水质监测教材

目录

第一章绪论

第一节环境监测的概念、目的和分类

一、环境监测的概念

二、环境监测的过程

三、环境监测监测对象

四、环境监测的目的

五、环境监测分类

第二节环境监测特点和监测技术概述

一、环境监测的发展

二、环境污染环境监测特点

三、监测技术概述

四、环境优先污染物和优先监测

第三节环境标准

一、环境标准的作用

二、环境标准的分类和分级

三、制定环境标准的原则

四、水质标准

思考题和习题

第二章水和废水监测监测方案的制定

第一节水质污染与监测

一、水资源及其水质污染

二、水质监测的对象和目的

三、水质监测项目

四、水质监测分析方法

第二节水质监测方案的制定

一、地面水质监测方案水质的制定

二、地下水质监测方案水质的制定

三、水污染源监测方案的制定

第三节水样的采集和保存

一、水样的类型

二、地表水样的采集

三、地下水样的采集

四、废（污）水样的采集

五、采集水样注意事项

六、流量的测量

七、水样的运输和保存

第四节水样的预处理

一、水样的消解

二、富集与分离

思考题和习题

第三章水质监测项目的测定

第一节理化指标

一、水温

二、色度

三、臭味

四、浊度

五、透明度

六、PH值

七、残渣

八、矿化度

九、氧化还原电位

十、电导率

十一、酸度

十二、碱度

第二节无机阴离子

一、甄化物

二、氟化物

三、氯化物

思考题和习题

第三节营养盐及有机污染物综合指标

一、溶解氧

二、化学需氧量

三、高镒酸盐指数

四、生化需氧量

五、氨氮

六、总磷

思考题和习题

第四节金属及其化合物

一、铭

二、钙、镁（含总硬度）

三、汞

四、碑

第五节有机污染物

一、挥发酚

二、石油类

思考题和习题

第四章环境监测质量保证

第一节监测实验空基础

第二节数据处理和结果表述

第三节实验室质量保证

思考题和习题

第一章绪论

一、定义

监测含义可理解为监视、测定、监控等。

环境监测：就是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）及其变化趋势。

也可表示为：用科学的方法监测和测定代表环境质量及发展变化趋势

的各种数据的全过程。

二、监测过程

1、制订监测方案：基础资料收集（水文、气候、地质、地貌、气象、

地形、污染源排放情况、城市人口分布等历年资料）、采样点设置、

采样时间与频率、采样及监测技术的选择、结果表达。

2、过程：现场调查监测计划设计一优化布点一样品采集一运送保

存f样品预处理f分析测试f数据处理f综合评价

三、监测对象

1、反映环境质量变化的各种自然因素（地表水、地下水、大气）或

称环境质量状况（包括水体、大气、噪声、土壤、作物、水产品、畜

产品、放射性物质、电磁波、地面下沉、土壤盐碱化、沙漠化、森林

植被、自然保护区等）

2、对人类活动与环境有影响的各种人为因素（三废）或称污染源（包

括工业、农业、交通、医院、城市第三产业、污水灌溉污染源等）

3、对环境造成污染危害的各种成分。

四、环境监测的目的

环境监测的目的是准确、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：

1、根据环境质量标准，通过监测来检验和判别工业排放物浓度或排

放量是否超标，检验和评价环境质量；

2、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；

3、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、预测预报环境质量提供数据；

4、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。

5、为环境科学研究提供科学依据。

五、环境监测的分类

（-）按监测目的划分

1、监视性监测（又称例行监测、常规监测）

是指按照预先布置好的网点对指定的有关顶目进行定期的、长时间的

监测，包括对污染源的监督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，是纵向指令性任务，是监测站

第一位的工作，其工作质量是环境监测水平的主要标志。

2、特定目的监测（又称特例监测或应急监测）

（1）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：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。

（3）考核验证监测：包括人员考核、方法验证、新建项目的环境考

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：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（又称科研监测）

