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环境监测第一章1.环境监测：通过获得反应环境质量要素的代表值，评价环境质量，确定环境发展变化趋势。环境监测对象：反映环境质量的各种要素、对环境有影响的各种人类活动因素、对环境造成危害的各类污染源。2环境监测的分类：（1）按监测目的：监视性检测（例行监测）、特定目的监测、研究性监测（2）按检测介质对象：水、大气、土壤、生物、固体废物、噪声、放射性卫生（3）按专业部门：气象、资源、卫生监视性检测（例行监测）：对污染源的监测（污染物浓度、排放总量、污染趋势），对环境质量的监测（环境介质、监测对象）特定目的监测：应急（方向、速度、范围），仲裁（法律责任），考核（人员、方法、项目），咨询（政府、科研、生产）。研究性监测（科研监测）：环境本底值（背景值、变化，即区域承载力），健康影响（环境毒理学），监测科研（标准化质量标准）3.环境污染的特点：时间分布性、空间分布性、污染物含量的阈值、环境污染综合效应、环境污染的社会评价环境污染的综合效应：单独作用、相加作用、相乘作用、拮抗作用4.优先污染物：制定一个筛选原则，对众多有毒污染物进行分级排队，从中筛选出潜在危害大、在环境中出现频率高的污染物作为监测和控制的对象，即经过优先选择的污染物称为环境优先污染物，对优先污染物的监测称为优先监测。5.环境标准：是标准中一类，它是为了保护人群健康、防治环境污染、促使生态良性循环，同时又合理利用资源，促进经济发展，依据环境保护法和有关政策，对有关环境的各项工作（例如：有害成分含量及其排放源规定的限量阈值和技术规范）所做的规定。6..环境标准的分类和分级分类：核心支持系统（环境质量标准、污染物排放标准）环境标准（环境方法标准、环境标准物质标准）体系基础（环境基础标准）分级：国家标准、地方标准、行业标准第二章水和废水监测1.水体污染类型：化学型污染、物理性污染、生物型污染2.水质监测分析方法（我国环保部将现行方法分为三类）A类为国家或行业的标准方法，是评价其它监测方法的基准方法，也是环境纠纷法定的仲裁方法；B类为统一方法，被实验验证是成熟的方法；C类为试用方法，少数人研究和应用，或直接从国外引进，供监测科研人员试用。3.监测断面和采样点的设置⑴布置原则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有大量废水排入河流的主要居民区、工业区的上游和下游，支流与干流汇合处，入海河流河口处及受潮汐影响河段，国际河流出入国境线出入口，湖泊、水库出入口，应设监测断面。③饮用水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监测断面的位置应避开死水区、回水区、排污口处，尽量选择水流平稳、水面宽阔、无浅滩的顺直河流。⑤监测断面应尽可能与水文测量断面重合；要求有明显岸边标志。⑵河流监测断面需设置背景断面、对照断面、控制断面和消减断面。为特定的环境管理还可设管理断面。河流只设一个背景断面。⑶湖泊、水库监测垂线（或断面）的布设湖泊、水库通常只设监测垂线，当水体复杂时，可参考河流的有关规定。①在湖（库）的不同水域，如进水区、深水区、湖心区、岸边区，按照水体类别和功能设置监测垂线。②湖（库）若无明显功能区别，可用网格法均匀设置监测垂线，其垂线数根据湖（库）面积、湖内形成环流的水团及入湖（库）河流数等因素酌情确定。⑷海洋用统计方法将监测海域分为污染区、过渡区和对照区⑸采样点位的确定小结：监测断面和采样点的设置：河流上——先选取采样断面；（类型、位置）采样断面上——选取采样垂线；（数量、位置）采样垂线上——选取采样点。（数量、位置）4.水样的类型：5.水样的运输(1)为避免水样在运输过程中震动、碰撞导致损失或沾污，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，应采取致冷保存措施；冬季应采取保温措施，以免冻裂样品瓶。（3）水样的运输时间：通常以24小时作为最大允许时间。6.水样的保存方法1）冷藏或冷冻法(冷藏：2-5℃，不能长期保存;冷冻：-20℃，注意水的膨胀。