环境

复习第二章环境监测质量保证•狄克逊（Dixon）检验法（Q检验法）：此法适用于一组测量值的一致性检验和剔除离群值，本法中对最小可疑值和最大可疑值进行检验的公式因样本的容量（n）不同而异，检验方法如下：•（1）将一组测量数据从小到大顺序排列为x1、x2…xn-1、xn，x1和xn分别为最小可疑值和最大可疑值；•（2）求Q值；•（3）根据给定的显著性水平（α）和样本容量（n），查得临界值（Qa）；•（4）若Q≤Q0.05则可疑值为正常值；若Q0.05＜Q≤Q0.01则可疑值为偏离值；若Q＞Q0.01则可疑值为离群值。[例]一组测量值如下所示为：19.01、20.65、19.90、20.00、19.96。检验最小值和最大值是否为离群值？•格鲁勃斯（Grubbs）检验法：此法适用于检验多组测量值均值的一致性和剔除多组测量值中的离群均值.也可用于检验一组测量值一致性和剔除一组测量值中的离群值，检验步骤lixxxx、、、、、211、有组测定值，每组n个测定值的均值分别为，其中最大均值记为，最小均值记为；2、由n个均值计算总均值（）和标准偏差（）lmaxxminxxxSxliixl11＝xS＝liixxl12114、根据测定值组数和给定的显著性水平（a），查得临界值（T）5、检验：若，则可疑均值为正常均值，保留；若，则可疑均值为偏离均值，可保留；若，则可疑均值为离群均值，应予剔除。05.0TT01.005.0TTT01.0TT3、可疑均值为最小值时，按下式计算（T）可疑均值为最大值时，按下式计算xsxxTminxsxxTmax（一）样本均数与总体总数差别的显著性检验检查分析方法或操作过程是否存在较大系统误差，可对标样进行若干次分析，再利用t检验法比较分析结果与标准值μ是否存在显著性差异。若有显著性差异，则存在系统误差，否则这个差异是由偶然误差引起的。具体做法是：nsxt计a.按下式计算t计值与置信度P查表得t值，将t与t计进行比较，若t计t则存在显著性差异，反之则不存在显著性差异。环境监测中，置信度一般取95%（即α=0.05）。式中：——标样测定的均值；μ——标样的标准值；s——标样测定的标准偏差；n——标样的测定次数。xb.根据自由度（二）两组平均值间的显著性检验在环境监测中，由不同的人、不同的方法或不同的仪器对同一种试样进行分析时，所得均值一般不会相等。这时如何判断两组平均值之间是否存在显著性差异呢。假设两组数据如下，且这两组数据的方差没有明显差异，则可按下面的二个步骤来进行显著性差异的比较。n1x1s1n2x2s2212121nnnnsxxt合计a.先按下式计算t计值：21121222211nnnnsss合b.用P=95％（即α=0.05）的值查表得t值，若t计t则存在显著性差异，反之则不存在显著性差异。[例]已知某标准样品中某离子浓度为5.67mg·L-1，用某方法重复测定7次，平均值为5.054mg·L-1，标准偏差为0.008mg·L-1，若置信度水平取P=0.95，试判断该方法中是否存在系统误差。[例]分别用双硫腙比色法和冷原子吸收法测定水中的镉含量，经计算得到得两组结果如下，问两种测汞方法有无显著性差异？方法1：n1=6x1=8.4s1=0.38方法2：n2=4x2=7.8s2=0.26实验室质量控制图对经常性的分析项目常用控制图来控制质量。反映分析质量的稳定性情况，以便及时发现某些偶然的异常现象，随时采取相应的校正措施。质量控制图的基本组成。预期值——即图中的中心线；目标值——图中上、下警告限之间区域；实测值的可接受范围——图中上、下控制限之间的区域；辅助线——上、下各一线，在中心线两侧与上、下警告限之间各一半处。实验室质量控制图对经常性的分析项目常用控制图来控制质量。反映分析质量的稳定性情况，以便及时发现某些偶然的异常现象，随时采取相应的校正措施。上控制限（UCL）上警告限（UWL）上辅助线（UAL）中心线（CL）下辅助线（LAL）下警告限（LWL）下控制限（LCL）质量控制图的基本组成1.