环境监测（第四版） 奚旦立 第八章 突发性环境污染事故应急监测学习资料

第八章

突发性环境污染事故应急监测目录第一节突发事件和突发性环境污染事故第四节污染物扩散浓度估算方法第三节部分污染事故应急监测和处置方法第二节突发性环境污染事故的应急监测第五节简易监测及其在应急监测中的应用第一节突发事件和突发性环境污染事故

突发事件(emergency)可被广义地理解为突然发生的事情:第一层含义是事件发生、发展的速度很快，出乎意料；第二层含义是事件难以应对，必须采取非常规方法来处理。《中华人民共和国突发事件应对法》中对突发事件规定如下：突发事件，是指突然发生，造成或者可能造成严重社会危害，需要采取应急处置措施予以应对的自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件的总称。

一、

突发事件、突发性环境污染事故的定义及产生原因世界上95个国家化学事故资料统计突发性环境污染事故产生的原因一般有生产事故贮运事故自然灾害人类战争根据事故发生原因、主要污染物性质和事故表现形式等，可以分为七类。有毒有害物质污染事故毒气污染事故爆炸事故农药污染事故放射性污染事故油污染事故废水非正常排放污染事故二、突发性环境污染事故的分类和特征突发性环境污染事故的特征有以下几种：形式的多样性发生的突然性危害的严重性处理处置的艰巨性突发性环境污染事故的规律性第二节突发性环境污染事故的应急监测应急监测是一种特定目的的监测，它要求监测人员在第一时间到达事故现场，按预案顺序开展工作，通过现场了解并用小型便携、快速检测仪器或装置，在尽可能短的时间内判断和测定污染物的种类、污染物的浓度、污染范围、扩散速度及危害程度，为领导决策提供科学依据。一、应急监测的任务和内容应该将预防与应急监测相结合：事先防止污染事故的发生；成立应急事故组织机构，在组织、人员、装备、技术、资金等方面充分落实，做好各种情况下的多种预案；一旦发生事故能在最短时间内携带装备达到现场，根据实际情况决定监测方案，以最快速度确定污染物种类、数量，以及扩散范围、浓度，为处置决策提供科学依据，将损失减少到最低。二、应急监测的原则三、突发性环境污染事故的应急组织和网络应急响应系统包括：应急响应程序、应急组织系统、应急通信系统、应急防护和救援、应急预案和应急状态终止6个部分。

突发性环境污染事故应急响应程序应急状态终止重大事故发出指令突发性环境污染事故应急办公室110报警119报警120报警核实信息先遣处置应急委员会成立临时指挥部现场指挥调查评价工程抢险环境监测医疗救援善后处理专题报告现场评价事后处理事故报告应急委员会成立临时应急指挥部公众宣传发布信息指导防护现场指挥调查评价工程抢险环境监测医疗救援善后处理现场评价事后处理应急组织系统执行命令信息、建议应急命令协调汇报审议、批准计划、报告应急办公室（常设）公安、消防、环保、医疗、防控、生态恢复专业组事故信息发布专家保证应急技术保证应急信息与接警、应急响应专家保证现场处置监测评价防污控制工程抢险紧急救援生态恢复技术储备工作程序应急准备应急物资救援防护探查设备应急委员会应急组织系统关系

应急通信系统为了保证紧急状态下指挥系统联系畅通，应由对外界相对保密的办公室电话、手机和对讲机组成，以避免应急期间受外界干扰应设立专用电话，并充分利用社会现有的救援报警系统110、119、120，做到24小时畅通一般可由广播、电视及通信等组成，在场外应急响应中需要应急区域内群众配合时,向群众公告污染事故的状况和正在采取的应急措施报警系统

指挥系统

信息系统

应急防护和救援

根据污染预测模式（模型）将污染物可能波及的范围划分为救援区域、防护区域和安全区域，设置相应的监测点位，及时监测、实时调整。应急防护和救援程序见下图。临时应急指挥部监测评价组工程抢险组医学救援组划定防护区域、实时监控调整监测救援区域的染毒程度、防护区域的环境质量变化监测结果评价、建议控制事故污染源救援区域防护区域安全区域抢救中毒人员疏散未中毒人员指导水、气污染防护负责污染食物的处理会同工商等部门禁止销售已被污染的食物应急预案①建立企业档案，主要指危险品贮存（各地的大型化学试剂仓库、油库、储气罐），重点工业污染事故排放隐患，污染事故高发的饮用水源地事故隐患；②建立本地区环境优先污染物名单及应急监测技术方案；③建立本地区的重点污染源地理信息系统；④建立突发性环境污染事故的场内、场外应急预案。应急状态终止

