环境监测(第四版)复习资料

1第一章绪论一、※环境监测: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。※环境监测可以分为污染事故监测、考核验证监测、咨询服务监测、纠纷仲裁监测。过程:现场调查→监测方案制订→优化布点→样品采集→运送保存→分析测试→数据处理→综合评价（二）环境监测的特点1、综合性。表现在监测手段、监测对象分析和监测数据分析的综合性。2、连续性。由于环境污染具有时间、空间分布性等特点，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、追溯性。为使监测结果具有一定的准确度，并使数据具有可比性、代表性和完整性，需要有一个量值追溯体系予以监督。二、环境优先污染物和优先监测1、※经过优先选择的污染物成为环境优先污染物，简称优先污染物（prioritypollutants）。2、对优先污染物进行的监测称为优先监测。美国是最早开展优先监测的国家。2、※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，具有致癌、致畸、致突变（“三致”）性质、毒性较大，以及目前已有检测方法的一类物质。地表水环境质量标准：六、环境标准的分类和分级我国环境标准分为：环境质量标准、污染物排放标准、环境监测方法标准、环境标准样品标准、环境基础标准。七、《污水综合排放标准》将排放的污染物按其性质及控制方式分为两类：1.※第一类污染物，是指能在环境或动、植物体内积累，对人体健康产生长远不良影响的污染物质。不分行业和污水排放方式，也不分受纳水体的功能类别，一律在车间或车间处理设施排放口采样。总汞、烷基汞、总镉、总格、六价铬、总砷、总铅、总镍、苯并【a】芘、总铍、总银、总α放射线、总β放射线。2.第二类污染物，是指长远影响小于是第一类污染物的污染物质，在排污单位的排放口采样。第二章水和废水监测三、地表水监测断面和采样点的布设1、布设原则（1）代表性、可控性及经济性等（2）有大量废（污）水排入江、河的主要居民区、工业区的上游和下游，支流与干流汇合处，入海河流河口及受潮汐影响的河段，国际河流出入国境线的出入口，湖泊、水库出入口，应设置监测断面。（3）饮用水源地和流经主要风景游览区、自然保护区、与水质有关的地方病发病区、严重水2土流失区及地球化学异常区的水域或河段，应设置监测断面。（4）监测断面的位置要避开死水区、回水区、排污口处，尽量选择河床稳定、水流平稳、水面宽阔、无浅滩的顺治河流。（5）监测断面应尽可能与水文测量断面一致，以便利用其水文资料。※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，用于评价一个完整水系污染程度。（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。这种断面应设在河流进入城市或工业区以前的地方，避开各种废（污）水流入处和回流处。一个河段一般只设一个对照断面。有主要支流时可酌情增加。（3）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。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，废（污）水与江、河水基本混匀处。在流经特殊要求地区的河段上也应设置控制断面。（4）削减断面：是指河流受纳废（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。另外，有时为特定的环境管理需要，如定量化考核、监视饮用水源和流域污染源限期达标排放等，还要设置管理断面。※3、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监测垂线，再根据监测垂线处水深确定采样点的数目和位置。四、地下水通常面市两类采样点：背景值监测井和污染控制监测井。五、水样类型及意义（一）瞬时水样瞬时水样是指在某一时间和地点从水体中随机采集的分散单一水样。当水体水质稳定，或其组3分在相当长的时间或相当大的空间范围内变化不大时，瞬时水样具有很好的代表性；当水体组分及含量随时间和空间变化时，就应隔时、多点采集瞬时水样，分别进行分析，摸清水质的变化规律。