环境监测 课件

环境监测EnvironmentalMonitoring第一章绪论环境监测的定义：通过对影响环境质量代表值的测定，确定环境质量等级。（P1）环境：指影响人类生存和发展的各种天然和经过人工改造的自然。因素的总体包括：大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。§1.环境监测的目的和分类是必要的环节和组成部分一．分类是执行环保法规，进行环保管理的技术依据二．分类监视性监测（常规监测）1.按监测目的特定目的监测（应急监测）研究性监测（科研监测）水质监测空气监测土壤监测2.按监测对象固废监测生物监测噪声监测§2.监测特点及技术概述一．特点：①种类多，基体复杂，干扰严重，含量低应采用灵敏度高、选择性好②变化性大（污染物在空间）需采取快速或连续自动分析方法和技术，进行跟踪测定③要有严密的质量保证性，获得可靠的监测数据14.2500—14.2“四舍六入五考虑，五后非零则进一，五后皆零视奇偶14.0500—14.0五前为偶应舍去，五后为奇则进一”14.1500—14.214.2501—14.3难降解在环境中有一定残留水平出现频率较高优先污染物特点具有生物积累性（P8优先污染物名单）三致作用毒性较大有检出方法§3.环境标准一．含义：为保护人群健康和促进生态良性循环，对环境中有害物质和排放出来的有害物质规定的限量值或要求及有关技术规范。二．标准的分类和分级1.分类—环境质量标准；污染物排放的标准；基础和方法标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》《GB18918—2002》2002年以前对城市污水厂执行《污水综合排放标准》（GB8978—1996）2.分级—国家、地方、行业环境质量标准：在指定的地理范围内或介质中，对有害物质或因素做的最大允许的规定。（P17）水地面水环境质量标准（GB3838—2002）（Ⅰ~Ⅴ类水）⑵饮用水卫生标准（GB5749—85）细菌总数：指1ml水样在营养琼脂培养基上于37℃24小时培养生长的细菌菌落总数100CFV/mL(CFV:菌落形成单位)a．卫生上安全可靠大肠肝菌﹤3个/L余氯≧0.3mg/L（给水厂出厂与水接触30min）管网末梢﹥0.05mg/Lb．化学物质对机体无害（P17）《污水综合排放标准》《一类污染物二类污染物最高允许排放的浓度》《再生水回用景观水体的水质标准》（P22）c．感觉性状良好⑶农田灌溉水质标准（GB5084—85）⑷渔业水域水质标准（TJ35—79）⑸海水水质标准（GB3097—82）大气⑴大气环境质量标准（原GB3095—82）（现GB3095—1996）P15三级：一级（长期）二级（长、短期）三级年日平均：任何一年的日平均浓度均值不许超过的限值。⑵工业企业设计标准（TJ36—79）a．居民居住区大气中有害物质最高允许浓度b．车间空气中有害物质最高的允许浓度噪声城市区域噪声标准（GB3096—82）污水综合排放标准污染物排放标准行业标准第二章水和废水监测§1概述一．水资源及其水污染海水97%污水3%0.3%可利用水污染：当污染物排入水体，超过水体自净能力（物理、化学、生物），就会造成污染物积累，导致水质日趋恶化。地面水监测项目工业废水监测项目二．监测项目生活污水监测项目：COD、BOD、SS、NH3-N、细菌总数医院污水监测项目：COD、BOD三．监测方法：同前§2水质监测方案的制定一．地面水质监测方案（一）.监测断面和采样点的设置（P37）1.在下列位置设置监测断面：（1）有大量废水排入河流的主要居民区，工业区的上游和下游（2）湖泊、水库、河口的主要入口和出口（3）饮用水源区、水资源集中的水域，主要风景游览区（4）较大支流汇合进口上游（5）国际河流出入国境线的出入口处2.监测断面（采样断面）的类型：（P38背景断面）a．对照断面：河流进入城市或工业区以前的地方b．