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环境监测绪论环境：指围绕着人类所构成的空间中可以影响人类生存与发展的各种自然因素与社会因素的总体。环境监测：就是运用化学、物理、生物、医学、遥测、遥感、计算机等现代科技手段监视、测定、监控反映环境质量及其变化趋势的各种标志数据，从而对环境质量作出综合评价的学科。环境监测的主要内容：污染源监测、环境监测环境监测的目的(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）收集环境背景数据（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依据；（4)为保护人类健康、保护环境，合理使用资源、制定环境法规、标准、规划服务。环境监测的特点：综合性、连续性、追踪性环境监测技术1.化学分析法2.仪器分析法（物理化学）持久性有机污染物：在环境中不易降解、存留时间长、可通过空气、水和迁徙物种做跨越国际边界的迁移并沉积在远离其排放地点的地区，通过食物链富集，最终影响到人类健康的一类有毒有机物。环境标准：即环境保护标准，指依据环境法制定的污染因子限量阈值或有关环保技术规范。环境标准既是环境管理的技术基础，也是环保政策和法规的具体体现环境标准的作用1．环境保护的手段，环保的目标。2．判断环境质量优劣和衡量环保工作优劣的准绳。3．环境执法的依据，如污染问题诉讼、排污费收取。4．环境管理的尺度，促进企业清洁生产和通过ISO14000环境管理体系认证。环境（保护）标准体系分为六类和三级。六类标准：①环境质量标准②污染物排放标准③环境基础标准④环境方法标准⑤环境标准物质标准⑥环保仪器、设备标准。三级标准：①国家环境标准②国家环境保护行业标准③地方环境标准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。生活饮用水卫生标准：细菌总数、大肠杆菌群、游离性余氯标准将排放的污染物按其性质及控制方式分为二类：第一类污染物是指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。第二类污染物指长远影响小于第一类的污染物质。大气污染物综合排放标准指标：最高允许排放浓度、最高允许排放速率、无组织排放浓度第二章水体：是指地表水覆盖地段的自然综合体，其中，不仅有水，还包括水中的悬浮物、底泥、水生生物等。水体污染：是指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水体的理化特征、生物特征或放射性等发生不良变化，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能，从而影响水的有效利用和使用价值，造成水质恶化的现象。水体污染的分类按污染原因分类，分为自然污染和人为污染。按污染物类型分类，分为化学型污染、物理型污染和生物型污染。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，使污染物浓度降低的过程。水质：其含量不同时，水的感观性状（色、臭、浑浊度等）、理化性质（温度、pH、电导率、放射性、硬度等）、生物组成（种类、数量、形态）和底质情况也就不同，这种由水和水中所含的杂质共同表现出来的综合特性即为水质。水质指标：描述水质质量的参数。水质指标的类型：物理指标、化学指标、生物指标水质监测的目的1、地表水——经常性监测，以掌握水质现状及其发展趋势。2、生产和生活过程——监视性监测，为污染源管理和排污收费提供依据。3、事故监测——应急监测，为分析判断事故原因、危害及采取对策提供依据。4、为环境管理——提供数据和资料，5、为开展水环境质量评价、预测预报及进行环境科学研究提供基础数据和手段。筛选监测项目的一般原则①选择国家和地方的地表水环境质量标准中要求控制的监测项目。②选择对人和生物危害大、对地表水环境影响范围广的污染物。③选择国家水污染物排放标准中要求控制的监测项目。