知識資料環(huán)境監(jiān)測與分析(一)(新版)

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。PAGE第頁/共頁3環(huán)境監(jiān)測與分析環(huán)境監(jiān)測與分析的復習重點為：控制環(huán)境監(jiān)測主意挑選的原則、常用監(jiān)測主意、水和大氣常規(guī)監(jiān)測項目、河流和水污染源監(jiān)測點的設置、樣品保存與預處理主意；控制分析測試誤差計算主意和質量控制主意；控制水和廢水重要污染指標（懸浮物、溶解氧、化學需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量、氨氮磷酸鹽、石油類、揮發(fā)酚、重金屬等）的監(jiān)測原理和監(jiān)測主意；控制氣態(tài)和蒸氣態(tài)污染物質、顆粒物和固定污染源的監(jiān)測原理與監(jiān)測主意；控制固體廢棄物樣品的采集和制備、固體廢棄物有害特性監(jiān)測與生活垃圾特性分析；認識噪聲的基本計算，控制城市區(qū)域環(huán)境噪聲、城市交通噪聲、工業(yè)企業(yè)噪聲監(jiān)測計劃的設計和噪聲評價。復習的難點是各污染指標的概念、測定原理與數(shù)據(jù)處理，復習中要注重籠罩大綱的每個知識點，著重控制基本概念?；驹砗突A應用。1環(huán)境監(jiān)測過程的質量保證要求：重點控制監(jiān)測主意挑選的原則；常用監(jiān)測主意；水和大氣常規(guī)監(jiān)測項目；河流和水污染源監(jiān)測點的設置；樣品保存與預處理；分析測試誤差計算和監(jiān)測結果表述；質量控制主意；質量控制圖的繪制與應用。難點在誤差計算與質量控制圖的繪制。注重的問題是計算公式的運用，學會繪制均數(shù)與均數(shù)－極差控制圖，復習時側重大綱知識點。3．1．l概述（1）環(huán)境監(jiān)測的定義：環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境科學的一個重要分支學科，環(huán)境監(jiān)測就是通過對影響環(huán)境質量因素的代表值的測定，決定環(huán)境質量（或污染程度）及其變化趨勢。（2）環(huán)境監(jiān)測的過程：現(xiàn)場調查——監(jiān)測計劃設計優(yōu)化布點——樣品采集——運送保存——分析測試——數(shù)據(jù)處理——綜合評價等。（3）環(huán)境監(jiān)測的目的：確切。及時、全面地反映環(huán)境質量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境計劃等提供科學根據(jù)。4）環(huán)境監(jiān)測按監(jiān)測介質對象分類：可分為水質監(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。發(fā)射性監(jiān)測、熱監(jiān)測。光監(jiān)測、衛(wèi)生（病源體、病毒、寄生蟲等）監(jiān)測等。3．1．2監(jiān)測主意的挑選1．水和廢水監(jiān)測與分析主意l）挑選分析主意應遵循的原則這些原則包括：靈巧度能滿意定量要求；主意成熟、確切；操作簡便，易于普及；抗干擾能力好。按照上述原則，為使監(jiān)測數(shù)據(jù)具有可比性，各國在大量實踐的基礎上，對各類水體中的不同污染物質都編制了相應的分析主意。