环境监测——导言

1、材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19 教学目的： 通过该课程的学习，学生应该掌握常规监测项目的基本原理、方法、技术并能通过该课程的学习，学生应该掌握常规监测项目的基本原理、方法、技术并能在环境工程中应用，具备制订监测方案的能力，包括污染源调查、布点和采样、在环境工程中应用，具备制订监测方案的能力，包括污染源调查、布点和采样、监测方法选择及方案实施，懂得监测过程质量保证的内容和方法，了解环境监监测方法选择及方案实施，懂得监测过程质量保证的内容

2、和方法，了解环境监测新方法、新技术及其发展趋势，为从事环境监测、环境治理和环境管理奠定测新方法、新技术及其发展趋势，为从事环境监测、环境治理和环境管理奠定坚实的基础。坚实的基础。 学时：34=34=讲课讲课3434 考核及成绩评定方式：闭卷考试闭卷考试。期末考试占总评的。期末考试占总评的70%70%，平时成绩占总评的，平时成绩占总评的30%30%。 教材与主要参考书：各类相关书籍各类相关书籍 教学要求：认真完成作业、认真完成作业、积极参与课堂讨论积极参与课堂讨论材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19导言 1、环境的概念及分类 2、环境的组成和

3、结构 3、环境问题及其危害 4、环境科学的研究对象材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19事件 主要污染物 时间地点中毒情况 中毒症状 致害原因 公害形成原因 比利时马斯河谷烟雾 烟尘及SO21930年12月1-5日 比利时马斯河谷工业区 几千人呼吸道发病，约60人死亡 胸疼、咳嗽、流泪、咽痛、呼吸困难、恶心、呕吐 硫氧化物SO2和SO3烟雾的混合物，加上空气中的金属氧化颗粒，加剧对人体的刺激作用 （1）工厂集中、排烟尘量大（2）天气反常、逆温天气时间长、雾较大 美国多诺拉烟雾 烟尘及SO2 1948年10月26-31日 美国宾夕法尼亚洲多诺拉

4、镇 4天内有43%（约6000人）病，17人死亡 眼痛、喉痛、流鼻涕、干咳、头痛、肢体酸乏、呕吐、腹泻 SO2、SO3金属元素及硫酸盐类气溶胶对呼吸道的影响 （1）工厂过多（2）河谷盆地内适遇雾天和长时间逆温天气 伦敦烟雾 烟尘及SO2 1952年12月5-8日 英国伦敦市 5天内4000人死亡，后又连续发生3次 胸闷、咳嗽、喉痛、呕吐 SO2在金属颗粒物催化作用下生成SO3及硫酸和硫酸盐气溶胶吸入肺部 （1）煤烟中SO2、粉尘量大（2）适遇逆温和大雾天气 八大公害事件八大公害事件（publie nuisance events） 因环境污染造成的在短期内人群大量发病和死亡事件。因环境污染造成的

5、在短期内人群大量发病和死亡事件。材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19事件 主要污染物 时间地点中毒情况 中毒症状 致害原因 公害形成原因 美国洛杉机光化学烟雾 光化学烟雾 20世纪40年代美国洛杉矶 刺激眼、喉、鼻，引起眼病、喉头炎、头痛 NOx及碳氢化合物在阳光（紫外线）作用下产生的二次污染物光化学烟雾 汽车排气，使一千多吨碳氢化合物排入大气;适合的地理位置、阳光充足、三面环山、静风等不利的气象条件适合时 日本水俣病 甲基汞 1949年 日本熊本县水俣镇 第一次发现怪病，有人身亡，至1972年有180人患病，死亡50人 口齿不清、步态不稳

6、、面部疾呆，进而耳聋眼瞎，全身麻木、最后精神失常 甲基汞中毒，人通过食用受甲基汞毒害的鱼类而患病 生产氯乙烯和醋酸乙烯时采用氯化汞和硫酸汞催化剂，使含东门以身试法不排入海湾形成甲基汞对鱼、贝类的污染 日本富山骨痛病 镉 19世纪80年代 日本富山县平原神通川 患者超过280人，34人 开始关节痛、后神经痛和全身骨痛，最后骨骼软化萎缩，自然骨折，直到饮食不进，在疼痛中死去 吃含镉污染的大米，饮用含镉污染的水 炼锌厂排放含镉废水进入河流污染农田和饮水 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19事件 主要污染物 时间地点中毒情况 中毒症状 致害原因 公

