水質(zhì)監(jiān)測教材

目錄緒論環(huán)境監(jiān)測的概念、目的和分類環(huán)境監(jiān)測的概念環(huán)境監(jiān)測的過程環(huán)境監(jiān)測監(jiān)測對象環(huán)境監(jiān)測的目的環(huán)境監(jiān)測分類環(huán)境監(jiān)測特點和監(jiān)測技術(shù)概述環(huán)境監(jiān)測的發(fā)展環(huán)境污染環(huán)境監(jiān)測特點監(jiān)測技術(shù)概述環(huán)境優(yōu)先污染物和優(yōu)先監(jiān)測環(huán)境標準環(huán)境標準的作用環(huán)境標準的分類和分級制定環(huán)境標準的原則水質(zhì)標準思考題和習題第二章水和廢水監(jiān)測監(jiān)測方案的制定第一節(jié)水質(zhì)污染與監(jiān)測水資源及其水質(zhì)污染水質(zhì)監(jiān)測的對象和目的水質(zhì)監(jiān)測項目水質(zhì)監(jiān)測分析方法水質(zhì)監(jiān)測方案的制定地面水質(zhì)監(jiān)測方案水質(zhì)的制定地下水質(zhì)監(jiān)測方案水質(zhì)的制定水污染源監(jiān)測方案的制定水樣的采集和保存水樣的類型地表水樣的采集地下水樣的采集廢（污）水樣的采集采集水樣注意事項流量的測量水樣的運輸和保存水樣的預處理水樣的消解富集與分離思考題和習題第三章水質(zhì)監(jiān)測項目的測定第一節(jié)理化指標水溫色度臭味濁度透明度PH值殘渣礦化度氧化還原電位電導率十一、酸度十二、堿度無機陰離子氰化物氟化物三、氯化物思考題和習題營養(yǎng)鹽及有機污染物綜合指標溶解氧化學需氧量高錳酸鹽指數(shù)生化需氧量氨氮總磷思考題和習題金屬及其化合物鉻鈣、鎂（含總硬度）汞砷有機污染物揮發(fā)酚石油類思考題和習題第四章環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證第一節(jié)監(jiān)測實驗室基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理和結(jié)果表述實驗室質(zhì)量保證思考題和習題第一章緒論一、定義監(jiān)測含義可理解為監(jiān)視、測定、監(jiān)控等。環(huán)境監(jiān)測：就是通過對影響環(huán)境質(zhì)量因素的代表值的測定，確定環(huán)境質(zhì)量（或污染程度）及其變化趨勢。也可表示為：用科學的方法監(jiān)測和測定代表環(huán)境質(zhì)量及發(fā)展變化趨勢的各種數(shù)據(jù)的全過程。二、監(jiān)測過程1、制訂監(jiān)測方案：基礎(chǔ)資料收集（水文、氣候、地質(zhì)、地貌、氣象、地形、污染源排放情況、城市人口分布等歷年資料）、采樣點設(shè)置、采樣時間與頻率、采樣及監(jiān)測技術(shù)的選擇、結(jié)果表達。2、過程：現(xiàn)場調(diào)查→監(jiān)測計劃設(shè)計→優(yōu)化布點→樣品采集→運送保存→樣品預處理→分析測試→數(shù)據(jù)處理→綜合評價三、監(jiān)測對象1、反映環(huán)境質(zhì)量變化的各種自然因素（地表水、地下水、大氣）或稱環(huán)境質(zhì)量狀況（包括水體、大氣、噪聲、土壤、作物、水產(chǎn)品、畜產(chǎn)品、放射性物質(zhì)、電磁波、地面下沉、土壤鹽堿化、沙漠化、森林植被、自然保護區(qū)等）2、對人類活動與環(huán)境有影響的各種人為因素（三廢）或稱污染源（包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、醫(yī)院、城市第三產(chǎn)業(yè)、污水灌溉污染源等）3、對環(huán)境造成污染危害的各種成分。