第十七章 环境监测

主讲：田春梅环境保护概论第十七章环境监测环境保护概论第一节环境监测的作用和目的一、环境监测的基本概念环境监测（Environmentalmonitoring）：通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量或污染程度）及其变化趋势。环境保护概论二、环境监测的目的、分类和原则（一）环境监测的目的准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势，为环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据。具体归纳为：1、根据环境质量标准评价环境质量；2、根据污染分布情况，追踪寻找污染源，为实现监督管理、控制污染提供依据；环境保护概论3、收集本底数据，积累长期监测资料，为研究环境容量、实施总量控制和目标管理、预测预报环境质量提供数据；4、为保护人类健康、保护环境，合理使用自然资源，制订环境法规、标准、规划等服务。环境保护概论（二）、环境监测的分类1、按监测目的或监测任务划分（1）、监视性监测（例行监测、常规监测）包括对污染源的监测和环境质量监测，以确定环境质量及污染源状况，评价控制措施的效果、衡量环境标准实施情况和环境保护工作的进展。环境保护概论（二）、环境监测的分类1、按监测目的或监测任务划分（2）、特定目的监测（特例监测、应急监测）（1）污染事故监测（2）纠纷仲裁监测（3）考核验证监测（4）咨询服务监测（3）、研究性监测（科研监测）环境保护概论2、按监测介质或对象分类可分为水质监测、空气监测、土壤监测、固体废物监测、生物监测、噪声和振动监测、电磁辐射监测、放射性监测、热监测、光监测、卫生（病原体、病毒、寄生虫等）监测等。环境保护概论（三）环境监测的原则1、环境优先污染物（PriorityPollutants)：在环境监测中，优先选择的污染物称为环境优先污染物。优先污染物特点：难以降解、在环境中有一定残留水平、出现频率较高、具有生物积累性、三致物质、毒性较大或潜在危害性较大以及现代已有检出方法的。2、优先监测：对优先污染物进行的监测。环境保护概论美国最早开展优先监测：水体中129种，空气中43种。前苏联：水体中664种，空气中1122种“中国环境优先污染物黑名单”包括：14种化学类别共68种有毒化学物质，其中有机物占58种。环境保护概论环境保护概论第二节环境污染物的特性一、环境污染物的自然性二、环境污染物的扩散性污染物在环境中的状态和性质不同，其在环境中的扩散速度和影响范围也有较大的差异。扩散性强的污染物，有可能造成大范围以致全球性的污染。了解污染物的扩散性，有助于在监测中合理地布置测点．防止盲目性，并可节省人力、物力环境保护概论三、环境污染物的毒性四、环境污染物的活性和持久性污染物的活性和持久性是指它们在环境中的稳定程度和持续时间。五、环境污染物的生物可分解性和生物积累性环境保护概论第三节环境污染的特征一、环境污染与时间、空间、含量的关系（一）环境污染的时间分布环境保护概论环境保护概论（二）污染物的空间分布（三）环境污染与污染物含量之间的关系环境保护概论第四节环境监测技术简介目前的监测技术：离线式实验室测试。化学分析和仪器分析（GC－MS等）（常规监测）发展的方向（应急监测等）快速、现场、在线环境保护概论环境保护概论环境遥感监测技术遥感监测就是对一段距离以外的目标物或现象进行观测，是一种不直接接触目标物或现象而能收集信息，对其进行识别、分析、判断的更高自动化的监测手段。对环境污染进行遥感监测的主要方法有摄影、红外扫描、相关光谱和激光雷达探测。环境保护概论环境遥感监测技术1）大尺度同步观测2）获取时间快,数据的实时性好，测图周期大大缩短3）周期性（动态监测）4）综合性：三维空间便于全面深入地观察和分析问题。环境保护概论环境遥感的应用水环境遥感􀁺悬浮物浓度、透明度、叶绿素ａ、表面水温、以及表征水体营养状态的综合水质指标􀁺热污染监测、海洋油污染监测􀁺洪水等灾害􀁺大气环境遥感􀁺臭氧监测􀁺酸沉降监测􀁺定量遥感污染云团􀁺监测沙尘暴城市环境遥感􀁺城市热岛效应监测􀁺城市绿地监测􀁺城市大气污染监测环境保护概论环境保护概论环境保护概论环境保护概论第五节环境监测设计概述城市大气环境监测水质监测的设计环境保护概论空气污染监测方案的制订一、监测目的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。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。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。环境保护概论二、调研及资料收集（一）污染源分布及排放情况（二）气象资料（三）地形资料（四）土地利用和功能分区情况（五）人口分布及人群健康情况环境保护概论三、监测项目（1）连续采样实验室分析项目必测项目：二氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物、硫酸盐化速率、灰尘自然降尘量选测项目：一氧化碳、可吸入颗粒物PM10、光化学氧化剂、氟化物、铅、苯并(a)芘、总烃及非甲烷烃（2）大气环境自动监测系统监测项目必测项目：二氧化硫、二氧化氮、总悬浮颗粒物或可吸入颗粒物PM10、一氧化碳选测项目：臭氧、总碳氢化合物环境保护概论（一）布设采样站(点)的原则和要求1.