環境監測復習資料環境監測復習資料第1章 緒論一、環境監測：就是通過對影響環境質量因素的代表值的測定，確定環境質量（或污染程度）及其變化趨勢。二、環境監測目的：1.根據環境質量標準，評價環境質量。2.根據污染特點、分布情況和環境條件，追蹤污染源，研究和提供污染變化趨勢，為實現監督管理、控制污染提供依據。3.收集環境本底數據，積累長期監測資料，為研究環境容量、實施總量控制、目標管理、預測預報環境質量提供依據。4.為保護人類健康，保護環境，合理使用自然資源，制定環境法規、標準、規劃等服務。三、 環境監測過程現場調查監測方案制訂優化布點樣品采集運送保存分析測試數據處理綜合評價四、 環境監測的分類（1） 按監測目的的分類 1、監視性監測（又稱例行監測或常規監測）對指定的有關項目進行定期的、長時間的監測，以確定環境質量及污染源狀況，評價控制措施的效果，衡量環境標準實施情況和環境保護工作的進展。這是監測工作中量最大、面最廣的工作，包括對污染源的監督監測和環境質量監測。2、特定目的監測（又稱特例監測）根據特定的目的，環境監測可分為：（1）污染事故監測：在發生污染事故，特別是突發性環境污染事故時進行的應急監測。（2）仲裁監測：主要針對污染事故糾紛、環境法律執行過程中所產生的矛盾進行監測。（3）考核驗證監測：包括對環境監測技術人員和環境保護工作人員的業務考核，環境監測方法驗證和污染治理項目竣工時的驗收監測等。（4）咨詢服務監測：為政府部門、科研機構、生產單位所提供的服務型監測3、研究性監測（又稱科研監測）研究性監測是針對特定目的的科學研究而進行的監測。（二）按監測介質對象分類按監測介質對象分類，環境監測可分為水質監測、空氣監測、土壤監測、固體廢物監測、生物監測等。五、 環境污染和環境監測的特點（一）環境污染的特點1、時間分布性。污染物的排放量和污染因素的排放強度隨時間而變化。2、空間分布性。污染物和污染因素進入環境后，隨水和空氣的流動而被稀釋擴散。3、環境污染與污染物含量（或污染因素強度）的關系。有害物質引起毒害的量與其無害的自然本底值之間存在一界限，所以污染因素對環境的危害有一閾值。4、污染因素的綜合效應。多種污染物同時存在對人或生物體的影響有單獨作用、相加作用、相乘作用和拮抗作用等情況。5、環境污染的社會評價。環境污染的社會評價與社會制度、文明程度、技術經濟發展水平、民族的風俗習慣、哲學、法律等問題有關。（二）環境監測的特點1、環境監測的綜合性。表現在監測手段、監測對象分析和監測數據分析的綜合性。2、環境監測的連續性。由于環境污染具有時間、空間分布性等特點，因此，只有堅持長期測定，才能從大量的數據中揭示其變化規律，預測其變化趨勢，數據樣本越多，預測的準確度就越高。3、環境監測的追溯性。為使監測結果具有一定的準確度，并使數據具有可比性、代表性和完整性，需要有一個量值追溯體系予以監督。六、 環境優先污染物和優先監測1、經過優先選擇（對眾多有毒污染物進行分級排序，從中篩選出潛在危害性大、在環境中出現頻率高的污染物作為監測和控制的對象）的污染物稱為環境優先污染物，簡稱優先污染物（priority pollutants）。對優先污染物進行的監測稱為優先監測。美國是最早開展優先監測的國家。2、優先污染物的特點：難以降解，在環境中有一定殘留水平，出現頻率較高，具有生物積累性，具有致癌、致畸、致突變（“三致”）性質、毒性較大，以及目前已有檢測方法的一類物質。3、環境優先污染物黑名單：共68種有毒物質，其中有機物占58種。（1） 鹵代烴（烷、烯）類（2） 苯系物（3） 氯代苯類（4） 多氯聯苯類（5） 酚類（6） 硝基苯類（7） 苯胺類（8） 多環芳烴類（9） 酞酸酯類（10） 農藥（11） 丙烯腈（12） 亞硝胺類（13） 氰化物（14） 重金屬及其它化合物七、 中國環境標準體系（一） 國家環境保護標準1. 國家環境質量標準2. 國家污染物排放標準3. 國家環境監測方法標準4. 國家環境標準樣品標準5. 國家環境基礎標準（2） 地方環境保護標準1.環境質量標準2.污染物排放標準（3） 國家環境保護行業標準七、水質標準一、地表水環境質量標準（GB 38382002） 依據地表水水域環境功能和保護目標、控制功能高低依次劃分為五類 ：類：主要適用于源頭水、國家自然保護區。類：主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一級保護區、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產卵場、仔稚幼魚的索餌場等。類：主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護區、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產養殖區等漁業水域及游泳區。IV類：主要適用于一般工業用水區及人體非直接接觸的娛樂用水區。V類：主要適用于農業用水區及一般景觀要求水域。