四、環(huán)境監(jiān)測的目的環(huán)境監(jiān)測的目的是準確、及時、全面地反映環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃等提供科學依據(jù)。具體歸納為：1、根據(jù)環(huán)境質(zhì)量標準，通過監(jiān)測來檢驗和判別工業(yè)排放物濃度或排放量是否超標，檢驗和評價環(huán)境質(zhì)量；2、根據(jù)污染分布情況，追蹤尋找污染源，為實現(xiàn)監(jiān)督管理、控制污染提供依據(jù)；3、收集本底數(shù)據(jù)，積累長期監(jiān)測資料，為研究環(huán)境容量、實施總量控制和目標管理、預測預報環(huán)境質(zhì)量提供數(shù)據(jù)；4、為保護人類健康、保護環(huán)境，合理使用自然資源，制訂環(huán)境法規(guī)、標準、規(guī)劃等服務(wù)。5、為環(huán)境科學研究提供科學依據(jù)。五、環(huán)境監(jiān)測的分類（一）按監(jiān)測目的劃分1、監(jiān)視性監(jiān)測（又稱例行監(jiān)測、常規(guī)監(jiān)測）是指按照預先布置好的網(wǎng)點對指定的有關(guān)項目進行定期的、長時間的監(jiān)測，包括對污染源的監(jiān)督監(jiān)測和環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測，以確定環(huán)境質(zhì)量及污染源狀況，評價控制措施的效果、衡量環(huán)境標準實施情況和環(huán)境保護工作的進展。這是監(jiān)測工作中量最大面最廣的工作，是縱向指令性任務(wù)，是監(jiān)測站第一位的工作，其工作質(zhì)量是環(huán)境監(jiān)測水平的主要標志。2、特定目的監(jiān)測（又稱特例監(jiān)測或應(yīng)急監(jiān)測）（1）污染事故監(jiān)測：在發(fā)生污染事故時及時深入事故地點進行應(yīng)急監(jiān)測，確定污染物的種類、擴散方向、速度和污染程度及危害范圍，查找污染發(fā)生的原因，為控制污染事故提供科學依據(jù)。這類監(jiān)測常采用流動監(jiān)測（車、船等）、簡易監(jiān)測、低空航測、遙感等手段。（2）糾紛仲裁監(jiān)測：主要針對污染事故糾紛、環(huán)境執(zhí)法過程中所產(chǎn)生的矛盾進行監(jiān)測，提供公證數(shù)據(jù)。（3）考核驗證監(jiān)測：包括人員考核、方法驗證、新建項目的環(huán)境考核評價、排污許可證制度考核監(jiān)測、“三同時”項目驗收監(jiān)測、污染治理項目竣工時的驗收監(jiān)測。（4）咨詢服務(wù)監(jiān)測：為政府部門、科研機構(gòu)、生產(chǎn)單位所提供的服務(wù)性監(jiān)測。為國家政府部門制訂環(huán)境保護法規(guī)、標準、規(guī)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和手段。如建設(shè)新企業(yè)應(yīng)進行環(huán)境影響評價，需要按評價要求進行監(jiān)測。3、研究性監(jiān)測（又稱科研監(jiān)測）是針對特定目的科學研究而進行的高層次監(jiān)測，是通過監(jiān)測了解污染機理、弄清污染物的遷移變化規(guī)律、研究環(huán)境受到污染的程度，例如環(huán)境本底的監(jiān)測及研究、有毒有害物質(zhì)對從業(yè)人員的影響研究、為監(jiān)測工作本身服務(wù)的科研工作的監(jiān)測（如統(tǒng)一方法和標準分析方法的研究、標準物質(zhì)研制、預防監(jiān)測）等。這類研究往往要求多學科合作進行。