均数控制图绘制：（1）根据累积数据计算总均值和标准偏差；（2）以测定顺序为横坐标，相应测定值为纵坐标作图。（3）中心线——以总体均数x上下控制限——按x±3s绘制上下警告限——按x±2s绘制上下辅助限——按x±s绘制（要求占总数的68%）均数控制图的检验原则检验分析测定过程是否处于控制状态的原则：（1）若点位于上、下警告限之间——测定过程处于控制状态，环境样品分析结果有效；（2）若点位于上、下控制限之间，上、下警告限之外——分析质量变劣，进行初步检查；（3）若点位于上、下控制限之外——“失控”，环境样品重新分析；（4）若连续7点上长或下降——有失控倾向，立即查明原因。（5）在绘制控制图时，落在x±s范围内的点数应约占总点数的68％。若少于50％，则分布不合适，此图不可靠。（6）若连续7点位于中心线同一侧，表示数据失控，此图不适用。多样控制图以0作为中心线；以±s作为上下辅助线；以±2s作为上下警告限；以±3s作为上下控制限。2.多样控制图方差分析的分析步骤（1）计算组内各组数据的平均值和标准偏差（2）计算各组平均值的标准偏差S1和各组方差的和S2liisS122liixxlS12111（3）计算组内差方和SE和组间差方和SL（4）根据方差分析表作方差分析211nslSL21snSE方差来源差方和自由度均方F临界值统计推断组间（L）SLfL＝l-1VL＝SL/fLVL/VEFa（fL，fE）F＞Fa组间影响显著组内（E）SEfE＝l（n－1）VE＝SE/fE总和（T）ST第二章水和废水监测•地表水质监测断面的布设：•（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。较大支流汇合口上游和汇合后与干流充分混合处，入海河流的河口处，受潮汐影响的河段和严重水土流失区。湖泊、水库、河口的主要入口和出口。国际河流出入国境线的出入口处。•（2）饮用水源区、水资源集中的水域、主要风景游览区、水上娱乐区及重大水力设施所在地等功能区。•（3）断面位置应避开死水区及回水区，尽量选择河段顺直、河床稳定、水流平稳、无急流浅滩处。以流经城市或工业区河流为例湖泊、水库监测断面的设置①判断湖、库是单一水体还是复杂水体②确定监测断面进出湖、水库的河流汇合处分别设置监测断面。以各功能区(如城市和工厂的排污口、饮用水源、风景游览区、排灌站等)为中心，在其辅射线上设置弧形监测断面。在湖库中心，深、浅水区，滞流区，不同鱼类的回游产卵区，水生生物经济区等设置监测断面。无明显功能区别，可用网格法等设置监测垂线。考滤汇入湖、库的河流数量，水体的径流量、季节变化及动态变化，沿岸污染源分布及污染物扩散与自净规律、生态环境特点等。鱼类产卵区湖中心滞流区污染源设在距污染源最近的地方,或在污染源附近按十字形布设监测线进行控制块状污染区（污灌区、污养区及缺乏卫生设施的居民区）地下水采样点的设置、水污染源采样点的设置①背景值监测点的设置•设在污染区外围不受或少受污染的地方。•在垂直于地下水流方向的上方设置。②监测井的布设点状污染区（渗坑、渗井和堆渣区的污染物在含水层渗透小的地区形成的）设在地下水流向的平行和垂直方向上。条（带）状污染区（渗坑、渗井和堆渣区的污染物在含水层渗透大地区及沿河、渠排放的工业废水和生活污水）宜用网格布点法设置监测井，一般监测井在液面下0.3～0.5m处采样。取四份体积相同的试样溶液，从第二份起按比例加入不同量的待测元素的标准溶液，稀释至一定体积，设试样中待测元素的浓度为Cx。加入标准溶液的浓度为Cx+Co、Cx+2Co、Cx+4Co，分别测得吸光度为Ax、A1、A2、A3。以吸光度A对浓度C作图，得到一条不通过原点的直线，外延此直线与横坐标交于Cx，即为试样溶液中待测元素的浓度。标准加入法工作曲线Cx2C0C00C02C04C0C标准加入法加入Cu的质量浓度μg·ml-1吸光度值加入Cu的质量浓度μg·ml-1吸光度值4.00.600(试样)0.286.00.7572.00.448.00.912例：以原子吸收分光光度法分析尿试样中铜的含量，分析线324.8nm。