环境监测复习重点.docx

第一章 绪论
环境监测概念及对象
环境监测的分类和特点
（1） 环境监测的分类：
按监测目的的分类：监视性监测（对指定的有关项目进行定期的，长时间的监测，以确定环境质量及污染源状况，评价控制措施的效果。）
特定目的监测（污染事故监测，仲裁监测，考核验证监测，咨询服务监测）
研究性监测（针对特定性目的的科学研究而进行的高层次的监测）
按监测介质对象分类的：可分为水质监测，空气监测，土壤监测，固体废弃物监测，生物
监测，生态监测，噪声和振动监测，电磁辐射监测，放射性监测，
光监测，卫生监测等。
此外按照专业部门进行分类：气象监测，卫生监测，资源监测
环境污染特点
（2） 环境监测的特点：
1，环境监测的综合性：监测手段（包括化学，物理，生物，物理化学，生物化学，生物物理等一切可以表征环境质量的方法）
监测对象（包括空气，水体，土壤，固体废物，生物等客体）
监测数据的处理（综合考虑才能正确阐明数据的内涵）
2，环境监测的连续性：由于环境污染具有时空性等特点，因此，只有坚持长期测定，才能
从大量的数据中揭示其变化规律，预测其变化趋势，数据样本越多
预测的准确度就越高。
3，环境监测的追踪性：为使监测结果具有一定的准确性，并使数据具有可比性，代表性和
完整性，需要建立环境监测的质量保证体系，以对见测量值追踪体
予以监督。
二，环境优先污染物和优先监测
1， 优先污染物：经过优先过程选择的污染物成为优先污染物
2， 优先监测：对优先污染物进行的监测称为优先监测
3， 优先污染物的特点（筛选原则）：难以降解，在环境中有一定的残留水平，出现频率较高，具有生物积累性，“三致”物质（致癌，致畸，致突变），毒性较大的污染物，以及现代已有检出方法的而污染物等。
环境标准定义

三，环境标准的分类和分级：
1， 我国环境标准的分类：环境质量标准，污染物排放标准，环境基础标准，环境方法标准，环境标准物质标准，环保仪器、设备标准
2， 环境标准分级：国家标准，地方标准，行业标准
第二章 水和废水的监测
一，水质监测方案的测定
监测方案是完成一项监测任务的程序和技术方法的总体设计，制定时须首先首先确定监测目的，然后在调查研究的基础上确定监测项目，布设监测点，合理安排采样频率和采样时间，选定采样方法和分析测定技术，提出监测报告等，制定质量控制和保证措施及实施计划等。
（一） 地面水水质监测方案的制定
1， 基础资料的收集：水体的水文，气候，地质和地貌资料；水体沿岸城市分布，工业布局，污染源以及排污情况；水体沿岸的资源现状和水资源的用途；历年水质监测资料。
2， 监测断面和采样点的设置
（1）设置原则P37
（2）河流监测断面的布设
为评价完整江河水系的水质，需要设置背景断面，对照断面，控制断面和消减断面；对于某一河段，只需要设置对照，控制和消减在三种断面。
（一） 背景断面：设在基本上未受人类活动影响的河段，用于评价一完整水系污染程度。
（二） 对照断面：为了解流入监测河段前的水体水质状况而设置。这种断面应设在河流进入城市或工业区以前的地方，避开各种污水废水流入和回流处。一个河段一般只设置一个对照断面。
（三） 控制断面：为评价监测河段两岸污染源对水体水质影响而设置。设在排污区下游（一般为500-1000M处）污水与河流基本混匀处。在流经特殊要求地区（引用水源地，风景游览区等）的和河段上也应设置。
（四） 消减断面：是指河流受纳废水和污水后，经稀释扩散和自净作用，使污染物浓度显著降低的断面，通常设在城市或工业区最后一个污染口下游1500M以外的河段上。
（3）湖泊、水库监测垂线的布设
湖泊、水库通常只设监测垂线：在湖的不同水域按照水体类别和功能设置监测垂线；湖区若无明显功能分区，可用网格法均匀设置监测垂线。
（4）海洋
（5）采样点的确定
设置监测断面后，应根据水面的宽度确定断面上的采样垂线，再根据次采样垂线处水深确定采样点的数目和位置。
a) 对于江，河水系，当水面宽≤50时，只设一条中泓垂线；水面宽50~100时，在左右近岸有明显水流处各设一条垂线；水面>100时，设左，中，右三条垂线，如证明断面水质均匀，可仅设中泓垂线。
b) 在一条垂线上，当水深≤5m时，只在水面下0.5m处设置一个采样点；水深不足1m时，在1/2水深处设置采样点；水深5~10m时，在水下0.5m处和河底以上0.5m处各设一个采样点；水深>10m时，在水面下0.5m，1/2水深和河底以上0.5m处各设一个采样点。
c) 湖泊和水库监测垂线上采样点的布设和河流相同，
