环境监测复习资料.doc

一、 绪论1. 环境监测的主要内容：污染源监测；环境监测2. 一、环境监测的目的(Aim of Environmental Monitoring)(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，追踪寻找污染源，提供污染变化趋势，为实现监督管理、控制污染提供依据； (3) 收集环境背景数据（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，合理使用资源、制定环境法规、标准、规划服务。3. 环境监测分类(一) 按监测目的分类（二）按监测介质对象分大 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 ；其它三、环境监测的基本程序（BP11） 构成环节：布点采样、分析测试、数据处理、质量控制、综合评价等程序：根据监测目的，进行现场调查，收集相关信息和资料（水文、气候、地质、地貌、气象、地形、污染源排放情况，城市人口分布等）根据监测技术路线，设计并制定监测方案（包括监测项目、监测网点、监测时间、监测方法等）实施方案（布点采样、样品预处理、样品分析测试等）制定质量保证体系数据处理环境质量评价编制并提交报告。五、环境监测方案的制定（BP12） 制定监测方案应以中国环境监测技术路线为指导，结合可行性、经济性、实用性原则及优先监测原则统筹考虑，做出全面规划、合理安排。我国现行的监测分析方法 ：国家标准分析方法 ；统一分析方法 ；等效分析方法 1、环境污染的特点 （ Character of Environmental Pollution ） 2.环境监测的特点p 综合性 ：对象、手段、数据处理p 连续性 ：时间、空间p 追踪性 ：时间、空间、人员、区域监测技术包括采样技术、测试技术和数据处理技术。 环境监测技术 1.化学分析法 （1）重量分析法 用适当方法将试样中的待测组分与其他组分分离，转化为一定称量形式，用称量的方法确定组分的含量。 缺点：操作麻烦，低浓度污染物时误差较大。 适用范围：大气中总悬浮颗粒物、降尘量、烟尘、粉尘、废水中总悬浮物、残渣、硫酸盐等。（2）容量分析法n 将一种已知准确浓度的溶液，滴加到含有被测物质的溶液中，根据化学计量反应完全时消耗标准溶液的体积和浓度确定组分的含量。n 优点：操作方便，快速，应用范围广，费用低n 缺点：灵敏度不高，对测定浓度太低的物质，不能得到满意的结果。适用范围：水中酸碱度、NH3-N、CODcr、BOD5、DO、硬度、氯化物、氰化物、硫离子、酚等。2.仪器分析法（物理化学） n 优点：灵敏度、准确度、分辨率高、选择性好、相应快速、易实现连续自动分析。n 缺点：仪器价格较贵，对分析人员技术水平要求较高。n 适用范围：定性和定量分析绝大多数化学物质。n （1）光谱法:分光光度计；原子吸收分光光度计 n （2）电化学分析法:电导分析法；离子选择性电极法 n （3）色谱分析法:气相色谱；液相色谱n （4）质谱法及大型仪器联用用于测定无机污染物的方法 ：p （1）原子吸收法：分为冷原子吸收法、火焰原子吸收法和石墨炉原子吸收法。可测定多种微量和痕量金属元素。p （2）分光光度法：包括可见、紫外和红外分光光度法，可测定多种金属和非金属离子或化合物。在常规监测中占有较大比重。p （3）等离子发射光谱（ICP-AES）法：用于各种水剂底质、生物样品中多种元素的同时测定。一次进样，可同时测定1030个元素。p （4）电化学法：包括电位分析法；在常规检测中占一定比重。p （5）离子色谱：是一种将分离和测定结合于一体的分析技术。p （6）其他方法：化学法、原子荧光法等。用于测定有机污染物的方法（1）气相色谱（GC）和高效液相色谱：分离和分析有机污染物。其中高效液相色谱法适宜测定热稳定性和挥发性差，分子量大的有机污染物。（2）气相色谱和质谱法（GC-MS）：对复杂环境样品中微量组分进行定性和定量分析；（3）其他方法：在常规监测中，化学法和分光光度法也有一定运用。四、环境优先污染和优先监测对众多有毒污染物进行分级排队，从中筛选出潜在危害大，在环境中出现频率高的污染物作为监测和控制的对象。 经过优先选择的污染物称为环境优先污染物（Priority Pollutants)，对优先污染物的监测称为优先监测。 持久性有机污染物（BP4） POPs，persistent organic pollutants ：在环境中不易降解、存留时间长、可通过空气、水和迁徙物种做跨越国际边界的迁移并沉积在远离其排放地点的地区，通过食物链富集，最终影响到人类健康的一类有毒有机物。我国建立的环境（保护）标准体系分为六类和三级。 