环境质量评价课件

第二章水和废水监测第一节水质污染与监测第二节水质监测方案制订第三节水样的采集和保存第四节水样的预处理第五节物理指标检验第六节金属化合物的测定第七节非金属无机物的测定第八节有机污染物的测定第九节底质监测第十节活性污泥性质的测定第一节水质污染与监测一、水资源及其水质污染水是人类社会的宝贵资源海水,97.30%淡水,2.70%全球水资源可利用1%不可利用99%淡水资源可利用的淡水资源只有江河、淡水湖和地下水的一部分按人均拥有水量计，我国仅有2200m3/人，约占世界平均水平的1/4。据上海2000年的统计，上海淡水资源：全球平均我国不可利用地表水需水量可利用地表水地下水总量：595.6亿m3地表水593.5亿m3可利用118.8亿m3地下水2.1亿m3上海2000年需水量为158.5亿m3（一）水质污染分类化学型污染——由酸碱、有机和无机污染造成的污染；物理型污染——色度、浊度、悬浮固体、热污染、放射性；生物型污染——生活污水、医院污水。（二）水体自净和水体环境容量污染物进入水体后首先被稀释，随后经过复杂的物理、化学和生物转化，使污染物浓度降低、性质发生变化，水体自然地恢复原样的过程称为自净。自净能力决定着水体的环境容量（洁净水体所能承载的最大污染物量。水解酶生活污水（淀粉、蛋白质、脂肪等）好氧菌氨基酸、脂肪酸、甘油、低分子糖CO2、H2O、无机盐（三）污染状况(2002年中国海域环境质量状况)1.水环境质量2.赤潮3.溢油4.海洋生物质量1.水环境质量2002年，我国海域未达到清洁海域的面积约17.4万km2，与2001年基本持平。其中，较清洁海域和中度污染海域面积约1.1万km2和1.8万km2，较上年分别增加近1.2万km2和0.2万km2；轻度污染海域和严重污染海域面积约为2.0万km2和2.6万km2，较上年分别减少近0.6万km2和0.7万km2。海渤海黄海东海南越江西西马亚来珠长江印度尼西亚南台湾海南岛越南台湾湾菲律宾南海东沙群岛台海峡西沙群岛南沙群岛中沙群岛鸭绿江中国黄河滦河辽江河天津市广州市北海市汕头市北京市清洁海域较清洁海域轻度污染海域中度污染海域严重污染海域营口市秦皇岛市威海市青岛市连云港市上海市杭州市宁波市温州市福州市厦门市阳江市湛江市丹东市海口市三亚市大连市台北市香港澳门严重污染海域主要分布在长江口（杭州湾）、珠江口、辽河口等海域和少数人口集中、工业发达的大中城市沿海近岸海域；2002年，全海域海水中的主要污染物是无机氮、磷酸盐和铅；油类的污染程度明显减轻；全海域海水中铅的污染范围显著扩大，污染程度有所加重。图例海渤江黄河滦河辽河天津市北京市清洁海域较清洁海域轻度污染海域中度污染海域严重污染海域营口市秦皇岛市大连市烟台市渤海污染程度仍然较重，未达到清洁海域的面积约3.2万km2，占渤海总面积的比例由上年的24.6%增加到41.3%，主要是受铅污染的海域面积明显增加。主要污染物是无机氮、磷酸盐、铅和汞。渤海海水环境质量状况图珠江图例广州市阳江市汕头市香港澳门清洁海域较清洁海域轻度污染海域中度污染海域严重污染海域珠江口海水环境质量状况图图例上海市杭州市宁波市清洁海域较清洁海域轻度污染海域中度污染海域严重污染海域长江口（杭州湾）海水环境质量状况图2.赤潮2002年我国海域共发现赤潮73次，赤潮发生面积累计超过1万km2；部分海域及养殖区多次检测出亚历山大藻（Alexandrium）和裸甲藻（Gymnodrium）等有毒赤潮藻类，并在小范围内监测到有毒赤潮，在某些贝类中检测出赤潮毒素；11月福建连江海域发生的裸甲藻赤潮对当地的水产养殖业造成了近千万元的经济损失。赤潮发生时的红色波涛船行过赤潮海域时的红色浪花2000年发生在渤海湾的大面积赤潮天津广西江苏海南辽宁广东上海浙江河北山东福建141205321882005101520253035辽宁河北山东天津江苏上海浙江福建广东广西海南次数图2.12002年中国沿海各省、市、自治区赤潮发现次数图2.22002年中国沿海各省、市、自治区赤潮发生面积百分比3.