d) 海域的采样点也根据水深分层设置，如水深50~100m，在表层，10m层，50m层，和底层设采样点。
3， 采样时间和采样频率的确定
（1） 饮用水水源地全年采样监测12次，采样时间根据具体情况选定
（2） 对于较大水系干流和中小河流，全年采样监测次数不少于6次，采样时间为丰水期、枯水期和平水期，每期采样两次。流经城市或工业区，污染较重的河流，游览水域，全年监测不少于12次。
（3） 背景断面每年采样一次。
（二），地下水水质监测方案的制定
1，调查研究和收集资料
2，采样点的布设
通常布设两类采样点：对照监测井和控制监测群。
对照监测井：设在地下水流向的上游不受监测地区污染源影响的地方
控制监测群：设在污染源周围不同位置，特别是地下水流向的下游方向。
3，采样时间和采样频率

二，水样的采集和保存
1 水样的类型：瞬时水样（指在某一时间和地点从水体中随即采集的分散水样。当水体水
质稳定，或其组分在相当长的时间或相当大的空间内变化不大时，瞬时水样有很好的代表性；当水体组分及含量随时间和空间变化时，就应隔时，多点采集瞬时样。）
混合水样：指在同一采样点不同时间所采集的瞬时水样混合后的水样。适用于流量恒定，但水质优变化的污染源和用于观察平均浓度。
综合水样：把不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合后所得到的样品。
2 水样的采集
（一） 采样前的准备：塑料容器：金属，放射性元素和其它无机物
玻璃容器：有机物，生物类
（二） 采样方法和采样器
a 在河流、湖泊、水库、海洋中采样：常乘监测船或采样船，等到采样点采集，也可以涉水和在桥上此采集。
b 采集表层水水样：可用适当的容器如塑料筒等直接采样（一般在0.3~0.5m处）
c 采集深水水样：可用简易采水器，深层采水器，采水泵，自动采水器等
d 溶解采样：双瓶采样
e 海水采样：颠倒采水器
3 地下水的采集
（1）井水：抽水机设备，水数分钟——采样容器取水样
(2)自喷泉水：涌水口处直接采样
非自喷泉水：抽水机设备
4 水样的采集
（1） 浅层废水：采样容器直接采集
（2） 深层废水：深层采样器
（3） 自动采样：采用自动采水器可自动采集瞬时水样各混合水样。
5 采集水样注意事项
测定悬浮物，PH，溶解氧，生化需氧量，油类，硫化物，余氯，放射性，微生物等项目要单独采样。PH，溶解氧，电导率需要现场测定。
采样时必须认真填写采样登记表，每个水样瓶都要贴标签。
6 水样的运输和保存
水样的保存方法
（1） 冷藏或冷冻法
冷藏或冷冻的作用是抑制微生物活动，减缓物理挥发和化学反应速率。
在-18~-22℃的冷冻条件下会提高N,P,Si.Ba的稳定性。
（2） 加入化学试剂保存法
a 加入生物抑制剂：如在测定氨氮，硝酸盐氮，化学需氧量的水样中加入HgCl2，可抑制生物的氧化还原作用；对于定酚的水样，用H3PO4调制PH为4，加入适量的CuSO4,即可抑制笨酚菌的活动。加入CCl4，在水面形成油膜，隔绝空气。
b 调节PH值
c 加入氧化剂或还原剂：如测定硫化物的水样，加入抗坏血酸，可以防止氧化
三，水样的预处理
目的：环境水样所含组分复杂，并且多数污染组分含量低，存在形态各异，所以在分析测定之前，往往需要进行预处理，以得到欲测组分适合测定方法要求的形态、浓度和消除共存组分干扰的式样体系。
（一） 水样的消解
当测定含有有机物水样中的无机元素时，需要进行消解处理。消解处理的目的是破坏有机物，溶解悬浮性固体，将各种价态的欲测元素氧化成单一高价态或转变成易于分离的无机化合物。消解水样的方法有湿式消解法和干式消解法
（1）湿式消解法：硝酸消解法：用于较清洁的水样
硝酸-高氯酸消解法：消解含难氧化有机物的水样
硝酸-硫酸消解法：硝酸沸点低硫酸沸点高，可提高消解温度和消解效果
硫酸-磷酸消解法：有利于消除三价铁离子等的干扰。
硫酸-高锰酸钾消解法：常用于消解测定汞的水样。
多元消解法：如测总铬的水样时，用硫酸，磷酸和高锰酸钾消解。
碱分解法：氢氧化钠（或氨水）和过氧化氢。
（2）干灰化法
本方法不适用于处理测定易挥发组分：砷，汞，镉，硒，锡等的水样。
（二） 富集与分离
目的：当水样中的预测组分含量低于测定方法的测定下限时，就必须进行富集或浓缩。当有共存干扰自焚时，就必须采取分离或掩蔽措施。产用方法有：过滤，气提，顶空，是、蒸馏，溶液萃取，离子交换，吸附，共沉淀，层析等。
