环境污染事故现场应急监测技术图文.pptx

环境污染事故种类环境污染事故种类l爆炸、燃烧类事故爆炸、燃烧类事故l有毒有害物质泄露污染事故有毒有害物质泄露污染事故l交通运输污染事故交通运输污染事故l其它类污染事故其它类污染事故环境污染事故特点环境污染事故特点l爆发的突然性爆发的突然性l环境污染事故一般都是突然发生且来势凶猛，短时间内往往难以控制环境污染事故一般都是突然发生且来势凶猛，短时间内往往难以控制 l事故的危险性事故的危险性l许多突然性污染事故都带有一定的危险性，比如爆炸事故、核泄露事故等许多突然性污染事故都带有一定的危险性，比如爆炸事故、核泄露事故等l危害的严重性危害的严重性l19861986年年4 4月月2626日发生的切尔诺贝利核电站事故，造成日发生的切尔诺贝利核电站事故，造成1313人直接死亡、人直接死亡、1313万人被疏散、万人被疏散、17201720受辐射致癌、不仅在原苏联进内受到污染，而且在西欧乃至世界上大部分地区均受辐射致癌、不仅在原苏联进内受到污染，而且在西欧乃至世界上大部分地区均检测出放射性物质；检测出放射性物质；日本核泄露事故。日本核泄露事故。l危害的长期性危害的长期性l有毒物质进入有机体后，往往具有累积性，造成持久性不良危害，比如多氯联苯、多有毒物质进入有机体后，往往具有累积性，造成持久性不良危害，比如多氯联苯、多环芳烃、二恶英等。环芳烃、二恶英等。中国环境污染事故的隐患中国环境污染事故的隐患l工业污染隐患多工业污染隐患多，尤其是化学工业企业和石油化，尤其是化学工业企业和石油化学工业企业的问题突出学工业企业的问题突出l工业废渣处置不当工业废渣处置不当，存在乱倾倒和乱使用的现象，存在乱倾倒和乱使用的现象l有毒化学品的运输管理不善有毒化学品的运输管理不善，运输中的化学品泄，运输中的化学品泄漏事故频发漏事故频发l海洋船只的海洋船只的溢油污染溢油污染和一些和一些放射性源的流失放射性源的流失等等应急监测技术与设备的特殊要求应急监测技术与设备的特殊要求l快速判断污染物种类，浓度，污染范围，快速判断污染物种类，浓度，污染范围，为事故处置快为事故处置快速、正确决策赢得宝贵的时间，为将事故的损失减到最速、正确决策赢得宝贵的时间，为将事故的损失减到最小提供有力的技术支持小提供有力的技术支持l分析方法选择性和抗干扰能力好分析方法选择性和抗干扰能力好l试剂用量少，稳定性好试剂用量少，稳定性好l监测器材轻便、易于携带，易于操作监测器材轻便、易于携带，易于操作l不需特殊取样，动力易得不需特殊取样，动力易得l快速回答快速回答“是否安全是否安全”国外国外l检测管和检测箱是在应急监测早期使用的产品，现在大检测管和检测箱是在应急监测早期使用的产品，现在大多数国家已进入多数国家已进入便携式现场监测仪器的发展阶段便携式现场监测仪器的发展阶段l现场分析仪器体积小、重量轻、分析速度快、操作简便，现场分析仪器体积小、重量轻、分析速度快、操作简便，性能指标接近或达到实验室台式分析仪器的水平。性能指标接近或达到实验室台式分析仪器的水平。l便携式气相色谱便携式气相色谱(GC)作为现场分析仪器也已使用多年，作为现场分析仪器也已使用多年，最近在常用的最近在常用的FID、ECD等检测器的基础上又出现了等检测器的基础上又出现了声表声表面波检测器面波检测器(SAW)应急监测技术的现状与发展趋势应急监测技术的现状与发展趋势国外国外l实验室的样品前处理设施逐渐趋于小型化，并用于野外分析实验室的样品前处理设施逐渐趋于小型化，并用于野外分析l便携式便携式GCMS越来越多地用于野外现场分析越来越多地用于野外现场分析l生物技术的应用是国外应急监测仪器发展的一个热点生物技术的应用是国外应急监测仪器发展的一个热点l发达国家的应急监测质量保证系统也非常健全发达国家的应急监测质量保证系统也非常健全。