二、污水綜合排放標準（GB89781996）（一）按地表水域使用功能要求和污水排放去向，分別執行一、二、三級標準 （二）標準將排放的污染物按其性質及控制方式分為二類：1、第一類污染物：不分行業和污水排放方式，也不分受納水體的功能類別，一律在車間或車間處理設施排放口采樣。是指能在環境或動植物內蓄積，對人體健康產生長遠不良影響的污染物質。2、第二類污染物：指長遠影響小于第一類污染物的污染物質，在排污單位的排放口采樣。 第一類污染物：共13種?？偣?，烷基汞，總鎘，總鉻，六價鉻，總砷，總鉛，總鎳，苯并（a）芘，總鈹，總銀，總放射性，總放射性。第二章 水和廢水監測一、水污染監測的對象和目的水污染監測分為環境水體監測和水污染源監測。環境水體包括地表水（江、河、湖、庫、渠、海水）和地下水，水污染源包括工業廢水、生活污水、醫院污水等。對它們進行監測的目的可概括為以下幾個方面：（1）對江、河、湖、庫、渠、海水等地表水和地下水中的污染物質進行經常性的監測，以掌握水質現狀及其變化趨勢。（2）對生產、生活等廢（污）水排放源排放的廢（污）水進行監視性監測，掌握廢（污）水排放量及其污染物濃度和排放總量，評價是否符合排放標準，為污染源管理提供依據。（3）對水環境污染事故進行應急監測，為分析判斷事故原因、危害及制定對策提供依據。（4）為國家政府部門制定水污染保護標準、法規、和規劃提供有關數據和資料。（5）為開展水環境質量評價和預測、預報及進行環境科學研究提供基礎數據和技術手段。（6）對環境污染糾紛進行仲裁監測，為判斷糾紛原因提供科學依據。二、水質監測分析方法按照監測分析方法原理，用于測定無機污染物的方法主要有：（1）化學分析法。（2）原子吸收光譜法：可測定多種微量、痕量金屬元素。（3）分光光度法：可測定多種金屬和非金屬離子或化合物，在常規檢測中仍具有較大的比例。（4）電感耦合等離子體原子發射光譜（ICP-AES）法：用于各種水體及底質、生物樣品中多種元素的同時測定，一次進樣，可同時測定1030中元素。（5）電化學法：在常規檢測中也占一定比例，并用于水質連續自動監測系統。（6）離子色譜法：是一種將分離和測定結合于一體的分析技術，一次進樣可連續測定多種離子。（7）其他方法：原子熒光光譜法、氣相分子吸收光譜法、電感耦合等離子體-質譜（ICP-MS）法等在無機污染物監測分析中也有一定應用，特別是ICP-MS法，其靈敏度比ICP-AES法高23個數量級，適用于痕量、超痕量有害元素的測定用于測定有機污染物的監測分析方法主要有：（1）氣相色譜（GC）法和高效液相色譜（HPLC）法：它們是分離分析多種有機污染物的有力工具，已得到廣泛應用。其中，高效液相色譜法適宜測定熱穩定性差和揮發性差、相對分子質量大的有機物，彌補了氣相色譜法的不足。（2）氣相色譜-質譜（GC-MS）法：可以對復雜環境樣品中的微量組分進行定性和定量分析。（3）其他方法：在常規檢測中，化學分析法、分光光度法、熒光光譜法、非色散紅外吸收法等也有一定應用。三、地表水監測斷面和采樣點的布設1、布設原則（1）在對調查研究和對有關資料進行綜合分析的基礎上，根據水域尺度范圍，考慮代表性、可控性及經濟性等因素，確定監測斷面類型和采樣點數量，并不斷優化，盡可能以最少的斷面獲取足夠的代表性環境信息。（2）有大量廢（污）水排入江、河的主要居民區、工業區的上游和下游，支流與干流匯合處，入海河流河口及受潮汐影響的河段，國際河流出入國境線的出入口，湖泊、水庫出入口，應設置監測斷面。（3）飲用水源地和流經主要風景游覽區、自然保護區、與水質有關的地方病發病區、嚴重水土流失區及地球化學異常區的水域或河段，應設置監測斷面。（4）監測斷面的位置要避開死水區、回水區、排污口處，盡量選擇河床穩定、水流平穩、水面寬闊、無淺灘的順治河流。（5）監測斷面應盡可能與水文測量斷面一致，以便利用其水文資料。2、河流監測斷面的布設為評價完整江、河水系的水質，需要設置背景斷面、對照斷面、控制斷面和削減斷面；對于某一河段，只需設置對照、控制和削減（或過境）三種斷面。（1）背景斷面：設在基本上未受人類活動影響的河段，用于評價一個完整水系污染程度。（2）對照斷面：為了解流入監測河段前的水體水質狀況而設置。這種斷面應設在河流進入城市或工業區以前的地方，避開各種廢（污）水流入處和回流處。一個河段一般只設一個對照斷面。有主要支流時可酌情增加。（3）控制斷面：為評價監測河段兩岸污染源對水體水質影響而設置。控制斷面的數目應根據城市的工業布局和排污口分布情況而定，設在排污區（口）下游，廢（污）水與江、河水基本混勻處。在流經特殊要求地區的河段上也應設置控制斷面。（4）削減斷面：是指河流受納廢（污）水后，經稀釋擴散和自凈作用，使污染物濃度顯著降低的斷面，通常設在城市或工業區最后一個排污口下游1500m以外的河段上。另外，有時為特定的環境管理需要，如定量化考核、監視飲用水源和流域污染源限期達標排放等， 還要設置管理斷面。3、湖泊、水庫通監測垂線（或斷面）的布設a.在湖（庫）的不同水域，如進水區、出水區、深水區、淺水區、湖心區、岸邊區，按水體類別和功能設置監測垂線。b.湖（庫）區若無明顯功能區別，可用網格法均勻設置監測垂線。