（1） 气提法：例如用冷原子荧光法测定水样中的汞时，先将汞离子用氯化亚锡还原为原子态汞，在利用汞易挥发的性质，通入惰性气体将其吹出并送入仪器测定。
（2） 顶空法：常用于测定挥发性有机物或挥发性无机物水样的预处理。
（3） 蒸馏法：测定水中挥发酚、氰化物、氟化物的时候在酸性介质中进行常压蒸馏；测定水中氨氮时，在碱性介质中进行常压蒸馏
（4） 溶剂萃取法：基于物质在互不相容的两种溶剂中分配系数不同，进行组分分离富集。
（5） 固相萃取法：水样中欲测组分与共存干扰组分在固相萃取剂上作用力强弱不同，使他们彼此分离。
（6） 吸附法：活性炭可用于吸附金属离子或有机物：例如对含微量Cu2+,Cd2+,Pb2+,Fe2+de 的水样。
四，物理指标检验
1，水温：水温测量应在现场进行，常用的测量仪器有水温计，颠倒温度计和热敏电阻温度 计。
2，臭和味：清洁的地表水和地下水和生活饮用水都要求不得优异臭、异味，而被污染的水往往会有异臭和异味。其主要测定方法优定性描述法和阈值法。
3，色度：水的颜色分为表色和真色。真色指去除悬浮物后的水的颜色，没有去除悬浮物的水具有的颜色称为表色。水的色度一般指真色。水的颜色常用以下方法测定：钴铂标准比色法和稀释倍数法
4， 浊度：浊度是反映水中的不溶解物质对光线透过时阻碍程度的指标，通常只用于天然水和饮用水。常用方法有：目视比浊法，分光光度法，浊度仪法。
5， 透明度：指水样的澄清程度。常用铅字法和塞氏盘法。
6， 残渣：水中的残渣分为总残渣，可滤残渣和不可滤残渣三种。他们是表征水中溶解性物质、不溶解性物质含量的指标。
7， 矿化度：矿化度是水化学成分测定的重要指标，用于评价水中总含盐量，是农田灌溉用水适用性评价的主要指标之一。该指标一般只用于天然水。
8， 电导率：是指相距1cm的两平行金属板电极间充以1cm2电解质溶液所具有的电导。
9， 氧化还原电位：其测定方法为以铂电极作指示电极，饱和甘汞电极作参比电极，与水样组成原电池，用晶体管毫伏计或通用PH计测定铂电极对于甘汞电极的氧化还原电位，然后再换算相对于标准氢电极的氧化还原电位作为报告结果。
五，金属化合物的测定
金属以不同的形态存在时其毒性不同，所以要测定可过滤金属，不可过滤金属和金属总量。
1， 铝
铝的测定方法主要有电感耦合等离子体原子发射光谱法，间接火焰原子吸收法和分光光度法。
电感耦合等离子体原子发射光谱法：
方法原理：电感耦合等离子体焰矩温度可达6000~8000K，当将试样由进样器引入雾化器，并将氩载气带入焰矩时，则试样中组分被原子化、电离、激发，以光的形式发射出能量。不同元素的原子在激发或电离时，发射不同波长的特征光谱，故根据特征光的波长可进行定性分析；元素的含量不同时，发射特征光的强弱也不同，据此可以进行定量分析I=aCb
优点：准确度和精密度高，检出限低，测定快速，线性范围宽，可同时测定多种元素等。
间接火焰原子吸收法：P69
2， 汞
双硫腙分光光度法
方法原理：水样在酸性介质中与95℃用高锰酸钾和过硫酸钾消解，将无机汞和有机汞转化为二价汞后，用盐酸羟胺还原过剩的氧化剂，加入双硫腙溶液，与汞离子反映生成橙色螯合物，用三氯甲烷或四氯化碳萃取，在加入碱溶液洗去萃取液中过量的双硫腙，于485nm波长处测其吸光度，以标准工作曲线法定量。
冷原子吸收法
方法原理：水样经消解后，将各种形态的汞转变成二价汞，再用氯化亚锡将二价汞还原成元素汞。利用汞易挥发的特点，在室温下通入空气或氮气流将其汽化，载入冷原子吸收测汞仪，测量对特征波长光的吸光度，与汞标准溶液的吸光度进行比较定量。汞原子蒸汽对253.7nm的紫外光有强烈的吸收，并在一定浓度范围内，吸收光度和浓度成正比。
冷原子荧光法
方法原理：该方法是将水样中的汞离子还原为基态汞原子蒸汽，吸收253.7nm的紫外光后，被激发而发射特征共振荧光，在一定的测量条件下和较低的浓度范围内，荧光强度和汞浓度成正比。
3， 镉
火焰原子吸收法
方法原理：将待测元素的溶液通过原子化系统喷成细雾，随载气进入火焰，并在火焰中解离成基态原子，当空心阴极灯辐射出待测元素的特征波长光通过火焰时，因被火焰中待测元素的基态原子吸收后而减弱。在一定的实验条件下，特征波长光强的变化与火焰中待测元素基态原子的浓度有定量关系，从而与试样中待测元素的浓度(x)有定量关系：A=k’x
石墨炉原子吸收法测定镉，铜，铅P77
双硫腙分光光度法
方法原理： 在强碱性介质中，镉离子与双硫腙反应，生成红色螯合物，用三氯甲烷萃取分离后，于518nm处测其吸光度，用标准曲线法定量。