（二）按監(jiān)測介質(zhì)或?qū)ο蠓诸惪煞譃樗|(zhì)監(jiān)測、空氣監(jiān)測、土壤監(jiān)測、固體廢物監(jiān)測、生物監(jiān)測、噪聲和振動監(jiān)測、電磁輻射監(jiān)測、放射性監(jiān)測、熱監(jiān)測、光監(jiān)測、衛(wèi)生（病原體、病毒、寄生蟲等）監(jiān)測等。第二節(jié)環(huán)境監(jiān)測特點和監(jiān)測技術(shù)概述一、環(huán)境監(jiān)測的發(fā)展1、環(huán)境監(jiān)測發(fā)展的三個階段1）被動監(jiān)測階段20世紀50年代以來，化學毒物造成危害較大的環(huán)境污染事件不斷出現(xiàn)，（如國際八大公害事件中有五大就發(fā)生在50年代以后，其余三大公害也發(fā)生在之前的三、四十年代）,環(huán)境分析因此產(chǎn)生，主要是對環(huán)境樣品進行化學分析。此時環(huán)境試樣種類繁多，被測組分濃度很低，測定對象成分復雜，被測組分容易發(fā)生變化，樣品處理量大，影響范圍廣。2）主動監(jiān)測階段60年代末開始，工業(yè)發(fā)達國家相繼頒布了一些環(huán)境保護法律，其主要目的是有效限制企業(yè)排放污染物。由于環(huán)境立法的逐漸完善、環(huán)境執(zhí)法的日益嚴格以及對企業(yè)污染源污染排放監(jiān)控的日益重視，污染源監(jiān)測工作得到很大發(fā)展?？紤]到物理因素，以及污染物之間的相互作用，不但可用化學監(jiān)測手段，還可用物理、生物監(jiān)測手段綜合監(jiān)測。此時認識到了環(huán)境分析只是環(huán)境監(jiān)測的一部分。3）自動監(jiān)測階段80年代初，發(fā)達國家相繼建立了自動連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，可連續(xù)觀察空氣、水體污染濃度變化、預測預報未來環(huán)境質(zhì)量。同時，地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS)、遙感技術(shù)（RS）和全球衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS)等3S技術(shù)逐漸在環(huán)境監(jiān)測中得到應(yīng)用。2、發(fā)展趨勢①由經(jīng)典的化學分析向儀器分析發(fā)展；②由手工操作向連續(xù)自動化邁進；③微量分析（0、01%～1%）向痕量（＜0．01%）、超痕量發(fā)展；④由污染物成分分析發(fā)展到化學形態(tài)分析；⑤儀器的聯(lián)合使用和計算機化。二、環(huán)境污染和環(huán)境監(jiān)測的特點(一)環(huán)境污染的特點1．時間分布性：污染物的排放量和污染因素的強度隨時間而變化。2．空間分布性：不同空間位置上污染物的濃度和強度分布不同。3．環(huán)境污染與污染物含量(或污染因素強度)的關(guān)系：污染因素對環(huán)境的危害有一閾值4．污染因素的綜合效應(yīng)：單獨作用、相加作用、相乘作用、桔抗作用。5．環(huán)境污染的社會評價：環(huán)境污染的社會評價是與社會制度、文明程度、技術(shù)經(jīng)濟發(fā)展水平、民族的風俗習慣、哲學、法律等問題有關(guān)。(二)環(huán)境監(jiān)測的特點1．環(huán)境監(jiān)測的綜合性(1)監(jiān)測手段包括化學、物理、生物、物理化學、生物化學及生物物理等一切可以表征環(huán)境質(zhì)量的方法。(2)監(jiān)測對象包括空氣、水體(江、河、湖、海及地下水)、土壤、固體廢物、生物等客體，只有對這些客體進行綜合分析，才能確切描述環(huán)境質(zhì)量狀況。