当经过应急处置已达到下列三个条件，就可由应急委员会宣布应急状态终止,进入善后处理阶段。

①根据应急指挥部的建议,确认污染事故已经得到控制,事故装置已处于安全状态；

②有关部门已采取并继续采取保护公众免受污染的有效措施；

③已责成或通过有关部门制订和实施环境恢复计划,环境质量正处于恢复之中。

事故现场得以控制，环境符合有关标准，导致次生、衍生事故隐患消除后，经现场应急指挥部确认和批准，现场应急处置工作结束，应急救援队伍撤离现场。终止条件四、

应急监测系统（1）应急监测质量管理：前期质量管理①建立管辖范围内应急监测工作手册、应急监测数据库和应急监测地理信息系统；②组织应急监测人员技术培训、演习；③作好监测方法和监测仪器的筛选，仪器、设备的计量检定和试剂、车辆等后勤保障。运行中的质量管理①注重污染事故现场勘查和所实施监测方案中的质量管理；②污染事故现场监测和采样中的质量管理；③实验室分析、监测数据处理的质量管理，以及编制监测报告的质量管理。（2）应急监测组织保障：包括全国和地区的监测机构网络，形成纵向和横向交叉网络，便于管理、交流、协作、支持，实现监测资源的合理配置。（3）应急监测技术支持第三节部分污染事故应急监测和处置方法一、化学毒物污染事故的应急监测和处置方法二、有毒气体污染事故的应急监测和处置方法三、爆炸性环境污染事故的应急监测和处置方法四、农药污染事故的应急监测和处置方法五、腐蚀性污染物质污染事故的应急监测及处置方法六、溢油污染事故的应急监测和处置方法突发性环境污染事故应急处置事故发生部位（单位或个人）立即自救向110、119、120报警、向区应急办及指挥部办公室报告环保12369现场救援指挥部环保部门预案启动启动应急预案开展调查取证等工作开展监测等工作疏散及管制开展排险、搜救、医疗救援等工作事件书面报告和通报清理现场、恢复秩序、善后工作应急状态终止、影响评价、新闻发布第四节污染物扩散浓度估算方法一、毒性重气泄漏及扩散（1）泄漏气体分类：浮性气云，即轻气，密度比空气小中性气云，即中气，密度与空气相近

重质气云，即重气，密度比空气大相对分子质量比空气小但夹带微小液滴相对分子质量略比空气小但温度远较空气低相对分子质量比空气小但因聚合作用形成较大相对分子质量的分子团相对分子质量比空气大

（2）

重气及重气效应：重气具有重气效应，是指重气在扩散过程中所具有的特有现象。在常温常压下气相介质（气体或蒸气）密度比空气大所导致的重气沉降过程贮存于加压或低温贮罐中的某些液化介质，在释放初期，形成含有液滴夹带的混合蒸气气云，气云平均密度大于空气的密度，从而导致重气的沉降由于泄漏物质与空气中的水蒸气发生化学反应导致生成物质的密度比空气大重气的形成过程重气三种释放形式：蒸气由容器或管路裂口形成高速气体喷流，迅速与空气混合形成气云；释放的液体会在地面形成液池，再由空气及地面等的传热作用蒸发而产生蒸气，再与空气混合形成气云;压力液化气和两相流体，由小洞或减压系统形成高速两相喷流，再与空气混合形成气云。（3）毒性重气泄漏的监测和处置方法：常见毒性重气有：液氯、液氨、液化石油气、氯乙烯、苯、一甲胺、一氧化碳和硫化氢等。二、污染物在地表水中的扩散

（1）收集当地水文资料：包括地理位置、河流的流量、流速、河宽、平直情况、是否是感潮河流，以及丰水期、平水期、枯水期等；湖泊、水库的面积、形状、水深等；海湾、感潮河口涨落潮情况等。（2）常用河流水质模式（模型）及适用条件：

