环境监测重点提要

绪论环境监测就是通过对影响环境质量因素的代表值的测度，确定环境质量（或污染程度）及其变化趋势。1、环境监测的过程一般为：现场调查→监测计划设计→优化布点→样品采集→运送保存→分析测试→数据处理→综合评价2、监测的目的1）根据环境质量标准，评价环境质量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。3）收集本底数据，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数据。4）为保护人类健康、保护环境，合理使用自然资源、制定环境法规、标准、规划等服务。5）通过监测确定环保设施运行效果，以便采取措施和管理对策，达到减少污染保护环境的目的。6）为环境科学研究提供科学依据3、环境监测的分类按目的1）监视性监测2）特定目的监测包括：污染事故监测、仲裁监测、考核验证监测、咨询服务监测3）研究性监测4、环境监测的发展1）被动监测2）主动监测3）自动监测5、环境污染和环境监测的特点（一）环境污染特点1）时间分布性污染物的排放量和污染因素的强度随时间而变化。2）空间分布性污染物和污染因素进入环境后，随着水和空气的流动而被稀释扩散。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底值之间存在一界限。4）污染因素的综合效应单独作用：即当机体中某些器官只是由于混合物中某一组分发生危害，没有因污染物的共同作用而加深危害的，称为污染物的单独作用（1就是1）相加作用：混合污染物各组分对机体的同一器官的毒害作用彼此相似，且偏向同一方向，当这种作用等于各污染物毒害作用的总和时，称为污染的相加作用（1+1=2）相乘作用：当混合污染物各组分对机体的毒害作用超过个别毒害作用的总和时，称为相乘作用（1+12）拮抗作用：当两种或两种以上污染物对机体的毒害作用彼此抵消一部分或大部分时，称为拮抗作用。（1+1＜2）5）环境污染的社会评价6、环境监测的特点1）环境监测的综合性监测手段、监测对象、监测数据的处理2）环境监测的连续性3）环境监测的追踪性7、环境优先污染物：对众多有毒污染物进行分级排队，从中筛选出危害较大，在环境中出现频率高的污染物作为监测和控制对象，经过这种优先选择的污染物称为环境优先污染物。8、制定环境标准的原则1）要有充分的科学依据2）既要技术先进、又要经济合理3）与有关标准、规范、制度协调配套4）积极采用或等效采用国际标准10、第一类污染物指的是能在环境或动植物内蓄积，对人体健康产生长远不良影响者。一律在车间或车间处理设施排放口采样；第二类污染物指长远影响小于第一类的污染物质，在排放单位排放口采样时其最高允许的排放浓度必须符合标准第二章水和废水监测1、水质污染分为化学型污染、物理型污染和生物型污染。2、污染物质进入水体后，首先被稀释，随后进行一系列复杂的物理、化学变化和生物转化，如挥发、絮凝、水解、络合、氧化还原及微生物降解等，使污染物浓度降低，该过程称为水体自净。3、水质监测分为环境水体监测和水污染源监测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3）对水环境污染事故进行应急监测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。4、水质监测分析方法选择原则：灵敏度和准确度能满足测定要求；方法成熟；抗干扰能力好；操作简便。5、用于测定无机污染物的方法1）原子吸收法2）分光光度法3）等离子发射光谱（ICP-AES）法4）电化学法5）离子色谱法6、用于测定有机污染物的方法1）气相色谱法（GC）2）气相色谱-质谱法（GC-MC）3）其他方法（七）水质监测方案的制定1、基础资料的收集（1）水体的水文、气候、地质和地貌资料（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9、环境标准的分类和分级1）环境质量标准2）污染物控制标准3）环境基础标准4）环境方法标准5）环境标准样品标准6）环保仪器、设备标准地功能及近期使用计划等（4）理念水质监测资料2、监测断面和采样点的设置（1）设置原则1）在对调查研究结果和有关资料进行综合分析的基础上，根据水体尺度范围，考虑代表性、可控性及经济性等因素，确定断面类型和采样点数量，并不断优化。2）有大量污（废）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，如海河流河口及受潮汐影响河段，国际河流出入国境线出入口，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，以及与水质有关的地方病发病区、严重水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，尽量选择水流平稳、水面宽阔、无浅滩的顺直河段。5）监测断面应尽可能与水文测量断面一致，要求有明显岸边标志3、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；对于某一河段不需背景断面（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（一般只设一个对照断面）（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。设在排污区下游污水和河水基本混匀处。流经特殊要求的地区（风景游览地等）的河段上也应该设置控制断面。（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4、采样位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。对于江、河水系，当水面宽≤50m时，只设一条中泓垂线；水面宽50～100m时，在左右近岸有明显水流处各设一条垂线；水面宽＞100m时，设左、中、右三条垂线，如证明断面水质均匀时，可仅设中泓垂线。