搜索
环境监测复习资料第一章绪论一、综合指标和类别指标（一）化学需氧量（COD）化学需氧量是指在一定条件下，氧化1L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。测定化学需氧量的标准方法是重铬酸钾法（1）重铬酸钾法（K2Cr2O7法）（GB）CODCr（2）恒电流库仑滴定法（3）KMnO4法（高锰酸钾指数）CODMn。在强酸溶液中，用一定量的重铬酸钾在有催化剂（Ag2SO4）存在条件下氧化水样中的还原性物质，过量的重铬酸钾以试铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴至溶液由蓝绿色变为红棕色即为终点，记录标准溶液消耗量；再以蒸馏水作空白溶液，按同法测定硫酸亚铁铵标准溶液量，根据水样实际消耗的硫酸亚铁铵标准溶液量计算化学需氧量。重铬酸钾氧化性很强，可将大部分有机物氧化，但吡啶不被氧化，芳香族有机物不易被氧化，挥发性直链脂肪族化合物、苯等存在于蒸气相，不能与氧化剂液体接触，氧化不明显。氯离子干扰可加入适量硫酸汞络合。（二）高锰酸盐指数（IMn）CODMn以高锰酸钾溶液为氧化剂测定的化学需氧量，称为高锰酸盐指数，以氧的质量浓度（单位为mg/L）表示。其中碱性高锰酸钾法用于测定氯离子浓度较高的水样，酸性高锰酸钾法适用于氯离子质量浓度不超过300mg/L的水样。（三）生化需氧量（BOD）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。有机物在微生物的作用下，好氧分解氛围含碳物质氧化阶段和硝化阶段。硝化阶段在5~7d，甚至10d以后才显著进行，一般水质检验所测BOD只包括含碳物质的耗氧量和无机还原性物质的耗氧量，因此五日培养法能减少硝化阶段对耗氧量的影响。（四）总有机碳（TOC）（1）测定意义1.定义：TOC是以碳的含量表示水体中有机物总量的综合指标。以C的mg/L表示。2.意义：比BOD、COD更能直接表示有机物的含量，所以，更能用来评价水体中有机物的污染的程度。测定方法：燃烧氧化-非色散红外吸收法（五）挥发酚（1）定义：沸点在230℃以下，能随着水蒸气蒸出的酚类为挥发酚。水样保存：加酸（H3PO4pH＜2），硫酸铜预处理：氧化剂如Cl2加入硫酸亚铁还原；硫化物加入硫酸铜,或酸化；油类加NaOH后有机溶剂萃取除去等。蒸馏：分离挥发酚；消除色度、浑浊和金属离子等的干扰。（2）测定方法1、4-氨基安替比林分光光度法（510nm）2、溴化滴定法（六）石油类来源：工业废水和生活污水水中状态：漂浮、乳化、溶解危害：影响空气与水体界面间的氧交换；消耗水中的溶解氧，含有毒性大的芳烃类。测定方法：（1）重量法（2）红外分光光度法（3）非色散红外法二、特定有机污染物的测定特定有机污染物特点：毒性大、蓄积性强、难降解、优先监测的有机污染物特定有机污染物：1、苯系物2、挥发性卤代烃3、氯苯类化合物4、挥发性有机污染物（VOCS）测定方法：气相色谱法GC气相色谱-质谱法GC-MS检测器：将载气里被分离组分的量转变为测量的信号（1）热导检测器TCD：无机有机气体、较高浓度组分分析（2）氢火焰离子化检测器FID：低浓度有机组分分析选择性检测器：（3）电子捕获检测器ECD（4）火焰光度检测器EPD对检测器的要求是：灵敏度高、检测度（反映噪音大小和灵敏度的综合指标）低、响应快、线性范围宽。第三章空气和废气监测第一节空气污染基本知识一、大气和空气大气系指包围在地球周围的气体，其厚度达1000~1400km，其中，对人类及生物生存起着重要作用的是近地面约10km内的空气层（对流层）。空气层厚度虽然比大气层厚度小得多，但空气质量却占大气总质量的95%左右。二、空气中的污染物及其存在状态一次污染物：直接从各种污染源排放到大气中的有害物质，常见的有：SO2,CO,NOX(NO,NO2)，CH化合物、颗粒物等。其中包括毒重金属，3,4-苯并芘(BaP)，有机、无机化合物等。二次污染物：一次污染物之间以及它们与大气正常组分之间的反应产生的新的污染物。