阳极溶出伏安法：
方法原理：这种方法是先使待测离子于事宜的条件下在微电极上进行富集，然后再利用改变电极电位的方法将被富集的金属氧化溶出，并记录其伏安曲线。根据溶出峰电位进行定性，根据峰电流大小进行定量。
4， 铅
测定水体中铅的方法与测定镉的方法相同。广泛采用原子吸收分光光度法和双硫腙分光光度法，也可以用阳极溶出伏安法，示波极谱法，和电感耦合等离子体发射光谱法。
5， 铜
水中铜的测定方法有原子吸收分光光度法，二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法，和新亚铜灵萃取分光光度法，阳极溶出伏安法，示波极谱法，ICP-AES法。
二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法
方法原理：在PH为1~9的氨性溶液中，铜离子与二乙氨基二硫代甲酸钠作用，生成摩尔比为1：2的黄棕色胶体络合物，该络合物可被四氯化碳或三氯甲烷萃取，其最大吸收波长为440nm。
6， 锌
原子吸收分光光度法测锌，灵敏度较高，干扰少，适用于各种水体。此外，还可以选用双硫腙分光光度法，阳极溶出伏安法或示波极谱法，ICP-AES法。对于锌含量较高的废水，为了避免高倍稀释引入的误差，可选用双硫腙分光光度法，对于高盐度的废水和海水中微量锌的测量，可选用阳极溶出伏安法或示波极谱法。
7， 铬
水中铬的测定方法主要有二苯碳酰二肼分光光度法，原子吸收分光光度法，等离子体发射光谱法，和硫酸亚铁铵滴定法。
二苯碳酰二肼分光光度法
方法原理：在酸性介质中，六价铬与二苯碳酰二肼反应，生成紫红色络合物，于540nm波长处进行比色测定。总铬的测定要首先将水样中的三价铬用高锰酸钾氧化成六价铬，过量的高锰酸钾用亚硝酸纳分解，过量的亚硝酸钠用尿素分解。然后过程如六价铬。
火焰原子吸收法测定总铬
方法原理：经消解处理的水样喷入空气-乙炔富然火焰，铬的化合物被原子化，与357.9nm波长处测其吸光度，用标准曲线法进行定量。
硫酸亚铁铵滴定法：
方法原理：本方法适用于总铬浓度大于1mg/L的废水。其原理为在酸性介质中，以银盐作催化剂，用过硫酸铵将三价铬氧化成六价铬，加入少量氯化钠并煮沸，除去过量的过硫酸钠和反应中的氯气。以苯基代邻氨基苯甲酸坐指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，至溶液为亮绿色。根据硫酸亚铁铵溶液的浓度和进行试剂空白校正后的用量，可计算出水样中总铬的含量。
8， 砷
测定水中砷的方法有：新银盐分光光度法，二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法，原子吸收分光光度法，原子荧光法，ICP-AES法
新银盐分光光度法
方法原理：用硼氢化钾在酸性溶液中产生新生态氢，将水样中无机砷还原成砷化氢气体，用硝酸-硝酸银-聚乙烯醇-乙醇溶液吸收，则砷化氢将吸收溶液中的银离子还原成单质胶态银，使溶液成黄色，其颜色强度与生成氢化物的量成正比。该黄色溶液对400nm光有最大吸收。以空白吸收液为参比测其吸光度，用标准曲线法测量。
二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法
方法原理：用碘化钾，酸性氯化亚锡作用下，五价砷被还原成三价砷，并与新生态氢反应，生成气态砷化氢，被吸收于二乙氨基二硫代甲酸银-三乙醇胺的三氯甲烷溶液中，生成红色的胶体银，在510nm波长处，以三氯甲烷为参比测其经空白校正后的吸光度，用标准曲线法定量。
六，非金属无机物的测定
（一） 酸度和碱度
酸度是指水中所含能与强碱发生中和作用的物质的总量。
测定酸度的方法优酸碱指示剂滴定法和电位滴定法
总酸度：用酚酞做指示剂（其变色的pH值是8.3），测得的酸度成为总酸度，包括强酸和弱酸。强酸酸度：用甲基橙做指示剂（其变色范围是3.7），测得的酸度是称强酸酸度。
碱度是指水中所含能与强酸发生中和作用的物质总量。
其测定方法与酸度的测定方法相同
（二）PH值
PH值是最常用的水质指标之一。天然水的PH值多在6~9范围内。饮水PH值要求在6.5~8.5之间；工业用水的PH值必须保持在7.0~8.5之间。
测定水的PH值的方法有：玻璃电极法和比色法
（三）溶解氧
溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。水中溶解氧的含量与大气压力，水温和含盐量等因素有关。