7、害形成原因 日本四日市哮喘 SO2、煤尘重金属粉尘 1955年 日本四日市 患者500多人，其中有10多人在气喘病中死亡 支气管炎、支气管哮喘、肺气肿 有毒重金属微粒及二氧化硫吸入肺部 工厂排出SO2和粉尘的数量大，并含有钴、锰、钛等重金属粉尘 日本米糠油 多氯联苯 1968年 日本九州爱知县 患病5000多人，死亡16人，实际受害者超过1万人 眼皮肿、滨出汁、全身起红疙瘩、重者呕吐恶心、肝功能下降肌肉痛、咳嗽不止，甚至死亡 误食含多氯联苯的米糠油所致 生产米糠油中用多氯联苯作载热体，因管理不善，使毒物混进米糠油中 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021

8、-11-19世界著名的六大污染事故 事件事件时间时间地点地点危害危害原因原因意大利塞维意大利塞维索化学污染索化学污染19761976年年7 7月月意大利塞维意大利塞维索一家化工索一家化工厂厂许多人中毒。事隔多年后，当许多人中毒。事隔多年后，当地居民的畸形儿出生率大为增地居民的畸形儿出生率大为增加。加。化工厂爆炸，剧毒化化工厂爆炸，剧毒化学品二恶英扩散学品二恶英扩散美国三里岛美国三里岛核电站泄漏核电站泄漏19791979年年3 3月月美国宾夕法美国宾夕法尼亚州尼亚州周围周围80km20080km200万人口极度不安，万人口极度不安，直接损失直接损失1010多亿美元多亿美元核电站反应戴盆望天核电站

9、反应戴盆望天严重失水严重失水墨西哥液化墨西哥液化气爆炸气爆炸19841984年年1111月月墨西哥墨西哥42004200人受伤，人受伤，400400人死亡，人死亡，300300栋房屋被毁，栋房屋被毁，1010万人被疏散万人被疏散石油公司一个油库爆石油公司一个油库爆炸炸印度博帕尔印度博帕尔毒气泄漏毒气泄漏19841984年年1212月月印度中央帮印度中央帮博帕尔市博帕尔市14081408人死亡，人死亡，2 2人严重中毒，人严重中毒，1515万人接受治疗，万人接受治疗，2020万人逃离家万人逃离家园园45t45t异氰酸甲酯泄漏异氰酸甲酯泄漏前苏联切尔前苏联切尔诺贝利核电诺贝利核电站站1986198

10、6年年4 4月月前苏联乌克前苏联乌克兰兰3131人死亡，人死亡，203203人受伤，人受伤，1313万人万人疏散，直接损失疏散，直接损失3030亿美元亿美元4 4号反应堆机房爆炸号反应堆机房爆炸德国莱茵河德国莱茵河污染污染19861986年年1111月月德国德国事故区生物绝迹，事故区生物绝迹，160km160km内鱼类内鱼类死亡，死亡，480km480km内的水不能饮用内的水不能饮用化学公司仓库起火，化学公司仓库起火，30t30t硫、磷和汞剧毒物入河硫、磷和汞剧毒物入河材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术目前困扰中国

11、环境的十大问题 1、 大气污染问题2000年我国二氧化硫排放量为1995万吨，居世界第一位。超出大气环境容量80%以上，酸雨区约占全国面积的30%； 法国国家农业和食品工业高等学院的科研人员也发现，空气污染也会使人类发胖。2、 水环境污染问题其中42%的水质超过3类标准（不能做饮用水源），全国有36%的城市河段为劣5类水质，丧失使用功能。近岸海域超四类海水水质占21.5%。大型淡水湖泊（水库）和城市湖泊水质普遍较差，75%以上的湖泊富营养化加剧，主要由氮、磷污染引起。 90%流经城市的河段受到严重污染；材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环