(3)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理、綜合分析時，需涉及該地區(qū)的自然和社會各個方面情況，因此，必須綜合考慮才能正確闡明數(shù)據(jù)的內(nèi)涵。2．環(huán)境監(jiān)測的連續(xù)性3．環(huán)境監(jiān)測的追蹤性三、環(huán)境監(jiān)測方法簡介（一）)化學、物理技術(shù)對環(huán)境樣品中污染物的成分分析及其狀態(tài)與結(jié)構(gòu)的分析，多采用化學分析方法和儀器分析方法?；瘜W法(重量法、容量滴定法和分光光度法)目前在國內(nèi)外水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測中還普遍被采用，占測定方法總數(shù)的50％以上。1、化學法：重量法、容量法。重量分析：它主要用于大氣中總懸浮顆粒、降塵量、煙塵、生產(chǎn)性粉塵及廢水中懸浮固體、殘渣、油類、硫酸鹽、二氧化硅等的測定。該法操作麻煩，對于污染物濃度低的，會產(chǎn)生較大誤差。容量分析：具有操作方便、快速、準確度高、應(yīng)用范圍廣、費用低的特點，在環(huán)境監(jiān)測中得到較多應(yīng)用，但靈敏度不夠高，對于測定濃度太低的污染物，也不能得到滿意的結(jié)果。它主要用于水中的酸堿度、NH3-N、COD、BOD、DO、Cr6+、硫離子、氰化物、氯化物、硬度、酚等的測定，及廢氣中鉛的測定。2、儀器分析：分光光度法、電化學分析法、原子吸收、氣相色譜等。分光光度法：是一種具有儀器簡單、容易操作、靈敏度較高、測定成分廣等特點的常用分析法，常用于大部分金屬、非金屬、無機和有機化合物測定等，在國內(nèi)外的環(huán)境監(jiān)測分析法中占有很大的比重，主要有紫外分光光度計、可見光分光光度計。氣相色譜：常用于有機化合物的測定。(二)生物技術(shù)生物監(jiān)測包括生物體內(nèi)污染物含量的測定；觀察生物在環(huán)境中受傷害癥狀；生物的生理生化反應(yīng)；生物群落結(jié)構(gòu)和種類變化等手段來判斷環(huán)境質(zhì)量。(三)監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展氣相色譜—原于吸收光譜聯(lián)用儀；遙測技術(shù)；大型、自動、連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)；小型便攜式、簡易快速的監(jiān)測技術(shù)四、環(huán)境優(yōu)先污染物和優(yōu)先監(jiān)測對有毒化學污染物的監(jiān)測和控制，無疑是環(huán)境監(jiān)測的重點。世界上已知的化學品有700萬種，進入環(huán)境的已達10萬種。優(yōu)先污染物：經(jīng)過優(yōu)先選擇的污染物，其特點為難以降解、在環(huán)境中有一定殘留水平、出現(xiàn)頻率較高、具有生物積累性、三致物質(zhì)、毒性較大以及現(xiàn)代已有檢出方法的。優(yōu)先監(jiān)測：對優(yōu)先污染物進行的監(jiān)測“中國環(huán)境優(yōu)先監(jiān)測研究”提出了“中國環(huán)境優(yōu)先污染物黑名單”包括14種化學類別共68種有毒化學物質(zhì)，其中有機物占58種。第三節(jié)環(huán)境標準環(huán)境標準概念：環(huán)境標準就是為了保護人群健康,防治環(huán)境污染，合理利用資源，促進經(jīng)濟發(fā)展，依據(jù)環(huán)境保護法和有關(guān)政策,對環(huán)境中有害成分含量及其排放源規(guī)定的限量閾值和技術(shù)規(guī)范。它是制訂環(huán)境政策的目標和環(huán)境管理工作的依據(jù)，也是制訂污染物的控制標準的依據(jù)，是評價我國各地環(huán)境質(zhì)量的標尺和準繩。