如美国。如美国EPA要求应要求应急监测数据必须具有代表性、完整性、可比性、准确性和一定的精急监测数据必须具有代表性、完整性、可比性、准确性和一定的精密度，应急监测方法要与标准分析方法比较，同时还要考虑方法的密度，应急监测方法要与标准分析方法比较，同时还要考虑方法的检出限、定量限和正、负误差等检出限、定量限和正、负误差等应急监测技术的现状与发展趋势应急监测技术的现状与发展趋势有机物现场应急监测技术与方法有机物现场应急监测技术与方法l感官检测法感官检测法l植物、动物检测法植物、动物检测法l试纸法试纸法l检测管法检测管法l化学比色法化学比色法l光度法光度法l色谱法等色谱法等1、感官检测法感官检测法(人体生物传感器人体生物传感器)l用口、眼、鼻、皮肤等感触被检物质的存在用口、眼、鼻、皮肤等感触被检物质的存在l氰化物具有杏仁味，硝基笨类化合物有特殊味道氰化物具有杏仁味，硝基笨类化合物有特殊味道l二氧化硫具有特殊刺激味二氧化硫具有特殊刺激味l硫化氢具有臭鸡蛋气味硫化氢具有臭鸡蛋气味l含巯基有机磷农药有恶臭味含巯基有机磷农药有恶臭味l刺激皮肤，刺激眼睛流泪刺激皮肤，刺激眼睛流泪l光气干草味光气干草味 权宜之计权宜之计2、动植物检测法动植物检测法l利用动物的嗅觉或敏感性、利用植物表皮的损伤来检测有毒有害利用动物的嗅觉或敏感性、利用植物表皮的损伤来检测有毒有害化学物质化学物质l光化学烟雾使叶子背面变成银白色、古铜色，正面出现一道横贯全叶的光化学烟雾使叶子背面变成银白色、古铜色，正面出现一道横贯全叶的坏死带坏死带lHF污染叶片坏死带出现在叶子尖端和边缘，逐渐向内发展污染叶片坏死带出现在叶子尖端和边缘，逐渐向内发展l有些敏感植物在有些敏感植物在0.30.5ppm时，在叶片上就会出现肉眼能见的斑点时，在叶片上就会出现肉眼能见的斑点l人能闻到二氧化硫气味的浓度为人能闻到二氧化硫气味的浓度为119ppm，在感到明显刺激如引起咳，在感到明显刺激如引起咳嗽、流泪等其浓度为嗽、流泪等其浓度为1020ppm。3、试纸法、试纸法l给出某化合物是否存在的信息，以及是否超过某一浓度的给出某化合物是否存在的信息，以及是否超过某一浓度的信息信息 lpH试纸试纸l石蕊试纸，红石蕊试纸，红-蓝；酚酞试纸，白蓝；酚酞试纸，白-红红;l普通定性试纸普通定性试纸l乙酸铅试纸：乙酸铅乙酸铅试纸：乙酸铅+H2S产生黑色产生黑色PbSl砷试纸：砷试纸：HgBr2试纸，试纸，AsH3与与Hg2+形成有色络合物，白色形成有色络合物，白色-棕黑色棕黑色l油测定：亮兰色油测定：亮兰色-暗（黑）蓝色暗（黑）蓝色.l分析定量试纸分析定量试纸l硝酸盐、亚硝酸盐试纸：硝酸盐、亚硝酸盐试纸：10-500mg/L,1-80mg/Ll磷酸盐试纸：磷酸盐试纸：3-100mg/LlH2O2试纸：试纸：0.5-25mg/Ll甲醛试纸：甲醛试纸：10-200mg/Ll硬度试纸：硬度试纸：3-21dl余氯试纸：余氯试纸：4-120mg/Ll氨氮试纸：氨氮试纸：10-400mg/Ll微生物检测试纸微生物检测试纸l一般细菌试纸：培养一般细菌试纸：培养20h，计数绿色斑点个数，计数绿色斑点个数l大肠菌群试纸：培养大肠菌群试纸：培养12h，计数红色斑点个数，计数红色斑点个数l葡萄球菌试纸、肠炎菌简易试纸葡萄球菌试纸、肠炎菌简易试纸试纸法的特点试纸法的特点l操作简单、快速，只要将试纸浸入试样中即可操作简单、快速，只要将试纸浸入试样中即可l测定范围宽，可迅速得到测试结果测定范围宽，可迅速得到测试结果l器具齐全，包装多，多人同时测定器具齐全，包装多，多人同时测定l测定误差大，有些化学试剂在纸上的稳定性较测定误差大，有些化学试剂在纸上的稳定性较差，且测定范围及间隔较粗，适于高浓度污染差，且测定范围及间隔较粗，适于高浓度污染物的测定，是一种半定量的方法物的测定，是一种半定量的方法l前导性测试前导性测试4、检测管法、检测管法l检测试管法检测试管法l直接检测管法（速测管法）直接检测管法（速测管法）l吸附检测管法吸附检测管法将试剂封在毛细玻璃管中，再将其组装在聚乙烯软塑将试剂封在毛细玻璃管中，再将其组装在聚乙烯软塑将试剂封在毛细玻璃管中，再将其组装在聚乙烯软塑将试剂封在毛细玻璃管中，再将其组装在聚乙烯软塑料试管中。