n 六类标准：环境质量标准污染物排放标准 环境基础标准 环境方法标准 环境标准物质标准 环保仪器、设备标准。n 三级标准：国家环境标准国家环境保护行业标准地方环境标准 n 六类中类只设国家标准，并尽可能与国际标准接轨。 p 国家规定的指标 n 大气污染物：SO2、烟尘、工业粉尘；水环境污染物：化学需氧量、氨氮；固体废物：工业固体废物； 制定环境标准的原则（Principle of Environmental Standard）、要有充分的科学依据;、既要技术先进又要经济合理；、与有关标准、规范、制度协调配套；、积极采用或等效采用国际标准。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。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。（二）生活饮用水卫生标准（GB574985）细菌总数 ;大肠杆菌群;游离性余氯第一类污染物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者。 第一类，在车间或车间处理设施排放口采样测定的污染物。第二类污染物指长远影响小于第一类的污染物质。第二类，在排污单位排放口采样测定的污染物，2 水和废水监测水体是指地表水覆盖地段的自然综合体，其中，不仅有水，还包括水中的悬浮物、底泥、水生生物等。Q：是否向水体中排放污染物一定构成污染？ 水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水体的理化特征、生物特征或放射性等发生不良变化，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能，从而影响水的有效利用和使用价值，造成水质恶化的现象。水体污染的分类：按污染物类型分类，分为化学型污染、物理型污染和生物型污染。水体自净：污染物质进入水体后，首先被稀释，随后进行一系列复杂的物理、化学变化和生物转化，如挥发、絮凝、水解、络合、氧化还原及微生物降解等，使污染物浓度降低的过程。由水和水中所含的杂质共同表现出来的综合特性即为水质。水质指标：描述水质质量的参数。水质指标的类型：物理指标、化学指标、生物指标。水质监测的对象：水环境现状监测、水污染源监测检测的目的：1、地表水经常性监测，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，为污染源管理和排污收费提供依据。3、事故监测应急监测，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。水环境优先监测污染物（68种）：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。生活饮用水水质卫生规范（2001年）中分为常规检验项目和非常规检验项目。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。地表水监测技术路线：地表水监测采用以流域为单元，优化断面为基础，连续自动监测分析技术为先导；以手工采样、实验室分析技术为主体；以移动式现场快速应急监测技术为辅助手段的自动监测、常规监测与应急监测相结合的监测技术路线。重点污染源采用以自动在线监测技术为主导，其它污染源采用以自动采样和流量监测同步-实验室分析为基础，并以手工混合采样实验室分析为辅助手段的浓度监测与总量监测相结合的技术路线。（固定污染源监测技术路线）监测项目（5 + X） pH、化学需氧量（或 TOC ）、氨氮、油类、悬浮物和不同行业排放的特征污染物（X ）水质监测方案的制订：（1） 基础资料收集 。水体的水文、气候、地质和地貌资料水体沿岸城市分布、工业布局、污染源及其排污情况、城市给排水情况等；水体沿岸水资源现状及用途；历年水质监测资料、水文实测资料、水环境研究成果等。 （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河流监测断面需设置背景断面、对照断面、控制断面和削减断面。根据污染物在较大面积海域分布不均匀性和局部海域的相对均匀性的时空特征，用统计方法将监测海域分为污染区、过渡区和对照区，在三类区域分别设置适量监测断面和采样垂线。采样点位的确定对于江、河水系：采样时间的确定： 河流：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。 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。