④所选监测项目有“标准分析方法”、“全国统一监测分析方法”。⑤根据地区污染源特征和水环境保护功能的划分，酌情增加某些选测项目。废（污）水监测项目执行污水综合排放标准GB8978-1996第一类，在车间或车间处理设施排放口采样测定的污染物，包括总汞、烷基汞、总镉、六价铬、总砷、总铅、总镍、苯并（a）芘、总铍、总银、总α放射性、总β放射性；第二类，在排污单位排放口采样测定的污染物，包括pH、色度、悬浮物、生化需氧量、化学需氧量、石油类、动植物油、挥发酚、总氰化物、硫化物等；水质监测分析方法选择分析方法应遵循的原则：灵敏度能满足定量要求；方法成熟、准确；操作简单，易于普及；抗干扰能力好。国家标准分析方法、统一分析方法、等效方法地表水监测技术路线地表水监测采用以流域为单元，优化断面为基础，连续自动监测分析技术为先导；以手工采样、实验室分析技术为主体；以移动式现场快速应急监测技术为辅助手段的自动监测、常规监测与应急监测相结合的监测技术路线。水样类型水污染源监测技术路线重点污染源采用以自动在线监测技术为主导，其它污染源采用以自动采样和流量测同步-实验室分析为基础，并以手工混合采样—实验室分析为辅助手段的浓度监测与总量监测相结合的技术路线。（《固定污染源监测技术路线》）监测项目（5+X）—pH、化学需氧量（COD）（或TOC）、氨氮、油类、悬浮物和不同行业排放的特征污染物（X）。水质监测方案的制订（1）基础资料收集（2）监测断面和采样点的设置（3）采样时间和采样频率的确定（4）采样及监测技术的选择（5）结果表达、质量保证及实施计划监测断面分背景断面、对照断面、控制断面和削减断面河流监测断面的设置要求背景断面：指为评价某一完整水系的污染程度，未受人类生活和生产活动影响，能够提供水环境背景值的断面。原则上设置在水系源头。对照断面（入境断面）：反映水系进入某行政区域时的水质状况。设置在水系进入本区域且尚未受到本区域污染源影响处。控制断面：指为了解水环境受污染程度及其变化情况的断面。应设置在排污区（口）的下游，污水与河水基本混匀处。削减断面（出境断面）：反映水系进入下一行政区域前的水质。设在城市或工业区最后一个排污口下游1500m以外的河段上。采样前的准备（P62）常用水样器材P（聚乙烯塑料）、G（石英玻璃）、BG（硼硅玻璃）水样名称采样时间采样地点混合情况瞬时水样规定时间内随机规定地点一次性采样定时水样在各周期内定时定点各水样单独测定等时混合水样（平均混合水样）不同时同点均匀混合等比例混合水样（平均比例混合水样）不同时同点按流量比例混合等时综合水样同时不同点按流量比例混合采样方法:采样器常用聚乙烯塑料桶、单层采水器、直立式采水器和自动采水器。水样要避免与空气接触时（如测定DO、游离CO2、pH等），水样容器应全充满，不留气泡空间。采样注意事项现场测定的项目：水温、pH、DO、氧化还原电位。单独采样：油类、BOD5、DO、硫化物、余氯、粪大肠菌群、悬浮物、放射性等项目。水质五参数水温、pH、电导率、浊度、DO，废水样品的采集采样方法：（1）浅水采样（2）深层水采样（3）自动采样水样的运输管理（1）采样时填写好采样记录，采样完成加好保存剂后要填写样品标签。（2）样品运输前必须注意a、同一采样点的样品瓶尽量装在同一箱内；b、装箱前应将水样容器内外盖紧；c、注意防震；d、避免日光照射。保存水样的方法有以下几种（1）冷藏采样后将水样立即投入冰箱或冰水浴中并置于暗处，冷藏温度一般2-5度，该法不能长期保存水样。（2）冷冻冷冻温度为-20℃，冷冻时不能将水样充满整个容器。（3）加入保存剂①加入生物抑制剂②调节pH值③加入氧化剂或还原剂（4）过滤或离心分离测可溶态组分，应用0.45um微孔滤膜过滤，利于保存。泥沙水样，用离心方法处理（加入保存剂不能干扰以后的测定；保存剂的纯度最好是优级纯，还应作相应的空白试验，对测定结果进行校正。）水样的预处理目的：使欲测组分达到测定方法和仪器要求的形态、浓度，消除共存组分的干扰。主要方法：水样消解、富集和分离。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。