4、采樣點的確定設置監測斷面后，應根據水面的寬度確定斷面上的監測垂線，再根據監測垂線處水深確定采樣點的數目和位置。對于江、河水系，當水面寬50m時，只設一條中泓垂線；水面寬50100m時，在近左、右岸有明顯水流處各設一條垂線；水面寬100m，設左、中、右三條垂線，如證明斷面水質均勻時，可僅設中泓垂線。在一條垂線上，當水深不足0.5m時，在1/2水深處設采樣點；水深0.55m時，只在水面下0.5m處設一個采樣點；水深510m時，在水面下0.5m處和河底以上0.5m處各設一個采樣點；水深10m時，設三個采樣點，即水面下0.5m處、河底以上0.5m處及1/2水深處各設一個采樣點。四、水樣類型及意義（一）瞬時水樣瞬時水樣是指在某一時間和地點從水體中隨機采集的分散單一水樣。當水體水質穩定，或其組分在相當長的時間或相當大的空間范圍內變化不大時，瞬時水樣具有很好的代表性；當水體組分及含量隨時間和空間變化時，就應隔時、多點采集瞬時水樣，分別進行分析，摸清水質的變化規律。（二）混合水樣混合水樣分為等時混合水樣和等比例混合水樣，前者是指在某一時段內，在同一采樣點按等時間間隔所采集的等體積瞬時水樣混合后的水樣，這種水樣在觀察某一時段平均濃度時非常有用，但不適用于被測組分在貯存過程中發生明顯變化的水樣；后者是指在某一時段內，在同一采樣點所采水樣量隨時間或流量成比例變化的混合水樣，即在不同時間依照流量大小按比例采集的混合水樣，這種水樣適用于流量和污染物濃度不穩定的水樣。（三）綜合水樣把在不同采樣點同時采集的各個瞬時水樣混合后所得到的水樣稱為綜合水樣，這種水樣在某些情況下更具有實際意義。例如：當為幾條排污河、渠建立綜合處理廠時，以綜合水樣取得的水質才疏作為設計的依據更為合理。五、水樣的保存方法1、冷藏或冷凍保存法作用是抑制微生物活動，減緩物理揮發和化學反應速率。2、加入化學試劑保存法（1）加入生物抑制劑：如在測定氨氮、硝酸鹽氮、化學需氧量的水樣中加入HgCl2 ，可抑制生物的氧化還原作用。對測定酚的水樣，用 H3PO4 調至 pH 為 4時，加入適量 CuSO ，即可抑制苯酚菌的分解活動。（2）調節pH（3）加入氧化劑或還原劑七、水樣的消解（一）濕式消解法1、硝酸消解法 清潔水樣2、硝酸高氯酸消毒法 含難氧化水樣3、硝酸硫酸消解法 提高消解溫度和效果4、硫酸磷酸酸消解法 去除三價鐵干擾 5、硫酸高錳酸鉀消解法 含汞6、硝酸氫氟酸消解法 7、多元消解法8、堿分解法（二）干灰化法（馬弗爐）又稱干式分解法或高溫分解法，不適用于處理測定易揮發組分（如砷、汞、鎘、硒、錫等）的水樣。（三）微波消解法八、富集與分離（一）氣提、頂空和蒸餾法氣提、頂空和蒸餾法使用與測定儀揮發組分水樣的預處理。采用向水樣中通入惰性氣體或加熱的方法，將被測組分吹出或蒸餾分離出來，達到分離和富集的目的。（二）萃取法1、溶劑萃取法溶劑萃取法是基于不同物質在互不相容的兩種溶劑中分配系數不同，進行組分的分離和富集。2、固相萃取（SPE）法固相萃取法的萃取劑是固體，其萃取原理基于：水樣中欲測組分和共存干擾組分與固相萃取劑作用力強弱不同，使它們彼此分離。（三）吸附法吸附法是利用多孔性的固體吸附劑將水樣中一種或數種組分吸附于表面，再用適宜溶劑加熱或吹起等方法將欲測組分解吸，達到分離和富集的目的。（四）離子交換法該方法是利用離子交換劑與溶液中的離子發生交換反應進行分離的方法。離子交換劑分為無機離子交換劑和有機離子交換劑兩大類，廣泛應用的是有機離子交換劑，即離子交換樹脂。（五）共沉淀法共沉淀是指溶液中一種難溶化合物在形成沉淀（載體）過程中，將共存的某些痕量組分一起載帶沉淀出來的現象。共沉淀現象在常量分離和分析中是應避免的，但卻是一種分離富集痕量組分的手段。1、利用吸附作用的共沉淀分離該方法常用的載體有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO(OH)2及硫化物等，由于它們是表面積大、吸附能力強的非晶體形膠體沉淀，故富集效率高。2、利用生成混晶的共沉淀分離當欲分離微量組分及沉淀劑組分生成沉淀時，如具有相似的晶格，就可能生成混晶共同析出。3、利用有機共沉淀劑進行共沉淀分離有機共沉淀劑的選擇性較無機沉淀劑好，得到的沉淀也較純凈，并且通過灼燒可除去有機共沉淀劑，留下欲測元素。九、物理指標檢驗（一）水溫水溫測量應在現場進行。常用的測量儀器有水溫計、顛倒溫度計和熱敏電阻溫度計。（二）臭和味1、定性描述法取100mL水樣與250mL錐形瓶中，檢驗人員依靠自己的嗅覺，分別在20和煮沸稍冷后聞其氣味，用適當的詞語描述臭特征，如有芳香、氯氣、硫化氫等氣味或沒有任何氣味。只有清潔的水樣或已確認經口接觸對人體健康無害的水樣才能進行味的檢驗。其檢驗方法是分別取少量20和煮沸冷卻后的水樣放入口中，嘗其味道，用適當的詞語（酸、甜、咸、苦、澀等）描述。2、臭閾值法用無臭水稀釋水樣，當稀釋到剛能聞出臭味時的稀釋倍數稱為“臭閾值”。操作要點：用水樣和無臭水在具塞錐形瓶中配置系列稀釋水樣，在水浴上加熱至（601）；取下錐形瓶，振蕩23次，去塞，問其氣味，與無臭水比較，確定剛能聞出臭味的稀釋水樣，計算臭閾值。