环境监测课件01绪论

环 境 监 测,Environmental Monitoring,环境监测是环境保护专业的骨干专业课程，是一门以实践性强、可操作性、基本功夫需较扎实的专业课。它为环境的分析提供全套的技术和技能。 所学学时：理论14h，实验32h。,学习内容 (1) 绪论 (2) 水和废水监测 (3) 空气和废气监测 (4)环境监测质量保证,这个工厂的废气能排放吗？,房间里的空气好吗?,这座城市适于居住吗？,环境监测的实质-环境介质的表征,溶解氧（DO）指溶解于水中分子态氧。测定方法碘量法；氧电极法。 清洁水样溶解氧接近饱和。当有大量藻类繁殖时，溶解氧可能过饱和； 当水体受有机物、无机物污染时，会使溶解氧含量降低，甚至趋近于零， 此时厌氧细菌繁殖活跃，水质恶化。,第一章 概述,第一节 环境监测的目的与分类 第二节 环境监测特点与监测技术概述 第三节 环境标准,第一节 环境监测的目的与分类,一、环境监测的目的 （1）根据环境质量标准，评价环境质量；,http:/www.zhb.gov.cn/,（2）根据污染特点、分布情况和环境条件，追踪寻找污染源，提供污染变化趋势，为实现监督管理、控制污染提供依据；,2005年11月13日，吉林石化公司双苯厂发生爆炸和污染物泄漏排放导致松花江 干流发生重大水环境污染事件 。,26日9时，松花江四方台水源地上游苏家屯断面硝基苯浓度超过国家标准2.88倍，10时硝基苯浓度超标2.14倍，12时，苏家屯断面硝基苯浓度超过国家标准0.99倍。,（3）收集环境背景数据、积累长期监测资料，为研究环境容量、实施总量控制、目标管理、预测预报环境质量提供依据； （4)为保护人类健康、保护环境，合理使用资源、制定环境法规、标准、规划服务。,二、环境监测的分类,按监测介质对象分类 大 气 污 染 监 测 水 质 污 染监 测 土 壤 和 固 废 监 测 生 物 监 测 噪声和振动污染监测 放射性污染监测,电磁辐射监测,其它,按监测目的分类,掌握环境质量状况 和污染物状况,排污许可证；三同时；污染治理项目竣工；污染物总量控制；,第二节 环境监测特点与监测技术概述,（一）环境污染的特点 1.时间分布性 （1）工厂排放污染物的种类和浓度随时间而变化； （2）河流的潮汛和丰水期、枯水期交替，使污染物浓度随时间而变化。 （3）随着气象条件的改变会造成同一污染物在同一地点的污染物浓度相差数十倍； （4）交通噪声随着不同时间内车辆流量的变化而变化。 2.空间分布性,3.环境污染与污染物含量的关系 有害物质引起毒害的量与其无害的自然本地值之间存在一种界限。 4.污染因素的综合效应,阈值,伦敦烟雾事件,粉尘表面吸附水，凝聚核，形成了浓雾；粉尘中含有Fe2O3，可以催化SO2氧化SO3,吸附在粉尘表面的水化合生成硫酸雾滴,在逆温层中，形成一种极其稳定的空气层，严重地阻碍着空气的对流运动，在逆温层下面的空气层中，有利于云雾的形成，而降低了能见度，更严重的是，使空气中的污染物不能及时扩散开。,二氧化硫、粉尘、逆温层,(二）环境监测的特点,(三）环境监测技术概述,环境监测的基本程序、技术路线及监测方案的制定,环境监测的基本程序 布点采样、分析测试、数据处理、质量控制、综合评价等 程序：根据监测目的，进行现场调查，收集相关信息和资料（水文、气候、地质、地貌、气象、地形、污染源排放情况，城市人口分布等）根据监测技术路线，设计并制定监测方案（包括监测项目、监测网点、监测时间、监测方法等）实施方案（布点采样、样品预处理、样品分析测试等）制定质量保证体系数据处理环境质量评价编制并提交报告。,环境监测的基本程序、技术路线及监测方案的制定,监测技术路线及环境监测方案的制定 （一）环境监测技术路线 环境监测技术路线是指在一定时期内，为完成一定的任务、达到一定的目的而采取的技术手段和途径。 特点： 稳定性与变动性 稳定性是指在一定时期内，技术路线一经确定，就保持其相对稳定。 