常见的有：硫酸盐、硝酸盐、臭氧、醛类（乙醛和丙烯醛等）过氧乙酰硝酸酯（PAN）。空气中污染物的存在状态是由其自身的理化性质及形成过程决定的，气象条件也起一定的作用，一般将空气中的污染物分为分子状态污染物和粒子状态污染物两类。（一）分子状态污染物包括在常温常压下以气体分子形式分散于空气中，和常温常压下挥发性强的液体或固体。无论是气体分子还是蒸气分子，都具有运动速度较大、扩散快、在空气中分布比较均匀的特点。（二）粒子状态污染物粒子状态污染物（或颗粒物）是分散在空气中的微小液体或固体颗粒，粒径多为0.01~100μm，是一个复杂的非均相体系。通常根据颗粒物在重力作用下的沉降特性将其分为降尘（dustfall）和总悬浮颗粒物（totalsuspendedparticulates,TSP）。将较粗的、靠重力即可较快沉降到地面上的颗粒物称为降尘，其粒径一般大于100μm；粒径小于100μm的颗粒物则称为总悬浮颗粒物。总悬浮颗粒物是空气污染常规监测项目。根据粒径的不同，将粒径小于10μm的颗粒物用PM10表示，称为可吸入颗粒物。空气污染监测方案的制定监测目的：1通过对环境空气中主要污染物质进行定期或连续地监测，判断空气质量是否符合《环境空气质量标准》或环境规划目标的要求，为空气质量状况评价提供依据。2为研究空气质量的变化规律和发展趋势、开展空气污染的预测预报以及研究污染物迁移转化情况提供基础资料。3为政府环保部门执行环境保护法规、开展空气质量管理及修订空气质量标准提供依据和基础资料。三、空气中污染物浓度表示方法空气中污染物浓度有两种表示方法，即质量浓度和体积分数，根据污染物存在状态选择使用。（一）质量浓度质量浓度是指单位体积空气中所含污染物的质量，常用mg/m3或μg/m3为单位表示。这种方法对任何污染物都适用。（二）体积分数体积分数是指单位体积空气中含污染气体或蒸汽的体积，常用mL/m3或μL/m3为单位表示。显然这种表示方法仅适用于气态或蒸气态物质，它不受空气温度和压力的变化。四、布设监测站（点）和采样点的方法（一）功能区布点法功能区布点法多用于区域性常规监测。先将监测区域划分为工业区、商业区、居民区、工业和居民混合区、交通稠密去、清洁区等，再根据具体污染情况和人力、物力条件，在各功能区设置一定数量的采样点。（二）网格布点法这种布点法是将监测区域划分成若干个均匀网状方格，采样点设在两条直线的交点处或网格中心。对于有多个污染源，且污染源分布较均匀的地区，常采用这种布点方法。（三）同心圆布点法这种方法主要用于多个污染源构成污染群，且大污染源较集中的地区。先找出污染群的中心，以此为圆心作若干个同心圆，再从圆心作若干条放射线，将放射线与圆周的交点作为采样点。（四）扇形布点法扇形布点法适用于孤立的高架点源，且主导风向明显的地区。以点源所在位置为顶点，主导风向为轴线，在下风向区域作出一个扇形区作为布点范围。五、空气样品的采集方法采集空气样品的方法可归纳为直接采样法和富集（浓缩）采样法两类。（一）直接采样法包括注射器采样、塑料袋采样、采气管采样和真空瓶采样。（二）富集（浓缩）采样法包括溶液吸收法、填充柱阻留法、滤料阻留法、低温冷凝法、静电沉降法、扩散（或渗透）法及自然积集法等。1、溶液吸收法是采集空气中气态、蒸气态及某些气溶胶态污染物的常用方法。常用的气体吸收管（瓶）有气泡吸收管、冲击式吸收管、多空筛板吸收管（瓶）。2、填充柱阻留法：根据填充剂阻留作用的原理，可分为吸附型、分配型和反应型三种类型。3、滤料阻留法中常用的滤料有纤维状滤料和筛孔状滤料。（1）纤维状滤料：滤纸适用于金属尘粒的采集；玻璃纤维滤膜常用于采集悬浮颗粒物；聚氯乙烯或聚苯乙烯等合成纤维膜便于进行颗粒物分散度及颗粒物中化学组分的分析。（2）筛孔状滤料：微孔滤膜适用于采集分析金属的气溶胶；核孔滤膜适用于精密的重量法分析；银薄膜适用于采集酸、碱气溶胶及含煤焦油、沥青等挥发性有机物的气样。采样仪器：收集器、流量计、采样动力、六、采集颗粒物效率的评价方法对颗粒物的采集效率有两种表示方法：一种是用颗粒数采样效率表示，即所采集到的颗粒物颗粒数占总颗粒物颗粒数的百分数；另一种是质量采样效率，即所采集到的颗粒物质量占颗粒物总质量的百分数。