突发环境事件应急监测技术与装备简介

突发环境事件应急监测技术与装备简介2010-11主要内容环境污染事故类型与特点1现场应急监测要求与作用2环境污染事故应急监测技术3环境污染事故种类与特点爆炸、燃烧类事故松花江重大水污染应急监测、合肥市裕兴化工厂苯泄漏爆炸事故、宁波市江东区农资综合仓库火灾事故有毒有害物质泄露污染事故开县井喷事故、河南省柴油泄露污染黄河段污染事故交通运输污染事故京沪高速淮安段液氯泄漏事故、河北保定大沙河煤焦油污染、长江口船舶污染事故其它类污染事故北京丰台不明气体钢瓶引爆、抚顺市站东街异味气体、大洪湖邻水段死鱼影响长寿段水质事件、四川地震应急监测特点：事故突发性、危害严重性、危害持续性、累积性环境应急监测的意义环保部的《全国环境监测站建设标准》：环境应急监测是突发环境污染事故监测，为实施污染事故应急救援和政府决策提供决策依据。在尽可能短的时间内，进行现场定点监测和动态监测，发现和查明环境污染情况：污染物种类、污染范围、污染程度等。4应急监测技术与设备的特殊要求快速判断污染物种类，浓度，污染范围分析方法选择性和抗干扰能力好试剂用量少，稳定性好监测器材轻便、易于携带，易于操作不需特殊取样，动力易得快速回答“是否安全”国外:机构与组织：1979美国联邦紧急事故管理署(FEMA)USEPA发布了“化学品事故排放风险管理计划”1989联合国环境规划署“地区及应急事故意识与准备计划”英、法等国环境应急机构与系统,研究开发应急监测技术与方法,建立多种以数学为基础的事故处理模型和仿真系统,环境污染事故管理制度化\定量化应急监测技术的现状与发展趋势应急监测仪器设备：检测管、检测箱微传感器，高科技传感器汇同先进的通讯系统便携式仪器（气相色谱—FID、ECD、PID、声表面波检测器、MS）、前处理设备小型化生物综合技术的应用具有较为完备的应急监测质量保证系统代表性、完整性、可比性、准确性，应急监测方法与标准方法比较，考虑方法的检出限、误差等我国应急监测技术现状与存在的问题：污染源底数不清应急监测硬件有待提高缺乏统一的技术规范应急监测技术储备不足缺乏统一布局的区域环境应急监测技术网络国外示例：美国FDA化学和生物应急响应预案A、告知（OperatingProcedure—Notification）信息汇报、风险评估和情景分析B、启动（OperatingProcedure—Activation）FDA紧急行动中心启动；通知其他部门；动员FDA资源C、行动（OperatingProcedure—ResponseOperations人员、部门的协调、分工和联络；现场操作；保持通讯，调查和分析：可能的危险物质；在FDA机构相关领域专家的指导下，取样或准备现场分析；通知相关实验室做紧急送样分析准备；汇报分析结果、每日状况报告D、中止（OperatingProcedure—ResponseDeactivation人员召回、统计动用的资源、内部汇报E、恢复（OperatingProcedure—Recovery）新闻、危险物分析结果和新发现、建议如何处置、评估类似或潜在危险物。2周之内交汇报：如何改善机制、响应步骤、通讯措施、修改政策、科研活动建议、实验室或现场操作建议、改善预警机制等。应急监测技术与手段现状与发展趋势现场监测技术与手段感官检测法植物、动物检测法试纸法检测管法电化学法光度法色谱法等综合毒性判断技术实验室快速监测技术与手段感官检测法(人体生物传感器)用口、眼、鼻、皮肤等感触被检物质的存在氰化物具有杏仁味，硝基笨类化合物有特殊味道二氧化硫具有特殊刺激味含巯基有机磷农药有恶臭味刺激皮肤，刺激眼睛流泪光气干草味权宜之计植物、动物检测法利用植物表皮的损伤、利用动物的嗅觉或敏感性来检测有毒有害化学物质植物伤斑光化学烟雾使叶子背面变成银白色、古铜色，正面出现一道横贯全叶的坏死带HF污染叶片坏死带出现在叶子尖端和边缘，逐渐向内发展狗侦测化学毒剂农药厂生产车间养一种鸟…….