采样点设置：1、工业废水：（1）在车间或车间处理设备的废水排放口设置采样点，测一类污染物（汞、镉、砷、铅、六价铬、有机氯化合物、强致癌物质等）。（2）在工厂废水总排放口布设采样点，测二类污染物（悬浮物、硫化物、挥发酚、氰化物、有机磷化合物、石油类、铜、锌、氟、硝基苯类、苯胺类等）。 工业废水：每年采样监测， 24 次；生活污水：每年采样监测， 2次，春、夏季各1次；医院污水：每年采样监测， 4次，每季度1次。水样的类型:常用水样器材P（聚乙烯塑料）G（石英玻璃）BG（硼硅玻璃）注：一般的玻璃容器吸附金属，聚乙烯等塑料吸附有机物质、磷酸盐和油类现场测定的项目；水温、pH 、 DO、氧化还原电位、电导率。水质五参数：水温、pH 、 DO、电导率、浊度。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 加入生物抑制剂 调节pH值 加入氧化剂或还原剂（4）过滤或离心分离。测可溶态组分，应用0.45um微孔滤膜过滤，利于保存。泥沙水样，用离心方法处理P67重点掌握常见指标COD、BOD5、石油类、酚、DO、硫化物、重金属、氮磷营养指标的采样方法和保存措施。水样的预处理：主要方法：水样消解、富集和分离。 消解：p712.6 水样的测定项目物理性质的测定： (1) 水温 (2) 颜色 (3) 浊度（4）透明度 (5) 臭和味 (6) 残渣（水中固体）金属化合物的测定： 汞、镉、铬、铅、砷重金属的主要测定方法：分光光度法、原子吸收法、容量法2、主要测定方法光化学分析法 分光光度法：基于物质分子对光的选择性吸收而建立起来的分析方法。定性分析的基础：物质不同，其分子结构（如价电子结构、键型、官能团等）不同，当不同波长的光照射时，产生选择性吸收，并形成独具不同最大吸收波长的吸收光谱。（朗伯比尔定律（Lambert-Beer），其数学表达式为：）A=kbc分光光度计 光源、单色器、吸收池、检测器和信号指示系统。原子吸收分光光度法（AAS） 测定不同元素时需更换光源灯(空心阴极灯)。原子吸收光谱分析的仪器包括四大部分： 光源 原子化器 （原子化器的功能是提供能量，使试样干燥、蒸发和原子化。） 单色器 检测器 原子荧光法电化学分析法单扫描极谱 阳极溶出伏安法定量分析方法(1)标准曲线法配制含不同浓度待测元素的系列标准溶液，分别测其吸收值，以扣除空白值后的吸收值与浓度绘制工作曲线。在同样操作条件下测定试样的吸收值，从标准曲线查得试样溶液的浓度。(2)标准加入法 如果试样的基体组成复杂且对测定有明显干扰时，则在标推曲线线性范围内，可使用这种方法。 取四份相同体积的试样溶液。从第二份起按比例加入不同量的待测元素的标准溶液，稀释至一定体积。分别侧得吸收值。以吸光度对加入的标准溶液浓度作图，得到一条不通过原点的直线，外延此直线与横坐标交于c点，读数即为试样溶液中待测元素的浓度值。冷原子吸收法 该方法适用于各种水体中汞的测定，其最低检测浓度为0.1-0.5ug/L汞。方法原理：汞原子蒸汽对波长为253.7nm的紫外光有选择性吸收，在一定浓度范围内，吸光度与汞浓度成正比。水样经消解后，将各种形态的汞转变成二价汞，再用氯化亚锡将二价汞还原为元素汞，用载气（N2或干燥清洁的空气）将产生的汞蒸汽带入测汞仪的吸收池测定吸光度，与汞标准溶液吸光度进行比较定量。冷原子荧光法该方法是将水样中的汞离子用氯化亚锡还原为基态汞原子蒸气，吸收253.7nm的紫外光后，被激发而产生特征共振荧光，在一定的测量条件下和较低的浓度范围内，荧光强度与汞浓度成正比。该方法最低检出浓度为0.05g/L，测定上限可达1g/L，且干扰因素少，适用于地面水、生活污水和工业废水的测定。二苯碳酰二肼分光光度法（适用于铬含量较少时）原理：在酸性介质中，六价铬与二苯碳酰二肼（DPC）反应，生成紫红色络合物，于540nm处进行比色测定。 熟练掌握水体的pH值、溶解氧、氟化物、含氮化合物、含磷化合物等非金属无机物的测定方法原理、操作要点、方法适用范围等基本内容；PH：玻璃电极法饱和甘汞电极（mercurous chloride electrode）为参比，以pH玻璃电极(glass electrode)为指示电极DO: 水体与大气交换或经化学、生物化学反应后溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。测定方法:碘量法及其修正法,氧电极法原理：氧在碱性溶液中能使低价锰（Mn2+)氧化为高价锰（Mn4+），而高价锰在酸性溶液中又能氧化碘离子（I-）为游离碘，释放出的游离碘量即相当于水中原有的溶解氧量，故以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定水样中析出的碘就可算出DO量。