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）加入生物抑制剂加HgCl2可抑制生物的氧化还原作用，如测定氨氮、硝酸盐氮、化学需氧量的水样；测定酚的水样，用H3PO4调至pH为4时，加入适量CuSO4，即可抑制苯酚菌的分解活动；(2)调节pH值(3)加入氧化剂或还原剂7富集与分离的方法气提、顶空和蒸馏法萃取法吸附法离子交换法共沉淀法第六节金属化合物的测定一、铬铬是生物体所必需的微量元素之一。铬的毒性与其存在价态有关，六价铬具有强毒性，为致癌物质，并易被人体吸收而在体内蓄积。测定方法：（一）二苯碳酰二肼(DPC)分光光度法（清洁水样微量铬）：六价铬、总铬1、六价铬的测定（已用90年之久）Cr6++DPC→紫红色络合物λ＝540nm2、总铬的测定Cr3+被高锰酸钾氧化Cr6++DPC→紫红色络合物λ＝540nmNaNO2分解过量的KMnO4、尿素分解过量的NaNO2六价铬水样保存：加NaOH至pH=8～9；总铬水样保存：加HNO3至pH2（二）火焰原子吸收法测定总铬（清洁水样微量铬）（三）硫酸亚铁铵滴定法（水和污水水样常量铬）二、砷元素砷毒性极低，而砷的化合物均有剧毒，三价砷化合物比其他砷化物毒性更强。砷化物容易在人体内积累，造成急性或慢性中毒。砷污染主要来源于采矿、冶金、化工、化学制药、农药生产、玻璃、制革等工业废水。（一）新银盐分光光度法KBH4+3H2O+H+→H3BO3+K++8[H][H]+As3+(As5+)+3e-(5e-)→AsH3↑AsH3+6AgNO3+2H2O→6Ag0+HAsO2+6HNO3400nm吸收黄色胶态银（二）二乙氨基二硫代甲酸银（AgDDC)分光光度法P91（三）氢化物发生器-原子吸收光谱法（四）原子荧光光谱法第七节非金属无机物的测定1酸度：指水体中所含能与强碱发生中和作用的物质总量，包括无机酸、有机酸、强酸弱碱盐等。2碱度：指水体中所含能与强酸发生中和作用的物质总量，包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。3溶解氧的定义DO：指溶解于水体中的分子态（自由态）的氧，以氧的mg/L来表示。溶解氧是水体污染程度的综合指标。一般规定水体中溶解氧至少在4mg/L以上。3溶解氧的定义DO：指溶解于水体中的分子态（自由态）的氧，以氧的mg/L来表示。溶解氧是水体污染程度的综合指标。一般规定水体中溶解氧至少在4mg/L以上。溶解氧的测定方法A：碘量法——清洁水B：修正的碘量法C：氧电极法——受污染的地面水和工业废水A.水体溶解氧测定：碘量法测定原理：水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中的溶解氧将二价态锰氧化成四价态锰，生成氢氧化物棕色沉淀，加酸后，沉淀溶解，四价态锰又可氧化碘离子而释放出与溶解氧量相当的游离碘。以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠滴定释出碘，可计算出溶解氧含量。MnSO4＋2NaOH→Na2SO4＋Mn(OH)2↓白色沉淀2Mn(OH)2＋O2→2MnO(OH)2↓棕色沉淀MnO(OH)2＋2H2SO4→Mn(SO4)2＋3H2OMn(SO4)2＋2KI→MnSO4＋K2SO4＋I22Na2S2O3＋I2→Na2S4O6＋2NaI当水样中含有氧化性物质、还原性物质及有机物时，会干扰测定。测定溶解氧的操作步骤1）填装水样把采集后的水样小心移入溶解氧瓶中，小心盖上瓶盖，切不可留有空气泡。2）溶解氧的固定在采样现场固定，用吸管插入液面下加入饱和硫酸锰和碱性碘化钾（足量），盖上瓶盖（无空气泡），颠倒混合均匀，静置待所有沉淀下沉底部。3）加酸溶解加入足量的H2SO4（1:5）至沉淀完全溶解，盖上瓶盖，颠倒混合均匀，放于暗处，静置5分钟。4）滴定吸取一定量的上述溶液于250mL锥形瓶中，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入1mL新鲜淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去，并记录下硫代硫酸钠溶液用量。