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

测工作木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）等。这类研究往往要求多学科合作进

行。

（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。

第二节环境监测特点和监测技术概述

一、环境监测的发展

1、环境监测发展的三个阶段

1）被动监测阶段

20世纪50年代以来，化学毒物造成危害较大的环境污染事件不断出

现，（如国际八大公害事件中有五大就发生在50年代以后，其余三

大公害也发生在之前的三、四十年代），环境分析因此产生，主要是

对环境样品进行化学分析。此时环境试样种类繁多，被测组分浓度很

低，测定对象成分复杂，被测组分容易发生变化，样品处理量大，影

响范围广。

2）主动监测阶段

60年代末开始，工业发达国家相继颁布了一些环境保护法律，其主

要目的是有效限制企业排放污染物。由于环境立法的逐渐完善、环境

执法的日益严格以及对企业污染源污染排放监控的日益重视，污染源

监测工作得到很大发展。考虑到物理因素，以及污染物之间的相互作

用，不但可用化学监测手段，还可用物理、生物监测手段综合监测。

此时认识到了环境分析只是环境监测的一部分。

3）自动监测阶段

80年代初，发达国家相继建立了自动连续监测系统，可连续观察空

气、水体污染浓度变化、预测预报未来环境质量。同时.，地理信息系

统技术（GTS）、遥感技术（RS）和全球卫星定位技术（GPS）等3s技

术逐渐在环境监测中得到应用。

2、发展趋势

①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；

③微量分析（0、01%〜1%）向痕量（V0.01%）、超痕量发展；

④由污染物成分分析发展到化学形态分析；

⑤仪器的联合使用和计算机化。

二、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：污染物的排放量和污染因素的强度随时间而变

化。

2.空间分布性：不同空间位置上污染物的浓度和强度分布不同。

3.环境污染与污染物含量（或污染因素强度）的关系：污染因素

对环境的危害有一阈值

4.污染因素的综合效应：单独作用、相加作用、相乘作用、

桔抗作用。

5.环境污染的社会评价：环境污染的社会评价是与社会制度、

文明程度、技术经济发展水平、民族的风俗习惯、哲学、法律等问题

有关。

（二）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、海及地下水）、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。

⑶对监测数据进行统计处理、综合分析时，需涉及该地区的自然和

社会各个方面情况，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

3.环境监测的追踪性

三、环境监测方法简介

<-））化学、物理技术

对环境样品中污染物的成分分析及其状态与结构的分析，多采用化学

分析方法和仪器分析方法。化学法（重量法、容量滴定法和分光光度

法）目前在国内外水质常规监测中还普遍被采用，占测定方法总数的

50%以上。

1、化学法：重量法、容量法。

重量分析：它主要用于大气中总悬浮颗粒、降尘量、烟尘、生产性粉

尘及废水中悬浮固体、残渣、油类、硫酸盐、二氧化硅等的测定。该

法操作麻烦，对于污染物浓度低的，会产生较大误差。

容量分析：具有操作方便、快速、准确度高、应用范围广、费用低的

特点，在环境监测中得到较多应用，但灵敏度不够高，对于测定浓度

太低的污染物，也不能得到满意的结果。它主要用于水中的酸碱度、

NH3-N、COD、BOD.DO、Cr6\硫离子、氟化物、氯化物、硬度、酚等

的测定，及废气中铅的测定。

2、仪器分析：分光光度法、电化学分析法、原子吸收、气相色谱等。

分光光度法：是一种具有仪器简单、容易操作、灵敏度较高、测定成

分广等特点的常用分析法，常用于大部分金属、非金属、无机和有机

化合物测定等，在国内外的环境监测分析法中占有很大的比重，主要

有紫外分光光度计、可见光分光光度计。

气相色谱：常用于有机化合物的测定。

（二）生物技术

生物监测包括生物体内污染物含量的测定；观察生物在环境中受伤害

症状；生物的生理生化反应；生物群落结构和种类变化等手段来判断

环境质量。

（三）监测技术的发展

气相色谱一原于吸收光谱联用仪；遥测技术；大型、自动、连续监

测系统；小型便携式、简易快速的监测技术

四、环境优先污染物和优先监测

对有毒化学污染物的监测和控制，无疑是环境监测的重点。世界上已

知的化学品有700万种，进入环境的已达10万种。

优先污染物：经过优先选择的污染物，其特点为难以降解、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、毒性

较大以及现代已有检出方法的。

优先监测：对优先污染物进行的监测

“中国环境优先监测研究”提出了“中国环境优先污染物黑名单”

包括14种化学类另！共68种有毒化学物质，其中有机物占58种。

第三节环境标准

一、环境标准概念：

环境标准就是为了保护人群健康，防治环境污染，合理利用资源，促

进经济发展，依据环境保护法和有关政策,对环境中有害成分含量及

其排放源规定的限量阈值和技术规范。

它是制订环境政策的目标和环境管理工作的依据，也是制订污染物的

控制标准的依据，是评价我国各地环境质量的标尺和准绳。

二、环境标准的作用一环境管理的技术基础

1、是环境保护和有关工作的目标，又是环境保护的手段。它是制订

环境保护规划和计划的重要依据。

2、是判断环境质量和衡量环保工作优劣的准绳。

3、是执法的依据。

4、是组织现代化生产的重要手段和条件。

三、环境标准的分类和分级

我国的环境标准体系分为“六类两级”

（一）分类

环境质量标准：

污染物排放标准(或污染控制标准)：

环境基础标准：符号、代号、指南、程序、规范等

环境方法标准：试验、检查、分析、抽样、计算

环境标准物质标准

环保仪器和设备标准(未出台)