控制断面：设在污染源排放口下游500-1000m处的点（因500m横断面上1/2宽度处重金属浓度出现峰值）c．消减断面：指河流收纳废水和污水后，经稀释扩散和自净作用，使污染物浓度显著下降，设在离最后一个排污口1500m以外的地方A--A”对照断面B—F控制断面G--G”消减断面3.采样点位置的确定（根据河宽和回流决定）ABC”CDFGA”B”D”E”EF”G”水面宽≤50m，设一条中泓垂线水面宽50~100m，设在两岸有明显水流处设两条垂线水面宽＞100m，设左、中、右三条垂线水面宽＞1500m，设至少五条等距离垂线采样点在垂线上，水深≤5m时水面下（0.3~0.5m）设一点水深＜50m一条垂线水深5~10m水面下（0.3~0.5m）底上0.5m处设点水深50~100m两条垂线在明显水流处水面下（0.3~0.5m）底上0.5m处设点水深＞100m三条垂线水深＞10m水面下0.5m底上0.5m处1/2水深处设点采样点位置确定后，岸边应有标志物。保证样品代表性和可比性。4.采样时间和频率全年采样≥6次较大干流、中小河流时间：丰水、枯水、平水期全年≥12次流经城市工业区、污染较重河流每月一次游览水域、饮用水源地底泥每年在枯水期采一次采样时间频率丰、枯、平水期采样潮汐河流每期采两天（在大潮、小潮期进行）每次采样涨退潮排污渠：每年采样≥3次设有专门监测站的湖、库：每月采一次，全年≥12次背景断面每年采样1次二．地下水质监测方案的制定①流动性差②物质含量相对稳定1.设点设在水井和泉处，当前以监测浅层水为主背景点（井）监测点（井）径流方向如：东南（背景点）西北一般在水面下0.3~0.5m处采样。对分层水、有间温现象的水应分层采样。2.采样时间和频率：应在丰水期和枯水期采样。每期至少监测1次，饮用水源每期采样监测2次，间隔10天三．水污染源监测方案（一）采样点1.生产废水（1）生产车间或车间处理设备的排出口。检测一类污染物质（可在人体造成积累）（2）在工厂总排污口：监测二类污染物质（3）设在治理设施的入口和出口（4）排污渠边上，采样点设在渠边较直、水量稳定、上游无污水汇入的地方2.生活污水：设在单位的总排放口（二）采样时间和频率（P42）城市污水：在丰、平、枯水季，总排污口采集（昼夜每4小时采一次样）可在一个生产周期内每隔半小时或1小时采样1次，混合后测平均值，一般每个生产周期不得少于3次。城市排污管区混合，在管边出水口，每隔1小时采样1次，连续采8小时，也可连续采24小时，混合后求平均浓度。§3水样的采集和保存一．水样的采集：（一）采样前的准备：容器洗干净。船只（地上水），抽水机设备（地下水），塑料筒（废水）间断式——广泛采用（二）采样方法连续式间断式：a.自来水：抽水机设备出水：放水数分钟，冲洗取样器，然后采样并密封。b.地面水瞬时水样硬采样器在要求的深度采取、密封混合水样：同一采样点不同时间综合水样：不同点采样瞬时性c.生产废水：随时间变化性较大平均样：每隔相同时间采平均比例组合样：按流量采（流量大采的多）d.地下水：一般采瞬时水样（较稳定）（三）采样设备：1.采集表层水（水面下0.3~0.5m）：用瓶子、桶直接采2.采集深层水或有特定要求（测定溶解性气体）的水：急流采水器使用特制采样器溶解氧采水器各种类型的自动采样器（P44）二．底质（沉积物）样品的采集一般每年枯水期采样1次，为1~2kg。若样品不易采集或测定项目较少时，可酌减。采样设备：挖式（抓式）或锥式采样器管式泥芯采样器挖式采样器适合于量大的情况锥式采样器适合采样量少的情况管式泥芯采样器适合采集柱状样品（分布）水深＜3m用竹竿一端削成尖头插入底层水深＜0.6m用长柄塑料勺直接采集三．流量的测定：一般与采样同步进行大河流：参照水文部门数据小河流：明渠废水、污水流量测量方法如下：（一）流速仪法适用：水深＞0.05m；u流速＞0.015m/sQVSV：水流断面平均流速（m/s）S：水流断面面积（m2）Q:水流量（m3/s）规格有：浅水低流速仪，信控侧流仪等。（二）浮标法：可粗略测流速水文简易方法。