设V为消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积（mL）， c为硫代硫酸钠浓度（mol/L）， V水为滴定所取水样体积（mL）含氮化合物: 主要的几种形态的氮：氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、有机氮凯氏氮是指以凯氏(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.总氮=有机氮+无机氮化合物 =有机氮+氨氮+亚硝酸盐氮+硝酸盐氮 =凯氏氮硝态氮水中含磷化合物的测定 按存在形式，可分别测定总磷、溶解性正磷酸盐和总溶解性磷。表示成mg/L P化学需氧量(COD)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。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。CODcr =（V0-V1）C81000 / V(注意事项:可将水中的大部分有机物氧化，但不能氧化芳香烃;实际上代表的是水中还原性污染物：有机物、无机物NO2-、Fe2+、S2-、Cl-)通常污水中的有机物含量远远大于水中的无机还原物，因此可认为CODcr是有机污染物的指标;如果水中无机还原物的含量太大，就要设法消除干扰。如：氨基磺酸除NO2-干扰，硫酸汞消除Cl-干扰（生成难离解的HgCl2;测定范围：用0.25mol/L K2Cr2O7可测定大于50mg/L的CODcr值，用0.025mol/L的K2Cr2O7可测定550mg/L的CODcr值;应进行空白试验，扣除试剂和溶液中带入的误差;硫酸亚铁铵易氧化，应经常标定该标准溶液.高锰酸盐指数(OC): 1.定义：以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学耗氧量。2.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3、OC的测定原理_ 在水中加入10mL的高锰酸钾，煮沸十分钟，使水中有机物氧化（红色）_ 加入10mL草酸，使过量的高锰酸钾与草酸作用（无色）_ 最后用高锰酸钾反滴定多余的草酸（红色出现时为终点，自身指示剂）_ 根据用去的高锰酸钾量计算出好氧量。以mg/L计BOD5J 定义：水样经稀释后，在201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。J 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。5、测定结果计算1）对不经稀释直接培养的水样： BOD5（mg/L）= D1- D22）对稀释后培养的水样： BOD5（mg/L）=（1-2）-（34）f1/f2总需氧量（TOD） TOD值能反映几乎全部有机物质经燃烧后变成CO2、H2O、NO、SO2等所需要的氧量，它比BOD5、CODcr和高锰酸盐指数更接近于理论需氧量值。挥发酚类：测定方法： 容量法、分光光度法、色谱法等。 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。03大气和废气监测空气污染(atmosphere pollution)空气中有害物质浓度超过环境所能允许的极限并持续一定时间后，会改变大气特别是空气的正常组成，破坏自然的物理、化学和生态平衡体系，从而危害人们的生活、工作和健康，损害自然资源及财产、器物等，这种情况称为空气污染。按形成过程分类：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)，C-H, 铅(Pb)及其他重金属, 颗粒物（其中包括毒重金属，3,4-苯并芘(BaP)强致癌物，无机和有机化合物）等。二次污染物：进入大气的一次污染物在大气中相互作用，或与大气中正常组分发生化学反应，以及在太阳辐射参与下，引起光化学反应而产生与一次污染物的物理、化学性质不同的物质。 如：美国洛杉矶的光化学烟雾事件：一次污染物为：臭氧 (ozone)，醛类（乙醛，丙烯醛等）二次污染为：反应中产生的过氧乙酰硝酸酯，（光化学氧化剂 photochemical oxidants，PAN）分子状态污染物：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。粒子状态污染物：是分散在大气中的液体和固体颗粒。粒径大小在0.01-100 m之间，复杂的非均匀体系。总悬浮颗粒物（TSP）是空气动力学当量直径 100m颗粒物的总称。 