测得数据如下表所示，计算试样中铜的浓度(μg/ml)。A1.000.800.600.400.20cx-4c0-3c0-2c0-c00c02c03c04c05c06c07c08c0●●●●外推查得Cx=3.9μgml-1●•监测某水样的BOD5时，采用稀释法测定数据为：水样在培养前溶解氧浓度是4.73mg.l-1；水样在培养后溶解氧浓度是2.16mg.l-1；取原水样100ml加稀释水至1000ml。稀释水在培养前溶解氧浓度是0.12mg.l-1；稀释水样在培养后溶解氧浓度是0.04mg.l-1，求水样的BOD5为多少？第三章大气和废气监测•已知监测点空气中NO2样品测试的吸光度为0.133，试剂空白的吸光度为0.002，采样流量为0.30L/min，采样20min。同时测得标准曲线的斜率为0.192，截距为0.005。采样时环境温度为15℃，气压为100.4kPa。试计算标准状态（0℃，101.3kPa）下该监测点空气中的NO2浓度。大气污染监测布点方法（1）扇形布点法适用于主导风向明显的地区，或孤立的高架点源。（2）同心圆布点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（3）网格布点法适用于有多个污染源，且污染分布比较均匀的地区。（4）功能区布点法多用于区域性的常规监测。先将监测区域划分成工业区、商业区、居住区、工业和居住混合区、交通稠密区等不同功能区；再按功能区的地形、气象、人口密度、建筑密度等，在每个功能区设若干采样点。注意事项采用同心圆和扇形布点法时，应考虑高架点源排放污染物的扩散特点（非等间距取点，最大浓度处多取点）。在实际工作中，常采用一种布点法为主，兼用其他方法的综合布点法.1.覆盖全部监测区：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；2.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，布设较多的采样点；上风向布设少量点作为对照；3.工业较密集的城区和工矿区，人口密度及污染物超标地区，要适当增设采样点；城市郊区和农村，人口密度小及污染物浓度低的地区，可酌情少设采样点；4.采样的周围应开阔，无局地污染源。5.各采样点的设置条件要尽可能一致或标准化，使测得的数据具有可比性；6.采样高度根据监测目的而定。空气污染指数的计算•式中：C（I）——污染物实测值；A（I）、A（I－1）——某API指数区间的API指数上下限值；B（I）、B（I－1）——与A（I）、A（I－1）对应的污染物浓度限值；APIi——某一污染物的分API指数；API——空气整体的API指数11IBIBIAIAFAPI＝A（I－1）＋[C（I）－B（I－1）]·FAPI＝max（APIi）表4.14空气污染指数分级浓度限值污染指数污染物浓度/（mg·m-3）APISO2(日均值)NO2(日均值)PM10(日均值）TSP(日均值）NOx(日均值)500.0500.0400.0500.1200.0501000.1500.0800.1500.3000.1002000.2500.1200.2500.5000.1503001.6000.5650.4200.6250.5654002.1000.7500.5000.8750.7505002.6200.9400.6001.0000.940•某城市空气污染监测结果为：TSP的浓度为0.25mg/m3，SO2的浓度为0.50mg/m3，NO2的浓度为0.20mg/m3。污染指数分级浓度极限值见下表。请计算该城市的空气污染指数。烟道气监测采样点布设圆形烟道不同直径圆形烟道的等面积环数、采样点数及采样点距离烟道内壁的距离。矩形烟道将烟道断面分成一定数目的等面积矩形小块，