這些主意有以下3個層次，它們互相補充，構成殘破的監(jiān)測分析主意體系。（1）國家標準分析主意。我國已編制60多項包括采樣在內的標準分析主意，這是一些比較經(jīng)典、確切度較高的主意，是環(huán)境污染糾紛法定的仲裁主意，也是用于評價其他分析主意的基準主意。（2）統(tǒng)一分析主意。有些項目的監(jiān)測主意尚不夠成熟，但這些項目又急需測定，因此經(jīng)過研究作為統(tǒng)一主意予以推廣，在使用中堆積經(jīng)驗，不斷完美，為升高為國家標準主意發(fā)明條件。（3）等效主意。與（1）、（2）類主意的靈巧度、確切度具有可比性的分析主意稱為等效主意。這類主意可能采用新的技術，應鼓勵有條件的單位先用起來，以推進監(jiān)測技術的長進。但是，新主意必須經(jīng)過主意驗證和對如實驗，證實其與標準主意或統(tǒng)一主意是等效的才干使用。按照監(jiān)測主意所根據(jù)的原理，水質監(jiān)測常用的主意有化學法、電化學法、原子吸收分光光度法、離子色譜法、氣相色譜法、等離子體發(fā)射光譜（IC－AES）法等。其中，化學法（包括分量法、容量滴定法和分光光度法）目前在國內外水質常規(guī)監(jiān)測中還普遍被采用，占各項目測定2）監(jiān)測技術監(jiān)測技術包括采樣技術、測試技術和數(shù)據(jù)處理技術，這里僅闡述污染物的測試技術。對環(huán)境樣品中污染物的成分分析及其狀態(tài)與結構的分析，目前，多采用化學分析主意和儀器分析主意。（1）化學分析主意。1．分量法：通過稱量物質的質量來測定被測組分含量的一種主意。常用作殘渣、降塵、油類、硫酸鹽等的測定。2．滴定分析：將一種巳知確切濃度的試劑溶液滴加到一定量的待測溶液中，直到所加試劑與待測物質定量反應為止，按照試劑溶液的濃度和用量，利用化學反應的計量關系計算待測物質含量的主意。滴定分析法可分為酸堿滴定法（又稱中和法）、絡合滴定法、氧化還原滴定法及沉淀滴定法等，廣泛用于水中酸度、堿度、化學需氧量、溶解氧、硫化物、氰化物的測定。酸堿滴定法是將酸或堿滴定劑加到被測堿或酸試液中，用指示劑指示盡頭的到達，然后由所用滴定劑的毫升數(shù)計算被測物的量。絡合滴定法是以絡合反應為基礎的一種滴定分析主意。包括直接滴定法、間接滴定法。返滴定法、置換滴定法。氧化還原滴定法是以氧化還原反應為基礎的滴定分析法。按照所用的氧化劑不同，氧化還原滴定法可分為高錳酸鉀法、重鉻酸鉀法、碘量法等。沉淀滴定法是以沉淀反應為基礎的一種滴定分析主意。目前應用較廣的是生成微溶性銀鹽的反應即銀量法。（2）儀器分析主意。1．分光光度法。分光光度計類型：紫外－可見分光光度計、可見光分光光度計。紅外分光光度計。原理：朗伯－比爾定律，也稱光的吸收定律：當一束強度為幾的平行單色光垂直通過到長度為b的液層、濃度為C的溶液時，光的強度削弱為人，應用：紫外、可見分光光度計主要用于無機物和有機物含量的測定，紅外分光光度計主要用于結構分析。優(yōu)點：挑選性好，測定疾馳，儀器操作容易，應用范圍廣等。2．原子吸收分光光度法。分類：火焰原子吸收法與石墨爐原子吸收法。原理：空心陰極燈發(fā)出待測元素的特征譜線，通過試樣蒸氣，被蒸氣中待測元素的基態(tài)原子所吸收，由特征譜線被削弱的程度，來測定試樣中待測元素的含量。應用：環(huán)境監(jiān)測主要用于金屬元素的測定。優(yōu)點：干擾少、確切度高，靈巧度高，測定范圍廣，操作簡便，分析速度快。3．氣相色譜法：環(huán)境監(jiān)測主要用于低分子有機污染物的測定。