一次污染物因受逆温层及气温、气压等限制，清晨和黄昏浓度较高，中午较低；二次污染物如光化学烟雾，因在阳光照射下才能形成，故中午浓度较高，清晨和夜晚浓度低。空气污染源 可分为 自然源和人为源两种。自然源： 火山爆发、森林火灾等人为污染源：生产、生活活动空气监测技术路线：空气监测采用以连续自动监测技术为主导，以自动采样和被动式吸收采样实验室分析技术为基础，以可移动自动监测技术为辅助的技术路线。NMHC（常用气相色谱法监测）：非甲烷烃通常是指除甲烷以外的所有可挥发的碳氢化合物(其中主要是C2C8)，又称非甲烷总烃。采样站点位的布设：1.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2.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优点： 随机性强，能较好地反映污染物的时空分布; 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3.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)4.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：4560，相邻夹角1020(5)采样点：近密远疏 ，每条弧线：34个点 采样时间：短期采样；长期采样；间歇性采样采样方法1.直接采样法被测组分浓度高分析方法灵敏度高。（注射器采样，塑料袋采样（不活泼气体，CO ），采气管采样（610倍气样），真空瓶采样（瞬时浓度）2.富集（浓缩）采样法被测组分浓度低分析方法灵敏度不够高。（一）溶液吸收法1.吸收液的选择原则：对被采集物质溶解度（水吸收甲醛）要大或与被采集物质的化学反应（碱溶液吸收酸性气体）速度快。稳定时间长。有利于下一步分析。毒性小，价格低，易购买，可回收。使用仪器：气泡吸收管适用于采集气体和蒸气态物质，对气溶胶吸收不完全原因：气溶胶微粒表面附有一层蒸汽，气泡通过溶液时，微粒不易被 完全吸收，扩散到气液界面上的速度慢。冲击式吸收管：对气溶胶吸收完全，对气态或蒸汽态物质，则因抽气速度过快，分子惯性小，吸收不够完全。多孔筛板吸收管：气泡被分散成小气泡，增大气液接触面和停留时间，降低气泡运动速度；采样效率高；适合任何气样 (二）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 与溶液吸收法相比，可长时间采样（日平均浓度） 浓缩在固体填充物上的被测组分比在溶液中的稳定，可放置时间长 操作方便（三）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（四）低温冷凝法应用范围：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。eg：苯乙烯，三氯乙醛等 采样仪器: 气样流量计吸收管(缓冲瓶) 抽气泵. （一） 组成部分：收集器、流量计、采样动力 （二） 专用采样器： 空气采样器、颗粒物采样器采样效率：指在规定的采样条件下所采集到的污染物量占其总量的百分数。一）采集气态和蒸汽态污染物效率评价方法1.绝对比较法: 用标准气测定采样效率，采样效率K为：(式中：C1实测浓度 ；C0配制浓度)2.相对比较法:配制一个恒定无需知道待测污染物准确浓度的待测气体，串联23个采样管采集所配制的样品，采样效率K为：(式中： C1、 C2、 C3第1、2、3采样管中污染物的实测浓度K应大于90，若K小于90，应串三个管使用)（二）采集颗粒物效率的评价方法采集颗粒数效率 （所采集颗粒物粒数占总颗粒物粒数的百分数）。质量采集效率 （所采集颗粒物质量占颗粒物总质量的百分数）。空气中污染物浓度表示方法与气体体积换算:（一）污染物浓度表示方法（1）单位体积质量浓度（mg/m3或g/m3）对任何状态的污染物都适用。（2）体积比浓度（mL/m3或L/m3；ppm或ppb），仅适于气态或蒸汽态物质。两种单位换算关系:把现场状态下的体积换算成标准状态下的体积:(V0 标准状况下的采样体积，L或立方米；Vt 现场状况下的采样体积，L或立方米t 采样时的温度，；P 采样时的大气压，KPa。)一、二氧化硫的测定（BP175）是主要空气污染物之一，为例行监测的必测项目。来源：含S燃料的燃烧，矿石冶炼，化工厂生产过程的产物为无色，易溶于水，有刺激性气味的气体会引起呼吸系统疾病;附着于颗粒物上，危害更大。测定方法:分光光度法、紫外荧光法、电导法、定电位电解法和气相色谱法。1.四氯汞钾吸收盐酸副玫瑰苯胺分光光度法较经典的方法（GB），灵敏、可靠，但吸收液（四氯汞钾）毒性大。