环境监测复习.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,环 境 监 测,授课教师：王开勇,TEL,：,13899511939,E-mail,：,wky20,环 境 监 测,（,36+18,）,章 次,章 名,学 时,第一章,绪论,2,第二章,环境监测质量保证,4,第三章,环境监测方案设计,2,第四章,环境样品的前处理,2,第五章,水和废水监测,6,第六章,大气污染监测,6,第七章,土壤污染监测,2,第八章,生物污染监测,2,第九章,固体废弃物监测,2,第十章,噪声污染监测,2,第十一章,放射性污染监测,2,第十二章,室内污染监测,2,第十三章,现代监测技术,2,题 型,名词解释（每题2分，共10分）,填空（每空2分，8题，共16分）,简答题（6题，共54分）,计算题（3题,共20分）,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，确定环境质量（或污染程度）及其变化趋势。,环境质量的双重含义：,质量现状 质量变化趋势,环境监测的分类,按监测目的分类,环境监测,监视性监测,特定目的性监测,研究性监测,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。,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、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。,环境标准,环境标准,(,environmental standards),定义：,环境标准就是,为了保护人群健康,，,防治环境污促使生态良性循环，,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,。,环境标准的体系,国家环境,保护标准,2.,国家,污染物排放标准,1.,国家环境质量标准,4.,国家,环境标准样品标准,3.,国家,环境监测方法标准,5.,国家,环境基础标准,6.,国家环境保护行业,标准,地方环境,保护标准,2.,地方污染物排放标准,1.,地方环境质量标准,国家环境标准体系,9.3.1实验用水,（三）特殊要求的水,9.3.2试剂与试液,（一）化学试剂的级别,级别,名称,代号,标志颜色,用途,一级品,优级纯,GR(guarantee reagent),绿色,精密的分析工作，在环境分析中用于配制标准溶液,二级品,分析纯,AR(analytic reagent),红色,配制定量分析中普通试液。如无注明环境监测所用试剂均应为二级或二级以上,三级品,化学纯,CP(chemically pure),蓝色,配制半定量、定性分析小试液和清洁液等,监测中所得到的许多物理、化学和生物学数据，是描述和评价环境质量的基本依据。,数据的处理和结果表述,（一）有效数字及其修约规则、计算规则,有效数字：系指在分析工作中实际能测量到的数字。一个有效数字由其前面的所有准确数字及最后一位可疑数字构成。,数字修约规则：常采用,“四舍六入五考虑，五后非零则进一，五后皆零视奇偶，五前为偶应舍去，五前为奇则进一”,规则。,例如：,14.342614.3,；,14.263114.3,；,14.250114.3,；,14.250014.2,。,例：请将下列数据修约到只保留二位小数：,302.21549,；,302.22499,；,302.22600,；,302.22500,；,302.215000,；,（一）质量控制图的绘制及使用,测定结果在受控的条件下具有一定的精密度和准确度，并按正态分布。,质量控制图的基本组成见图。,P551,二、编制控制图的基本假设,预期值,即图中的中心线；,目标值,图中上、下警告限之间区域；,实测值的可接受范围,图中上、下控制限之间的区域；,辅助线,上、下各一线，在中心线两侧与上、下警告限之间各一半处。