（三）色度水的顏色分為真色和表色。真色指去除懸浮物后的水的顏色，沒有去除懸浮物的水具有的顏色稱為表色。水的色度一般是指真色，常用（1）鉑鈷標準比色法測定。該方法用氯鉑酸鉀與氯化鈷配成標準色列，與水樣進行目視比色確定水樣的色度。適用于清潔的，帶有黃色色調的天然水和引用水的色度測定。（2）稀釋倍數法（四）濁度（1）目視比濁法原理基于：將水樣與用精制的硅藻土（或白陶土）配制的系列濁度標準溶液進行比較，來確定水樣的濁度。規定1000mL水中含1mg一定粒度的硅藻土所產生的濁度為一個濁度單位，簡稱“度”。（2）分光光度法（3）濁度儀法：測定水樣對一定波長光的透射或散射強度而實現濁度測定。（五）透明度測定透明度常用鉛字法、塞氏盤法和十字法等。（六）固體物 水中的固體物分為總固體物（又稱總殘渣）、溶解固體物（又稱可濾殘渣）和懸浮物（又稱不可濾殘渣）三種。1、總固體物總固體物是水樣在一定的溫度下蒸發、烘干后剩余的物質，包括溶劑固體物和懸浮物。2、溶解固體物溶解固體物是指將過濾后的水樣放在稱至恒重的蒸發皿內蒸干，再在一定溫度下烘至恒重時蒸發皿中的剩余物質。3、懸浮物（SS）水樣經過濾后留在過濾器上的固體物質，于103105烘至恒重后得到的物質稱為懸浮物。（七）礦化度礦化度是水化學成分測定的重要指標，用于評價水中含鹽量，是農田灌溉用水適用性指標的主要指標之一。礦化度的測定方法有重量法，電導法等。（八）電導率水的電導率與其所含無機酸、堿、鹽的量有一定的關系。當它們的濃度較低時，電導率隨濃度的增大而增加，因此，該指標常用語推測水中離子的總濃度或含鹽量。用電導儀測量。（九）氧化還原電位十、金屬化合物的測定（一）鋁電感耦合等離子體原子發射光譜（ICP-AES）法（二）汞 1.雙硫腙分光光度法（橙色螯合物）2.冷原子吸收光譜法3.冷原子熒光光譜法冷原子熒光測汞儀與冷原子吸收測汞儀區別：冷原子熒光測汞儀與冷原子吸收測汞儀相比，不同之處在于后者是測定特征紫外光在吸收池中被汞蒸氣吸收后的投射光強，而冷原子熒光測定儀是測定洗手池的汞原子蒸汽吸收特征紫外光后被激發后所發射的特征熒光（波長較紫外光長）強度，其光電倍增管必須放在與吸收池相垂直的方向上。用高純氬氣或氮氣作為載氣。（三）鎘1.原子吸收光譜法（1）火焰原子吸收光譜法（2）石墨爐原子吸收光譜法 測定鎘（銅、鉛）2.雙硫腙分光光度法（紅色螯合物）3.陽極溶出伏安法（四）鉛（方法同 鎘 原子吸收光譜法 雙硫腙分光光度法）（五）銅原子吸收法、二乙氨基二硫代甲酸鈉分光光度法、2，9-二甲基-1，10-菲啰啉分光光度法（六）鋅原子吸收光譜法 雙硫腙 陽極溶出 示波極譜分析法 ICP-AES（七）鉻1.二苯碳酰二肼分光光度法（1）六價鉻的測定在酸性介質中，六價鉻與二苯碳酰二肼（DPC）反應，生成紫紅色絡合物，于540nm波長處用分光光度法測定。（2）總鉻的測定在酸性溶液中，首先將水樣中的三價鉻用高錳酸鉀氧化成六價鉻，過量的高錳酸鉀用亞硝酸鈉分解，過剩的亞硝酸鈉用尿素分解；然后加入二苯碳酰二肼顯色，于540nm波長處用分光光度法測定。2.火焰原子吸收光譜法 測定總鉻3.硫酸亞鐵銨滴定法（總鉻質量濃度大于1mg/L的廢水）（八）砷1、新銀鹽分光光度法2、二乙氨基二硫代甲酸銀分光光度法3、氫化物發生-原子吸收光譜法（AAS）十一、非金屬無機化合物的測定（一）酸度和堿度1、酸度（與pH的區別）酸度是指水中所含能與強堿發生中和作用的物質的總量，包括無機酸、有機酸、強酸弱堿鹽等。酸度分為：（一）用酚酞作指示劑（其變色pH為8.3）測得的酸度稱為總酸度（酚酞酸度），包括強酸和弱酸（二）用甲基橙作指示劑（變色pH約3.7）測得的酸度稱強酸酸度或甲基橙酸度。電位滴定法：適合各種水體，不受有色和渾濁等限制。pH玻璃電極為指示電極，甘汞電極為參比電極，用氫氧化鈉標準溶液滴定至pH計指示3.7和8.3，據其相應消耗的NaOH標準溶液的體積，分別計算兩種酸度。2、堿度（堿度的計算）水的堿度是指水中所含能與強酸發生中和作用的物質總量，包括強堿、弱堿、強堿弱酸鹽等。（二）pHPH和酸度，堿度既有聯系又有區別，pH表示水的酸堿性強弱，而酸度或堿度是稅種所含酸性或堿性物質的含量。測定pH的方法有比色法和玻璃電極法（電位法），還有在玻璃電極法的基礎上發展起來的差分電極法。（三）溶解氧（DO）（1）碘量法：溶解于水中的分子態氧稱為溶解氧。實驗室采用碘量法：在水樣中加人硫酸錳溶液和堿性碘化鉀溶液，水中的溶解氧將二價錳氧化成四價錳，并生成氫氧化物沉淀。加酸后，沉淀溶解，四價錳又可氧化碘離子而釋放出溶解氧量相當的游離碘。以淀粉為指示劑，用硫代硫酸鈉標準溶液滴定釋放出的碘，可計算出溶解氧含量。（2）修正碘量法(高濃度 工業廢水)A疊氮化鈉修正法（NaN3劇毒，易爆，不可將堿性KI-NaN3直接酸化）消除亞硝酸干擾干擾及其消除：亞硝酸鹽，Fe3+-氟化鉀或磷酸B高錳酸鉀修正法干擾及其消除：Fe2+；草酸鈉，氟化鉀掩蔽（3）氧電極法：聚四氟乙烯薄膜電極評定地面水，工業、農業、漁類用水的依據：在比較清潔的河流和湖泊中，溶解氧一般在7.5mg/L以上；當溶解氧在5mg/L以下時，各種浮游生物不能生存；大多數魚類要求溶解氧在4mg/L以上；當溶解氧在2mg/L以下時，水體就會發臭。