试管口用微孔口塞子塞住，使用时先将试料试管中。试管口用微孔口塞子塞住，使用时先将试料试管中。试管口用微孔口塞子塞住，使用时先将试料试管中。试管口用微孔口塞子塞住，使用时先将试管用手指捏扁，排除管中空气插入水样中，放开手指管用手指捏扁，排除管中空气插入水样中，放开手指管用手指捏扁，排除管中空气插入水样中，放开手指管用手指捏扁，排除管中空气插入水样中，放开手指自动吸进水样，再将试管中的毛细试剂管捏碎，数分自动吸进水样，再将试管中的毛细试剂管捏碎，数分自动吸进水样，再将试管中的毛细试剂管捏碎，数分自动吸进水样，再将试管中的毛细试剂管捏碎，数分钟内显色，与标准色版比较确定污染物浓度。钟内显色，与标准色版比较确定污染物浓度。钟内显色，与标准色版比较确定污染物浓度。钟内显色，与标准色版比较确定污染物浓度。检测柱的使用方法l短时检测管短时检测管l刻度管、颜色比较管、颜色匹配管等刻度管、颜色比较管、颜色匹配管等l长时检测管长时检测管l用于长时间连续监测，给出污染物加权平均浓度用于长时间连续监测，给出污染物加权平均浓度l直读式长时扩散检测管直读式长时扩散检测管l测定时间加权平均浓度，个人检测，某一区域监测测定时间加权平均浓度，个人检测，某一区域监测直接检测管直接检测管内含产品内含产品名称名称 编号编号被检气体被检气体化学式化学式测定范围测定范围检测管检测管1L一氧化碳一氧化碳CO2.5-2000 ppm2L二氧化碳二氧化碳CO20.13-6.0%121L苯苯C6H60.12560ppm122甲苯甲苯C6H5CH35690ppm123二甲苯二甲苯C6H4(CH3)25625ppm109汽油汽油油雾油雾0.25.0mg/m17氟化氢氟化氢HF0.25-100 ppm151L丙酮丙酮CH3COCH35012000ppm1351，1，1-三氯乙烷三氯乙烷CH3CCI31002000ppm111L甲醇甲醇CH3OH201000ppm8La氯气氯气CL20.1-16 ppm14L氯化氢氯化氢HCl0.2-76 ppm3La氨氨NH32.5-200 ppm12L氰化氢氰化氢HCN0.36-120 ppm4LL硫化氢硫化氢H2S0.25-120 ppm内含产品名称内含产品名称 编号编号被检气体被检气体化学式化学式测定范围测定范围检测管检测管3L氨氨NH30.5-78 ppm180L三甲胺三甲胺（CH3）3N0.25-5 ppm4LL硫化氢硫化氢H2S0.25-120 ppm71甲硫醇甲硫醇 CH3SH0.25-140 ppm53甲硫醚甲硫醚（CH3）2S0.25-10 ppm53二甲二硫二甲二硫（CH3）2S20.3-6 ppm13二硫化碳二硫化碳 CS20.63-100 ppm124L苯乙烯苯乙烯 C6H5CH:CH22-100 ppm122L甲苯甲苯C6H5CH31100ppm123二甲苯二甲苯C6H4(CH3)25625ppm4LL硫化氢硫化氢H2S0.25-120 ppm5、化学比色法、化学比色法(化学试剂组件法化学试剂组件法)l该法是简易监测分析中常用方法之一，利用化学反应该法是简易监测分析中常用方法之一，利用化学反应显色原理进行分析显色原理进行分析l优点是操作简便、反应较迅速，便于目视或利用便携优点是操作简便、反应较迅速，便于目视或利用便携式分光光度计进行定量测定。式分光光度计进行定量测定。