测定水中溶解氧的方法有碘量法及其修正法和氧电极法
碘量法：在水样中加入硫酸锰和酸性碘化钾，水中的溶解氧将二价锰氧化成四价的锰，并生成氢氧化物沉淀。加酸后，溶解沉淀，四价锰又可氧化碘离子释放出与溶解氧量相当的游离碘。当水中含有氧化性物质，还原性物质及有机物时，会干扰测定，应预先消解并根据不同的干扰物质采用修正的碘量法。
（四）氰化物
氰化物包括简单氰化物，络合氰化物和有机氰化物。水中氰化物的测定方法有硝酸银法滴定法，异烟酸-吡唑啉酮分光光度法，异烟酸-巴比妥分光光度法，催化快速法和离子选择电极法。滴定法适用于高浓度水样；电极法不稳定，已较少使用；异烟酸-巴比妥分光光度法灵敏度高。
通常采用在酸性介质中蒸馏的方法预处理水样。
在弱酸条件下，水样中的氰化物与氯胺T作用生成氯化氰；氯化氰与异烟酸作用，其生成物经水解生成戊烯二醛；戊烯二醛再与巴比妥酸作用生成紫蓝色燃料；在一定浓度范围内，颜色深度与氰化物含量成正比，在分光光度计上与600nm波长处测量其吸光度，再与标准系列的吸光度比较确定其氰化物的含量。
（五）氟化物
测定水中氟化物的方法：；离子色谱法，氟离子选择电极法，氟试剂分光光度法，和硝酸钍滴定法。离子色谱法方法便捷，测定快速，干扰较小；电极选择法选择性较好，适用浓度范围较宽。
离子色谱法：是利用离子交换原理，连续对共存多种阴离子或阳离子进行分离后，导入监测装置进行定性分析和定量测定的方法。根据电导峰的峰高，与混合标准溶液相应阴离子的峰高比较，即可得水样中各阴离子的浓度。
（六）含氮化合物
1，氨氮
水中的氨氮是指以游离氨（NH3）和 离子氨（NH4+）形式存在的氮。
测定水中氨氮的方法有纳氏试剂分光光度法，水杨酸-次氯酸盐分光光度法，气相分子吸收光谱法，电极法和滴定法
气相分子吸收光谱法：水样中加入次溴酸钠，将氨及铵盐氧化成亚硝酸钠，在加入盐酸和乙醇溶液，则亚硝酸盐迅速分解，生成二氧化氮，用空气载入气相分子吸收光谱仪的吸光管，测量该气体对锌空心阴极灯发射的213.9nm特征波长光的吸光度，以标准曲线法测定。
2，亚硝酸盐氮
亚硝酸盐氮是氮循环的中间产物。
水中亚硝酸盐氮的测定方法有：离子色谱法，气相分子吸收光谱法和N-（1-萘基）-乙二胺分光光度法。
N-（1-萘基）-乙二胺分光光度法：在PH值为1.8±0.3的酸性介质中，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸胺反应，生成重氮盐，再加入N-（1-萘基）-乙二胺偶联生成红色染料，于540nm处进行比色测定。
3，硝酸盐氮
硝酸盐是悠扬环境中最稳定的含氮化合物
水中硝酸盐氮的测定方法有：酚二磺酸分光光度法，镉柱还原法，戴氏合金还原法，离子色谱法，紫外分光光度法，离子选择电极法和气相分子吸收光谱法等。
酚二磺酸分光光度法：硝酸盐在无水存在的情况下与酚二磺酸反应，生成硝基二磺酸酚，于碱性溶液中又生成黄色的硝基酚二磺酸三钾盐，于410nm处侧其吸光度，并与标准溶液比色定量。
4，凯氏氮
指以基耶达法测得的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。
凯氏氮的测定要点是取适量水样于凯氏烧瓶中，加入浓硫酸和催化剂，加热消解，将有机氮转变成氨氮，然后在碱性介质中蒸馏出氨，用硼酸溶液吸收，以分光光度法或滴定法测定氨氮含量，即为水样中的凯氏氮含量。
5，总氮
（七）硫化物
水中硫化物包含溶解性的额H2S，HS-，S2-，酸溶性的金属硫化物，以及不溶性的硫化物和有机硫化物。
测定水中硫化物的主要方法有对氨基二甲基苯胺分光光度法，碘量法，气相分子吸收光谱法，间接原子吸收法，离子选择电极法。
对氨基二甲基苯胺分光光度法：在含高铁离子的酸性溶液中，硫离子与对氨基二甲基苯胺反应，生成蓝色亚甲基染料，颜色深度与水样中硫离子浓度成正比，于665nm波长处比色定量。
（八）磷
水样的消解：P108
正磷酸盐的测定方法：离子色谱法等
七，有机污染物的测定
1，综合指标：化学需氧量，生化需氧量，总有机碳
类别指标：挥发酚，石油类，硝基苯类等
2，生化需氧量（BOD）
生化需氧量是指在有溶解氧的条件下，好样微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。
五天培养法：五天培养法也称为标准稀释法或稀释接种法。原理：水样经过稀释以后，在20℃±1℃条件下培养5天，求出培养前后水样中溶解氧含量，二者的差值为BOD5.