12、境监测技术环境监测技术3、 垃圾处理问题中国全国工业固体废物年产生量达8.2亿吨，综合利用率约46%。工业危险废物处置率仅为21.5%，简单存放的占全部危险废物产生量的33.2%，全国城市生活垃圾年产生量为1.4亿吨，达到无害化处理要求的不到10%。中国国土上的荒漠化土地已占国土陆地总面积的27.3%，而且，荒漠化面积还以每年2460平方公里的速度增长。中国每年遭受的强沙尘暴天气由50年代的5次增加到了90年代的23次。4、 土地荒漠化和沙灾问题材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术5、 水土流失问题中国全国每年流失的

13、土壤总量达50多亿吨，每年流失的土壤养分为4000万吨标准化肥（相当于全国一年的化肥使用量）。自1949年以来，中国水土流失毁掉的耕地总量达4000万亩，这对中国的农业是极大损失。森林整体质量和生态功能下降，天然林不足十分之一；很多河流开发利用率超过30%到40%的国际生态警戒线，地下水超采严重。 20世纪50年代中国年均受旱灾的农田为1.2亿亩，90年代上升为3.8亿亩。 在黄河持续干旱的同时，长江流域的水灾发生频率却明显增加，500多年来，长江流域共发生的大洪水为53次，但近50年来，每三年就出现一次大涝。 6、 旱灾和水灾问题材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一

14、页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术 中国是生物多样性破坏较严重的国家，高等植物中濒危或接近濒危的物种达4000-5000种，约占中国拥有的物种总数的15%-20%，高于世界10%-15%的平均水平。 在联合国国际濒危物种贸易公约列出的640种世界濒危物种中，中国有156种，约占总数的1/4。 中国滥捕乱杀野生动物和大量捕食野生动物的现象仍然十分严重，屡禁不止。发达国家近百年出现的问题，在我国只用了二十多年。 我国单位资源产出水平仅相当于美国的我国单位资源产出水平仅相当于美国的1/101/10、日本的、日本的1/201/20，单位单位GDPGDP二氧化硫和氮氧化物排放量是发达国

15、家的二氧化硫和氮氧化物排放量是发达国家的8 89 9倍。倍。7、 生物多样性破坏问题材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术 中国加入WTO将面临两方面新的环境问题。一方面是国际上的“绿色贸易壁垒”。由于中国目前的环境标准普遍低于发达国家的标准，中国的食品、机电、纺织、皮革、陶瓷、烟草、玩具、鞋业等行业的产品将在出口贸易中受到限制。 另一方面，由于国际市场对中国的矿产、石材、药用植物、农产品、畜牧产品的大量需求，可能会加重中国的生态、环境和自然资源的破坏。 同时，中国可能成为国外污染密集型企业转移的地点和大量的国外工业废

16、物来料加工的地点，这将极大地加重中国的环境问题。 8、 WTO与环境问题材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术国际上签署的关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约，其中确定的首批禁止使用的12种持久性有机污染物（POPs，Persistent Organic Pollutants，艾氏剂、氯丹、滴滴涕、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、灭蚁灵、毒杀芬8种杀虫剂，以及多氯联苯、六氯代苯、二恶英和呋喃）在中国的环境介质中多有检出，中国是公约的签字国。这类有机污染物具有转移到下一代体内，并在多年后显现其危害的特点，也被称为环境激素或环境荷

17、尔蒙，危害严重。目前这类有机污染物广泛存在于工农业和城市建设等使用的化学品之中。 10、 持久性有机物污染问题 三峡工程对地质环境、水资源环境、生态环境（涉及库区两岸和整个上游地区）的影响，成为世界瞩目的环境问题。 9、 三峡库区的环境问题材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术1、环境的概念及分类 一、环境的基本词义 二、环境科学中的环境 三、环境的类型划分 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术一、环境的基本词义 在英语中:“环境（envir

18、onment）”:作用于一个对象（常假定为一个有生命的生物）的所有外部影响与力量的总和。 在汉语中：二是泛指与某一事物相联系的各种情况和条件。材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术二、环境科学中的环境 在环境科学中，所谓“环境”，实质上是“人类环境(human environment)”的简称。也就是说，它是以人或人类社会为中心事物的,是指影响人类社会生存和发展的各种因素的总和。 影响人类生存和发展的因素大体上分为两类: 一是各种自然因素，包括阳光、空气、矿藏、森林和水等； 二是各种人文因素，包括但不限于社会制度、政策