原理：利用空气中的SO2与被四氯汞钾溶液吸收，生成稳定的二氯亚硫酸络合物，此物质再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用，生成紫色络合物，其颜色深浅与SO2含量成正比。注意事项：温度，酸度，显色时间等因素影响显色反应；标准溶液和试样溶液操作条件应保持一致。氮氧化物，臭氧及锰，铁，铬等离子对测定有干扰。采集后放置片刻，臭氧可自行分解；加入磷酸和乙二胺四乙酸二钠盐（ EDTA ）可消除或减少某些金属离子的干扰。2.甲醛缓冲溶液吸收盐酸副玫瑰苯胺分光光度法避免了使用毒性大的四氯汞钾吸收液。原理：气样中的SO2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SO2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577 nm，用分光光度法测定。当用10 mL吸收液采气10 L时，最低检出浓度为0.020mg/m3。3钍试剂分光光度法：测定原理SO2用H2O2溶液吸收并氧化成H2SO4 ，SO42-与过量高氯酸钡反应，生成BaSO4, 剩余的Ba2+与钍试剂反应生成紫红色络合物，据颜色深浅，间接测定。 紫红色络合物最大吸收波长520 nm ，该法最低检出限为0.4 g/mL。特点：吸收液无毒，采集样品后温定，但灵敏度较低 ，所需采样体积大，适合于测定日平均浓度注意事项：高氯酸钡溶液及钍试剂溶液加入量必需准确；钍试剂能与多种金属离子（ Ca, Mg, Fe, Al 等）络合，采样装置前应安装颗粒物过滤器。二、氮氧化物（ NOx ）的测定氮氧化物以N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5，NO3-等形式存在。主要来源：燃料燃烧，硝酸、化肥等生产以及汽车尾气。NO为无色、无臭、微溶于水的气体，易在空气中被氧化为NO2 。 NO2 为棕红色具有强刺激性臭味的气体，毒性比NO高4倍。NO、NO2的测定方法有盐酸萘乙二胺分光光度法、化学发光法、原电池库伦法及定电位电解法。原理:空气中的二氧化氮与吸收液中的对氨基苯磺酸进行重氮化反应，再与N-（1-萘基）乙二胺盐酸盐作用，生成粉红色的偶氮染料，于波长540545 nm之间用分光光度计测定其吸光度 .NO2未完全转化成亚硝酸，需要用Saltzman 实验系数f (0.88) 进行换算。三氧化铬石英砂氧化法该方法是在显色吸收液瓶前接一内装三氧化铬-石英砂（氧化剂）管，当用空气采样器采样时，气样中的NO在氧化管内被氧化成NO2和气样中的NO2一起进入吸收瓶，与吸收液发生吸收、显色反应，于波长540 nm处测量吸收度，用标准曲线法进行定量测定。测定结果为空气中NO和NO2的总浓度。注意事项（1）吸收液应为无色，宜密闭避光保存；如显微红色，说明已被污染，应检查试剂和蒸馏水的质量。（2）三氧化铬-石英砂氧化管适于相对湿度30-70条件下使用，发现吸湿板结或变成绿色应立即更换。（3）空气中O3浓度超过0.250 mg/m3时，会产生正干扰，采样时在吸收瓶入口端串接一段15-20 cm长的硅橡胶管，可排除干扰。CO的测定：非色散红外吸收法：空气连续自动采样实验室分析和自动监测的国家标准分析方法原理：当CO、CO2等气态分子受到红外辐射（ l-25 m）照射时，将吸收各自特征波长的红外光，引起分子振动能级和转动能级的跃迁，产生振动-转动吸收光谱，即红外吸收光谱。在一定气态物质 浓度范围内，吸收光谱的峰值（吸光度 ）与气态物质浓度之间的关系符合朗伯-比尔定律。因此，测 其吸光度即可确定气态物质的浓度。硫酸盐化速率的测定：硫酸盐化速率：是指大气中含硫污染物演变为硫酸雾和硫酸盐雾的速度。测定方法：二氧化铅-重量法：原理大气中的SO2、硫酸雾、硫化氢等与二氧化铅反应生成硫酸铅，用碳酸钠溶液处理，使硫酸铅转化为碳酸铅，释放出硫酸根离子，再加入氯化钡溶液，生成硫酸钡沉淀，用重量法测定，结果以每日在100 cm2 PbO2面积上所含SO3的毫克数表示。最低检出浓度为0.05 mg/（100cm2 d）。影响测定结果的因素1）PbO2的粒度、纯度和表面活性度；2）PbO2涂层厚度和表面湿度；3）含硫污染物的浓度及种类；4）采样期间的风速、风向及空气温度、湿度等。、碱片-重量法、碱片-铬酸钡分光光度法、碱片-离子色谱法等。降尘总量的测定（BP172）：采样结束后，剔除集尘器中的树叶、小虫等异物，其余部分定量转移至1000mL烧杯中，加热蒸发浓缩至1020mL后，再转移至已恒重的磁坩埚中，用水冲洗粘附在烧杯壁上的尘粒，并入瓷坩埚中，在电热板上蒸干后，于1055烘箱内烘至恒重，按公式计算降尘量。