变动性是指根据环境管理的需求和监测技术的发展，技术路线需定期或不定期地调整和完善。 技术手段和途径的多样性； 目标任务与手段途径的最佳适配性。,环境监测的基本程序、技术路线及监测方案的制定,监测技术路线及环境监测方案的制定 （二）监测方案的制定 环境监测方案是完成监测任务的总体构思和具体安排。 可行性和经济性 最佳监测方案：以科学的方法、简便的方式取得最佳效率的工作结果。 总原则：制定监测方案应以中国环境监测技术路线为指导，结合可行性、经济性、实用性原则及优先监测原则统筹考虑，做出全面规划、合理安排。,环境监测的基本程序、技术路线及监测方案的制定,监测技术路线及环境监测方案的制定 （二）监测方案的制定 （1）确定监测项目的原则 环境保护、工程设计、生产运行管理、科学研究等有不同目的要求，有各自侧重的监测项目。根据国家、地方及各行业对上述各项工作有关的标准及规范要求，确定监测项目。需进行监测的项目，必须有可靠的监测手段，并且监测结果有可比较的标准或能做出正确的解释和判断，否则将使监测结果陷入盲目性。 （2）划分监测范围的原则 根据监测目的和污染物排放情况、所在地区的自然条件和敏感区分布等因素来确定。,环境监测技术,1 化学分析法 （1）重量分析法 用适当方法将试样中的待测组分与其他组分分离，转化为一定称量形式，用称量的方法确定组分的含量。 缺点：操作麻烦，低浓度污染物时误差较大。 适用范围：大气中总悬浮颗粒物、降尘量、烟尘、粉尘、废水中总悬浮物、残渣、硫酸盐等。,（2）容量分析法 将一种已知准确浓度的溶液，滴加到含有被测物质的溶液中，根据化学计量反应完全时消耗标准溶液的体积和浓度确定组分的含量。 优点：操作方便，快速，应用范围广，费用低 缺点：灵敏度不高，对测定浓度太低的物质，不能得到满意的结果。 适用范围：水中酸碱度、NH3-N、CODcr、BOD5、DO、硬度、氯化物、氰化物、硫离子、酚等。,2 仪器分析法（物理化学）,优点：灵敏度、准确度、分辨率高、选择性好、相应快速、易实现连续自动分析。 缺点：仪器价格较贵，对分析人员技术水平要求较高。 适用范围：定性和定量分析绝大多数化学物质。 （1）光谱法 分光光度计；原子吸收分光光度计 （2）电化学分析法 电导分析法；离子选择性电极法 （3）色谱分析法 气相色谱；液相色谱 （4）质谱法及大型仪器联用,环境监测四大分析方法,分光光度法 原子吸收光谱法 色谱分析法（色质联用） 电化学分析法,（1）原子吸收法：分为冷原子吸收法、火焰原子吸收法和石墨炉原子吸收法。可测定多种微量和痕量金属元素。 （2）分光光度法：包括可见、紫外和红外分光光度法，可测定多种金属和非金属离子或化合物。在常规监测中占有较大比重。 （3）等离子发射光谱（ICP-AES）法：用于各种水剂底质、生物样品中多种元素的同时测定。一次进样，可同时测定1030个元素。 （4）电化学法：包括电位分析法；在常规检测中占一定比重。 （5）离子色谱：是一种将分离和测定结合于一体的分析技术。 （6）其他方法：化学法、原子荧光法等。,1.用于测定无机污染物的方法,（1）气相色谱（GC)和高效液相色谱：分离和分析有机污染物。其中高效液相色谱法适宜测定热稳定性和挥发性差，分子量大的有机污染物。 （2）气相色谱和质谱法（GC-MS）：对复杂环境样品中微量组分进行定性和定量分析； （3）其他方法：在常规监测中，化学法和分光光度法也有一定运用。,用于测定有机污染物的方法,2 仪器分析法（物理） 环境中的声光热电磁振动放射等物理量的监测。 如温度、电导率、噪声、放射性、气溶胶粒度。,3 生物监测,利用植物和动物在污染环境中产生的各种信息来判断环境质量的方法。 （1）生物体内污染物含量的测定；（2）观察生物在环境中受伤害症状；生物的生理生化反应；生物群落结构和种类变化。 优点：能直接反应环境质量对生态系统的综合影响；分析成本低廉；可在大范围内密集布点；专业属性强。 