（四）氰化物1.氰化物包括簡單氰化物、絡合氰化物和有機氰化物（腈）。實驗室采用硝酸銀滴定法：取一定體積水樣的吸收液，調節pH至11以上，以試銀靈作指示劑，用硝酸銀標準溶液滴定，則氰離子與銀離子生成銀氰絡合物，稍過量的銀離子與試銀靈反應，使溶液由黃色變為橙紅色，即為終點。2.分光光度法1、異煙酸-吡唑啉酮分光光度法2、異煙酸-巴比妥酸分光光度法（五）氟化物1.測定水中氟化物采用離子色譜法。離子色譜（IC）法是利用離子交換原理，連續對共存的多種陰離子或陽離子進行分離后，導入檢測裝置進行定性分析和定量測定的方法，其測定儀器稱為離子色譜儀。2.氟離子選擇電極法（LaF3電極）（六）含氮化合物1、氨氮 NH3-N水中的氨氮是指以游離氨（或稱非離子態氨，NH3）和離子態氨（NH4+）形式存在的氮，兩者的組成比取決于水的pH。測定水中氨氮的方法有分光光度法、氣相分子吸收光譜法、離子選擇電極法和滴定法。其中分光光度法具有靈敏、穩定等特點，但水樣有色、渾濁或含鈣、鎂、鐵等金屬離子及硫化物、醛和酮類等均干擾測定，需作相應的預處理。離子選擇電極法通常不需要對水樣進行預處理，但再現性和電機壽命尚存在一些問題。氣相分子吸收光譜法比較簡單，使用專用儀器或原子吸收分光光度計測定均可獲得良好效果。滴定法用于測定氨氮含量較高的水樣方法：1.納氏試劑光度法（ 痕量NH3 ）干擾：濁度（過濾）、金屬離子（EDTA絡合）2.水楊酸-次氯酸鹽分光光度法3.氨離子選擇性電極法2、亞硝酸鹽氮 NO2-N1.亞硝酸鹽氮（NO2-N）是氮循環的中間產物，在氧和微生物的作用下，亞硝酸鹽可被氧化成硝酸鹽；在缺氧條件下也可被還原為氨。在常用的測定方法中，N（1萘基）乙二胺分光光度法靈敏度較高，選擇性較好。2.氣相分子吸收光譜法3、硝酸鹽氮（NO3-N）1.硝酸鹽是在有氧環境中最穩定的含氮化合物，也是含氮有機物經無機化作用最終階段的分解產物。在常用的測定方法中，酚二磺酸分光光度法顯色穩定，測定范圍較寬。2.氣相分子吸收光譜法4、凱氏氮凱氏氮是指以凱氏法測得的含氮量，它包括氨氮和在此條件下能轉化為銨鹽而被測定的有機氮化合物。5、總氮 過硫酸鉀將有機氮與無機氮轉變為硝酸鹽（七）硫化物水體中硫化物包含溶解性的H2S、HS-、S2-，酸溶性的金屬硫化物，以及不溶性的硫化物和有機硫化物。主要方法：（1）對氨基二甲基苯胺分光光度法（2）間接火焰AAS法（3）碘量法（八）含磷化合物：富營養化指標存在形態：磷酸鹽、有機磷測定方法：1、鉬銻抗分光光度法2、孔雀綠-磷鉬雜多酸分光光度法3、離子色譜法十二、有機污染物的測定一、綜合指標和類別指標（一）化學需氧量（COD）化學需氧量是指在一定條件下，氧化1L水樣中還原性物質所消耗的氧化劑的量，以氧的質量濃度（以mg/L為單位）表示。測定化學需氧量的標準方法是重鉻酸鉀法（1）重鉻酸鉀法（K2Cr2O7法）（GB）CODCr （2）恒電流庫侖滴定法（3）KMnO4法（高錳酸鉀指數）CODMn。在強酸溶液中，用一定量的重鉻酸鉀在有催化劑（Ag2SO4）存在條件下氧化水樣中的還原性物質，過量的重鉻酸鉀以試鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨標準溶液回滴至溶液由藍綠色變為紅棕色即為終點，記錄標準溶液消耗量；再以蒸餾水作空白溶液，按同法測定硫酸亞鐵銨標準溶液量，根據水樣實際消耗的硫酸亞鐵銨標準溶液量計算化學需氧量。重鉻酸鉀氧化性很強，可將大部分有機物氧化，但吡啶不被氧化，芳香族有機物不易被氧化，揮發性直鏈脂肪族化合物、苯等存在于蒸氣相，不能與氧化劑液體接觸，氧化不明顯。氯離子干擾可加入適量硫酸汞絡合。（二）高錳酸鹽指數（IMn）CODMn以高錳酸鉀溶液為氧化劑測定的化學需氧量，稱為高錳酸鹽指數，以氧的質量濃度（單位為mg/L）表示。其中堿性高錳酸鉀法用于測定氯離子濃度較高的水樣，酸性高錳酸鉀法適用于氯離子質量濃度不超過300mg/L的水樣。（三）生化需氧量（BOD）生化需氧量是指在有溶解氧的條件下，好氧微生物在分解水中有機物的生物化學氧化過程中所消耗的溶解氧量。有機物在微生物的作用下，好氧分解氛圍含碳物質氧化階段和硝化階段。硝化階段在57d，甚至10d以后才顯著進行，一般水質檢驗所測BOD只包括含碳物質的耗氧量和無機還原性物質的耗氧量，因此五日培養法能減少硝化階段對耗氧量的影響。（四）總有機碳（TOC）（1）測定意義 1.定義：TOC是以碳的含量表示水體中有機物總量的綜合指標。以C的mg/L 表示。 2.意義：比BOD、COD更能直接表示有機物的含量，所以，更能用來評價水體中有機物的污染的程度。測定方法：燃燒氧化-非色散紅外吸收法（五）揮發酚（1）定義：沸點在230 以下，能隨著水蒸氣蒸出的酚類為揮發酚。水樣保存：加酸（H3PO4 pH2），硫酸銅 預處理：氧化劑如Cl2加入硫酸亞鐵還原； 硫化物加入硫酸銅 ,或酸化； 油類加NaOH后有機溶劑萃取除去等。