TSP的测定原理：使当量直径100m的颗粒物进入采样系统，并被滤膜截留。测定滤膜采样前后重量之差，除以采样体积，计算TSP的浓度。可吸入颗粒物IP (inhalable particles)是指空气动力学直径10m的颗粒物，因能被人体的呼吸活动吸入得名。 测定方法 ：重量法IP测定的其他方法：石英压电频差法/射线法/光散射法某些金属元素和非金属化合物的测定：原子吸收分光光度法样品预处理 ：湿式分解法/干式灰化法/水浸取法为客观反映我国空气污染状况，从2000年开始，中国环境监测总站根据国家环境保护总局的有关要求，组织47个环境保护重点城市开展城市环境空气质量日报和预报工作，监测项目为二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物，发布形式为空气污染物指数、首要空气污染物、空气质量级别和空气质量状况。目前计入空气污染指数的项目：PM10、SO2、NO2、CO、O3空气污染指数范围：050050：环境空气质量标准一级标准100： 环境空气质量标准二级标准200： 环境空气质量标准三级标准500：对人体健康产生明显危害的污染水平计算方法：当第k种污染物浓度为时其分指数为污染指数的计算结果只保留整数，小数点后的数值全部进位。各种污染物的污染指数分指数都计算出后，取最大者为该区域或城市的空气污染指数API，则该种污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。API50时，不报告首要污染物4 固体废物监测重点：包括城市垃圾在内固体废物样品的采集和制备；固体废弃物理化特性的量化方法。难点：固体废弃物监测方案的确定和样品的采集。 固体废物，是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。（2004年修订版中华人民共和国固体废物污染环境防治法1. 现场采样 (Live Sample)在生产现场采样，首先确定样品的批量，然后按下式计算出采样间隔，进行流动间隔采样。注意事项：采第一个份样时，不准在第一间隔的起点开始，可在第一间隔内任意确定。在车中，采样点应均匀分布在车厢的对角线上，端点据车角应大于0.5m，表层去掉30cm。2固体废物样品的制备制样程序：粉碎：用机械或人工方法把全部样品逐级破碎，通过5mm筛孔。粉碎过程中，不可随意丢弃难破碎的粗粒。 缩分：将样品于清洁、平整、不吸水的板面上堆成圆锥型，每铲物料自圆锥顶端落下，使均匀地沿尖散落，不可使圆锥中心错位。反复转堆，至少三周，使其充分混合。然后将圆锥顶端轻轻压摊开物料后，用十字板自上压下，分成四等份，取两个对角的等份，重复操作数次，直至得到约lkg试样为止。在进行各项有害特性鉴别试验前，可根据要求的样品量进一步进行缩分。危险废物（Hazardous Waste） ：指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的固体废物。（中华人民共和国固体废物污染环境防治法）我国2008年8月1日起实施的国家危险废物名录中规定了49类危险废物。危险特性： （1）毒性（Toxicity,T）；（2）腐蚀性（Corrosivity,C）；（3）感染性（Infectivity,In）；（4）反应性（Reactivity,R）；（5） 易燃性（Ignitability,I）；（6）易爆性。闪点：液体表面上的蒸气和周围空气的混合物与火接触，初次出现蓝色火焰时的温度。当发生的火焰能开始继续燃着，且燃烧时间不少于5秒钟时的温度，称为“着火点”。浸出毒性：按规定的浸出方法进行浸取，当浸出液中有一种或者一种以上有害成分的浓度超过表4-1（BP235）所示鉴别标准的物质。腐蚀性：指通过接触能损伤生物细胞组织或腐蚀物体而引起危害。测定方法：一种是测定pH，另一种是指在55.7以下测定对钢制品的腐蚀率。 生活垃圾是一种由多种物质组成的异质混合体，主要由废品类、厨房类和灰土类三类物质构成.目前，对生活垃圾的处理方法主要有三种：焚烧、卫生填埋和堆肥。生活垃圾：1.垃圾采样和样品处理(1)采集有整体代表性的样品(2)采样量确定：依据被分析的量、最大粒度和体积来确定各类垃圾样品的最低量(3)样品处理:粉碎、干燥、储存等3.淀粉的测定（BP245）从降解开始至降解结束，堆肥颜色的变化为：深蓝浅蓝灰绿黄色。渗沥水：指从生活垃圾接触中渗出来的水溶液，它提取或溶出了垃圾组成中的物质。毒性试验分类：急性毒性试验：一次（或几次）投给实验动物较大剂量的化合物，观察在短期内（一般24h到二周以内）中毒反应。优点：变化因子少，时间短、经济，容易试验；亚急性毒性试验：一般用半致死剂量的1/5-1/20，每天投毒，连续半个月到三个月左右，主要了解该毒性有否积蓄作用和耐受性。