原理：不同物質在相對運動的兩相中具有不同的分配系數(shù)，當這些物質隨流動相移動時，就在兩相之間舉行反復多次分配，使本來分配系數(shù)惟獨極小差異的各組分得到很好地分離，依次迭人檢測器測定，達到分離、分析各組分的目的。應用：可以應用于分析氣體試樣，也可分析易揮發(fā)或可轉化為易揮發(fā)的液體和固體，不僅可分析有機物，也可分析部分無機物，因而氣相色譜法的應用十分廣泛。優(yōu)點：高效能、挑選性好、靈巧度高、操作容易，是應用廣泛的分析、分離主意。（3）生物技術。這是利用植物和動物在污染環(huán)境中所產(chǎn)生的各種反映信息來判斷環(huán)境質量的主意，這是一種最直接也是一種綜合的主意。生物監(jiān)測包括：生物體內污染物含量的測定；看見生物在環(huán)境中受傷害癥狀；生物的生理生化反應；生物群落結構和種類變化等手段來判斷環(huán)境質量。2．大氣和廢氣監(jiān)測主意在大氣和廢氣監(jiān)測中，為獲得確切和具有可比性的監(jiān)測結果，監(jiān)測主意應盡量統(tǒng)一和規(guī)范化。目前應用最多的主意還屬分光光度法和藹相色譜法，第二是熒光光度法、液相色譜法、原子吸收法等。3．1．3監(jiān)測項目的決定1．水質監(jiān)測項目的決定水質監(jiān)測可分為環(huán)境水體監(jiān)測和水污染源監(jiān)測。環(huán)境水體包括地表水（江、河、湖、庫、海水）和地下水；水污染源包括生活污水、醫(yī)院污水及各種廢水。監(jiān)測項目根據(jù)水體功能和污染源的類型不同而異，其數(shù)量繁多，但受人力、物力、經(jīng)費等各種條件的限制，不可能也沒有須要—一監(jiān)測，而應按如實際情況，挑選環(huán)境標準中要求控制的危害大、影響范圍廣，并已建立可靠分析測定主意的項目。按照該原則，我國《環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》中對地面水和工業(yè)廢水規(guī)定的監(jiān)測項目如下。l）地面水監(jiān)測項目2）生活污水監(jiān)測項目化學需氧量、生化需氧量、懸浮物、氨氮、總氮、總磷、陰離子洗滌劑、細菌總數(shù)、大腸菌群等。3）醫(yī)院污水監(jiān)測項目PH、色度、濁度、懸浮物、余氯、化學需氧量、生化需氧量、致病菌、細菌總數(shù)、大腸菌群等。2．大氣和廢氣監(jiān)測項目的決定存在于大氣中的污染物質多種多樣，應按照優(yōu)先監(jiān)測的原則，挑選那些危害大、涉及范圍廣、已建立成熟的測定主意井有標準可比的項目舉行監(jiān)測。3．1．4監(jiān)測點的設置1．地面水采樣點的設置1）監(jiān)測斷面（l）應設置監(jiān)測斷面的水域位置：①有大量廢水排人河流的主要居民區(qū)、工業(yè)區(qū)的上游和下游；②湖泊、水庫、河口的主要人口和出口；③飲用水源區(qū)、水資源擴散的水域、主要風景遨游區(qū)、水卜娛樂區(qū)及重大水力設施所在地等功能區(qū)；④較大支流匯集口卜游和匯集后與干流充足混合處；人海河流的河口處；受潮汐影響的河段和嚴重水土流失區(qū)；⑤國際河流出人國境線的出人口處；⑤應盡可能與水文測量斷面重合，并要求交通方便，有顯然岸邊標志。（2）河流監(jiān)測斷面的設置。對于江、河水系或某一河段，要求設置3種斷面，即對照斷面、控制斷面和減少斷面。1．對照斷面：為了解流人監(jiān)測河段前的水體水質情況而設置。