19、和法律等。 环境科学中的“环境”是指，影响人类社会生存和发展且人类活动能够使之发生改变的各种自然因素的总和。 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术根据人类对自然因素的认识程度和干预深度，可以将自然因素划分为以下六个层次： 第一，未认识的自然； 第二，人迹未到，但有所认识的自然，如某些星体； 第三，人迹所到的自然； 第四，经过人类加工，面貌改观的自然，如农田、牧场等； 第五，自然界没有，人类创造的，如汽车、飞机等； 第六，人体自然。目前，环境科学中的“环境”，从空间上看：它上至大气圈中的平流层，下至岩石圈的上部，高差大

20、体在30至40千米之间。其中包括大气圈、水圈、土壤圈、生物圈和岩石圈等五个圈层。生物圈（biosphere）是人类环境中最重要、最核心的部分，下至海平面以下10千米左右，上至海平面以上9千米左右。总之，环境科学目前所研究的“环境”只涉及地球环境，是地球环境的大部分，而非全部。 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术三、环境的类型划分 （一）自然环境；人工环境 （二）大气环境；水环境；土壤环境；声学环境；生物环境；地质环境 （三）生活环境；生态环境 （四）聚落环境；地理环境；地质环境 材料科学与化学工程学院材料科学与化学

21、工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术这是根据环境要素的同质性对环境所做的归纳分类。 大气环境（atmospheric environment）即是指大气； 水环境（aquatic environment）则是由地球上分布的各种水及水体所构成，其中主要包括地下水和地面水； 土壤环境（soil environment）则是由地表具有肥力、能生长植物的疏松表层即土壤层所组成，其中包含矿物质、动植物残体腐解产生的有机物以及水分、空气等； 声学环境（acoustic environment）则是由在大气中传播的各种能够为人或生物所感受到的声音所构成； 生物环境（

22、biological environment）由人以外的所有野生生物包括野生植物和野生动物所构成； 地质环境（geological environment）由岩石及其风化物浮土组成。材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术2、环境的组成和结构 人类的生存环境是庞大而复杂的大系统，它是由自然环境、工程环境和社会环境组成的。自然环境是人类发生和发展的物质基础，它是由生物和无机环境组成。 “十分之一”法则与生物量金字塔:下面营养级储存的能量只有10%左右能够被上一个营养级所利用，其余大部分能量被消耗在该营养级的呼吸作用上，并以

23、热量的形式释放到大气中。这种规律在生态学上被称为10%定律或1/10律，有时也称为能量金字塔（pyramid of energy） 食物链：各种生物之间通过捕食和被捕食关系联结起来，形成具有链状结构的捕食关系，被称为食物链(food chains);复杂的捕食关系，通常称为食物网（food webs）. 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术 工程环境：是人类在利用和改造自然环境中创造出来的人工环境。如农田、牧场、林场、旅游休养地，工厂、矿山、各种建筑，以及交通、通讯设备等。 最基本的、最主要的是生产和消费活动，也就是

24、人类与自然环境间以及人与人间的物质、能量和信息的交换过程。这一活动的全部过程从资源由自然环境中提出来到以“三废”的形式再排向自然环境。一般可分为：提取、加工、调配、消费和排放五个分过程或五个阶段，且每个分过程又都可以再细分下去。 工程环境包括：农业工程环境、工业工程环境以及能源工程环境、交通通讯工程环境、信息工程环境等， 它们是人类在利用和改造自然环境中创造出来的，但反过来它们又成了影响自然环境和人类活动的重要因素和约束条件。材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术 社会环境：是由政治、经济和文化等要素构成的。 经济是基

25、础，政治是经济的集中表现，文化则是政治和经济的反映。 社会环境是人类活动的产物，但反过来它又成为人类活动的制约条件，也是影响人类与自然环境关系的决定性因素。 自然环境、工程环境与社会环境共同组成各级人类生存环境单元，由人类这个中心系统与其生存环境可共同构成人类生态系统。 运用系统分析和系统综合的方法，对此系统进行研究便是环境科学的重要研究课题和基本任务。材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术3、环境问题及其危害 环境是指影响人类或人类社会生存和发展且人类能够使之发生改变的各种自然因素的总体。 环境总是处在不断的运动和变