蒸餾：分離揮發酚；消除色度、渾濁和金屬離子等的干擾。（2）測定方法1、4-氨基安替比林分光光度法（510nm）2、溴化滴定法（六）石油類來源：工業廢水和生活污水水中狀態：漂浮、乳化、溶解危害：影響空氣與水體界面間的氧交換；消耗水中的溶解氧，含有毒性大的芳烴類。 測定方法：（1）重量法（2）紅外分光光度法（3）非色散紅外法二、特定有機污染物的測定特定有機污染物特點：毒性大、蓄積性強、難降解、優先監測的有機污染物特定有機污染物：1、苯系物2、揮發性鹵代烴3、氯苯類化合物 4、揮發性有機污染物（VOCS）測定方法：氣相色譜法GC氣相色譜-質譜法GC-MS檢測器：將載氣里被分離組分的量轉變為測量的信號（1）熱導檢測器TCD：無機有機氣體、較高濃度組分分析（2）氫火焰離子化檢測器FID：低濃度有機組分分析選擇性檢測器：（3）電子捕獲檢測器ECD （4）火焰光度檢測器EPD對檢測器的要求是：靈敏度高、檢測度（反映噪音大小和靈敏度的綜合指標）低、響應快、線性范圍寬。第三章 空氣和廢氣監測第一節 空氣污染基本知識一、大氣和空氣大氣系指包圍在地球周圍的氣體，其厚度達10001400km，其中，對人類及生物生存起著重要作用的是近地面約10km內的空氣層（對流層）?？諝鈱雍穸入m然比大氣層厚度小得多，但空氣質量卻占大氣總質量的95%左右。二、空氣中的污染物及其存在狀態一次污染物：直接從各種污染源排放到大氣中的有害物質，常見的有： SO2 , CO, NOX (NO, NO2)，CH化合物、顆粒物等。其中包括毒重金屬，3,4-苯并芘(BaP)，有機、無機化合物等。二次污染物：一次污染物之間以及它們與大氣正常組分之間的反應產生的新的污染物。常見的有：硫酸鹽、硝酸鹽、臭氧、醛類（乙醛和丙烯醛等）過氧乙酰硝酸酯（PAN）。空氣中污染物的存在狀態是由其自身的理化性質及形成過程決定的，氣象條件也起一定的作用，一般將空氣中的污染物分為分子狀態污染物和粒子狀態污染物兩類。（一）分子狀態污染物包括在常溫常壓下以氣體分子形式分散于空氣中，和常溫常壓下揮發性強的液體或固體。無論是氣體分子還是蒸氣分子，都具有運動速度較大、擴散快、在空氣中分布比較均勻的特點。（二）粒子狀態污染物粒子狀態污染物（或顆粒物）是分散在空氣中的微小液體或固體顆粒，粒徑多為0.01100m，是一個復雜的非均相體系。通常根據顆粒物在重力作用下的沉降特性將其分為降塵（dustfall）和總懸浮顆粒物（total suspended particulates, TSP）。將較粗的、靠重力即可較快沉降到地面上的顆粒物稱為降塵，其粒徑一般大于100m；粒徑小于100m的顆粒物則稱為總懸浮顆粒物?？倯腋☆w粒物是空氣污染常規監測項目。根據粒徑的不同，將粒徑小于10m的顆粒物用PM10表示，稱為可吸入顆粒物?？諝馕廴颈O測方案的制定監測目的：1通過對環境空氣中主要污染物質進行定期或連續地監測，判斷空氣質量是否符合環境空氣質量標準或環境規劃目標的要求，為空氣質量狀況評價提供依據。2為研究空氣質量的變化規律和發展趨勢、開展空氣污染的預測預報以及研究污染物遷移轉化情況提供基礎資料。3為政府環保部門執行環境保護法規、開展空氣質量管理及修訂空氣質量標準提供依據和基礎資料。三、空氣中污染物濃度表示方法空氣中污染物濃度有兩種表示方法，即質量濃度和體積分數，根據污染物存在狀態選擇使用。（一）質量濃度質量濃度是指單位體積空氣中所含污染物的質量，常用mg/m3或g/m3為單位表示。這種方法對任何污染物都適用。（二）體積分數體積分數是指單位體積空氣中含污染氣體或蒸汽的體積，常用mL/m3或L/m3為單位表示。顯然這種表示方法僅適用于氣態或蒸氣態物質，它不受空氣溫度和壓力的變化。四、布設監測站（點）和采樣點的方法（一）功能區布點法功能區布點法多用于區域性常規監測。先將監測區域劃分為工業區、商業區、居民區、工業和居民混合區、交通稠密去、清潔區等，再根據具體污染情況和人力、物力條件，在各功能區設置一定數量的采樣點。（二）網格布點法這種布點法是將監測區域劃分成若干個均勻網狀方格，采樣點設在兩條直線的交點處或網格中心。對于有多個污染源，且污染源分布較均勻的地區，常采用這種布點方法。（三）同心圓布點法這種方法主要用于多個污染源構成污染群，且大污染源較集中的地區。先找出污染群的中心，以此為圓心作若干個同心圓，再從圓心作若干條放射線，將放射線與圓周的交點作為采樣點。（四）扇形布點法扇形布點法適用于孤立的高架點源，且主導風向明顯的地區。以點源所在位置為頂點，主導風向為軸線，在下風向區域作出一個扇形區作為布點范圍。五、空氣樣品的采集方法采集空氣樣品的方法可歸納為直接采樣法和富集（濃縮）采樣法兩類。（一）直接采樣法 包括注射器采樣、塑料袋采樣、采氣管采樣和真空瓶采樣。（二）富集（濃縮）采樣法 包括溶液吸收法、填充柱阻留法、濾料阻留法、低溫冷凝法、靜電沉降法、擴散（或滲透）法及自然積集法等。1、溶液吸收法是采集空氣中氣態、蒸氣態及某些氣溶膠態污染物的常用方法。