活性炭、硅胶、分子筛、高分子多孔微球等。2.表面吸附作用分子间引力引起的物理吸附,吸附力较弱剩余价键力引起的化学吸附,吸附力较强分配型填充柱1.填充剂表面涂高沸点有机溶剂的惰性多孔颗粒物,如硅藻土,类似于GC中的固定相2.当被采集气样通过填充柱时,在有机溶剂中分配系数大的组分保留在填充剂上而被富集反应型填充柱1.填充剂:由惰性多孔颗粒物(如石英沙、玻璃微球)或纤维状物(如滤纸、玻璃棉等)表面涂渍能与被测组分发生化学反应的试剂制成。也可用纯金属丝毛或细粒作填充剂2.气样通过填充柱时,被测组分在填充剂表面因发生化学反应而被阻留3.采样量和采集速度大,富集物稳定,对气态、蒸汽态和气溶胶态物质有较高的富集效率滤料阻留法
该方法是将过滤材料放在采样夹上,用抽气装置抽气,则空气上的颗粒物被阻留在过滤材料上,秤量过滤材料上富集的颗粒物重量,根据采样体积可计算出空气中颗粒物的浓度。滤料常用纤维状虑料:滤纸、玻璃纤维虑膜,过氯乙烯滤膜等。筛孔状虑料:微孔滤膜、核孔滤膜、银薄膜低温冷凝法①应用范围:常温下难于被固体吸附剂完全阻留的一些低沸点气态化合物,所以用制冷剂将其冷凝下来。例如:苯乙烯,三氯乙醛等②冷冻剂冰-盐水(-10℃)
干冰-乙醇(-72℃)
液氨(-183℃)
液态空气(-190℃)
半导体制冷器③仪器冷阱,选择性过滤器,浓缩管自然积集法降尘式样采集湿法采样干法采样硫酸盐化速率试样的采集排放到大气中的二氧化硫硫化氢硫酸蒸汽等含硫污染物,经过一系列氧化演变和反应,最终形成危害更大的硫酸雾和硫酸盐雾的过程称为硫酸盐化速率二氧化铅采样法碱片法湿法采样在一定大小的圆筒形玻璃(或塑料、瓷、不锈钢)缸中加入一定量的水,放置在距地面5-15m高,附近无高大建筑物及局部污染源的地方(如空旷的屋顶
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