,天平精度分级及环境分析要求,级别：级值,=,名义分度值,/,最大荷载（天平上有标识）,环境分析要求：一般为,3,级，即,510,-7,例如：,0.1mg(,名义分度值,)/200g(,最大荷载,)=510,-7,级别,1 2 3,4 5 6,7 8 9,10,级值,（,1 2 5,）,10,-7,（,1 2 5,）,10,-6,（,1 2 5,）,10,-5,10,-4,仪器洗液及其主要功能表,洗液名,主要功能,不宜使用,铬酸洗液,去油污,测,Cr,仪器分析,碱性高锰酸钾,去油污,盐酸,酒精洗液,去有机色渍,盐酸（,1:1,）,去,MnO,2,硝酸（,1:1,）,去金属污垢,碱性,EDTA,去金属垢,合成洗涤剂,去油污,酒精、丙酮等,去有机污物,标液浓度与保存时间,（1）原则，保存储备液，而标液现稀释现用,（2）保存时间与浓度的关系,浓度（,mol/L,）,10,-3,10,-4,10,-5,推荐保存,1,月,1,周,1,天,样品前处理的原则,1不污染样品,2不损失目的元素,3与后续测定方法相匹配,一、水质监测的对象,水质监测可分为环境水体监测和水污染源监测。,环境水体包括地表水（江、河、湖、库、海水）和地下水；水污染源包括生活污水、医院污水及各种废水。,二、确定监测项目的依据,三、水质监测分析方法,正确选择监测分析方法，是获得准确结果的关键因素之一。,选择分析方法应遵循的原则是,选择分析方法的原则,1,）灵敏度、准确度能满足定量要求；,2,）方法成熟；,3,）操作简便，易于普及；,4,）抗干扰能力好。,根据,水体的不同,和,污染物的不同,分为三个层次：,（,1,）国家标准分析方法,（,2,）统一分析方法,（,3,）等效方法,四、拟订水质监测方案,一）监测任务的总体构思和设计（制订流程）,1,、明确监测目的,2,、进行调查研究,3,、确定监测对象,4,、设计监测网点,5,、安排采样时间和频率,6,、选定采样和保存方法,7,、选定分析测定技术,8,、提出监测报告要求,9,、制订质量保证程序、措施和方案的实施计划,（1）在对调查研究结果和有关资料进行综合分析的基础上，监测断面的布设应有代表性，即能较真实、全面地反映水质及污染物的空间分布和变化规律；根据监测目的和监测项目，并考虑人力、物力等因素确定监测断面和采样点。,（2）有大量废水排入河流的,主要居民区、工业区的上游和下游,。,较大支流汇合口上游和汇合后与干流充分混合处,，入海河流的河口处，受潮汐影响的河段和严重水土流失区。,湖泊、水库、河口的主要入口和出口,。,国际河流出入国境线的出入口处。,1、监测断面的布设原则,（3）,饮用水源区、水资源集中的水域、主要风景游览区,、水上娱乐区及重大水力设施所在地等功能区。,（4）断面位置应避开死水区及回水区，尽量选择河段顺直、河床稳定、水流平稳、无急流浅滩处。,（5）应尽可能与水文测量断面重合；并要求交通方便，有明显岸边标志。,1、监测断面的布设原则,2,湖泊、水库监测断面的设置,首先判断湖、库是单一水体还是复杂水体；考滤汇入湖、库的河流数量，水体的径流量、季节变化及动态变化，沿岸污染源分布及污染物扩散与自净规律、生态环境特点等。然后按照前面讲的设置原则确定监测断面的位置：,1）进出湖、水库的河流汇合处分别设置监测断面。,2）以各功能区(如城市和工厂的排污口、饮用水源、风景游览区、排灌站等)为中心，在其辅射线上设置弧形监测断面。,3）在湖库中心，深、浅水区，滞流区，不同鱼类的回游产卵区，水生生物经济区等设置监测断面。,4）无明显功能区别，可用网格法等设置监测垂线。,五 河流监测断面设置,采样垂线、点位的设置,说明:,1)监测断面上采样垂线的布设，应避开岸边污染带。对有必要进行监测的污染带，可在污染带内酌情增加垂线。,2)对无排污河段或有充分数据证明断面上水质均匀时，可只设一条中泓垂线。,3)凡布设于河口，要计算污染物排放通量的断面，必须按本规定设置采样垂线。