這種斷面應設在河流進人城市或工業(yè)區(qū)以前的地方，避免各種廢水、污水流人或回流處。一個河段普通只設一個對照斷面。有主要支流時可酌情增強。2．控制斷面：為評價、監(jiān)測河段兩岸污染源對水體水質影響而設置。控制斷面的數(shù)目應按照城市的工業(yè)布局和排污口分布情況而定。斷面的位置與廢水排放口的距離應按照主要污染物的遷移、轉化邏輯，河水流量和河道水力學特征決定，普通設在排污口下游500－1000m處。因為在排污口下游500m橫斷面上的1／2寬度處重金屬濃度普通浮上高峰值。對異常要求的地區(qū)，如水產(chǎn)資源區(qū)、風景遨游區(qū)、天然保護區(qū)、與水源有關的地方病發(fā)病區(qū)、嚴重水土流失區(qū)及地球化學異常區(qū)等的河段上也應設置控制斷面。皿．減少斷面：是指河流受納廢水和污水后，經(jīng)稀釋蔓延和自凈作用，使污染物濃度顯著下降，其左、中、右三點濃度差異較小的斷面，通常設在城市或工業(yè)區(qū)最后一個排污口下游1500m以外的河段卜。水量小的小河流應視詳細情況而定。偶爾為了取得水系和河流的背景監(jiān)測值，還應設置背景斷面。這種斷面上的水質要求基本上未受人類活動的影響，應設在清潔河段上。（3）湖泊、水庫監(jiān)測斷面的設置。對不同類型的湖泊、水庫應區(qū)別對待。為此，首先判斷湖、庫是單一水體還是復雜水體；考慮匯人湖、庫的河流數(shù)量，水體的徑流量、時節(jié)變化及動態(tài)“變化，沿岸污染源分布及污染物蔓延與自凈邏輯、生態(tài)環(huán)境特點等。然后按照前面講的設置原則決定監(jiān)測斷面的位置：①在進出湖泊、水庫的河流匯集處分離設置監(jiān)測斷面；②以各功能區(qū)（如城市和工廠的排污口、飲用水源、風景遨游區(qū)、排灌站等）為中央，在其輻射線上設置弧形監(jiān)測斷面；③在湖庫中央，深、淺水區(qū)，滯流區(qū)，不同魚類的回游產(chǎn)卵區(qū)，水生生物經(jīng)濟區(qū)等設置監(jiān)測斷面。2）采樣點位的決定設置監(jiān)測斷面后，應按照水面的寬度決定斷面上的采樣垂線，再按照采樣垂線的深度決定采樣點位置和數(shù)目。（l）對于江、河水系的每個監(jiān)測斷面，當水面寬小于50m時，只設一條中漲垂線；水面寬50－100m時，在左右近岸有顯然水流處各設一條垂線；水面寬為100－1000m時，設左、中、右三條垂線（中耽左、右近岸有顯然水流處）；水面寬大于1500m時，至少要設置5條等距離采樣垂線；較寬的河口應酌情增強垂線數(shù)。（2）在一條垂線上，當水深小于或等于5米時，只在水面下0．3－0．5處設一個采樣點；水深5－10m時，在水面下0．3－0．5m處和河底以上約0．5m處各設一個采樣點；水深10－50m時，設3個采樣點，即水面下0．3－0。5m處一點，河底以上約0．5m處一點，1／2水深處一點；水深超過50m時，應酌情增強采樣點數(shù)。（3）對于湖、庫監(jiān)測斷面上采樣點位置和數(shù)目的決定主意與河流相同。倘若存在間溫層，應先測定不同水深處的水溫、溶解氧等參數(shù)，決定成層情況后再決定垂線上采樣點的位置。2．水污染源采樣點的設置水污染源包括工業(yè)廢水源、生活污水源、醫(yī)院污水源等。水污染源普通經(jīng)管道或渠、溝排放，截面積比較小，不需設置斷面，而直接決定采樣點位。1）L業(yè)廢水（1）在車偶爾車間設備廢水排放口設置采樣點監(jiān)測一類污染物。這類污染物主要有汞、銅。砷、