采样点应设在整个监测区域的高、中、低三种不同污染物浓度的地方；2.污染源比较集中、主导风向比较明显的情况下，应将污染源的下风向作为主要监测范围，布设较多的采样点，上风向布设少量点作为对照；3.工业较密集的城区和工矿区，人口密度及污染物超标地区，要适当增设采样点；城市郊区和农村，人口密度小及污染物浓度低的地区，可酌情少设采样点；4.采样点的周围应开阔，采样口水平线与周围建筑物高度的夹角应不大于30°；5.各采样点的设置条件要尽可能一致或标准化，使获得的监测数据具有可比性；6.采样高度根据监测目的而定。环境保护概论（二）采样站(点)数目的确定表我国空气环境污染例行监测采样点设置数目市区人口/万人SO2、NOx、TSP灰尘自然沉降量硫酸盐化速率503≥3≥650～10044～86～12100～20058～1112～18200～400612～2018～30400720～3030～40环境保护概论（三）采样站(点)布设方法1.功能区布点法2.网格布点法3.同心圆布点法4.扇形布点法表WHO推荐的城市空气自动监测站(点)数目市区人口/万人可吸入颗粒物SO2NOx氧化剂CO风向、风速≤100221111100～400552222400～80088434280010105453环境保护概论网格布点法环境保护概论同心圆布点法环境保护概论扇形布点法环境保护概论五、采样频率和采样时间采样时间——指每次采样从开始到结束所经历的时间，也称采样时段。不同污染物的采样时间要求不同，我国大气质量分析方法对每一种污染物的采样时间都有明确规定。采样频率——指在一定时间范围内的采样次数。显然采样频率越高，监测数据越接近真实情况。二者要根据监测目的、污染物分布特征、分析方法灵敏度等因素确定。环境保护概论表国家环保局颁布的城镇空气质量采样频率和时间监测项目采样时间和频率二氧化硫隔日采样，每天连续采样24±0.5h，每月14～16d，每年12个月二氧化氮(或氮氧化物)同二氧化硫总悬浮颗粒物隔双日采样，每天连续采样24±0.5h，每月5～6d，每年12个月灰尘自然沉降量每月采样30±2d，每年12个月硫酸盐化速率每月采样30±2d，每年12个月环境保护概论监测断面和采样点的设置监测断面的设置原则河流监测断面的设置采样点的确定湖泊水库监测断面的设置采样时间和采样频率水质监测环境保护概论监测断面的设置原则(1)有大量废水排入河流的主要居民区、工业区的上游和下游。(2)湖泊、水库、河口的主要入口和出口。(3)饮用水源区、水资源集中的水域、主要风景游览区、水上娱乐区及重大水力设施所在地等功能区。(4)较大支流汇合口上游和汇合后与干流充分混合处，入海河流的河口处，受潮汐影响的河段和严重水土流失区。(5)国际河流出入国境线的出入口处。(6)应尽可能与水文测量断面重合；并要求交通方便，有明显岸边标志。环境保护概论环境保护概论环境保护概论环境保护概论环境保护概论环境保护概论环境保护概论环境保护概论湖泊、水库监测断面的设置(1)在进出湖泊、水库的河流汇合处分别设置监测断面。(2)以各功能区(如城市和工厂的排污口、饮用水源、风景游览区、排灌站等)为中心，在其辋射线上设置弧形监测断面。(3)在湖库中心，深、浅水区，滞流区，不同鱼类的回游产卵区，水生生物经济区等设置监测断面。环境保护概论环境保护概论采样时间和采样频率的确定较大水系干流和中、小河流：全年采样不少于6次，采样时间为丰水期、枯水期和平水期，每期采样两次。流经城市工业区、污染较重的河流、游览水域、饮用水源地全重采样不少于12次，采样时间为每月一次或视具体情况选定。底泥每年在枯水期采样一次。环境保护概论潮汐河流：全年在丰、枯、平水期采样，每期采样两天，分别在大潮期和小潮期进行，每次应采集当天涨、退潮水样分别测定。排污渠每年采样不少于三次。设有专门监测站的湖、库，每月采样1次，全年不少于12次。其他湖泊、水库全年采样9次，枯、丰水期各1次。有废水排入、污染较重的湖、库，应酌情增加采样次数。背景断面每年采样1次。环境保护概论地下水质监测方案的制订资料收集1、收集、汇总监测区域的水文、地质、气象等方面的有关资料和以往的监测资料。环境保护概论调查监测区域内城市发展、工业分布、资源开发和土地利用情况，尤其是地下工程规模应用等；了解化肥和农药的施用面积和施用量；查清污水灌溉、排污、纳污和地面水污染现状。环境保护概论测量或查知水位、水深，以确定采水器和泵的类型，所需费用和采样程序。(4)在完成以上调查的基础上，确定主要污染源和污染物，并根据地区特点与地下水的主要类型把地下水分成若干个水文地质单元。环境保护概论监测井(点)的布设监测井布点时，应考虑环境水文地质条件、地下水开采情况、污染物的分布和扩散形式，以及区域水化学特征等因素。对于工业区和重点污染源所在地的监测井(点)布设，主要根据污染物在地下水中的扩散形式确定。一般监测井在液面下0.3-0.5m处采样环境保护概论第六节环境监测的质量控制采样质量控制样品运送和贮存中的质量保证实验室的分析质量控制报告数据的质量控制