,（2）采样点的设置,说明：,1)水深不足1,m,时，在1/2水深处；,2)河流封冻时，在冰下0.5,m,处；,3)若有充分数据证明垂线上水质均匀，可酌情减少采样点数；,4)凡布设于河口，要计算污染物排放通量的断面，必须按本规定设置采样点。,六、水样的类型,七、废水样保存方法与时间,保存方法,1,）、冷藏或冷冻法,2,）、加入化学试剂保存法,（,1,）加入生物抑制剂（,2,）调节,pH,值（,3,）加入氧化剂或还原剂,保 存 剂,作 用,适 用 范 围,HgCl,2,HNO,3,H,2,SO,4,NaOH,抑制微生物生长,防止金属沉淀,抑制微生物生长，与碱作用,防止化合物的挥发,各种形式的氮和磷,多种金属,含有机物水样（,COD,、,TOC,、油和油脂）、胺类,氰化物、有机酸、酚类,保存时间要求：,即最长贮放时间，一般污水的存放时间越短越好。,清洁水样,72h,；轻污染水样,48h,；严重污染水样,12h,；运输时间,24h,以内。,（,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,八、水样的消解方法,5.HNO3-KMnO4,6.,多元消解法,加,HClO4,前加,HF,避免“飞硅”,十、水样物理性质的检验方法,1,水温,水温计法、颠倒温度计法,2,臭和味,定性描述法、臭阈值（稀释倍数）法,3,色度,铂钴标准比色法、稀释倍数法、分光光度法,4,浊度,目视比色法、分光光度法、浊度计法,5,透明度,铅字法、塞氏盘法、十字法,6,残渣（,总残渣、过滤性残渣、非过滤性残渣,）,7,矿化度,重量法、电导法、阴阳离子加和法、离子交换法、比重法等，其中重量法是比较通用的方法。,8,电导率,K,电导率仪,9,氧化还原电位,晶体毫伏计或,pH,计,十一、金属化合物的测定,铝,电感耦合等离子体原子发射光谱（,ICP-AES,）、间接火焰原子吸收法,汞,冷原子吸收法、冷原子荧光法、双硫腙分光光度法,镉、铅、锌,原子吸收分光光度法,(AAS),、,双硫腙分光光度法、示波极谱及阳极溶出伏安法,铜,二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法、新亚铜灵萃取分光光度法,铬,二苯碳酰二肼,(DPC),分光光度法、,AAS,法（螯合萃取,AAS,法）、滴定法,砷,新银盐分光光度法,、,二乙氨基二硫代甲酸银（,AgDDC),分光光度法,十二、非金属无机物的测定,1,酸度和碱度,酸碱指示剂法和电位滴定法,2 pH,值,比色法、玻璃电极法,3,溶解氧（,DO,）,碘量法（清洁水样）、修正碘量法（受污染地面水和工业废水）、氧电极法（受污染地面水和工业废水）,4,氰化物,硝酸银滴定法、分光光度法,5,氟化物,氟离子选择电极法、氟试剂分光光度法,6,含氮化合物,7,硫化物,对氨基二甲基苯胺分光光度法、碘量法、间接火焰原子吸收法、气相分子吸收光谱法,8,磷,(,总磷、溶解性磷酸盐和溶解性总磷,),钼锑抗分光光度法、孔雀绿,磷钼杂多酸分光光度法等,含氮化合物,(,一,),氨氮 纳氏试剂分光光度法、水杨酸,次氯酸盐分光光度法、电极法、滴定法,(,二,),亚硝酸盐氮,N,(1,萘基,),乙二胺分光光度法、离子色谱法、气相分子吸收光谱法,(,三,),硝酸盐氮,酚二磺酸分光光度法、紫外分光光度法、气相分子吸收光谱法,(,四,),凯氏氮（,有机氮,=,凯氏氮,-,氨氮,）,分光光度法或滴定法,(,五,),总氮,加和法、过硫酸钾氧化,-,紫外分光光度法、仪器测定法（燃烧法）,水体中三种形态氮检出的环境化学意义,NH,3,-N,NO,-,2,-N,NO,-,3,-N,环境化学意义,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,洁净水,水体受到新近污染,水体受到污染不久，且污染物正在分解中,污染物已分解，但未完全自净,污染物已基本分解完毕但未自净,污染物已无机化，水体已基本自净,有新近污染，在此之前的污染已基本自净,以前受到污染，正在自净过程中，且又有新污染,十三、有机化合物的测定,生化需氧量（,BOD,）、化学需氧量（,COD,）总有机碳（,TOC,）、总需氧量（,TOD,）等指标。