目的：破坏有机物，溶解悬浮性固体，将各种价态的预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。要求：透明、澄清、无沉淀；不引入待测组分和干扰组分；不损失待测组分。水样消解的方式：湿法（酸式消解法、碱式消解法）干法（干灰化法）富集与分离富集或浓缩:提高待测组分的浓度分离或掩蔽:消除共存干扰组分富集与分离常用的方法（一）顶空、气提与蒸馏法(气提法适用于被测组分沸点较高和水溶性较大的水样。（二）萃取法（用于水样预处理的萃取方法有溶剂萃取法、固体萃取法和超临界流体萃取法。（三）共沉淀法（原理：溶液中一种难溶化合物在形成沉淀（载体）过程中，将共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来。（四）吸附法（利用多孔性的固体吸附剂将水样中一种或数种组分吸附于表面，再用适宜溶剂、加热或吹气等方法将欲测组分解吸，达到分离和富集的目的。常用于水样预处理的吸附剂有活性炭、氧化铝、多孔高分子聚合物和巯基棉等。活性炭可用于吸附金属离子或有机物。多孔高分子聚合物吸附剂大多是具有多孔，且孔径均一的网状结构树脂，这类吸附剂主要用于吸附有机物。巯基棉是一种含有巯基的纤维素，可用于分离富集水样中的烷基汞、汞、铍、铜、铅、镉、砷、硒、碲等组分。（五）离子交换法（利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应进行分离。离子交换剂分为无机离子交换剂和有机离子交换剂两大类，广泛应用的是有机离子交换剂，即离子交换树脂。分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和特殊离子交换树脂。）水样的物理指标检测(1)水温（地上水变化较大——0~30℃测定方法：（一）水温计法适宜测定表层水温（二）深水温度计法用于水深40m以内的水温测定（三）颠倒温度计法：测深层水温适用于水深大于40m的各层水温的测定(2)色度颜色的分类：表色——未除去悬浮物的颜色真色——除去悬浮物的颜色应测“真色”测定方法：铂钴标准比色法——清洁水、轻度污染略带黄色色调稀释倍数法——污染较重、工业废水(3)浊度(是溶液对光线通过时所产生的阻碍程度)测定方法1、浊度计法2、目视比色法（黑底板上比色）3、分光光度法（660nm处）（4）透明度（指水样的澄清程度）测定方法1.铅字法2.塞氏盘法(5)臭和味水中的臭主要来源于生活污水和工业废水中污染物、天然物质的分解或之有关的微生物活动。测定方法（1）定性描述法（2）稀释倍数法臭阈值=[水样体积（mL）＋无臭水体积（mL）]/水样体积（mL）(6)残渣（水中固体）水蒸发后，残余物质称为残渣。分类：1、总残渣（总固体）2、过滤性残渣（溶解固体）3、非过滤性残渣（悬浮固体SS）残渣测定过程中常见的温度控制模式：1、103~105℃，保留了结晶水和部分机械吸着水，重碳酸盐分解为碳酸盐，有机物挥发损失量很少2、180℃±2℃，机械吸着水损失掉，当硫酸盐含量高时，部分结晶水可能留下，有机物部分挥发，部分氯化物和硝酸盐可能会损失。3、550℃±50℃，有机物几乎全部转化为CO2、H2O。而无机盐类，除了铵盐和碳酸镁都相当稳定。水体中主要的有害金属：汞、镉、铬、铅、砷重金属的主要测定方法：分光光度法、原子吸收法、容量法分光光度法：基于物质分子对光的选择性吸收而建立起来的分析方法。定性分析的基础：物质不同，其分子结构（如价电子结构、键型、官能团等）不同，当不同波长的光照射时，产生选择性吸收，并形成独具不同最大吸收波长的吸收光谱。在最大吸收波长处的吸光度（A）与被测物质的浓度（c）之间符合光的吸收定律，即朗伯－比尔定律应用光区：紫外光区（200~400nm）——紫外分光光度法——多用于有机物的定量和结构分析可见光区（400~780nm）——可见分光光度法——广泛用于水中金属污染物的定量分析红外光区（780nm~300μm）——红外光谱法——多用于有机物的定量和结构分析分光光度计基本结构：光源、单色器、吸收池、检测器和信号