26、化之中。随着人类的诞生，特别是随着科学技术的飞速发展，环境面貌的改变更加明显，最终导致环境问题的发生和发展。 著名的人类环境宣言，是1972年6 月在瑞典斯德哥尔摩召开的联合国人类环境会议上通过的。它是保护环境的一个划时代的历史文献，是世界上第一个维护和改善环境的纲领性文件。同年的第27届联合国大会将这次会议的开幕日6月5日定为世界环境日。 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术 古代文明阶段，由于人类的生产活动能力极低，对自然化环境的干预微乎其微，不存在人为环境问题。 农业文明阶段，自然人文主义占主导，普遍存在对大自

27、然的崇拜和依赖，在该时期，人类初具改造自然的能力，主要造成的是生态破坏，对人类社会有局部的、零散的影响，但无根本危害。 工业文明时期，人类拥有了足以大规模改造自然的能力，同时人类将自己异化于大自然，以自己为主体，对自然界的一切事物进行强权统治和随意操纵，最终使自然界走向退化和毁灭，而这也反过来导致了人类自身的生存危机 。材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术 环境问题的第一次高潮出现在20世纪5060年代。震惊世界的公害事件接连不断（八大公害事件）。 环境问题的第二次高潮在20世纪80年代初，有三类：全球性的大气污染、

28、大面积生态破坏以及突发性的严重污染事件（六大污染事故）。 环境问题产生的原因：环境问题产生的原因：技术工艺结构布局决策管理发展方式思想观念 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术 循环经济循环经济最基本的精神就是清洁生产。循环经济强最基本的精神就是清洁生产。循环经济强调三个行动原则即调三个行动原则即3R3R原则原则：减量化（：减量化（ReduceReduce）、再）、再利用（利用（ReuseReuse）、再循环（）、再循环（RecycleRecycle）。）。“以利润作为生产的根本出发点决定了社会生产具有无限扩大的趋势

29、而被异化了的社会生活方式又迎合了生产无限扩大的趋势；被滥用了的科学技术的进步又加速了这种趋势的发展；市场调节不仅不能制约这种趋势的发展，反而在价值规律的作用下鼓励着它的发展。” 可持续发展的理念就是把经济发展与环境的因素可持续发展的理念就是把经济发展与环境的因素结合成一体化来考虑，包括从计划、产品设计、结合成一体化来考虑，包括从计划、产品设计、生产、消费等各个方面。生产、消费等各个方面。材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术一、环境问题及其分类 从广义上讲，环境问题是指环境具有的某种价值因自然或人为方面的原因而出现衰减

30、或丧失的现象。对于环境问题，目前还没有一个权威的或法定的界定。 一般认为，环境科学中所谓的环境问题是指，人为因素引起的环境变化，这种变化不利于人类或人类社会的生存和发展。 学术界通常将环境问题划分为两大类：环境污染、生态破坏；也有学者将资源和能源短缺问题作为第三类环境问题。材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术（一）环境污染 1966年美国科学院在出版的一份报告中对环境污染作出的定义是： “（环境）污染是空气、水、土的物理、化学或生物学特征的一（环境）污染是空气、水、土的物理、化学或生物学特征的一种不良变化，这种变化可

31、能不利于人的生命，或其它良好物种的种不良变化，这种变化可能不利于人的生命，或其它良好物种的生命，工业的工序，生活条件和文化遗产；可能或将浪费、恶化生命，工业的工序，生活条件和文化遗产；可能或将浪费、恶化我们的自然资源。我们的自然资源。” 1974年11月14日经济合作与发展组织（OECD）理事会通过的一项关于跨界污染原则的建议中对污染的定义： “污染，是污染，是人类人类直接或间接将物质或能量引入环境而造成的有害后直接或间接将物质或能量引入环境而造成的有害后果，（它）果，（它）可能可能危害人类健康、损害生物资源和生态系统、减损环危害人类健康、损害生物资源和生态系统、减损环境的优美、妨碍环境的其它