,要求：,（,1,）,DO,1,-DO,5,2,DO,5,1,（,2,）,DO,空,接种,:BOD,空,=0.3-1.0 mg/L,不接种,:BOD,空,0.2 mg/L,不合格原因：,（,1,）,DO,1,-DO,5,2,：无菌种或稀释过度,（,2,）,DO,5,1,：稀释倍数不够,生化需氧量（,BOD5,）质量控制,例 题,一废水估计CODCr=1000mg/L，稀释倍数分别为167，84，42，1号、2号、3号废水取样量分别为6.00，12.00，24.00mL，定容至1000 mL，测定结果如下表，求该废水的BOD5。,DO,（,mg/L,）,稀释水,废水取样量（,mL,）,6.00(1,号,),12.00(2,号,),24.00(3,号,),当日,8.98,8.50,8.35,7.89,第五日,8.80,7.99,4.20,0.23,解答,(1),判断,:,稀释水,:DO,空,0.2mg/L,8.98-8.80=0.18 mg/L,符合质量要求,;,消耗,DO:1,号：,DO=0.51 mg/L,2 mg/L,，不符合质量要求，舍去；,2,号，,3,号符合质量要求,;,剩余,DO,5,:1,号、,2,号符合质量要求,;3,号：,DO,5,=0.23 mg/L,，不符合质量要求，舍去；,（2）结论：只有2号符合质量控制要求，测试结果可靠。,（3）计算：,在表示有机物含量时，下列指标值的意义：,CODCr,：有一部分有机物未检测。多环芳烃、杂环、挥发性直链脂肪族化合物、苯等，（,大约未测出的占总有机物的,10,），,对一般的有机物而言。,CODMn,：有一部分有机物未被测定。,一般生活废水而言大约有,50,未被检测。,BOD5,：只能测可生化性有机物，难降解有机物含量未反映出来，并且,只能测可生化有机物中碳在生化转化过程中的耗氧量,。,TOC,：是以含有机总碳的,mg/L,表示的水样指标，除水样中,N,、,S,、,P,等元素未被测定以外，其它有机碳几乎全部被测定。,TOD,：基本上反映了总有机物含量的一个指标。,COD,Cr,、,COD,Mn,与,BOD,5,之间比较,一般而言,COD,Cr,BOD,u,BOD,5,COD,Mn,技术指标应用特点（评价废水的可生化性）：,BOD,5,/COD,0.3,废水宜采用生化处理；,BOD,5,/COD,0.3,废水中不可降解的有机物多，寻求其他处理途径,TOC,与,TOD,对含碳化合物,O2/C2.67,即,TOD 2.67 TOC,TOD/TOC 2.67,水样中主要是含碳有机物,TOD/TOC,4.0,水样中可能有较多的,N,、,P,或,S,的有机物,TOD/TOC,2.6,水样中 硝酸盐和亚硝酸盐,含量较大,十四、底质和活性污泥定义,底质,是矿物、岩石、土壤的自然侵蚀产物，废（污）水排出物沉积及生物活动物质之间物理、化学反应等过程的产物。指江、河、湖、库、海等水体底部表层沉积物质,.,活性污泥,：是微生物群体及它们所吸附的有机物质和无机物质的总称,.,环境空气,ambient air,指人群、植物、动物和建筑物所暴露的室外空气。,环境空气功能区分类,环境空气功能区分为二类：一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域；二类区,为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区。,一类区适用一级浓度限值，二类区适用二级浓度限值。,空气中污染物浓度表示方法,(,一）污染物浓度表示方法,（,1,）单位体积质量浓度,Cm,（,mg/m3,或,g/m3,）对,任何状态的污染物都适用,。,（,2,）体积比浓度,CV,（,mL/m3,或,L/m3,；,ppm,或,ppb,），,仅适于气态或蒸汽态物质,。