l由于器材简单、监测成本低，易于推广使用。由于器材简单、监测成本低，易于推广使用。l缺点是比色法的选择性较差，灵敏度有一定的限制。缺点是比色法的选择性较差，灵敏度有一定的限制。l采用化学试剂测试组件现场测定时，分析方法主要有采用化学试剂测试组件现场测定时，分析方法主要有目视比色法和滴定法目视比色法和滴定法6、光度分析法、光度分析法l滤光片式和滤光二极管阵列式分光光度计滤光片式和滤光二极管阵列式分光光度计l便携式分光光度计便携式分光光度计l光离子化检测器光离子化检测器(PID)PID工作原理，可检测总挥发性有机物（工作原理，可检测总挥发性有机物（TVOC）和特定的某种挥发性有机物）和特定的某种挥发性有机物7、快速光学分析技术、快速光学分析技术lX-荧光光谱技术荧光光谱技术l反射光谱技术反射光谱技术l透射光谱技术透射光谱技术l红外光谱技术红外光谱技术便携式傅立叶红外便携式傅立叶红外l工作原理：每一种化合物均吸收红外光，纯的化合物工作原理：每一种化合物均吸收红外光，纯的化合物吸收的红外光具有特征频率。分子中的某些基团或化吸收的红外光具有特征频率。分子中的某些基团或化学键在不同化合物中所对应的谱带波数基本上是固定学键在不同化合物中所对应的谱带波数基本上是固定的或只在小波段范围内变化，因此许多有机官能团如的或只在小波段范围内变化，因此许多有机官能团如甲基、亚甲基、羰基，氰基，羟基，胺基等等在红外甲基、亚甲基、羰基，氰基，羟基，胺基等等在红外光谱中都有特征吸收，通过红外光谱测定光谱中都有特征吸收，通过红外光谱测定 。Tedlar袋采样和分析污染的空气用污染的空气用GasID的采样泵收集到的采样泵收集到Tedlar袋中袋中袋中的气体被泵吸入样品池袋中的气体被泵吸入样品池比较谱库，鉴别物质比较谱库，鉴别物质 热解吸采样和分析污染的空气被吸入到吸附管污染的空气被吸入到吸附管样品分子被吸附剂捕集样品分子被吸附剂捕集空气和水蒸汽可以通过空气和水蒸汽可以通过200 oC吸附管被加热，气体吸附管被加热，气体被解析出来进入样品池被解析出来进入样品池比较谱库，鉴别物质比较谱库，鉴别物质红外光聚焦元件和金刚红外光聚焦元件和金刚石传感器测试光路图石传感器测试光路图压力杆将样品压到金刚压力杆将样品压到金刚石传感器表面石传感器表面从干涉仪出来的红外光从干涉仪出来的红外光聚焦样品上聚焦样品上ATRATR技术使样品充分吸技术使样品充分吸收干涉后的红外光收干涉后的红外光傅立叶红外分析方法（傅立叶红外分析方法（FTIR）l直接分析方法直观、简便，但是软件自动识别时，会直接分析方法直观、简便，但是软件自动识别时，会受到受到H2O和和CO2红外吸收峰的干扰，尤其是检测低浓红外吸收峰的干扰，尤其是检测低浓度、多组分污染物时，结果容易出错度、多组分污染物时，结果容易出错l在利用工作软件自动搜索功能的基础上，通过人工谱在利用工作软件自动搜索功能的基础上，通过人工谱图比对来实现图比对来实现 FTIR对标准气体的检测对标准气体的检测标气标气组分组分标准值标准值(mg/m3)测定值测定值(mg/m3)拟合度拟合度(%)1苯苯8.68.041.6甲苯甲苯191967.2对二甲苯对二甲苯8.38.054.8间二甲苯间二甲苯8.39.257.6邻二甲苯邻二甲苯8.28.154.42三甲胺三甲胺101361.53甲烷甲烷101054.14氨气氨气201865.55甲硫醚甲硫醚1.0未检出未检出-甲硫醇甲硫醇1.0二甲二硫醚二甲二硫醚1.0苯乙烯苯乙烯1.0FTIR对实际气体样品的检测对实际气体样品的检测l1#气样为一家氟化厂爆炸后，在其下风向厂界采集的样品。气样为一家氟化厂爆炸后，在其下风向厂界采集的样品。l2#气样为一家药厂污染源附近采集的样品。气样为一家药厂污染源附近采集的样品。