溢油2002年我国无重大海上溢油事件发生。1976—1997年，我国海域共发生2300起溢油事故；溢油量超过25000吨；年平均溢油事故110起，年重大溢油事故5到7起；每次重大事故直接经济损失：几百万至上千万元图2.3海上溢油事故发生的海域4.海洋生物质量监测结果表明，与2001年相比，2002年全国近岸部分海域海洋贝类体内的铅、砷、镉等重金属含量较上年有所升高，石油烃含量总体水平无显著变化，粪大肠菌群含量偏高，个别地点贝类体内检测出赤潮毒素。图2.4海洋生物污染监测样品——鱼内脏的采集二、水质监测的对象和目的水质监测的分类环境水体监测水污染源监测水质监测的对象环境水体：地表水（江、河、湖、库、海水）地下水水污染源：工业废水生活污水和医院污水等水质监测的目的：(1)对江、河、水库、湖泊、海洋等地表水和地下水中的污染因子进行经常性的监测，以掌握水质现状及其变化趋势。(2)对生产、生活等废（污）水排放源排放的废（污）水进行监视性监测，掌握废（污）水排放量及其污染物浓度和排放总量，评价是否符合排放标准，为污染源管理提供依据。(3)对水环境污染事故进行应急监测，为分析判断事故原因、危害及制订对策提供依据。(4)为国家政府部门制定水环境保护标准、法规和规划提供有关数据和资料。(5)为开展水环境质量评价和预测预报及进行环境科学研究提供基础数据和技术手段。三、监测项目监测项目受人力、物力、财力的限制，不可能将所有的监测项目都加以测定，只能是对那些优先监测污染物加以监测。优先监测污染物：标准中要求控制、在环境中难以降解；危害大、毒性大、影响范围广；出现频率高，有可靠检测方法。（一）地表水监测项目水温、pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总氮（湖、库）、总磷、铜、锌、硒、砷、汞、镉、铅、铬（六价）、氟化物、氰化物、硫化物、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群。（二）生活饮用水监测项目常规检验项目：肉眼可见物、色、嗅和味、浑浊度、pH、总硬度、铝、铁、锰、铜、锌、挥发酚类、阴离子合成洗涤剂、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体、耗氧量、砷、镉、铬（六价）、氰化物、氟化物、铅、汞、硒、硝酸盐、氯仿、四氯化碳、细菌总数、总大肠菌群、粪大肠菌群、游离余氯、总α放射性、总β放射性。（三）废（污）水监测项目第一类：是在车间或车间处理设施排放口采样测定的污染物，包括总汞、烷基汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅、总镍、苯并（a）芘、总铍、总银、总α放射性、总β放射性。第二类：是在排污单位排放口采样测定的污染物，包括pH、色度、悬浮物、生化需氧量、化学需氧量、石油类、动植物油、挥发性酚、总氰化物、硫化物、氨氮、氟化物、磷酸盐、甲醛、苯胺类、硝基苯类、阴离子表面活性剂、总铜、总锌、总锰。四、水质监测分析方法1.国家或行业的标准分析方法其成熟性和准确度好，是评价其他监测分析方法的基准方法，也是环境污染纠纷法定的仲裁方法；《水和废水标准分析方法》（第四版）2.统一分析方法是经研究和多个单位的实验验证表明是成熟的方法。3.试用方法是在国内少数单位研究和应用过，或直接从发达国家引进，供监测科研人员试用的方法。标准分析方法和统一分析方法均可在环境监测与执法中使用。（一）选择监测分析方法的原则（二）监测分析方法的分类1.用于测定无机污染物的方法原子吸收法分光光度法等离子发射光谱（ICP-AES）法电化学法离子色谱法其他方法：化学法、原子荧光法、等离子发射光谱-质谱（ICP-MS）法、气相分子吸收光谱法等。2.用于有机污染物的监测分析方法气相色谱法（GC）高效液相色谱法（HPLC）气相色谱-质谱法（GC-MS）其他方法：有机污染物类别测定、耗氧有机物测定五、污染物形态分析1.