二、環(huán)境標準的作用—環(huán)境管理的技術(shù)基礎(chǔ)1、是環(huán)境保護和有關(guān)工作的目標，又是環(huán)境保護的手段。它是制訂環(huán)境保護規(guī)劃和計劃的重要依據(jù)。2、是判斷環(huán)境質(zhì)量和衡量環(huán)保工作優(yōu)劣的準繩。3、是執(zhí)法的依據(jù)。4、是組織現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要手段和條件。三、環(huán)境標準的分類和分級我國的環(huán)境標準體系分為“六類兩級”（一）分類環(huán)境質(zhì)量標準：污染物排放標準(或污染控制標準)：環(huán)境基礎(chǔ)標準：符號、代號、指南、程序、規(guī)范等環(huán)境方法標準：試驗、檢查、分析、抽樣、計算環(huán)境標準物質(zhì)標準環(huán)保儀器和設(shè)備標準（未出臺）（二）分級環(huán)境標準分為國家標準和地方標準兩級。四、制訂環(huán)境標準的原則1、要有充分的科學依據(jù)2、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理3、與有關(guān)標準、規(guī)范、制度協(xié)調(diào)配套4、積極采用或等效采用國際標準五、水質(zhì)標準水質(zhì)標準是環(huán)境質(zhì)量標準的重要組成部分，包括水環(huán)境質(zhì)量標準和污排放標準兩大類。水環(huán)境質(zhì)量標準：地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB3838–2002）及生活飲用水衛(wèi)生標準、漁業(yè)水質(zhì)標準、農(nóng)田灌溉用水標準、海水水質(zhì)標準等。排放標準：污水綜合排放標準（GB8978–96）及醫(yī)院污水排放標準和部分行業(yè)工業(yè)廢水排放標準。地表水環(huán)境質(zhì)量標準地表水環(huán)境質(zhì)量標準適用于江、河、湖泊、水庫等具有使用功能的地表水域（不包括海水）。分成基本項目和特定項目，共計75項，其中基本項目31項。特定項目適用于地表水域特定污染物的控制。以控制湖泊水庫富營養(yǎng)化為目的的特定項目4項，以控制地表水I，II，III類水域有機化學物質(zhì)為目的的特定項目40項。水域功能分類依據(jù)地表水水域使用目的和保護目標，將其劃分為五類:Ⅰ類主要適用于源頭水、國家自然保護區(qū)。Ⅱ類主要適用于集中式生活飲用水水源地一級保護區(qū)、珍貴魚類保護區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵區(qū)等。Ⅲ類主要適用于集中式生活飲用水水源地二級保護區(qū)、一般魚類保護區(qū)及游泳區(qū)。Ⅳ類主要適用于一般工業(yè)用水及人體非接觸的娛樂用水區(qū)。Ⅴ類主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。同一水域兼有許多類功能的，依最高功能劃分類別。有季節(jié)性功能的，可分季節(jié)劃分類別。（表1

地表水環(huán)境質(zhì)量標準P12-15表1-2，1-3,1-4）水質(zhì)要求本標準規(guī)定不同功能水域執(zhí)行不同標準值，地面水五類水域的水質(zhì)要求按表1執(zhí)行。水域功能越高，水質(zhì)要求越嚴。（1）不得用瞬時一次監(jiān)測值使用本標準。（2）標準值單項超標，即表明使用功能不能保證。危害程度應(yīng)參考背景值及水生生物調(diào)查數(shù)據(jù)、硬度修正方程及有關(guān)基準資料綜合評價。（二）生活飲用水衛(wèi)生標準生活飲用水：由集中式供水單位直接供給居民作為飲水和生活用水，該水的水質(zhì)必須確保居民終生飲用安全，它與人體健康有直接關(guān)系。一般包括自來水（取自江、河、湖的地表水）、井水及深井水。飲用水的標準是以維護人的健康為基本點的，不存在自凈，因此沒有COD及BOD指標。（生活飲用水水質(zhì)常規(guī)檢驗項目及限值

