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环境科学与工程导论环境分析与环境监测环境保护科学
第一节 环境分析与环境监测概述
一、环境分析与环境监测的概念
环境分析是运用量的化学因素进行分析研究的方法,是环境化学的一个分 支学科,也为分析化学开辟了新的研究领域。
质量保证
取 样
样品前处理 和保存
定性检测、鉴定
数据
定量测定、鉴定
处理
结果
环境分析的工作流程
环境监测是利用物理的、化学的和生物的方法,对影响环境质量的因 素中有代表性的因子(包括化学污染物、物理污染因子和生物污染因 子)进行长时间的监视和测定,它可弥补单纯用化学手段进行环境分 析的不足。
(3)评价环境管理的效果必须依靠环境监测的结果,否则难以提高 科学管理环境的水平。
2.环境监测的目的
环境监测的最终目的是提供及时、准确、全面反映环境质量和污染 源现状及发展趋势的信息,为环境管理、环境规划和环境治理提供 科学的依据 。
(1)根据相关环境质量标准,对环境质量进行评价。
(2)根据环境污染状况,对污染源进行追踪,确定污染最严重的区 域,为防治污染提供依据,并对治理效果进行评价。
多种污染因子同时作用于环境时,表现出并非单个污染因子 效应的简单相加。这就要求我们考虑多种因素同时存在时对环境 的综合效应。
3.环境监测的特点
(1)综合性
包括环境监测的手段的多样性(物理、化学、生物等一切能表达环境污 染因子的方法都已被用于环境监测)、监测对象的多样性(环境监测的 对象包括水、大气、土壤、固体废物、生物等客体)等方面。
应急监测又称特定目的监测,主要是指: 污染事故监测 仲裁监测 考核验证监测 咨询服务监测 (3)研究性监测
针对特定目的的科学研究所进行的高层次检测。如环境监测新方 法的建立、环境标准物质的研制、环境本底值的确定等。
2.按监测对象分类
(1)水质污染监测 (2)大气污染监测 (3)土壤污染监测 (4)固体废弃物监测 (5)生物污染监测 (6)噪声污染监测 (7)放射性污染监测
(3)污染物质的时空分布性
污染源排放的污染物质或污染因子的强度随时间而变化,污 染物和污染因子进入环境后,随空气和水的流动而被稀释、扩散, 其扩散速度 取决于污染因子的性质。考虑到污染因子的时间和空 间的分布性,设计出科学的 环境监测计划,从而对环境质量进行 比较客观的监测。
(4)污染因子的综合效应
质 量 保证
明确目的 现场调查
制 定 方案
实 施 方案
评 价 结果
报 告 结果
是
方法
否
符
合
质 量 控制
要
求
环境监测的工作流程
二、环境监测的特点
1.环境监测的发展 环境监测的发展大体上可分为三个阶段:
•依靠化学手段,以分析环境中有害化学毒物为主要任务的被段。
美国提出了水体中六大类129种污染物质作为优先监测污染物。
我国于1989年提出了包括14类68种污染物的“中国环境优先污染物黑名 单”。
(2)污染物质浓度低
污染物质进入环境中后,经过大气、水的稀释,其在环境中的含量是 很低的,浓度往往是10-6、10-8,甚至是10-12级的,这就对环境监测方法 的灵敏度、检测限提出了较高的要求,有时还要对多环境样品进行分离、 富集等预处理后,才能满足监测的要求。
3.按照专业部门分类
环境监测可分为卫生监测、气象监测和资源监测等。
第二节 环境监测的程序
环境监测是在严格的技术标准、操作规范和质量保证体系中完成 的。法定程序有:(1)现场调查与资料收集;(2)确定监测项目;(3)确 定监测点位、采样时间和方法;(4)选择和确定环境样品的保存方法; (5)环境样品的分析测试;(6)数据处理与结果上报或发送。
•用遥感、遥测等手段和自动连续监测系统对污染因子进行自动、连续 监测,甚至预测环境质量的自动监测阶段。
2.环境污染因子特点
(1)污染物质种类繁多
环境中污染物质种类繁多,且同一种物质也会以不同的形态存在.监测每 一种污染物质几乎是不可能的,目前只能选择那些常见、毒性大、对环 境影响较大的污染物质作为优先监测的对象.
(3)研究环境污染因子扩散模式,为新污染源的评价和环境预报提 供依据。
(4)收集环境本底数据,为环境质量标准、环境保护法规等的制定 和修订提供科学依据。
四、环境监测的分类
可以按监测目的和监测对象的不同来分类: 1.按监测目的分类 (1)常规性监测
常规监测又称例行监测或监视性监测,是对指定的项目进行长期、 连续的监测,以确定环境质量和污染源状况、评价环境标准的实施情况 和环境保护工作的进展等,是环境监测部门的日常工作。 (2)应急性监测
三、环境监测的作用和目的
1.环境监测的作用
环境监测对环境科学研究和环境保护是十分必要的 ,具体体现在:
(1)环境监测提供了及时、准确的环境质量信息。这些信息是确定 环境管理目标、进行环境决策的重要依据。
(2)具有中国特色的强化环境管理制度的贯彻执行要依靠环境监测, 否则所制定的制度和措施将流于形式。
一、调查研究和收集资料
在制定环境监测方案之前,应尽可能收集被监测对象及所处区域的相 关资料。
如监测地面水质时: •要收集水体的水文、地质、地貌和气候资料; •水体沿岸城市分布、工业布局、污染源分布及污染排放资料;
•水体沿岸资源分布,饮用水、重点水源保护区、土地功能和使用计 划以及历年的水质资料等。
(2)连续性
环境污染因子的时空分布性决定了环境监测必须坚持长期连续测定,才 能从大量的数据中揭示污染因子的分布和变化规律,进而预测其变化趋 势。
(3)追踪性
环境监测是一个复杂的过程,包括监测项目的确定,监测方案的设计, 样品的采集、运送、处理,实验室测定和数据处理等程序,每一步骤都 将对结果产生影响。特别是区域性的大型监测项目,参与监测的人员、 实验室和仪器各不相同,为了保证监测结果的准确性,建立一套完善的 质量保证体系 是十分必要的。
如监测大气污染时:
•要收集污染源的类型、分布及排放资料;
•监测区域的气象资料、土地利用情况和功能分区资料、人口分布及 人群健康资料等。
二、监测网点的设计
1.监测断面的设置 (1)水质监测断面的设置 水质监测采样点布置的原则 根据河流的不同断面,将采样点分为对照点、控制点、削减点和背 景点。 河流监测断面的设置 设置三种断面,对照断面、控制断面和削减断面,可补充背景断面。 湖泊、水库监测断面的设置 对湖泊、水库,要根据汇入的河流数量、沿岸污染源分布、水体的 径流量等情况,按采样点布置的原则设置监测断面。