5）计算DO（mg/L）＝C•V×8×1000/V水C—Na2S2O3标准溶液浓度（mol/L）V—消耗Na2S2O3标准溶液的体积（mL）V水—水样体积（mL）8—O2换算值（g）B修正的碘量法叠氮化钠修正法：排除NO2-干扰；高锰酸钾修正法：排除Fe2＋干扰；明矾絮凝修正法：消除颜色、藻类及悬浮物等的干扰；硫酸铜-氨基磺酸絮凝修正法：排除活性污泥等悬浮物干扰。C水体溶解氧测定：氧电极法实验原理:当两极间加上0.5~0.8V固定极化电压时，则水样中溶解氧透过薄膜在阴极上还原，产生的电流与氧浓度成正比。聚四氟乙烯（或聚乙烯）薄膜只允许DO渗过。根据电极类型的不同，可测定氧的浓度（mg/L），或氧的饱和百分率（溶解氧），或者二者皆可测定阴极：O2＋2H2O＋4e＝4OH-阳极：4Ag＋4Cl-＝4AgCl＋4e产生的还原电流i还可表示为：i=KC式中：K─比例常数；C─溶解氧的分压或浓度。可见，当实验条件固定后，上式除C外的其他项均为定值，故只要测得还原电流就可以求出水样中溶解氧的浓度。4、氟化物的测定1）.离子色谱法该方法适用于地表水、地下水、降水中无机阴离子的测定，其测定下限一般为0.1mg/L。（1）方法原理离子色谱（IC）法是利用离子交换原理，连续对共存多种阴离子或阳离子进行分离后，导入检测装置进行定性分析和定量测定的方法。其测定仪器-离子色谱仪，主要有进样系统、输液系统、分离柱、抑制柱、检测器和数据处理系统构成。分离柱内填充与待测离子同类型的离子交换树脂，由于液体流过时阻力大，故使用高压输液泵；抑制柱内填充与待测离子相反类型的高容量离子交换树脂，其作用是消减洗提液造成的本底电导和提高被测组分的电导；检测器除电导型检测器外，还有紫外-可见光光度型、荧光型和安培型等，用非电导型检测器一般不需使用抑制柱。2）.氟离子选择电极法原理：以氟离子选择电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，与被测定水样组成原电池。以pH计测定电池的电动势。用氟化钠配制标准系列、测出相应的电动势，作出电动势Ｅ和对应氟离子浓度的对数值之间的相关直线——标准曲线；再根据同样条件下测定的水样的电动势从标准曲线上查出对应的氟离子浓度的对数值，再反对数计算出水样中氟离子的含量。5凯氏氮:是指以基耶达（Kjeldahl）法测得的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐而被测定的有机氮化合物（包括蛋白质、氨基酸、肽、胨、核酸、尿素及合成的N为负三价形态的有机氮化合物），但不包括叠氮化合物和硝基化合物。第八节有机污染物的测定1化学需氧量（COD）在一定条件下，氧化一升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的质量浓度（以mg/l为单位）表示。2.高锰酸盐指数的测定高锰酸盐指数是指在一定条件下，用高锰酸钾做氧化剂氧化1L水样中的还原性物质所消耗高锰酸钾的量，以氧的mg/L表示。原理：在酸性条件下向水样中加入一定浓度的、过量的高锰酸钾溶液，在沸水浴上加热30分钟，利用高锰酸钾的氧化性将水样中某些有机物及还原性物质氧化，反应后剩余的高锰酸钾用过量的草酸钠还原，再以高锰酸钾标准溶液回滴过量的草酸钠至溶液变微红色为滴定终点。根据滴定水样和空白至滴定终点所消耗高锰酸钾溶液标液体积、草酸钠浓度和体积计算出高锰酸盐指数。3.生化需氧量(BOD５)（Biochemicaloxygendemand)生化需氧量是指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。生化需氧量测定方法：1、五天培养法（BOD5）2、微生物电极法3、BOD仪测定法4.BOD测定瓶（压力探头感测五日培养法）将水样装在特制培养瓶中，放入磁力搅拌子，拧紧瓶盖。将瓶子置于电磁搅拌器上，使水在培养期间被连续搅拌。水样中的溶解氧因微生物降解有机物被消耗，则培养瓶内空间中的氧溶解进入水样，生成的二氧化碳从水中逸出被置于瓶内的吸附剂吸收，使瓶内的氧分压和总气压下降，瓶盖内置的压力传感器检出下降量、自动转换成BOD值，从瓶盖外表