试纸法给出某化合物是否存在的信息，以及是否超过某一浓度的信息pH试纸石蕊试纸，红-蓝；酚酞试纸，白-红;普通定性试纸乙酸铅试纸：乙酸铅+H2S产生黑色PbS二氧化硫试纸：白色-粉红色/砖红色砷试纸：HgBr2试纸，AsH3与Hg2+形成有色络合物，白色-棕黑色油测定：亮兰色-暗（黑）蓝色…….分析定量试纸硝酸盐、亚硝酸盐试纸：10-500mg/L,1-80mg/L磷酸盐试纸：3-100mg/LH2O2试纸：0.5-25mg/L甲醛试纸：10-200mg/L硬度试纸：3-21d余氯试纸：4-120mg/L氨氮试纸：10-400mg/L微生物检测试纸一般细菌试纸：培养20h，计数绿色斑点个数大肠菌群试纸：培养12h，计数红色斑点个数葡萄球菌试纸、肠炎菌简易试纸试纸法的特点简单便捷，只要将试纸浸入试样中即可配有标准色阶，可迅速得到测试结果标准色阶同时浸入，不必担心有色、浑浊影响器具齐全，包装多，多人同时测定色阶较粗，精度较差前导性测试检测管法直接检测管法（速测管法）聚乙烯材质、玻璃自吸式水质检测管氯化物检测管铬酸盐+硅胶（茶色试剂）---是否变成白色硫酸盐检测管四羟基醌钡+硅胶（桃红色试剂）---是否变成白色检测柱的使用方法短时检测管刻度管、颜色比较管、颜色匹配管等长时检测管用于长时间连续监测，给出污染物加权平均浓度直读式长时扩散检测管测定时间加权平均浓度，个人检测，某一区域监测内含产品名称编号被检气体化学式数量测定范围（ppm）检测管1L一氧化碳CO1盒2.5-2000ppm2L二氧化碳CO21盒0.13-6.0%121L苯C6H61盒0.125~60ppm122甲苯C6H5CH31盒5~690ppm123二甲苯C6H4(CH3)21盒5~625ppm109汽油油雾1盒0.2~5.0mg/m³17氟化氢HF1盒0.25-100ppm151L丙酮CH3COCH31盒50~12000ppm1351，1，1-三氯乙烷CH3CCI31盒100~2000ppm111L甲醇CH3OH1盒20~1000ppm8La氯气CL21盒0.1-16ppm14L氯化氢HCl1盒0.2-76ppm3La氨NH31盒2.5-200ppm12L氰化氢HCN1盒0.36-120ppm4LL硫化氢H2S1盒0.25-120ppm内含产品名称编号被检气体化学式数量测定范围（ppm）检测管3L氨NH31盒0.5-78ppm180L三甲胺（CH3）3N1盒0.25-5ppm4LL硫化氢H2S1盒0.25-120ppm71甲硫醇CH3SH1盒0.25-140ppm53甲硫醚（CH3）2S1盒0.25-10ppm53二甲二硫（CH3）2S21盒0.3-6ppm13二硫化碳CS21盒0.63-100ppm124L苯乙烯C6H5CH：CH21盒2-100ppm122L甲苯C6H5CH31盒1~100ppm123二甲苯C6H4(CH3)21盒5~625ppm4LL硫化氢H2S1盒0.25-120ppm电化学法电化学传感器有毒气体检测技术工作原理：被测气体由进气孔扩散到工作电极表面，在工作电极、电解液、对电极之间进行氧化还原反应。AsH3\PH3\氟、溴、臭氧、光气、氯气、硫化氢、氨气等注意事项：检查电池容量；3-6个月标定一次，使用2年后考虑更换传感器选择性离子分析技术单参数离子分析仪（pH计、DO计、电导率仪等）多参数离子分析仪（实际上的mV计，配备多种离子选择电极）电化学传感器组合式离子分析仪德国WTW公司、美国HACH公司、日本HORIBA公司、美国ORION公司、美国YSI公司、意大利HANNA公司等阳极伏安溶出法•当一种金属在一个电极上富集后，再次转换到它最稳定的离子态时，会产生微量电流，通过检测其产生的微量电流（毫安级）来确定金属离子的浓度.