慢性毒性试验：用较低剂量进行三个月到一年的投毒，观察病理、生理、生化反应以及寻找中毒诊断指标，并为制订最大允许浓度提供科学依据。终生试验等l 半数致死剂量（median lethal dose,LD50）:在外来化学物质急性毒性试验中，引起半数实验动物死亡的剂量。以mg/kg（体重）表示。 l 半数致死浓度（median lethal concentration,LC50）：在外来化学物质急性毒性试验中，引起半数实验动物死亡的浓度。半数致死浓度与暴露时间有密切关系，通常用24h、48h或96h LC50值来表示。按染毒方式不同，毒性试验可分为：吸入染毒、皮肤染毒、经口投毒、注入投毒固体废物的渗漏模型试验：测定方法：雨水或蒸馏水浸取法基本原理：固体废物长期堆放可能通过渗漏污染地下水和周围土地，采用模拟实验的手段是研究固体废物渗漏污染的一种简捷、有效的方法。在玻璃管内填装经0.5mm孔径筛的固体废物，以一定的流速滴加雨水或蒸馏水，从测定渗漏水中有害物质的流出时间和浓度的变化规律，推断固体废物在堆放时的渗漏情况和危害程度。第五章 土壤污染监测主要内容：土壤的组成和本底值，土壤污染监测；学习难点：土壤污染监测方案的制订方法，学习重点：土壤污染监测方案的制订方法,土壤污染样品的制备和保存方法土壤是指陆地地表具有肥力并能生长植物的疏松表层。土壤组成很复杂，总体来说是由矿物质、动植物残体腐解产生的有机质、水分和空气等固、液、气三相组成的。1） 原生矿物质：是各种岩石经受不同的物理风化，仍遗留在土壤中的一类矿物，其原来的化学组成没有改变。（2） 次生矿物质：大多是由原生矿物质经风化后形成的新矿物土壤机械组成的分类是以土壤中各粒级含量的相对百分比作为标准。国际制采用三级分类法，即根据沙粒（0.022mm）、粉沙粒(0.0020.02mm)和粘粒(0.002mm)在土壤中的相对含量，将土壤分成砂土、壤土、粘壤土、粘土四大类和十二级我国土粒分级标准：石块、石砾、沙砾、粉粒、黏粒土壤有机质绝大部分集中于土壤表层(015或020cm)。土壤有机质主要以腐殖质为主，它作为土壤有机胶体来说，具有吸收性能、土壤缓冲性能以及与土壤重金属的络合性能等，这些性能对土壤的结构、性质、质量都有重大影响。土壤背景值：是指在未受或少受人类活动影响下，尚未受或少受污染和破坏的土壤中元素的含量。土壤优先监测物第一类：汞、铅、镉，DDT及其代谢产物与分解产物，多氯联苯(PCB)；第二类：石油产品，DDT以外的长效性有机氯、四氯化碳醋酸衍生物、氯化脂肪族，砷、锌、硒、铬、镍、锰、钒，有机磷化合物及其它活性物质(抗菌素、激素、致畸性物质、催畸性物质和诱变物质）等。我国土壤常规监测项目金属化合物有：镉（Cd）、铬（Cr）、铜（Cu）、汞（Hg）、铅（Pb）、锌（Zn）；非金属无机化合物有：砷（As）、氰化物、氟化物、硫化物等；有机化合物有：苯并（a）芘、三氯乙醛、油类、挥发酚、DDT、六六六等。（一）污染土壤样品采集1.土壤采样特点土壤是固、液、气三相的混合物，主体是固体，污染物质进入土壤后不易得到混合，所以样品往往有很大的局限性。在一般的土壤监测中，采样误差对结果的影响往往大于分析误差，结果的分析值之间相差1020%是不奇怪的，有时还会相差数倍。所以，在进行土壤样品采集时，要格外注意样品的合理代表性，最好能在采样前通过一定的调查研究，选择出一定量的采样单元，合理布设采样点。2.采样点布设由于土壤本身在空间分布上具有一定的不均匀性，所以应多点采样并均匀混合成为具有代表性的土壤样品。布设原则：1）不同土壤类型都要布点；2）在一定区域面积内，要有一个采样点。污染较重的地区布点要密些。通常要根据土壤污染发生的原因来考虑布点的多少。对大气污染物引起的土壤污染，采样点布设应以污染源为中心，并根据当地风向、风速及污染强度等因素来确定；由城市污水或被污染的河水灌溉农田引起的土壤污染，采样点应根据水流的路径和距离来考虑；如果是由于化肥、农药引起的土壤污染，它的特点是分布比较均匀广泛。3）要在非污染区的同类土壤中布设一个或几个对照采样点。采样方法：采样筒取样；土钻取样；挖坑取样n 1927年国际土壤学会规定，通过2mm孔径的土壤用作物理分析；通过1mm或0.5mm孔径的土壤用作化学分析。07噪声监测声源：发出声音的振动体。媒质的弹性和惯性是传播声音的必要条件。 声音的本质是波动。受作用的空气发生振动，当振动频率在2020000Hz时，作用于人的耳鼓膜而产生的感觉称为声音。噪声污染是物理污染（或称能量污染)。噪声污染的特点：它只有污染源，没有污染物，即噪声在空中传播时并未给周围环境留下什么毒害的物质；噪声对环境的