缺点：结果可比性差,水体严重污染的指示生物 颤蚓类、细长摇蚊幼虫、毛蠓、纤毛虫、绿色裸藻、小颤藻等，能在DO较低的条件下生活。颤蚓类是有机物污染十分严重水体优势种。颤蚓数量愈多，表示水体污染愈严重。 水体中等污染的指示生物 居栉水虱、瓶螺、轮虫、被甲栅藻、四角盘星藻、环绿藻、脆弱刚毛藻、蜂巢席藻等，它们对低DO有较好耐受能力，常在中度有机物污染的水体中大量出现。 清洁水体指示生物 蚊石蚕、扁蜉、蜻蜓幼虫、田螺、浮游甲壳动物、簇生枝竹藻等，只能在溶解氧很高、未受污染水体中大量繁殖。,当水体受到污染时，各种生物产生的反应不同。,SO2使叶片受害的症状主要出 现在叶脉间，呈现大小不等、无 一定分布规律的点、块状斑点， 与正常组织之间界线明显。伤斑 的颜色多为红棕色、土黄色。,紫花苜蓿对SO2最敏感，在SO2 浓度1.2mg/L的环境中暴露1h，显 示可见受害症状；浓度为20mg/L 时，只需暴露10min，叶面上就 会出现灰白色斑点。,选择分析方法的原则,选用标准分析方法或统一分析方法。 选用标准分析方法时，应本着企业标准服从行业标准，行业标准服从国家标准，旧标准服从新标准，各标准尽量与国际接轨的原则。若采用非标准分析方法时，也应当用标准方法进行比对，保证结果的可靠性。,选择分析方法的原则,含量高的污染物，一般选用准确度高的化学分析法（避免高倍数稀释或高倍数富集引起的大误差）；对含量低的污染物，宜选用仪器分析法；定性分析尽量选用简易法或生物监测法。 在条件许可下，尽可能选用单项专用测定仪，简化分析操作过程。,选择分析方法的原则,多组分测定时，尽可能选用分离和测定同进兼备的方法，以避免因样品预处理带来的操作误差。 尽可能选用连续自动监测技术和仪器。 应急监测和野外现场监测时，尽可能选用便携式快速测定仪或现场简易快速分析法。,选择分析方法的原则,总量控制监测、流域性监测、重点工程控制性监测、行政断面监测、能量监测、应急性监测及污染的随机在线监测等在布点、采样、分析上突破了传统方法。,经过优先选择的污染物称为环境优先污染物，简称为优先污染物（priority pollutants） 对优先污染物进行的监测称为优先监测 选择标准：潜在危险性大、在环境中出现频率高、残留高、有成熟监测方法、样品有广泛代表性,环境优先污染物和优先监测,三高：高灵敏度、高准确度、高分辨率 三化：自动化、标准化、计算机化 在野外事故现场测定要求快速、简便 环境监测的要求 准确可靠 快速灵敏 选择性好,环境优先污染物和优先监测,优先污染物,优先污染物的特点 难降解 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(致癌、致畸、致突变) 毒性较大 现代已有检出方法,我国的优先污染物“黑名单” 共有14类68种，其中有机物12类58种，占总数的85.3%，包括 10种卤代烃类 6种苯系物 4种氯代苯类 1种多氯联苯 7种酚类 6种硝基苯 4种苯胺 7种多环芳烃 3种酞酸酯 8种农药 丙烯腈 两种亚硝胺、氰化物 其余9种优先污染物为重金属及其化合物。,表1 中国环境优先污染物黑名单,表中标有“”符号者为推荐近期实施的名单，包括12个类别，48种有毒化学物质，其中有机物占38种。,第三节 环境标准,环境标准的定义 环境标准(Environmental Standards)定义：为了保护人群健康,防治环境污染，合理利用资源，促进经济发展，依据环境保护法和有关政策,对环境中有害成分含量及其排放源规定的限量阈值和技术规范。,总之，环境标准是环境管理的技术基础。,（一）中国环境标准体系,国家环境 保护行业 标 准,核心,支持,基础,国家环境质量标准和污染物排放标准,国家环境质量标准是对环境中有害物质和因素所作的限制性规定。从某种意义上讲是环境质量的目标标准。 国家污染物排放标准是对排