QKVSK：浮标系数0.84~0.90S：水流横断面面积（m2）V：水流平均流速（m/s）（三）堰板法（溢流堰法）：适用于不规则水渠和污染源排放口。用三角形或矩形、梯形堰板拦住水流，形成溢流堰，测量堰板前后水头和水位，计算流量。52QKhK：流量系数h：过堰水头高度（m）0.5m≤B≤1.2m0.1m≤D≤0.75m0.07m≤h≤0.26m(四)容积法：污水导入已知容积容器，测量流满时间Q=V/t四．水样的保存1.保存水样的基本知识：（1）尽快测，不能及时测要选适当方法保存。特别是对PH、DO，氧化还原电位有时可对异变化的物质进行固定。（2）保存时间：一般清洁水样＜72小时（三天）轻污染＜48小时（两天）严重污染＜12小时（半天）（3）有些测定项目在采样后需立即进行过滤如测定可溶性金属，先用孔径0.45μm滤膜过滤，然后再保存。可除去藻类和细菌。2.保存方法：（1）冷藏或冷冻法：减缓进行化学和生物化学反应的速度，抑制细菌增长。（2）化学法：测NH3-N、COD加入HgCl2,抑制生物氧化还原①加入生物抑制剂测酚：用H3PO4调PH，加入CaSO4抑制苯酚分解上游2m下游t1Lt2△t=t2—t1B90°hD②调节PH值：测金属离子，用HNO3酸化1~2小时，防止金属离子水解沉淀汞测：加入K2Cr2O7和HNO3，保持高价态③加入氧化剂或还原剂测硫化物：加入坏血酸，防止被氧化（还原）注：加入的保存剂不能干扰以后的测定§4.水样的预处理直接测定某些成分样品的采集进行制备（有些项目的测定）经过制备的样品，在分析之前，有些项目尚需进行预处理，使之符合分析方法要求的形态、状态和浓度。对样品进行分析预处理的工作对预测组分进行富集对干扰组分进行分离一．对含有有机物的样品分解方法：测定含有机物样品中的无机元素（金属和非金属）时，必须首先破坏有机物，溶解悬浮性固体，将待测元素氧化成单一高价态或转变成易于分离无机化合物。消解后的水样清澈、透明、无沉淀。（一）消化法（消解法、湿灰法）一般用两种或两种以上酸进行消化。把样品与一种或两种以上强酸混合煮沸，使有机物变为CO2、H2OH2SO4+CSO2+CO2+H2O消化体系中常加入催化剂加速消化过程。1．HNO3消解法：较清洁水样可用HNO3消解。2．HNO3－H2SO4消化体系：都有强氧化力，HNO3沸点低，H2SO4沸点高，二者结合可提高消解效果。HNO3：H2SO4=5：2。先加HNO3加热一会儿，在加H2SO4至冒白烟，冷却至溶液变清亮，如有渣子，应将渣子过滤再消化。3．HNO3－HClO4（高氯酸）消化体系两酸强氧化性，H2ClO4易与羟基化合物结合，形成高氯酸酯（爆炸），所以先加硝酸，当有机物基本上被破坏掉后在加H2ClO4。4.HCl－HNO3体系王水（HCl：HNO3＝３：１）镪水（浓HCl＋ZnCl２）为完全些，最后加入H2ClO4使消化结果更好。5.H2SO4－H3PO4体系两种酸沸点都高，其中H3PO4对无机元素（Fe3+）络合力强，可消除Fe3+等的干扰。6.H2SO4－KMnO4体系用在处理含汞的水样。7.多元消解体系（含三元或三元以上组成体系）如：测土壤或废水中总铬，可用H2SO4－H3PO4－KMnO4测生物样品中Hg用H2SO4－HNO3－KMnO4体系。8.碱分解法因酸解造成挥发组分损失，可用NaOH+H2O2，NH3·HO2+H2O2（二）干灰化法（灰化法，高温分解法）水样白瓷或石英蒸发皿水浴上蒸干移入450~550℃（P197）马福炉中进行高温灰化（有些挥发性组分易损失）冷却加HNO3（或HCl）溶解样品，过滤（定容）测定。（三）蒸馏消化法废水、土壤、生物样品中易挥发成分的测定采用这种消化法。如CN-、F2-、S2-、凯氏氮（游离氮+有机N）消化又可分离。例如测F-，将样品放入蒸馏瓶中，加H2SO4和H3PO4，加热蒸馏（120~180℃）产生HF用NaOH吸收。（四）用有机溶剂分解法二．无机物样品提取方法：不是含无机物（P280）无机物提