P16-17表1-5）1、與地面水環(huán)境質(zhì)量的五類標準對比，其有害物質(zhì)如重金屬等基本上與Ⅲ類標準相接近，自來水廠對重金屬一般不做處理，只不過是感官指標，如色、渾濁度、嗅和味、肉眼可見物及細菌學指標有了具體的定量數(shù)據(jù)。用液氯或漂白粉（CLO）消毒，保證余氯（即游離氯）大于0.3mg/L時，則可保證殺死大腸桿菌。但余氯過高，飲用時對人體有害，再者，若水中含有機物，則會與之生成氯胺、氯酚。氯胺有毒，氯酚有強烈氣味，故國外有采用臭氧和二氧化氯消毒的。（三）污水綜合排放標準污水排放標準是為了保證環(huán)境水體質(zhì)量，對排放污水的一切企事業(yè)單位所作的規(guī)定。這里可以是濃度控制，也可以是總量控制。該標準適用于排放污水和廢水的一切企事業(yè)單位。標準分級（1）本標準按地面水域使用功能要求和污水排放去向，對地面水水域和城市下水道排放的污水分別執(zhí)行一、二、三級標準。（2）對排入城鎮(zhèn)下水道并進入二級污水處理廠的城鎮(zhèn)下水道的污水，必須根據(jù)下水道出水受納水體的功能要求按（1）中的②、③條規(guī)定，分別執(zhí)行一級或二級標準。2、標準值本標準將排放的污染物按其性質(zhì)分為二類：①第一類污染物，指能在環(huán)境或植物體內(nèi)蓄積，對人體健康產(chǎn)生長遠不良影響者，含有此類有害污染物質(zhì)的污水，不分行業(yè)和污水排放方式，也不分受納水體的功能類別，一律在車間或車間處理設(shè)施排出口取樣，其最高允許排放濃度應(yīng)符合表1－6（第一類污染物最高允許排放濃度，P18）的規(guī)定。常見一類污染物有;總汞、烷基汞、總鎘、總鉻、六價鉻、總砷、總鉛、總鎳、苯并(a)芘等。②第二類污染物，指其長遠影響小于第一類的污染物質(zhì)，在排污單位排出口取樣，其最高允許排放濃度必須符合

表1-7（第二類污染物最高允許排放濃度，P19）的規(guī)定。常見的第二類污染物有：PH值、色度、懸浮物、BOD、CODcr、石油類、動植物油、揮發(fā)酚、氰化物、硫化物、氨氮、氟化物、磷酸鹽、甲醛、苯胺類、硝基苯類、陰離子合成洗滌劑、銅、鋅、錳等。作業(yè)：1、地面水環(huán)境質(zhì)量標準？2、環(huán)境標準的分類分級。3、什么是第一類污染物和第二類污染物？4、依據(jù)地表水水域使用目的和保護目標，可將其劃分為哪五類？第二章水和廢水監(jiān)測監(jiān)測方案的制定一、水資源及水質(zhì)污染水資源：地球上總水量為1.37×１09km3，其中海洋占97.3%，淡水占2.7%，可利用的淡水僅占1%還不到。水質(zhì)污染：分化學型污染、物理型污染、生物型污染。水體自凈：當污染物進入水體后，首先被大量水稀釋，隨后經(jīng)一系列物理、化學和生物變化，其結(jié)果使污染物濃度降低，并發(fā)生質(zhì)的變化。二、水質(zhì)監(jiān)測的對象和目的1、監(jiān)測對象：環(huán)境水體（江、河、湖、庫、海水、地下水）水污染源（生活污水、醫(yī)院污水、工業(yè)廢水）2、監(jiān)測目的：1）對進入江河湖庫海洋等地表水體的污染物質(zhì)及滲透到地下水中的污染物質(zhì)進行經(jīng)常性的監(jiān)測，以掌握水質(zhì)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢。2）對生產(chǎn)過程，生活設(shè)施及其他排放源排放的各類廢水進行監(jiān)視性監(jiān)測，為污染源管理和排