32、正当用途。境的优美、妨碍环境的其它正当用途。 环境污染包括多种形式，主要有：大气污染、水污染、土壤污染、噪声污染、热污染、放射性污染等。材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术（二）生态破坏生态破坏是指，由于人类活动改变了生态系统的组成或结构，导致或有可能生态系统无法发挥正常功能（如生产力严重下降）的现象。一般认为，生态破坏包括：森林砍伐，植被减少，水土流失，土地退化（沙漠化和盐碱化），物种灭绝或者更广泛地说生物多样性减少等。 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境

33、监测技术环境监测技术（三）资源和能源短缺 自然资源是指自然界形成的、并被人类加以利用的各种物质和能量。 自然资源按其可耗竭性可以分为： 不可耗竭资源，如太阳能； 可耗竭资源，如矿产资源。 在可耗竭资源中，又包括不可更新资源和可更新资源。区分可更新资源和不可更新资源最关键的因素是时间尺度时间尺度。 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术二、二、环境问题的危害 环境问题对人类社会生存和发展的影响是多方面的。 环境污染的影响大体包括：损害人体健康、影响农作物的产量和质量、影响渔业生产的产量和质量、制约工业的发展、加速生态环境

34、的退化和破坏、造成财产和其他方面的经济损失等。 生态破坏的危害更加深远，以沙漠化为例，它的危害包括：造成土地生产潜力衰退、直接造成土地生产力下降、造成草场质量下降、引起环境污染等。 诸如气候变化等全球环境问题，其影响后果甚至更加严重，威胁到整个地球生态系统、进而关系到人类的存亡。 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术4、环境科学的研究对象及任务 一、一、环境科学的研究对象 环境科学以环境科学以“人类环境人类环境”这一矛盾体为其特定的研究这一矛盾体为其特定的研究对象，研究人类环境之间的对立统一关系。对象，研究人类环境之

35、间的对立统一关系。 二、二、环境科学的研究任务 从从宏观上宏观上来说是研究人类环境的发展规律，调控人类来说是研究人类环境的发展规律，调控人类与环境间的相互作用关系，探索两者可持续运行的途径与环境间的相互作用关系，探索两者可持续运行的途径和方法；和方法；从从微观上微观上来说，来说，材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术第一章 绪论 环境监测（ environmental monitoring ） 通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质 量（或污染量（或污染程度）及

36、其变化趋势。程度）及其变化趋势。 环境监测的过程 现场调查现场调查监测计划设计监测计划设计优化布点优化布点样品采集样品采集运送保运送保存存分析测试分析测试数据处理数据处理综合评价等。综合评价等。 环境监测的对象 自然因素，人为因素，污染组分。自然因素，人为因素，污染组分。 环境监测的手段 化学监测，物理监测，生物监测，生态监测。化学监测，物理监测，生物监测，生态监测。材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术第

37、一节环境监测的目的和分类1.1.1环境监测的目的准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势，为环境管理、准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势，为环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据。具体归纳为：污染源控制、环境规划等提供科学依据。具体归纳为： 根据环境质量标准评价环境质量；根据环境质量标准评价环境质量； 根据污染分布情况，追踪寻找污染源，为实现监督管理、控制污染根据污染分布情况，追踪寻找污染源，为实现监督管理、控制污染提供依据；提供依据； 收集本底数据，积累长期监测资料，为研究环境容量、实施总量控收集本底数据，积累长期监测资料，为研究环境容量、实施总量控制和目标管理、预测预报

38、环境质量提供数据；制和目标管理、预测预报环境质量提供数据； 为保护人类健康、保护环境，合理使用自然资源，制订环境法规、为保护人类健康、保护环境，合理使用自然资源，制订环境法规、标准、规划等服务。标准、规划等服务。材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术（一）按监测目的或监测任务划分（一）按监测目的或监测任务划分1、监视性监测（例行监测、常规监测） 包括对污染源的监测和环境质量监测，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。2、特定目的监测（

39、特例监测、应急监测） （1）污染事故监测污染事故监测：在发生污染事故时及时深入事故地点进 行应急监测，确定污染物的种类、扩散方向、速度和污染程度及危害范围，查找污染发生的原因，为控制污染事故提供科学依据。这类监测常采用流动监测（车、船等）、简易监测、低空航测、遥感等手段。（2）纠纷仲裁监测纠纷仲裁监测：主要针对污染事故纠纷、环境执法过程中所产生的矛盾进行监测，提供公证数据。1.1.2环境监测的分类环境监测的分类 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术（3）考核验证监测考核验证监测：包括人员考核、方法验证、新建项目的环境