常用的氣體吸收管（瓶）有氣泡吸收管、沖擊式吸收管、多空篩板吸收管（瓶）。2、填充柱阻留法：根據填充劑阻留作用的原理，可分為吸附型、分配型和反應型三種類型。3、濾料阻留法中常用的濾料有纖維狀濾料和篩孔狀濾料。（1）纖維狀濾料：濾紙適用于金屬塵粒的采集；玻璃纖維濾膜常用于采集懸浮顆粒物；聚氯乙烯或聚苯乙烯等合成纖維膜便于進行顆粒物分散度及顆粒物中化學組分的分析。（2）篩孔狀濾料：微孔濾膜適用于采集分析金屬的氣溶膠；核孔濾膜適用于精密的重量法分析；銀薄膜適用于采集酸、堿氣溶膠及含煤焦油、瀝青等揮發性有機物的氣樣。采樣儀器：收集器、流量計、采樣動力、六、采集顆粒物效率的評價方法對顆粒物的采集效率有兩種表示方法：一種是用顆粒數采樣效率表示，即所采集到的顆粒物顆粒數占總顆粒物顆粒數的百分數；另一種是質量采樣效率，即所采集到的顆粒物質量占顆粒物總質量的百分數。只有全部顆粒物的大小和質量相同時，這兩種采樣效率才相等，但是，實際上這種情況是不存在的，粒徑幾微米以下的小顆粒物按顆粒數計算總是占大部分，而按質量計算卻只占很小部分，故質量采樣效率總是大于顆粒物采樣效率。在空氣監測中，評價采集顆粒物方法的采樣效率多用質量采樣效率表示。七、氣態和蒸氣態污染物質的測定。（一）二氧化硫的測定測定空氣中SO2常用的方法有分光光度法、紫外熒光光譜法等。（四氯汞鹽吸收副玫瑰苯胺分光光度法）實驗室采用甲醛吸收副玫瑰苯胺分光光度法。1、原理：空氣中的SO2被甲醛緩沖溶液吸收后，生成穩定的羥基甲基磺酸加成化合物，加入氫氧化鈉溶液使加成化合物分解，釋放出SO2與鹽酸副玫瑰苯胺反應，生成紫紅色絡合物，其最大吸收波長為577nm，用分光光度法測定2、測定要點：洗液加入0.5mL氨基磺酸鈉溶液，混勻，放置10min以除去氮氧化物的干擾。（二）氮氧化物的測定（原理細節及與SO2測定有什么區別）空氣中NO、NO2實驗室常用鹽酸萘乙二胺分光光度法測定。該方法采樣與顯色同時進行，操作簡便，靈敏度高。1、原理：用無水乙酸、對氨基苯磺酸和鹽酸萘乙二胺配成吸收液采樣，空氣中的NO2被吸收轉變為亞硝酸和硝酸。在無水乙酸存在的條件下，亞硝酸與對氨基苯磺酸發生重氮化反應，然后再與鹽酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰紅色偶氮染料，其顏色深淺與氣樣中NO2濃度成正比，因此，可用分光光度法測定。2、細節（不全）：吸收液吸收空氣中的NO2后，并不是全部地生成亞硝酸，還有一部分生成硝酸，計算結果時需要用Saltzman實驗系數f進行換算。八、顆粒物的測定（一）總懸浮顆粒物粒子狀態污染物中粒徑小于100m的顆粒物稱為總懸浮顆粒物（TSP），國內外廣泛采用濾膜捕集重量法。原理為用采樣動力抽取一定體積的空氣通過已恒重的濾膜，則空氣中的懸浮顆粒物被阻留在濾膜上，根據采樣前后濾膜質量之差及采樣體積，即可計算TSP。實驗室中采用濾膜校正法校正質量差。（二）可吸入顆粒物的測定可吸入顆粒物（PM10）主要是指透過人的咽喉進入肺部的氣管、支氣管和肺泡的那部分顆粒物，具有d50（質量中值直徑）=10m和上截止點30m的粒徑范圍，常用PM10符號表示。PM10與TSP測定方法的區別是要采用切割器將大顆粒物分離。苯并a芘 測定方法：（1）乙?；癁V紙層析-熒光光譜法 （2）高效液相色譜（HPLC）法九、空氣污染指數空氣污染指數（air pollution index, API）是指將空氣中污染物的質量濃度依據適當的分級質量濃度限制進行等標化，計算得到簡單的量綱為一的指數，可以直觀、簡明、定量地描述和比較環境污染的程度。十、固定污染源監測（一）采樣點的布設1、采樣位置采樣位置應選在氣流分布均勻穩定的平直管道上，避開彎頭、變徑管、三通管及閥門等易產生渦流的阻力構件。一般原則是按照廢氣流向，將采樣斷面設在阻力構件下游方向大于6倍管道直徑處或上游方向大于3倍管道直徑處。2、采樣點數目采樣點的位置和數目主要依據煙道斷面的形狀、尺寸大小和流速分布情況確定。（1）圓形煙道：在選定的采樣斷面上設兩個相互垂直的采樣孔。將煙道斷面分成一定數量的同心等面積圓環，沿著兩個采樣孔中心線設四個采樣點。若采樣斷面上氣流流速較均勻，可設一個采樣孔，采樣點數減半。當煙道直徑小于0.3m，且氣流流速均勻時，可在煙道中心設一個采樣點。（二）基本狀態參數的測量1、溫度的測量對于直徑小、溫度不高的煙道，可使用長桿水銀溫度計。對于直徑大、溫度高的煙道，要用熱電偶測溫毫伏計測量。2、壓力的測量測量煙氣壓力常用測壓管和壓力計。（1）測壓管：常用的測壓管有標準皮托管和S形皮托管。標準皮托管具有較高的測量精度，但測孔很小，當煙氣中顆粒物濃度較大時，易被堵塞，適用于測量含塵量小的煙氣。S形皮托管開口較大，適用于測量顆粒物含量較高的煙氣。（2）壓力計：常用的壓力計有U形壓力計和斜管式微壓計。U形壓力計用于測量煙氣的全壓和靜壓。斜管式微壓計用于測量煙氣動壓。（三）煙塵濃度的測定測定煙塵濃度必須采用等速采樣法，即采樣速度（煙氣進入采樣嘴的流速）應與采樣點煙氣流速相等。