(二)分级

环境标准分为国家标准和地方标准两级。

四、制订环境标准的原则

1、要有充分的科学依据

2、技术先进、经济合理

3、与有关标准、规范、制度协调配套

4、积极采用或等效采用国际标准

五、水质标准

水质标准是环境质量标准的重要组成部分，包括水环境质量标准和污

排放标准两大类。

水环境质量标准：地表水环境质量标准(GB3838-2002)及生活饮

用水卫生标准、渔业水质标准、农田灌溉用水标准、海水水质标准等。

排放标准：污水综合排放标准(GB8978-96)及医院污水排放标准

和部分行业工业废水排放标准。

(-)地表水环境质量标准

地表水环境质量标准适用于江、河、湖泊、水库等具有使用功能的地

表水域（不包括海水）。分成基本项目和特定项目，共计75项，其

中基本项目31项。特定项目适用于地表水域特定污染物的控制。以

控制湖泊水库富营养化为目的的特定项目4项，以控制地表水I,H,

IH类水域有机化学物质为目的的特定项目40项。

1、水域功能分类

依据地表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。

n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、鱼虾产卵区等。

in类主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、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。

同一水域兼有许多类功能的，依最高功能划分类别。有季节性功能的,

可分季节划分类别。（表1地表水环境质量标准P12-15表1-2,

1-3,1-4）

（二）水质要求

本标准规定不同功能水域执行不同标准值：地面水五类水域的水质要

求按表1执行。水域功能越高，水质要求越严。

（1）不得用瞬时一次监测值使用本标准。

（2）标准值单项超标，即表明使用功能不能保证。危害程度应参考

背景值及水生生物调查数据、硬度修正方程及有关基准资料综合评

价。

（二）生活饮用水卫生标准

生活饮用水：由集中式供水单位直接供给居民作为饮水和生活用水，

该水的水质必须确保居民终生饮用安全，它与人体健康有直接关系。

一般包括自来水（取自江、河、湖的地表水）、井水及深井水。

饮用水的标准是以维护人的健康为基本点的，不存在自净，因此没有

COD及BOD指标。（生活饮用水水质常规检验项目及限值P16-17

表1-5）

1、与地面水环境质量的五类标准对比，其有害物质如重金属等基本

上与HI类标准相接近，自来水厂对重金属一般不做处理，只不过是感

官指标，如色、浑浊度、嗅和味、肉眼可见物及细菌学指标有了具体

的定量数据。

用液氯或漂白粉（CLO）消毒，保证余氯（即游离氯）大于0.3rr.g/L

时，则可保证杀死大肠杆菌。但余氯过高，饮用时对人体有害，再者,

若水中含有机物，则会与之生成氯胺、氯酚。氯胺有毒，氯酚有强烈

气味，故国外有采用臭氧和二氧化氯消毒的。

（三）污水综合排放标准

污水排放标准是为了保证环境水体质量，对排放污水的一切企事业单

位所作的规定。这里可以是浓度控制，也可以是总量控制。

该标准适用于排放污水和废水的一切企事业单位。

1、标准分级

(1)本标准按地面水域使用功能要求和污水排放去向，对地面水水

域和城市下水道排放的污水分别执行一、二、三级标准。

(2)对排入城镇下水道并进入二级污水处理厂的城镇下水道的污水,

必须根据下水道出水受纳水体的功能要求按(1)中的②、③条规定,

分别执行一级或二级标准。

2、标准值

本标准将排放的污染物按其性质分为二类：

①第一类污染物，指能在环境或植物体内蓄积，对人体健康产生长远

不良影响者，含有此类有害污染物质的污水，不分行业和污水排放方

式，也不分受纳水体的功能类别，一律在车间或车间处理设施排出口

取样，其最高允许排放浓度应符合表1—6(第一类污染物最高允许

排放浓度，P18)的规定。

常见一类污染物有;总汞、烷基汞、总镉、总铭、六价铭、总碑、总

铅、总锲、苯并(a)花等。

②第二类污染物，指其长远影响小于第一类的污染物质，在排污单位

排出口取样，其最高允许排放浓度必须符合表1-7(第二类污染

物最高允许排放浓度，P19)的规定。

常见的第二类污染物有：PH值、色度、悬浮物、BOD、CODcr.石油

类、动植物油、挥发酚、氟化物、硫化物、氨氮、氟化物、磷酸盐、

甲醛、苯胺类、硝基苯类、阴离子合成洗涤剂、铜、锌、镒等。

作业：1、地面水环境质量标准？

2、环境标准的分类分级。

3、什么是第一类污染物和第二类污染物？

4、依据地表水水域使用目的和保护目标，可将其划分为哪五

类？

第二章水和废水监测监测方案的制定

一、水资源及水质污染

水资源：地球上总水量为L37X109km3,其中海洋占97.3%,淡水占

2.7%,可利用的淡水仅占1%还不到。我国属于贫水国家，人均占有

淡水资源量仅2700m3

水质污染：分化学型污染、物理型污染、生物型污染。

水体自净：当污染物进入水体后，首先被大量水稀释，随后经一系列

物理.、化学和生物变化，其结果使污染物浓度降低，并发生质的变化。

二、水质监测的对象和目的

1、监测对象：环境水体（江、河、湖、库、海水、地下水）

水污染源（生活污水、医院污水、工业废水）

2、监测目的：

1）对进入江河湖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）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