,(,二）气体体积换算,两种单位换算关系：,CV=22.4Cm/M,把现场状态下的体积换算成标准状态下的体积,:,Vo=Vt273P/(273+t)101.325,习题1,已知处于,100.30kPa,、,10,状况下的空气中,SO2,的浓度为,210,-6,（,V/V,），试换算成标准状况下以,mg/m3,为单位表示的浓度值。,习题1,解:,解得标准状态下体积为V=1.91ppm。,所以1.91=22.4*Cm/64,Cm=5.46mg/m3。,是分散在大气中的液体和固体颗粒。粒径大小在0.01-100um之间，复杂的非均匀体系。,直径10um为降尘,直径L,p2,，,L,p,L,p1,+3,）,3,、两个声压级不等时，相差,10dB,以上时，增值很小，可以忽略不计，仍等于,L,1,例,3:L,p1,=90dB,，,L,p2,=75dB,，合成,L,p,=90dB,4,、多声源叠加时，逐次两两叠加，与次序无关。,等效连续声级,等效连续声级,L,eq,(L,Aeq,T,),定义：用噪声能量按时间平均方法来评价噪声对人影响,;,用一个相同时间内声能与之相等的连续稳定的,A,声级表示该段时间内的噪声的大小。,噪声剂量,D,1,、定义：,D=,实际暴露时间,/,允许暴露时间；,D=T,实际,/T,2,、意义：,D1,，超过安全标准,3,、计算方法：,D=T,实际,1,/T,1,+T,实际,2,/T,2,+,由不同声级，可查,T,1,、,T,2,的,值,例,某,工厂车床工作时,L,A,93dB,，每个零件加工,2min,，,8,小时定额生产,140,个零件，某工人在车床上工作,8,小时，是否超过安全标准？,解：,T,实,2140,280min,4.67h,查表,7-8,得,T,4h,D,4.67/4 1,超标,放射性污染监测,决定放射性核素性质的基本要素是,放射性衰变类型、放射性活度和半衰期,。,放射性污染监测点的布置应体现“鉴别监测”和“三关键”的原则，以保证监测数据的可用性，三关键是指,关键核素、关键途径和关键人群组,.,系统的组成及功能,（,1,）监测中心站的主要功能：,向各个子站发出工作指令，管理子站的工作，如开机、停机、校对检测仪器等；,定时收集各子站的监测数据，并进行数据处理和统计检验；,打印各种报表，绘制污染分布图；,将各种监测数据贮存到磁盘或光盘上，建立数据库，以便随时检索或调用；,当发现污染指数超标时，向有关污染源行政管理部门发出警报，以便采取相应的对策。,系统的组成及功能,（,2,）监测子站（两类）的主要功能：,计算机按预定的监测项目进行监测；,按一定的时间间隔采集和处理监测数据；,将收集到的数据按不同的需要进行显示、打印和短期储存；,通过本站的无线电接受总站的工作并按总站的要求向总站传送检测数据。,系统的组成及功能,遥感监测技术,遥感,(RS),是遥远的感知。,遥感监测技术,是通过收集环境的电磁波信息对远离的环境目标进行监测识别环境质量状况的技术。,对环境进行遥感监测的主要方法：摄影、红外扫描、相关光谱和激光雷达探测。,红外扫描遥感监测技术,红外扫描技术,系指采用一定的方式将接受到的监测对象的红外辐射能转换成电信号或其他形式的能量，然后加以测量，获知红外辐射能的波长和强度，借以判断污染物种类及其含量。,相关光谱遥测技术,相关光谱技术,是基于物质分子对光吸收的原理并辅以相关技术的遥测方法。在吸收光谱技术基础上配合相关技术是为了排除测定中非受检组分的干扰。,激光雷达遥测技术,激光雷达遥测环境污染物质,是利用测定激光与监测对象作用后发生散射、发射、吸收等现象来实现的。,激光荧光技术,是利用某些污染物分子受到激光照射时被激发而产生共振荧光，测量荧光的波长，可作为定性分析的依据；测量荧光的强度可作为定量分析的依据。,环炉技术,环炉技术,：将水样滴于圆形滤纸的中央，以适当的溶剂冲洗滤纸中央的微量试样，借助于滤纸的毛细管效应，利用冲洗过程中可能发生沉淀、萃取或离子交换等作用，将试样中的待测组分选择性地洗出，并通过环炉仪加热而浓集在外圈，然后用适当的显色试剂进行显色，从而达到分离和测定的目的。,