當采樣速度大于采樣點煙氣流速時，由于氣體分子的慣性小，容易改變方向，而煙塵慣性大，不容易改變方向，所以采樣嘴邊緣意外的部分氣流被抽入采樣嘴，而其中的煙塵按原方向前進，不進入采樣嘴，從而導致測定結果偏低；當采樣速度小于采樣點煙氣流速時，情況正好相反，測定結果偏高。十一、標準氣體配制一靜態配氣法1.注射器配氣法：配制少量標準氣2.配氣瓶配氣法：（1）常壓配氣：標準氣壓力與大氣壓相等（2）正壓配氣：配制略高大氣壓的標準氣3.高壓鋼瓶配氣法：重量法，較高壓力標準氣配制優點：設備簡單，操作容易；小量+大量缺點：（1）容器壁吸附、化學反應問題（2）配氣不準、濃度隨時間變化（3）不適合低濃度標準氣體配制適用于：活潑性較差且用量不大的標準氣二動態配氣法1.連續稀釋法 2.負壓噴射法 3.滲透管法 4.氣體擴散法：控制擴散速度與稀釋氣流量配置不同濃度標準氣（三聚甲醛晶體制備甲醛標準氣體）5.電解法：電解草酸溶液制備二氧化碳標準氣體原理：已知濃度原料氣、稀釋氣、混合器、恒定比例混合、在線配制供給優點：配制大量、低濃度標準氣、長時間供氣；調節原料氣和稀釋氣的流量比獲所需濃度的標準氣；可配置多組分混合氣。缺點：設備復雜，不適合配制高濃度標準氣第五章 土壤質量監測(20-25分)土壤是指陸地地表具有肥力并能生長植物的疏松表層。介于大氣圈、巖石圈、水泉和生物圈之間，厚度一般在2m左右。一、土壤組成土壤是地球表層的巖石經過生物圈、大氣圈和水圈長期的綜合影響演變而成的。由于各種成土因素，諸如母巖、生物、氣候、地形、時間和人類生產活動等綜合作用的不同，形成了多種類型的土壤。土壤是由固、液、氣三相物質構成的復雜體系。土壤固相包括礦物質、有機質和生物。在固相物質之間為形狀和大小不同的孔隙，孔隙中存在水分和空氣。二、土壤的基本性質（一）吸附性土壤的吸附性能與土壤中存在的膠體物質密切相關。（二）酸堿性土壤的酸堿性是土壤的重要理化性質之一，是土壤在形成過程中受生物、氣候、地質、水文等因素綜合作用的結果。（三）氧化還原性由于土壤中存在著多種氧化性和還原性無機物質及有機物質，使其具有氧化性和還原性。三、土壤背景值土壤背景值又稱土壤本底值。它是指在未受人類社會行為干擾（污染）和破壞時，土壤成分的組成和各組分（元素）的含量。四、土壤環境質量監測目的（一）土壤質量現狀監測監測土壤質量現狀的目的是判斷土壤是否被污染及污染狀況，并預測發展變化趨勢。（二）土壤污染事故監測目的是調查分析主要污染物，確定污染的來源、范圍和程度，為行政主管部門采取對策提供科學依據。（三）污染物土地處理的動態監測（四）土壤背景值調查五、采樣點的布設（一）布設原則1、合理地劃分采樣單元。2、對于土壤污染監測，堅持“哪里有污染就在哪里布點”，并根據技術水平和財力條件，優先布設在那些污染嚴重、影響農業生產活動的地方。3、采樣點不能設在田邊、溝邊、路邊、堆肥周邊及水土流失嚴重或表層土被破壞處。（二）采樣點布設方法1、對角線布點法該方法適用于面積較小、地勢平坦的廢（污）水灌溉或污染河水灌溉的田塊。2、梅花形布點法該方法適用于面積較小、地勢平坦、土壤物質和污染程度較均勻的地塊。3、棋盤式布點法這種布點方法適用于中等面積、地勢平坦、地形完整開闊，但土壤較不均勻的地塊。4、蛇形布點法這種布點法適用于面積較大、地勢不很平坦、土壤不夠均勻的地塊。5、放射狀布點法該方法適用于大氣污染型土壤。6、網格布點法該方法適用于地形平緩的地塊。六、土壤樣品的采集與加工管理（一）土壤樣品采集 1、類型：混合樣品、剖面樣品2、采樣量 混合樣品：同一采樣單元內多點混合，點數5-20個。取樣量往往較大、四分法縮分至1-2kg 剖面樣品：同層混合，1kg（二）樣品加工處理樣品加工又稱樣品制備，其處理程序是：風干、磨碎、過篩、混合、分裝，制成滿足分析要求的土壤樣品（穩定項目）。測定不穩定的項目用新鮮土樣（如游離揮發酚、NH3-N、NO3-N、Fe2+）加工處理的目的是：除去非土部分，使結果能代表土壤本身的組成；有利于樣品較長時間的保存，防止發霉、變質；通過磨碎、混合，使分析時稱取的樣品具有較高的代表性。（三）樣品管理土壤樣品管理包括土壤加工處理、分裝、分發過程中的管理和土壤入庫保存管理。土壤保存：1.一般土壤樣品需保存半年至一年。2.避免日光、潮濕、高溫和酸堿氣體等的影響。3.玻璃材質容器，聚乙烯塑料容器4.低溫保存：低于4的冰箱存放，測定揮發性和不穩定組分的新鮮土樣七、土壤樣品分解方法土壤樣品分解方法有：酸分解法、堿熔分解法、高壓釜密閉分解法、微波爐加熱分解法等。分解法的作用是破壞土壤的礦物質晶格和有機質，使待測元素進入樣品溶液中。八、土壤污染物的測定（一）土壤水分（二）pH測定土壤pH施用玻璃電極法。第六章 環境污染生物監測（5-10分）水環境生物監測（一）對水生態系統進行生物監測的主要目的：了解污染對水生生物的危害狀況，判別和測定水體污染的類型和程度，為制定控制污染措施，使水生態系統保持平衡提供依據。（二）采樣斷面和采樣點的布設原則1、斷面要有代表性 2、盡可能與化學監測斷面相一致 3、水環境的整體性、監測連續性和經濟性河流：根據長度，至少設上