公式：P115
.八，活性污泥
定义：活性污泥是微生物群体及他们所吸附的有机物质和无机物质的总称。微生物群体主要包括细菌，原生生物和藻类等。.

第三章 空气和废气监测
一，空气污染基本知识
（一）空气污染源：空气污染源可分为自然源和人为源两种。自然污染源是由于自然现象造成的，如火山爆发时喷射的大量粉尘，二氧化硫气体等。森林自然火灾产生大量二氧化碳，碳氢化合物，热辐射等。人为污染源时由于人类的生产和生活活动造成的，是空气污染的主要来源，气主要包括：工业企业排放的废气，交通运输工具排放的废气，室内空气污染源。
（二）空气中的污染物以及其存在状态
1，根据空气污染物的形成过程，可将其分为一次污染物和二次污染物。
其中一次污染物是直接从各种污染源排放到空气中的有害物质。常见为：二氧化硫，氮氧化物，一氧化碳，碳氢化合物，颗粒物质等。
二次污染物是一次污染物在空气中相互作用或他们与空气中的正常组分发生反应所产生的新污染物。
2，空气中的污染物质的存在状态是由其自身的理化性质及形成过程决定的，一般将其分为分子状态污染物和粒子状态污染物。
分子状态污染物：如二氧化硫，氮氧化物，一氧化碳，氯化氢，氯气，臭氧等。
粒子状态污染物：通常将其分为降尘和可吸入性颗粒物。粒径大于10um的颗粒物叫做降尘，粒径小于10um的颗粒物叫做可吸入性颗粒物（PM10）或叫做飘尘。空气中污染常规测定项目---总悬浮颗粒物（TSP）是粒径小于100um颗粒物的总称。
二，空气中污染物的浓度表示方法
空气中污染物浓度有两种表示方法：即单位体积质量浓度和体积比浓度。
1，单位体积质量浓度：单位体积质量浓度是指单位体积空气中所含污染物的质量数，常用mg/m3或ug/m3表示，这种方法对任何状态的污染物都适用。
2，体积比浓度:是指100万体积空气中所含污染物的体积数，常用m L/m3或uL/m3表示，这种方法只适用于气态或蒸汽态物质
三，空气污染监测方案的制定
采样点的布设：
1，布设采样点的原则和要求：
a采样点应设在整个监测区域的高，中，低三种不同污染物浓度的地方
在污染源比较集中，主导风向比较明显的情况下，应将污染源的下风向作为主要监测范围，b布设较多的点，上风向布设少量点作为对照。
c工业比较密集的城区和工矿区，要适当多布设采样点，在城市郊区和农村，人口密度比较小及污染物浓度低的地区，可酌情少设采样点，
d采样点的周围要考扩
e采样高度据监测目的而定，研究大气对人体的危害，采样口应在离地面1.5~2处，连续采样例行监测采样口高度应距地面3~15m处。
2，采样点数目的确定：
在一个监测区域内，采样点设置数目应根据监测范围大小，污染物的空间分布和地形地貌特征，人口分布情况及其密度，经济条件。
具体设置见P153列表
3，采样点的布设方法
a 功能区布点法
按功能区布点法多用于区域性常规监测，先将监测区域划分为工业区，商业区，居住区，工业区和居住混合区，交通稠密区，清洁区等，再根据具体污染情况和人力，物力条件，在各功能区设置一定数量的采样点，各功能区的采样点数不要求平均，在污染源集中的工业区和人口较密集的居住区多设采样点。
b 网格布点法
这种布点法是将监测区域地面划分成若干均匀网状方格，采样点设在两条直线的交点处或方格中心。网格大小视污染源强度，人口分布等条件而确定。若主导风向明显，下风向布设应多一些，一般约为采样点总数的60%。对于有多个污染源，且污染源分布较均匀的地区，常采用这种方法。它能较好的反应污染物的空间分布。
c 同心圆布点法
这种方法主要用于多个污染源构成污染群，且大污染源较集中的地区。先找出污染群的中心，以此为圆心在地面上画若干个同心圆，再从圆心作若干条放射线，将放射线与圆周的交点作为采样点。不同圆周上的采样点数不一定相等或均匀分布，常年主导风向的下风向比上风向多设一些点。
d 扇形布点法
扇形布点法适用于孤立的高架点源，且主导风向明显的地区。以点源所在位置为原点，主导风向作为轴线，在下风向地面上划出一个扇形区作为布点范围。扇形的角度一般为45°。采样点应设在距离点源不同距离的若干弧线上。上风向设置对照点。
四，空气样品的采集方法和采样仪器
（一）采集空气样品的方法可归纳为直接采样法和富集采样法两类
(二)采样器的组成：
空气污染物监测多采用动力采样法，其采样器主要由收集器，流量计和采样动力三部分组成。