气样气样定性结果定性结果拟合度拟合度(%)浓度浓度(mg/m3)1三氟甲烷三氟甲烷25.71.12乙醇乙醇54.975甲硫醇甲硫醇49.460丙酮丙酮43.4801#气样残差图2#气样残差图2#气样残差与甲硫醇标准(50mg/m3)比对图2#气样残差与乙醇标准(42mg/m3)比对图2#气样残差与丙酮标准(46mg/m3)比对图1#气样残差与三氟甲烷标准(10mg/m3)比对图8、色谱分析法、色谱分析法l便携式离子色谱便携式离子色谱l便携式气相色谱仪便携式气相色谱仪l便携式气相色谱便携式气相色谱/质谱联用仪质谱联用仪(带顶空带顶空)对气、水和土挥发性有机物进行定性定量分对气、水和土挥发性有机物进行定性定量分析。析。The Gas Chromatograph Column(气相色谱柱)N2 pushes sample through column(N2推动样品通过柱)Sample is separated by boiling point(按沸点分离样品)Components of the MS(MS的组件)Fragments(裂片)Directs(导向)Detects(检测)The software identifies the sample by using stored libraries(软件使用贮存的库鉴别样品)离离 子子 源源 检检 测测 器器 四极分析器四极分析器 Data Review Basics(数据查阅基础)Control PanelChromatogramMass SpectrumTool Bar工具条 色谱图 质谱图 控制屏 Hapsite便携式气质水中便携式气质水中54种种VOC-5ppb标准总离子流图标准总离子流图Hapsite便携式气质气中便携式气质气中64种种VOC-5ppb标准总离子流图标准总离子流图便携式气质与台式气质测定便携式气质与台式气质测定5ppb苯系物的比较苯系物的比较化合物化合物准确度（回收率，）准确度（回收率，）精密度（精密度（RSD，），）检出限（检出限（ug/m3）苏码罐苏码罐Hapsite苏码罐苏码罐Hapsite苏码罐苏码罐Hapsite苯苯1111002.2812.11.382.65甲苯甲苯10287.32.087.831.371.75乙苯乙苯10883.42.586.062.081.50对对+间二甲苯间二甲苯10780.72.595.994.151.44邻二甲苯邻二甲苯10680.42.377.681.881.84苯乙烯苯乙烯10568.02.8110.72.162.12便携式气质测定空气中的便携式气质测定空气中的VOCs便携式气质便携式气质-Loop环测定高浓度环测定高浓度VOCs便携式气质测定空气中的便携式气质测定空气中的VOCs序号化合物精密度（）准确度(回收率)序号化合物精密度（）准确度(回收率)1氯乙烯15.9103181,2-二溴乙烷6.5995.32溴甲烷13.510719四氯乙烯6.001223三氯氟甲烷6.1890.220氯苯7.7396.341,1-二氯乙烯19.678.721乙苯6.7798.55三氯三氟乙烷7.1690.322对二甲苯4.6810461,1-二氯乙烷15.881.523间二甲苯4.681047顺-1,2-二氯乙烯11.294.824苯乙烯9.7492.18三氯甲烷7.1197.825邻二甲苯11.910191,1,1-三氯乙烷8.8697.3261,1,2,2-四氯乙烷19.812210苯9.4185.6271,3,5-三甲苯9.5386.311四氯化碳5.0590.7281,2,4-三甲苯13.798.9121,2-二氯丙烷16.1615291,4-二氯苯6.4296.513三氯乙烯3.0696.7301,3-二氯苯9.8992.214顺-1,3-二氯丙烯11.985