只有全部颗粒物的大小和质量相同时，这两种采样效率才相等，但是，实际上这种情况是不存在的，粒径几微米以下的小颗粒物按颗粒数计算总是占大部分，而按质量计算却只占很小部分，故质量采样效率总是大于颗粒物采样效率。在空气监测中，评价采集颗粒物方法的采样效率多用质量采样效率表示。七、气态和蒸气态污染物质的测定。（一）二氧化硫的测定测定空气中SO2常用的方法有分光光度法、紫外荧光光谱法等。（四氯汞盐吸收—副玫瑰苯胺分光光度法）实验室采用甲醛吸收—副玫瑰苯胺分光光度法。1、原理：空气中的SO2被甲醛缓冲溶液吸收后，生成稳定的羟基甲基磺酸加成化合物，加入氢氧化钠溶液使加成化合物分解，释放出SO2与盐酸副玫瑰苯胺反应，生成紫红色络合物，其最大吸收波长为577nm，用分光光度法测定2、测定要点：洗液加入0.5mL氨基磺酸钠溶液，混匀，放置10min以除去氮氧化物的干扰。（二）氮氧化物的测定（原理细节及与SO2测定有什么区别）空气中NO、NO2实验室常用盐酸萘乙二胺分光光度法测定。该方法采样与显色同时进行，操作简便，灵敏度高。1、原理：用无水乙酸、对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺配成吸收液采样，空气中的NO2被吸收转变为亚硝酸和硝酸。在无水乙酸存在的条件下，亚硝酸与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，然后再与盐酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料，其颜色深浅与气样中NO2浓度成正比，因此，可用分光光度法测定。2、细节（不全）：吸收液吸收空气中的NO2后，并不是全部地生成亚硝酸，还有一部分生成硝酸，计算结果时需要用Saltzman实验系数f进行换算。八、颗粒物的测定（一）总悬浮颗粒物粒子状态污染物中粒径小于100μm的颗粒物称为总悬浮颗粒物（TSP），国内外广泛采用滤膜捕集—重量法。原理为用采样动力抽取一定体积的空气通过已恒重的滤膜，则空气中的悬浮颗粒物被阻留在滤膜上，根据采样前后滤膜质量之差及采样体积，即可计算TSP。实验室中采用滤膜校正法校正质量差。（二）可吸入颗粒物的测定可吸入颗粒物（PM10）主要是指透过人的咽喉进入肺部的气管、支气管和肺泡的那部分颗粒物，具有d50（质量中值直径）=10μm和上截止点30μm的粒径范围，常用PM10符号表示。PM10与TSP测定方法的区别是要采用切割器将大颗粒物分离。苯并[a]芘测定方法：（1）乙酰化滤纸层析-荧光光谱法（2）高效液相色谱（HPLC）法九、空气污染指数空气污染指数（airpollutionindex,API）是指将空气中污染物的质量浓度依据适当的分级质量浓度限制进行等标化，计算得到简单的量纲为一的指数，可以直观、简明、定量地描述和比较环境污染的程度。十、固定污染源监测（一）采样点的布设1、采样位置采样位置应选在气流分布均匀稳定的平直管道上，避开弯头、变径管、三通管及阀门等易产生涡流的阻力构件。一般原则是按照废气流向，将采样断面设在阻力构件下游方向大于6倍管道直径处或上游方向大于3倍管道直径处。2、采样点数目采样点的位置和数目主要依据烟道断面的形状、尺寸大小和流速分布情况确定。（1）圆形烟道：在选定的采样断面上设两个相互垂直的采样孔。将烟道断面分成一定数量的同心等面积圆环，沿着两个采样孔中心线设四个采样点。若采样断面上气流流速较均匀，可设一个采样孔，采样点数减半。当烟道直径小于0.3m，且气流流速均匀时，可在烟道中心设一个采样点。（二）基本状态参数的测量1、温度的测量对于直径小、温度不高的烟道，可使用长杆水银温度计。对于直径大、温度高的烟道，要用热电偶测温毫伏计测量。2、压力的测量测量烟气压力常用测压管和压力计。（1）测压管：常用的测压管有标准皮托管和S形皮托管。标准皮托管具有较高的测量精度，但测孔很小，当烟气中颗粒物浓度较大时，易被堵塞，适用于测量含尘量小的烟气。S形皮托管