污染物形态污染物形态是指污染物在环境中呈现的化学状态、价态和异构状态。一定形态的污染物在环境中有其发生和演变过程，并且在不同的条件下可转变为其他形态，具有不同强度的毒性。2.了解污染物形态的意义深入认识其环境行为正确评价对环境的影响设计污染物分析监测方案和治理方法3.对污染物形态进行分析常用的方法直接测定法：专一性的化学方法或物理化学方法，测定样品中污染物的各种形态，如用离子选择电极法测定离子态元素。分离测定法：是将样品中不同形态的待测组分用物理法（离心、超滤、渗析等）或物理化学法（萃取、层析、离子交换等）先进行分离，然后逐一测定。干法：是用电子探针、X射线衍射仪、核磁共振波谱仪等对颗粒状样品或生物样品进行非破坏性的形态分析。理论计算法：是利用被研究体系有关热力学数据进行计算，确定其形态的方法。第二节水质监测方案制订基础资料的收集监测断面和采样点的设置采样时间和采样频率的确定采样及监测技术的选择结果表达、质量保证及实施计划一、地面水水质监测方案的制订（一）基础资料的收集（1）水体的水文、气候、地质和地貌资料。如水位、水量、流速及流向的变化；降雨量、蒸发量及历史上的水情；河流的宽度、深度、河床结构及地质状况；湖泊沉积物的特性、间温层分布、等深线等。（2）水体沿岸城市分布、工业布局、污染源及其排污情况、城市给排水情况等。（3）水体沿岸的资源现状和水资源的用途；饮用水源分布和重点水源保护区；水体流域土地功能及近期使用计划等。（4）历年水质监测资料。（二）监测断面和采样点的设置1.监测断面的设置原则应在水质、水量发生变化及水体不同用途的功能区处设置监测断面（1）大量废水排入河流的居民区、工业区上下游；（2）湖泊、水库的主要出入口；（3）饮用水源区、水资源区域等功能区；（4）入海河流的河口处、较大支流汇合口上游和汇合后与干流混合处；（5）国际河流出入国际线的出入口处；（6）尽可能与水文测量断面重合。2.监测断面和采样点的设置为评价完整江河水系的水质，需要设置背景断面、对照断面、控制断面和削减断面；对于某一河段，只需设置对照、控制和削减（或过境）三种断面。(1)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。(2)对照断面：为了解流入监测河段前的水体水质状况而设置。一个河段一般只设一个对照断面。(3)控制断面：控制断面的数目应根据城市的工业布局和排污口分布情况而定，设在排污区（口）下游，污水与河水基本混匀处。(4)削减断面：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排污口下游1500m以外的河段上。对照断面控制断面削减断面500m1500m控制断面河流监测断面设置AA’BB’C’CDD’EE’FF’GG’河流监测断面设置示意图A-A’对照断面G-G’削减断面B-B’、C-C’、D-D’、F-F’控制断面污染源排污口水流方向自来水取水口3.采样点位的设置设置监测断面后，应根据水面的宽度确定断面上的采样垂线，再根据采样垂线处水深确定采样点的数目和位置。50m50～100m中泓线有明显水流处采样点位确定100～1000m有明显水流处中泓线有明显水流处采样点位确定1500m等间距设置采样点位确定采样点位确定5m水面下0.3～0.5m处5～10m河底以上0.5m处10～50m½水深处点击此处观看“河流断面监测实验”思考：当河道有支流汇入时应如何设置断面呢？500m1500m对照断面控制断面削减断面断面点位（三）采样时间和采样频率的确定（1）饮用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，全年采样监测不少于12次。采样时间为每月一次或视具体情况选定。底质每年枯水期采样监测一次。（3）潮汐河流全年在丰、枯、平水期采样监测，每期采样两天，分别在大潮期和小潮期进行，每次应采集当天涨、退潮水样分别