1，收集器：收集器是补集空气中欲测污染物的装置。前面介绍的气体吸收管，填充柱，滤料，冷凝采样管等都是收集器，需根据被捕集物质的存在状态，理化性质等选用。
2，流量计：流量计是测量气体流量的仪器，而流量是计算气体体积的参数，常用的流量计有皂膜流量计，空口流量计，转子流量计，临界孔流量计，湿式流量计，=等。
3，采样动力：采样动力为抽气装置，要根据所需采样流量，收集器类型及采样点的条件进行选择，并要求其抽气流量稳定，运行能力强，噪声小和能满足抽气速度要求。
注射器，连续抽气筒，双连球等手动采样动力适用于采样气量小，无市电供给的情况。对于采样时间较长和采样速度要求较大的场合，需要适用电动抽气泵，如薄膜泵，电磁泵等。
（三）采样效率
采样方法或采样器的采样效率是指在规定的采样条件下所采集到的污染物量占其总量的百分数。
a, 采集气态和蒸汽态污染物质效率的评价方法
绝对比较法和相对比较法
b, 采集颗粒物效率的评价方法
对颗粒物的采集效率有两种表示方法：一种是用采集颗粒数效率表示，即所采集到的颗粒物数占总颗粒物总质量的百分数。另一种是质量采样效率，即所采集到的颗粒物质量占颗粒物总质量的百分数。
五，气态和蒸汽态污染物物质的测定
1，二氧化硫
测定空气中SO2的方法主要有分光光度法，紫外荧光法，电导法，定点位电解法和气象色谱法。
四氯汞钾溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法
原理：空气中的SO2被四氯汞钾溶液吸收以后，生成稳定的二氯亚硫酸盐混合物，该络合物再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用，生成紫色络合物，其颜色深浅与SO2含量成正比。
紫外荧光法：P173
2,氮氧化物的测定
盐酸萘乙二胺分光光度法，化学发光法，原电池库伦法及定点位电解法。
盐酸萘乙二胺分光光度法：
原理：用冰乙酸，对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺配成吸收液采样，空气中的NO2被吸收转变成亚硝酸和硝酸。在冰乙酸存在的条件下，亚硝酸与对胺基苯磺酸发生重氮化反应，然后再与盐酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮燃料。其颜色深浅与气样中NO2浓度成正比，因此分光光度法测定。
3，一氧化碳的测定
测定空气中一氧化碳的方法有非分散红外吸收法，气相色谱法，定电位电解法，汞置换法等。
汞置换法：
原理：汞置换法也叫做间接冷原子吸收法，该方法基于气样中的CO与活性氧化汞在180~200℃发生反应，置换出汞蒸气，带入冷原子吸收测汞仪测定汞的含量，在换算成CO浓度。
4，光化学氧化剂的测定
总氧化剂：是空气中除氧以外的那些显示有氧化性质的物质，一般指能氧化碘化钾析出碘的物质，主要有臭氧，过氧乙酰硝酸酯，氮氧化物等。
光化学氧化剂是指：除去氮氧化物以外的能氧化碘化钾的物质
测定空气中光化学氧化剂的方法主要有：硼酸-碘化钾分光光度法
原理：P180
5，臭氧的测定
空气中臭氧的次顶方法有：硼酸碘化钾分光光度法，靛蓝二硫酸纳分光光度法，化学发光法，和紫外线吸收法。
硼酸碘化钾分光光度法：
原理：用含有硫代硫酸钠的硼酸碘化钾溶液作为吸收液，空气中的O3等氧化剂氧化碘离子为碘分子，而碘分子又立即被硫代硫酸钠还原，剩余的硫代硫酸钠加入过量碘标准溶液氧化，剩余碘用352nm水作为参比测定其吸光度。同时采集零气，并准确加入与采集空气样品相同量的碘标准溶液，氧化剩余的硫代硫酸钠，于352nm测定剩余碘的吸光度，则气样中剩余碘的吸光度减去零气样剩余碘的吸光度即为气样中O3氧化碘化钾生成碘的吸光度。
6，氟化物的测定
空气中氟化物的测定方法有分光光度法，离子选择电极法
滤膜采样-离子选择电极法：
原理：用在滤膜夹中装有磷酸氢二钾溶液浸渍的玻璃纤维滤膜或碳酸氢钠-甘油溶液浸渍的玻璃纤维滤膜的采样器采样。则空气中的气态氟化物被吸收固定，尘态氟化物同时被阻留在滤膜上。采样后的滤膜用水或酸浸取后，用氟离子选择电极法测定。
7，硫酸盐化速率的测定
硫酸盐化速率：污染源排放到空气中的SO2，H2S,H2SO4蒸汽等含硫污染物，经过一系列氧化演变和反应，最终形成危害更大的硫酸雾和硫酸盐雾，这种演变过程的速度称为..