（二）混合水样混合水样分为等时混合水样和等比例混合水样，前者是指在某一时段内，在同一采样点按等时间间隔所采集的等体积瞬时水样混合后的水样，这种水样在观察某一时段平均浓度时非常有用，但不适用于被测组分在贮存过程中发生明显变化的水样；后者是指在某一时段内，在同一采样点所采水样量随时间或流量成比例变化的混合水样，即在不同时间依照流量大小按比例采集的混合水样，这种水样适用于流量和污染物浓度不稳定的水样。（三）综合水样把在不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合后所得到的水样称为综合水样，这种水样在某些情况下更具有实际意义。例如：当为几条排污河、渠建立综合处理厂时，以综合水样取得的水质才疏作为设计的依据更为合理。六、水样的保存方法1、冷藏或冷冻保存法作用是抑制微生物活动，减缓物理挥发和化学反应速率。2、加入化学试剂保存法（1）加入生物抑制剂；（2）调节pH；（3）加入氧化剂或还原剂。七、水样的消解目的：破坏有机物，溶解悬浮物，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物。消解后的水样应清澈、透明、无沉淀。（一）湿式消解法利用各种酸或碱进行消解1、硝酸消解法较清洁水样2、硝酸—高氯酸消毒法含难氧化有机物的水样3、硝酸—硫酸消解法提高消解温度和效果4、硫酸—磷酸酸消解法去除三价铁干扰5、硫酸—高锰酸钾消解法含汞6、硝酸—氢氟酸消解法7、多元消解法8、碱分解法（二）干灰化法（又称干式分解法或高温分解法）过程：水浴蒸干→马福炉内450-550℃灼烧至残渣呈灰白色→冷却后用2％HNO3（或HCI）溶解样品灰分→过滤→滤液定容后供测定。（三）微波消解法九、物理指标检验（一）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。注意：加入的保存剂不能干扰以后的测定；保存剂的纯度最好是优级纯，还应做相应的空白试验，对测定结果进行校正。4（二）臭和味1、定性描述法2、臭阈值法：用无臭水稀释水样，当稀释到刚能闻出臭味时的稀释倍数。臭阈值（TON)=（水样体及+无臭水体积）/水样体积（三）色度水的颜色分为真色和表色。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。水的色度一般是指真色，常用铂钴标准比色法测定（另一种：稀释倍数法）。该方法用氯铂酸钾与氯化钴配成标准色列，与水样进行目视比色确定水样的色度。适用于清洁的，带有黄色色调的天然水和引用水的色度测定。（四）浊度浊度是反映水中的不溶性物质地光线透过时阻碍程度的指标，通常仅用于天然水和饮用水，而废水一般要求测定悬浮物。目视比浊法原理基于：将水样与用精制的硅藻土（或白陶土）配制的系列浊度标准溶液进行比较，来确定水样的浊度。规定1000mL水中含1mg一定粒度的硅藻土所产生的浊度为一个浊度单位，简称“度”。（五）透明度测定透明度常用铅字法、塞氏盘法和十字法等。（六）固体物水中的固体物分为总固体物（又称总残渣）、溶解固体物（又称可滤残渣）和悬浮物（又称不可滤残渣）三种。1、总固体物总固体物是水样在一定的温度下蒸发、烘干后剩余的物质，包括溶解固体物和悬浮物。2、溶解固体物溶解固体物是指将过滤后的水样放在称至恒重的蒸发皿内蒸干，再在一定温度下烘至恒重时蒸发皿中的剩余物质。3、悬浮物（SS）水样经过滤后留在过滤器上的固体物质，于103～105℃烘至恒重后得到的物质称为悬浮物。十、金属化合物的测定1.汞的测定方法：双硫腙分光光度法（橙色螯合物）、冷原子吸收光谱法2.铬的测定方法：二苯碳酰二肼分光光度法（紫红色络合物）、火焰原子吸收光谱法3.镉的测定方法：原子吸收光谱法、双硫腙分光光度法（红色螯合物）4.铝的测定方法：电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES法）、间接火焰原子吸收光谱法十一、非金属无机化合物的测定（一）酸度和碱度1、酸度（与pH的区别）酸度是指水中所含能与强碱发生中和作用的物质的总量，包括无机酸、有机酸、强酸弱碱盐等。