河流完全混合模式及适用条件适用条件：河流充分混合段，持久性污染物，河流恒定流动，废（污）水连续稳定排放河流一维稳态模式及适用条件适用条件：河流充分混合段，非持久性污染物，河流恒定流动，废（污）水连续稳定排放河流二维稳态模式及适用条件适用条件：平直、断面形状规则河流混合过程段，持久性污染物，河流恒定流动，废（污）水连续稳定排放；对于非持久性污染物，需采用相应的衰减模式混合过程段长度计算充分混合段：是指污染物浓度在断面上均匀分布的河段；混合过程段：是指排放口下游到达充分混合段以前的河段。三、污染源扩散模拟软件简介一维水质模式

有水流稳态源模式有水流稳态源时间扩散模式有水流瞬时点源模式静止水体瞬时点源模式二维水质模式

连续稳态点源模式有水流瞬时点源模式普通河流SP模式污染源扩散模拟软件

无风瞬时点源模式《环境影响评价技术导则与标准》推荐的有风点源模式

《环境影响评价技术导则与标准》推荐的小风和静风点源模式熏烟模式水环境系统模拟大气环境系统模拟河流横向、纵向扩散系数河流水温、水流速度污染物降解速率污染源排放浓度及排放量河流平均水深、断面面积河流初始BOD、DO模拟软件所需参数水环境系统模拟大气环境系统模拟污染源排放浓度及排放量有效源高大气稳定度，一般包括A、B、B-C、C、C-D、D、D-E、E、F风速及风向收集当地水文参数、气象参数，按季度平均值列表，便于现场作出初步判断。四、水环境系统模拟应用举例步骤3:步骤2:步骤1:单击“退出”控件，退出模型预测

点击“绘图”控件输出静止水体瞬时点源污染物分布图在数据输入界面输入已知条件，在污染输出位置界面输入下游300m处20

min后污染物浓度（1）水环境系统模拟应用

一维有水流稳态源时间扩散模型已知：污染源排放质量浓度30mg/L，水流速度1.2m/s，纵向扩散系数Dx为15m2/s，时间设置为20min。求解：河流下游300m处污染物20min内质量浓度变化。

步骤：

①在数据输入界面输入已知条件，在污染输出位置界面输入下游300m；

②点击绘图区“绘图1”控件，输出“浓度-时间-距离”图；

③点击绘图区“绘图2”控件，输出“给定输出位置X-时间”图，通过该图应急监测人员可以快速获得污染泄漏下游300m处污染物浓度情况，如下表所示。污染泄漏下游300

m处污染物质量浓度

时间/s02003004008001000污染物质量浓度/(mg∙L-1)06.221.328.13030一维有水流瞬时点源模型已知条件：瞬时污染物排放质量为250kg，河流断面面积100m2，水流速度0.5m/s，纵向扩散系数Dx为1m2/s，污染物降解速率系数K为40.2d-1。求解：河流下游30m处5min后污染物浓度。步骤：步骤2步骤3步骤1步骤4步骤5在数据输入界面输入已知条件点击控制区瞬时点源时空分布的“计算/绘图”控件,输出时空分布演示图

在控制区输入瞬时点源时空分布时间，输出浓度-距离分布图

在控制区输入瞬时点源浓度变化距离，输出瞬时点源浓度-时间分布图单击“退出”控件，退出模型预测

瞬时点源形成浓度时空分布演示图瞬时点源在20

min时形成的污染物浓度-距离分布瞬时点源在200m处形成的污染物浓度-时间分布

200m处形成的污染物浓度-时间分布情况

污染泄漏20

min内下游0～150

m内污染物质量浓度情况

距离/m050100150污染物质量浓度/(mg∙L-1)13.2013.0612.9312.79时间/s0306090120150污染物质量浓度/(mg∙L-1)027.1843.6046.3545.4843.60二维连续稳态点源模型已知条件：瞬时污染物排放质量为10g，河流平均水深4m，水流速度0.5m/s，横向扩散系数Dy为1m2/s，污染物降解速率系数K为40.2d-1。求解：河流下游X=100m、Y=10m处污染物浓度。40.2二维连续稳态点源模型二维连续稳态点源模型空间变化二维连续稳态点源模型二维连续稳态点源模型等高线普通河流S-P模型已知条件：河流水温25℃，初始BOD为40mg/L，初始溶解氧质量浓度11.71mg/L，20℃好氧速率常数K1为0.1，复氧速率常数K2为0.2，纵向平均流速0.2m/s，水温25℃。求解：8km处BOD、DO和氧亏值，河流临界最大氧亏值以及出现的时间和距离。普通河流S-P模型BOD-距离图氧亏值-距离图五、大气环境系统模拟应用