其测定方法：二氧化铅-重量法，碱片-重量法，碱片-离子色谱法，碱片-铬酸钡分光光度法
二氧化铅-重量法：
原理：空气中的SO2，硫酸蒸汽，H2S等与采样管上的二氧化铅反应生成硫酸铅，用碳酸钠溶液处理，使硫酸铅转化为碳酸铅，释放出硫酸根离子，再加入BaCl2溶液，生成BaSO4沉淀，用重量法测定，其结果以每日在100cm2二氧化铅面积上所含SO2的毫克数表示。
8，汞的测定：
其测定方法有：分光光度法，冷原子吸收法，冷原子荧光法
巯基棉富集-冷原子荧光法
原理：在微酸性介质中，用巯基棉富集空气中的汞及其化合物，采样后，用4.0mol/L的盐酸-氯化钠饱和溶液解吸汞及其化合物，经氯化亚锡还原为金属汞，用冷原子荧光测汞测定总汞的浓度。
9，总烃及其非甲烷烃的测定
总烃（THC）：指包括甲烷在内的具有挥发性的碳氢化合物
非甲烷烃（NMHC）:除甲烷以外的碳氢化合物。
其测定方法有：气相色谱法，光电离检测法
气相色谱法：其原理基于以氢火焰离子化检测器分别测定气样中的总烃和甲烷烃含量之差即为非甲烷烃的含量。
10，挥发性有机物和甲醛的测定
VOCs是指室温下饱和蒸汽压超过133.32Pa的有机物，如苯，卤代烃，氧烃等。
VOCs的测定方法：富集采样法采样，溶剂洗脱或热解析出被测定组分，用气相色谱法测定。
甲醛的测定：酚试剂分光光度法，乙酰丙酮分光光度法，气相色谱法，离子色谱法
酚试剂分光光度法：空气中的甲醛与酚试剂MBTH反应，生成嗪，在高铁离子存在下，嗪与酚试剂的氧化物反应生成蓝绿色化合物，自爱波长为630nm处用分光光度法测定。
六，颗粒物的测定
1，总悬浮颗粒物的测定（TSP）
方法：滤膜捕集-重量法
原理：用抽气动力抽取一定体积的空气通过已恒重的滤膜，则空气中的悬浮颗粒物被阻留在滤膜上，根据采样前后滤膜重量之差及采样面积，即可计算TSP 的浓度。
2，可吸入颗粒物的测定（PM10）
首先用切割器将大颗粒分离，然后用重量法和β射线吸收法，压电晶体差频法和光散射法
原理：大流量采样-重量法使用安装有大粒子切割器的大流量采样器采样，将PM10收集在已经恒重的滤膜上，根据采样前后滤膜重量之差及采气体积，即可算出浓度。
3，灰尘自然沉降量及其组分的测定
灰尘自然沉降量：指在空气环境条件下，单位时间靠重力自然沉降落在单位面积上的颗粒物量。
测定方法：p195
4，TSP中污染组分的测定
P197
七，降水监测
采样点的布设：人口50万以上的城市布设三个采样点，50万以下的城市布设两个采样点
测定项目：PH值，电导率，K+,Na+,Ca2+,Mg2+
八，污染源监测
（一）基本状态参数的测定
烟道排气的体积，温度和压力是烟气的基本状态参数，也是计算烟气流速，颗粒物以及有害物质浓度的依据
1，温度的测定
对于直径小，温度不高的烟道，可使用长杆水银温度计
对于直径大，温度高的烟道，可使用电热偶测温毫伏计测量。
2，压力的测量
烟气的压力分为全压(Pt),静压（Ps）,动压（Pv）Pt= Ps+ Pv
静压是单位体积气体所具有的势能，表现为气体在各个方向上作用于器壁的压力
动压是单位体积气体具有的动能，是使气体流动的压力。
全压是气体在管道中流动具有的总能量。
（1）测压管：常用的测压管有标准皮托管和S型皮托管
标准皮托管用于测量含尘量较少的烟气
S型皮托管用于测量含尘量较多的烟气
（2）压力计：常用的压力计有U型压力计和斜管式压力计
3，流速和流量的计算P208
4，烟尘浓度的测定
（1）原理：抽取一定体积烟气通过已知重量的捕尘装置，根据捕尘装置采样前后的重量差和采样体积，计算排气中烟尘浓度。测定排气烟尘浓度必须采用等速采样法，即烟气进入采样嘴的速度应与采样点烟气流速相等。
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