酸度的测定方法：酸碱指示剂滴定法、电位滴定法52、碱度（碱度的计算）水的碱度是指水中所含能与强酸发生中和作用的物质总量，包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。（二）pHPH和酸度，碱度既有联系又有区别，pH表示水的酸碱性强弱，而酸度或碱度是水种所含酸性或碱性物质的含量。测定pH的方法有比色法和玻璃电极法（电位法），还有在玻璃电极法的基础上发展起来的差分电极法。（三）溶解氧（DO）溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。实验室采用碘量法和修正碘量法在水样中加人硫酸锰溶液和碱性碘化钾溶液，水中的溶解氧将二价锰氧化成四价锰，并生成氢氧化物沉淀。加酸后，沉淀溶解，四价锰又可氧化碘离子而释放出溶解氧量相当的游离碘。以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的碘，可计算出溶解氧含量。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。【排除NO2-：加叠氮化钠，就是仅将试剂碱性碘化钾溶液改为碱性碘化钾—叠氮化钠溶液。排除Fe3＋：加入40%的氟化钾掩蔽。（采集后、固定前加入）。还原性物质干扰的去除高锰酸钾修正法：排除Fe2＋负干扰；】（四）含氮化合物1、氨氮水中的氨氮是指以游离氨（或称非离子态氨，NH3）和离子态氨（NH4+）形式存在的氮，两者的组成比取决于水的pH。测定水中氨氮的方法有分光光度法（方法：纳氏分光光度法）在经絮凝沉淀或蒸馏法预处理的水样中，加入碘化汞和碘化钾的强碱溶液（纳氏试剂），则与氨反应生成黄棕色胶体化合物，在415～425nm波长范围内用分光光度法测定。4、凯氏氮凯氏氮是指以凯氏法测得的含氮量，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。十二、有机污染物的测定（一）化学需氧量（COD）化学需氧量是指在一定条件下，氧化1L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的质量浓度（以mg/L为单位）表示。测定化学需氧量的标准方法是重铬酸钾法。在强酸溶液中，用一定量的重铬酸钾在有催化剂（Ag2SO4）存在条件下氧化水样中的还原性物质，过量的重铬酸钾以试铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴至溶液由蓝绿色变为红棕色即为终点，记录标准溶液消耗量；再以蒸馏水作空白溶液，按同法测定硫酸亚铁铵标准溶液量，根据水样实际消耗的硫酸亚铁铵标准溶液量计算化学需氧量。重铬酸钾氧化性很强，可将大部分有机物氧化，但吡啶不被氧化，芳香族有机物不易被氧化，挥发性直链脂肪族化合物、苯等存在于蒸气相，不能与氧化剂液体接触，氧化不明显。氯离子干扰6可加入适量硫酸汞络合。（二）高锰酸盐指数（IMn）以高锰酸钾溶液为氧化剂测定的化学需氧量，称为高锰酸盐指数，以氧的质量浓度（单位为mg/L）表示。其中碱性高锰酸钾法用于测定氯离子浓度较高的水样，酸性高锰酸钾法适用于氯离子质量浓度不超过300mg/L的水样。（三）生化需氧量（BOD）生化需氧量是指在有溶解氧的条件下，好氧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。方法：稀释与接种法（五天培养法）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.适用对象：大多数水样，尤其是废水样品的BOD5测定需采用稀释与接种法。操作目的：稀释的目的是降低废水中有机物的浓度，保证在五天培养过程中有充足的溶解氧。接种的目的是为水样提供足够的微生物。稀释与接种法基本步骤：①稀释水的配制：曝气使溶解氧含量接近饱和；磷酸盐调节pH值为7.2,BOD5应小于是0.2mg/ml.②稀释倍数的确定：稀释的程度应使五天培养中所消耗的溶解氧大于2mg/L，而剩余溶解氧在1mg/L以上。在此前提条件下，稀释倍数可以估算，也可以依据经验值法来确定。③稀释水的接种:一般情况下，生活污水中有足够的微生物，不存在接种的问题。而工业废水，尤其是一些有毒工业废水，微生物含量甚微，需要接种才能测定。水