•任何一种金属在特定的电位下(毫伏)都会转换成离子态，这个转换电位是金属离子的特性，可以用来确定金属离子的种类.光度分析法滤光片式和滤光二极管阵列式分光光度计便携式分光光度计现场快速光学分析技术X-荧光光谱技术反射光谱技术透射光谱技术红外光谱技术工作原理：每一种化合物均吸收红外光，纯的化合物吸收的红外光具有特征频率。用红外光照射物质获得其内部分子性质的分析手段。Tedlar袋采样和分析污染的空气用GasID的采样泵收集到Tedlar袋中袋中的气体被泵吸入样品池比较谱库，鉴别物质热解吸采样和分析污染的空气被吸入到吸附管样品分子被吸附剂捕集空气和水蒸汽可以通过200oC吸附管被加热，气体被解析出来进入样品池比较谱库，鉴别物质红外光聚焦元件和金刚石传感器测试光路图压力杆将样品压到金刚石传感器表面从干涉仪出来的红外光聚焦样品上ATR技术使样品充分吸收干涉后的红外光色谱分析法便携式离子色谱便携式气相色谱仪便携式气相色谱/质谱联用仪TheGasChromatographColumn(气相色谱柱)N2pushessamplethroughcolumn(N2推动样品通过柱)Sampleisseparatedbyboilingpoint(按沸点分离样品)ComponentsoftheMS(MS的组件)Fragments(裂片)Directs(导向)Detects(检测)Thesoftwareidentifiesthesamplebyusingstoredlibraries(软件使用贮存的库鉴别样品)离子源检测器四极分析器DataReviewBasics(数据查阅基础)ControlPanelChromatogramMassSpectrumToolBar工具条色谱图质谱图控制屏奥运限行空气质量检测紫坪铺水库空气质量检测应急监测车（组合式流动实验室）车体与内部改造基础改造：车体密封、内衬抗酸碱、空调系统、中央控制系统、独立控制开关、配电等应急监测流动实验室装备：专用实验台、双路供电、供水、专用通风柜和排风管、专用仪器柜、溶剂储存柜数据处理系统采样装置与仪器设备配备：土壤采样器、深井采样器、水质采样器等；便携式分光光度计、GC、IR、IC、GC/MS等应急监测车（组合式流动实验室）车体与内部改造基础改造：车体密封、内衬抗酸碱、空调系统、中央控制系统、独立控制开关、配电等应急监测流动实验室装备：专用实验台、双路供电、供水、专用通风柜和排风管、专用仪器柜、溶剂储存柜数据处理系统采样装置与仪器设备配备：土壤采样器、深井采样器、水质采样器等；便携式分光光度计、GC、IR、IC、GC/MS等定量分析：标准分析方法快速分析测试技术的开发与应用突发性环境污染事故快速测定方法的研究样品的预处理干扰组分的分离色谱柱的选择色谱工作条件的确定方法程序直接进样气相色谱法、活性炭吸附-适当溶剂解吸气相色谱法、简易顶空气相色谱法、土样超声萃取气相色谱法等实验室仪器方法对于一些特大型的环境化学污染事故，需要用实验室仪器手段进行全面的分析样品采集与预处理根据水流方向、速度确定采样点位与范围根据有机污染物在水中的溶解度与相对密度确定采样深度玻璃容器或比色管采样避免剧烈搅动水体以免溢散水中溶解度低比重较大的分层采样采集水样加入小体积溶剂进行一次萃取分层后不用净化及浓缩快速测定生物技术分析法单芯片免疫法DNA单芯片分析单细胞生物传感器免疫试纸法测定水中阿特拉津（10min,10ug/L）免疫法测定土壤中PAH暗室环境检测Vibriofischeri发光的强弱标志着其生命力的强弱发光菌毒性分析仪在线式水蚤毒性分析仪斑点鱼毒性分析仪以斑点鱼作检测生物来确定被测水样的毒性毒性反应与人反应类似无标准，无公认评估方法现场监测技术与手段多元化，权宜之计\先导式测试\快速定性\半定量\准确定量根据需求进行选择综合毒性判断技术(迫切需求)实验室快速监测技术与手段(研究方向)安全防护措施(安全保障)应急监测的质量