.8311,2-二氯苯12.594.415反-1,3-二氯丙烯17.482.5321,3,5-三氯苯10.590.7161,1,2-三氯乙烷10.076.933六氯丁二烯18.252.617甲苯10.692.3便携式气质测定实际样品中的便携式气质测定实际样品中的VOCs便携式气质测定空气中的便携式气质测定空气中的VOCs序号化合物某加油站某城市道路旁某树林中Hapsite苏码罐Hapsite苏码罐Hapsite苏码罐1二氯甲烷8.65ND30.425.032.828.32苯17.411.711.88.308.955.433甲苯42.734.412.49.2410.48.514乙苯8.284.87NDNDNDND5对+间二甲苯8.095.30NDNDNDND6邻二甲苯6.013.94NDNDNDND71,2,4-三甲苯6.113.57NDNDNDND污染事故现场监测采样布点方法污染事故现场监测采样布点方法l在事故发生地采样。以事故地点为中心，按一定间隔圆形布点在事故发生地采样。以事故地点为中心，按一定间隔圆形布点采样，根据污染物特征在不同高度采样，在上风向适当位置布采样，根据污染物特征在不同高度采样，在上风向适当位置布设对照点。设对照点。l在距离事发点最近的具名或其他敏感区域布点采样，注意风向在距离事发点最近的具名或其他敏感区域布点采样，注意风向的变化，随时调整采样点位。的变化，随时调整采样点位。l利用检气管或者便携式仪器快速测定污染物的种类、浓度及污利用检气管或者便携式仪器快速测定污染物的种类、浓度及污染范围等。染范围等。l若要将样品进行实验室分析，则要确定采样流量及采样时间，若要将样品进行实验室分析，则要确定采样流量及采样时间，同时记录气温气压、风向、风速等。同时记录气温气压、风向、风速等。环境空气污染事故环境空气污染事故污染事故现场监测采样布点方法污染事故现场监测采样布点方法l地表水环境污染事故以事故发生地为主，根据水流方向、扩散速度布点，地表水环境污染事故以事故发生地为主，根据水流方向、扩散速度布点，应注意监测流量。应注意监测流量。l江、河污染事故，在发生地下游布点，上游设对照断面，根据污染物的江、河污染事故，在发生地下游布点，上游设对照断面，根据污染物的特征在不同层面采样。影响区域内饮用水和农业灌溉取水口布点；必要特征在不同层面采样。影响区域内饮用水和农业灌溉取水口布点；必要时布设沉积物采样断面。时布设沉积物采样断面。l湖湖(水库水库)事故发生地，以事故中心的水流方向的出水口处，按一定间隔事故发生地，以事故中心的水流方向的出水口处，按一定间隔扇形或圆形布点，在出水口处设置采样断面。扇形或圆形布点，在出水口处设置采样断面。l地下水污染事故，以发生地中心根据地下水流向采用网格法或辐射法在地下水污染事故，以发生地中心根据地下水流向采用网格法或辐射法在周围周围2km内设监测井采样，在垂直于地下水流的上方向，设置对照监测内设监测井采样，在垂直于地下水流的上方向，设置对照监测井采样，饮用水源采水处设采样点。井采样，饮用水源采水处设采样点。水环境污染事故水环境污染事故污染事故污染事故的发生的发生信息的获得信息的获得包括污染事包括污染事故的种类，故的种类，发生情况，发生情况，污染情况等污染情况等确定污染物确定污染物的种类的种类仪器的准备，仪器的准备，考虑周全，准考虑周全，准备充分备充分VOCs便携式便携式GC-MS傅立叶红外傅立叶红外检气管等检气管等SVOCsNVOCs布点分析布点分析现场快速采样现场快速采样实验室仪器分析，实验室仪器分析，做好标线及前处做好标线及前处理器材理器材采样布点采样布点总总 结结快速判断污染物种类，浓度，污染范围，快速判断污染物种类，浓度，污染范围，为事故处置、正确决策赢得宝贵的时间为事故处置、正确决策赢得宝贵的时间