40、考核评价、排污许可证制度考核监测、“三同时”项目验收监测、污染治理项目竣工时的验收监测。（4）咨询服务监测咨询服务监测：为政府部门、科研机构、生产单位所提供的服务性监测。为国家政府部门制订环境保护法规、标准、规划提供基础数据和手段。如建设新企业应进行环境影响评价，需要按评价要求进行监测。3、研究性监测（科研监测）科研监测：科研监测：是针对特定目的科学研究而进行的高层次监测，是通过监测了解污染机理、弄清污染物的迁移变化规律、研究环境受到污染的程度，例如环境本底的监测及研究、有毒有害物质对从业人员的影响研究、为监测工作本身服务的科研工作的监测（如统一方法和标准分析方法的研究、标准物质研制、预防监测

41、）等。这类研究往往要求多学科合作进行。 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术 （二）按监测介质或对象分类 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、噪声和振动监测、电磁辐射监测、放射性监测、热监测、光监测、卫生（病原体、病毒、寄生虫等）监测等。（三）按专业部门分类 可分为：气象监测、卫生监测、资源监测等。此外，又可分为：化学监测、物理监测、生物监测等。（四）按监测区域分类 可分为：厂区监测和区域监测。材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技

42、术环境监测技术第二节 监测特点和监测技术概述 1.2.1、环境监测的发展 1、环境监测发展的三个阶段、环境监测发展的三个阶段 1）典型污染事故调查监测发展阶段或被动监测阶段典型污染事故调查监测发展阶段或被动监测阶段2）污染源监督性监测发展阶段或主动监测、目的监测阶段污染源监督性监测发展阶段或主动监测、目的监测阶段3）以环境质量监测为主的发展阶段或自动监测阶段以环境质量监测为主的发展阶段或自动监测阶段 2、发展趋势、发展趋势1）由经典的化学分析向仪器分析发展；）由经典的化学分析向仪器分析发展；2）由手工操作向连续自动化迈进；）由手工操作向连续自动化迈进；3）微量分析（）微量分析（0、01%1%）

43、向痕量（）向痕量（0、01%）、超痕量发展；）、超痕量发展；4）由污染物成分分析发展到化学形态分析；）由污染物成分分析发展到化学形态分析；5）仪器的联合使用和电子计算机化。）仪器的联合使用和电子计算机化。材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术1.2.2 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4、污染因素的综合效应：单独作用、相加作用、相乘作用、拮抗作用；5、环境污染的社会评价（二）环境监测的特点（二）环境监测的特点1、环境监测的综合性：（1）监测手段包

44、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、土壤、固废、生物等客体。（3）对监测数据进行统计处理、综合分析时，涉及该地区的自然和社会各个方面的情况，必须综合考虑。2、环境监测的连续性： 由于环境污染具有时空性等特点，只有坚持长期测定，才能从大量的数据中揭示其变化规律。3、环境监测的追踪性：为保证监测结果具有一定的准确性、可比性、代表性和完整性，需要有一个量值追踪体系予以监督。 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术1.2.3、监测技术概述（污染物测试技术概

45、述）材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术一个完整的过程包括：采样技术、测试技术和数据处理技术 以测试技术为例，分：（一）化学、物理技术（一）化学、物理技术(Chemical and Physical Monitoring)化学分析：重量法；容量分析法；仪器分析：光、电、色、波 COD测定重金属元素含量材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术（二）生物技术（二）生物技术(Biotest) 利用植物和动物（indicator plant）在污染环境

46、中所产生的各种反映信息来判断环境质量的方法。（三）中国环境监测技术的发展（三）中国环境监测技术的发展 从过去单一的环境分析发展到物理监测、生物监测、生态监测、遥感、卫星监测；从间断性监测到自动连续监测；监测范围从一个断面发展到一个城市、一个区域、整个国家乃至全球。（四）我国监测技术与国外的差距（四）我国监测技术与国外的差距1、监测分析方法不够健全。2、采样技术仍然是一大难题，环境标准物质缺口很大。3、现有监测技术配套性很差，仪器设备条件急需改善。4、监测信息管理和开发尚存在诸多问题。严重怀疑！超级浪费材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-191.