步骤1步骤2步骤3步骤4在数据输入界面输入已知条件

点击控制区绘制空间变化图的“计算/绘图”控件，得到有风点源考虑混合层和地面反射模式——地面浓度分布图

点击控制区绘制等高线图的“计算/绘图”控件，得到有风点源考虑混合层和地面反射模式——地面浓度分布等高线图单击“退出”控件退出模型预测已知条件：瞬时污染物排放质量18kg，有效源高80m，设置大气稳定度B，风速3m/s，混合层厚度1600m，设置下风向区段X：2000m，Y：-300～300m。求解：下风向X=100m，Y=10

m处污染物浓度。步骤：《环境影响评价技术导则与标准》推荐的有风点源模型《环境影响评价技术导则与标准》推荐的有风点源模型界面(kg)地面浓度分布图

地面浓度分布等高线

《环境影响评价技术导则与标准》推荐的有风点源模型界面已知条件：瞬时污染物排放质量5kg，有效源高80m，设置大气稳定度E，设置下风向区段X=250m，Y=150m，设置扩散时间10

min。求解：下风向X=100m，Y=10m，Z=10m处污染物浓度。无风瞬时点源模型无风瞬时点源模型无风时空气污染物扩散模式无风时空气污染物扩散等高线图已知条件：污染物排放浓度200kg/h，有效源高60m，设置大气稳定度B，风速0.8m/s，设置下风向区段X=2000m，Y=300m，熏烟高度1200m，烟流层高度2000m。求解：下风向X=100m，Y=10m处污染物浓度。熏烟模式(m)烟流层高度(m)熏烟模式熏烟模式浓度空间分布Zf≤hf时熏烟模式污染物浓度等值线图第五节简易监测及其在应急监测中的应用一、简易比色法用视觉比较样品溶液或采样后的试纸浸渍后颜色与标准色列的颜色，以确定欲测组分含量的方法称为简易比色法。

溶液比色法被测物质所用主要试剂颜色变化氮氧化物对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺无色→玫瑰红色二氧化硫品红、甲醛、硫酸无色→紫色硫化氢硝酸银、淀粉、硫酸无色→黄褐色氟化氢硝酸锆、茜素磺酸钠紫色→黄色氨氯化汞、碘化钾、氢氧化钠红色→棕色苯甲醛、硫酸无色→橙色试纸比色法被测物质显色剂颜色变化一氧化碳氯化钯白色→黑色二氧化硫亚硝基五氰合铁酸钠+硫酸锌浅玫瑰色→砖红色二氧化氮邻甲联苯胺(或联苯胺)白色→黄色光气二甲基苯胺+对二甲氨基苯甲醛+邻苯二甲酸二乙酯硝基苯甲基吡啶+苯胺白色→蓝色白色→砖红色硫化氢乙酸铅白色→褐色氟化氢对二甲氨基偶氮苯胂酸棕色→红色氯化氢甲基橙黄色→红色臭氧邻甲联苯胺白色→蓝色汞碘化亚铜奶黄色→玫瑰红色铅玫瑰红酸钠白色→红色二氧化锰p,p’-四甲基二氨基二苯甲烷+过碘酸钾紫色→蓝色植物酯酶片法测定蔬菜、水果上的有机磷农药（橙色）（蓝色）当蔬菜、水果样品浸泡液中不含有机磷农药时，则依次加入酶片和底物后，底物迅速分解，样品浸泡液很快由橙色变为蓝色，否则，酶片受有机磷农药抑制，底物分解变慢或不分解，导致浸泡液在较长时间内保持橙色不变或呈浅蓝色。

人工标准色列简易比色法要求预先制备好标准色列，但标准溶液制成的标准色列管携带不方便，长时间放置会褪色，故不便于保存和现场使用。因此常常使用人工标准溶液或人工标准色板来代替，称为人工标准色列。二、检气管法检气管是将用适当试剂浸泡过的