在一条垂线上，当水深≤5m时，只在水面下0.5m处设一个采样点；水深不足1m时，在1/2水深处设采样点；水深5～10m时，在水面下0.5m处和河底以上0.5m处各设一个采样点；水深大于10m时，设三个采样点，即水面下0.5m处、河底以上0.5m及1/2水深处各设一个采样点。5.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。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。时间为丰水期、枯水期、平水期，每期两次。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。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、退潮水样分别测定。4）设有专门监测站的湖泊、水库，每月采样监测一次，全年不少于12次。其他湖、库全年采样监测两次，枯、丰水期各1次。5）背景断面每年采样监测一次，在污染可能较重的季节进行。6）排污渠每年采样监测不少于3次。7）海水水质常规监测，每年按丰、平、枯水期或季节采样监测2～4次。6.工业废水（每个生产周期不少于3次）（1）监测一类污染物，在车间或车间处理设施的废水排放口设置采样点（2）监测二类污染物，在工厂废水总排放口布设采样点对已有废水处理设施的总排放口布设采样点。如需了解废水处理效果，还要在处理设施进口设采样点城市污水（可在一年的丰、平、枯水季节，从总排放口分别采集一次流量比例混合样测定，每次进行1昼夜，每4小时采一次样。（1）城市污水管网：采样点应设在非居民区生活排水支管接入城市污水干管的检查井；城市污水干管的不同位置；污水进入水体的排放口等（2）城市污水处理厂：在污水进口和处理后的总排放口布设采样点7地下水水质监测方案的制定对照监测井：设在地下水流向的上游不受监测地区污染源影响的地方。控制监测井：设在污染源周围不同位置，特别是地下水流向的下游方向。对于常规性监测，要求在丰水期和枯水期分别采样测定。第三节水样的采集和保存1、水样的类型1）瞬时水样：某一时间和地点从水体中随机采集的分散水样。2）混合水样：同一采样点于不同时间所采集的瞬时水样混合后的水样。流量比例混合样3）综合水样：把不同采样点同时采集的各种瞬时水样混合后所得到的样品。2、采集水样注意事项（1）测定悬浮物、pH值、DO、生化需氧量、油类、硫化物、余氯、放射性、微生物等项目需要单独采样；其中，测得溶解氧、生化需氧量和有机污染物等项目的水样必须充满容器；pH、导电率、溶解氧等项目宜在现场测定。另外，采样时还需同步测量水文参数和气象参数（2）采样时必须认真填写采样登记表；每个水样瓶都应贴上标签（填写采样点编号、采样日期和时间、测定项目等）；要塞紧瓶塞，必要时密封。3、流量的测定（一）地表水流量测量1、流速-面积法测出每个小块的面积和流速，累加。2、浮标法是一种粗略测量小型河、渠中水流速的简易方法。（二）废水流量测量1、流量计法2、容积法将污水导入已知容积的容器或污水池，测量流满容器或污水池的时间3、溢流堰法仅适用于不规则的污水沟、污水渠中水流量的测量。4、水样的运输与保存（一）水样的运输（1）为避免水样在运输过程中震动、碰撞导致损失或玷污，将其装箱，并用泡沫塑料或纸条挤紧，在箱顶贴上标记。（2）需冷藏的样品，应采取制冷保存措施；冬季应采取保温措施，以避免冻裂样品瓶。（二）水样的保存方法1、冷藏或冷冻法作用是抑制微生物活动，减缓物理挥发和化学反应速度。2、加入化学试剂保存法（1）加入生物抑制剂如在测定氨氮、硝酸盐氮、化学需氧量的水样中加入HgCl2,可抑制生物的氧化还原作用；对测定酚的水样，用磷酸调至pH为4时，加入适量硫酸铜，即可抑制苯酚菌的分解活动。（2）调节pH值：测定金属离子的水样常用硝酸酸化pH为1～2，既可防止重金属离子水解沉淀，又可避免金属被器壁吸附；测定氰化物或挥发性酚的水样加入NaOH调至pH为12时，使之生成稳定的酚盐等。（3）加入氧化剂或还原剂：如测定汞的水样需加入HNO3（至pH小于1）和K2Cr2O7(0.05％），使汞保持高价态；测定硫化物的水样，加入抗坏血酸，可以防止被氧化；测定溶解氧的水样则需加入少量硫酸锰和碘化钾固定溶解氧。ATTENTIONPLEASE: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的，还应作相应的空白试验，对测定结果进行校正。第四节水样的预处理一、水样的消解当测定含有机物水样中的无机元素时，需进行消解处理，消解处理的目的是破坏有机物，溶解悬浮性固体，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化合物。消解后的水样应清澈、透明、无沉淀。（一）湿式消解法1、硝酸消解法对于较清洁的水样，可用硝酸消解。2、硝酸—高氯酸消解法联合使用可消解含难氧化有机物的水样。3、硝酸—硫酸消解法两种酸都有较强的氧化能力，其中硝酸沸点低，而硫酸沸点高，二者结合使用，可提高消解温度和消解效果。常用的硝酸与硫酸的比例为5+2.常加入少量过氧化氢。4、硫酸—磷酸消解法两种酸的沸点都比较高，其中硫酸氧化性强，磷酸能与一些金属离子如三价铁离子等络合，故二者结合消解水样，有利于测定时消除Fe3+等离子的干扰。5、硫酸—高锰酸钾消解法该方法常用于消解测定汞的水样。6、多元消解法如处理测总铬的水样时，用硫酸、磷酸和高锰酸钾消解7、碱分解法当用酸体系消解水样造成易挥发组分损失时，可改用碱分解法，即在水样中加入氢氧化钠和过氧化氢，或者氨水和过氧化氢溶液，加热煮沸至近干，用水或稀碱溶液湿热消解。（二）干灰化法又称高温分解法。注意：本方法不适用于处理测定易挥发组分（如砷、汞、镉、硒、锡等）的水样。二、富集与分离当水样中的欲测组分含量低于测定方法的测定下限时，就必须进行富集或浓集；当有共存干扰组分时，就必须采取分离或掩蔽措施。（一）气提、顶空和蒸馏法1、气提法该方法