47、2.4、环境优先污染物和优先监测 1、环境优先污染物（Priority Pollutants)：经过优先选择的污染物称为环境优先污染物。材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页优先污染物特点：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、“三致”物质(致癌、致畸、致突变)、毒性较大或潜在危害性较大以及现代已有检出方法的。 2、优先监测：对优先污染物进行的监测。美国最早开展优先监测：水体中129种，空气中43种。前苏联：水体中664种，空气中1122种。“中国环境优先污染物黑名单”包括：14种化学类别共68种有毒化学物质，其中有机物占58种。材料科

48、学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术 标准化和标准的实施是现代社会的重要标志。所谓标准化，按国际标准化组织（ISO）的定义是：“为了所有有关方面的利益，特别是为了促进最佳的全面经济效果，并适当考虑产品使用条件与安全要求，在所有有关方面的协作下，进行有秩序的特定活动，制定并实施各项规则的过程。” 而标准则是“经公认的权威机构批准的一项特定标准化工作成果，它通常以一项文件并规定一整套必须满足的条件或基本单位来表示”。 第三节第三节 环环 境境 标标 准准材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页20

49、21-11-19环境监测技术环境监测技术一、环境标准的作用一、环境标准的作用 定义：环境标准(environmental standards)是标准中一类，它是为了保护人群健康、防治环境污染、促使生态良性循环，同时又合理利用资源，促进经济发展，依据环境保护法和有关政策，对有关环境的各项工作（例如：有害成分含量及其排放源规定的限量阈值和技术规范）所做的规定。 作用： 执行环境保护法规的基本手段执行环境保护法规的基本手段 强化环境管理的技术基础强化环境管理的技术基础 环境规划的定量化依据环境规划的定量化依据 推动科技进步的动力推动科技进步的动力材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上

50、一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术二、环境标准的分类和分级二、环境标准的分类和分级分类：推荐或强制分类：推荐或强制环境标准环境标准环境质量标准环境质量标准 污染物排放标准污染物排放标准 环境基础标准环境基础标准 环境方法标准环境方法标准 环境标准物质标准环境标准物质标准 环保仪器、设备标准环保仪器、设备标准 ：国家标准国家标准地方标准地方标准行业标准行业标准对有指导意义的符号、代号、图式、量纲、导则等所做的统一技术规定材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术三、制定环境标准的原则三、制定环境标准

51、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材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术四、水质标准四、水质标准水环境质量标准 地表水环境质量标准（地表水环境质量标准（GB 38382002） 海水水质标准（海水水质标准（GB30971997） 生活饮用水卫生标准（生活饮用水卫生标准（GB574985） 渔业水质标准（渔业水质标准（GB1160789） 农田灌溉用水水质标准（农田灌溉用水水质标准（GB508485）排放标准 污水综合排放标准

52、（污水综合排放标准（GB89781996） 医院污水排放标准（医院污水排放标准（GBJ4883） 工业水污染物排放标准工业水污染物排放标准 造纸工业水污染物排放标准（造纸工业水污染物排放标准（GWPB21999） 甘蔗制糖工业水污染物排放标准（甘蔗制糖工业水污染物排放标准（GB354683） 石油炼制工业水污染物排放标准（石油炼制工业水污染物排放标准（GB355183） 纺织染整工业水污染物排放标准（纺织染整工业水污染物排放标准（GB428792） 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术（一）地表水环境质量标准（一）地

53、表水环境质量标准（GB 38382002） 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 ： 类类 主要适用于源头水、国家自然保护区。主要适用于源头水、国家自然保护区。 类类 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。生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等。 类类 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。越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及

54、游泳区。 IVIV类类 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。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 V类类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。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（二）生活饮用水卫生标准（GB574985） 细菌总数；大肠杆菌群；游离性余氯细菌总数；大肠杆菌群；游离性余氯材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页2021-11-19环境监测技术环境监测技术（三）污水综合排放标准（三）污水综合排放标准（GB89781996） 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 标准将排放的污染物按其性质及控制方式分为二类： 第一类污染物是指能在环境或动植物内