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《环境监测讲义》

第一章绪论环境监测是环境科学的分支,是所有环境科学的分支学科的基础。

(1)环境基础科学:环境化学,大气化学,生物学环境科学(2)环境应用科学:环境监测,环境医学(3)环境社会科学:法学,管理学,经济学环境监测是研究环境科学的基础和必要手段,常称它为环境科学的“眼睛”一.环境监测1.环境体系:是指被研究的对象。

中心事物——人环境:体系之外与体系相联系的部分。

——人类的生存环境环境是对中心事物而言的,我们说的环境是对人而言的。

对我们来说,中心事物是人。

环境就是人类的生存环境。

2.环境污染人类活动产生的污染物进入环境,在环境中积累,引起环境质量下降,对人体、动植物和物体产生不良影响。

人类诞生刚开始对环境的影响主要是乱采乱捕。

封建社会发展农业、畜牧业,砍伐森造成水土流失。

十二世纪初,发明蒸汽机,煤化石的利用,煤烟污染。

十八世纪中叶,美国钻探石油成功,石油污染石油作为燃料,不仅改变了人类生产和生活过程中的燃烧方式,而且也使交通运输方式发生了很大变化。

二十世纪以后,随着工业、城建和经建的发展,环污更严重原子能,核爆炸,氟里昂,酸雨,温室效应等。

3.环境污染特点P4环境污染是各种污染因素本身及其相互作用的结果,同时环境污染还受社会评价的影响而具有社会性。

1)环境污染的时间分布:年、季节、日变化。

污染物的排放量和污染因素的强度随时间而变化。

2)环境污染的空间变化:污染物总是随空气和水流运动而扩散稀释的,而不同污染物的扩散速度又与地理位置和气象条件及污染物的性质有关,因此在不同地理位置上污染物的浓度分布也不同。

3)环境污染与污染物含量有关阀值:污染物的浓度在环境中积累到某个值时对人体和环境产生危害。

4)污染因素的综合效应:环境是一个复杂体系,必须考虑各种因素的综合效应。

从传统毒理学观点看,多种污染物同时存在对人或生物体的影响有以下几种情况:(1)单独作用:不和其他污染物发生作用,单独对人体产生危害某一组分的危害,没有因污染物的共同作用而加深。

(2)相加作用:两种污染物对人体的危害是它们单独危害的加和。

SO2+H2SO4气溶胶;Cl2+HCl(氯化氢,低浓度时)(3)相乘作用:两种污染物对人体的危害,比他们各自危害的加和还大。

SO2和颗粒物间;NOx与CO之间(4)拮抗作用:两种或两种以上污染物对人体的危害彼此抵消部分或大部分。

动物试验表明,当食物中有30mg/kg 甲基汞,同时又存在12。

5 mg/kg硒Se时,有可能抑制甲基汞的毒性。

5)环境污染的社会评价是与社会制度、文明程度、经济技术发展水平、人们对环境的认识程度、法律等有关。

有些潜在危害(慢性)因素不易注意;直接感受到因素易受到重视。

如河流被污染程度逐渐增大,人们往往不注意;而噪声、烟尘等引起的社会纠纷却很普遍。

4.环境污染物的特点1)污染物的含量少,浓度大。

2)污染物所存在的基体复杂,浓度变化大。

世界上已知的化学品有700万种之多,而进入环境的化学物质已达10万种。

3)扩散性:不同污染物在大气中扩散速度和程度不同。

5.环境监测测量环境代表值,并进行环境质量评价的过程。

“监测”一词的含义可理解为监视、测定、监控等。

6.环境监测的特点1)“三高”:灵敏度高、准确度高、分辨率高。

2)“三化”:自动化、标准化、计算机化。

3)多学科性、边缘性、综合性、社会性。

二.环境监测的目的P11.判断环境质量是否符合标准2.不符合,追踪污染源3.确定污染源的污染情况,污染物的时空分布规律4.研究污染规律,为制定法规、标准、治理环境污染提供依据5.积累环境本底值环境本底值:环境在没有污染前各物质的浓度背景值:相对值,污染前的数据三.环境监测的分类P21.按监测目的分类1)监视性监测:又称例行监测或常规检测。

已知污染因素的现状和变化趋势监视性监测包括对污染源的监督检测(污染物浓度、排放总量、污染趋势等)和环境质量监测(所在地区的空气、水质、噪声等)2)特定目的的监测(1)事故性监测:确定污染程度,危及范围(2)仲裁检测:主要针对污染事故纠纷、环境法执行过程中所产生的矛盾进行监测(3)考核验证检测:人员业务考核,检测方法验证等。

(4)咨询服务监测:为政府部门、科研机构、生产单位所提供的服务性监测。

3) 研究性监测确定污染物,哪来的,怎样扩善2.按监测对象分类1)大气污染监测2)水质污染监测3)土壤污染监测4)生物污染监测四.环境监测的内容和范围环境监测的内容和范围是随着环境科学的发展,监测技术的发展和科技水平的提高而变化的高度看:对流层→向平流层(O3的研究)→高空→星际空间看:实验室研究→区域性研究→向全球性发展我们的环境监测主要是在对流层,区域性的,对流层大气水体土壤.五.环境监测的研究对象大气,水,土壤中的污染物1.大气污染监测2.水质污染监测3.水体污染监测4.生物污染监测5.噪生污染监测6.放射性污染监测7.固体废弃物污染监测六.环境监测的研究方法1 环境现场研究:可测本底值,源强,时空分布,变化规律,同步测定可找出化学反应的相互关系。

1)现场调查2)计划的制定,网点布设3)样品采集,运送保存4)样品分析,分析测试5)数据处理,综合评价2 实验室研究⑴分析方法的研究和技术改进(2)实验模拟研究:烟雾箱(Smoking chamber)实验3 模式研究用数学模式找到污染物的时空分布七.环境保护标准环境标准是为了保护环境,维持生态平衡,对大气、水、土壤等环境质量,以及污染源监测方法等所制订的标准。

1.环境标准的分类和作用P91)环境标准的分类我国的环境标准体系,初步分为六类、两极。

(1)环境质量标准:是为了保护人类健康和维持生态平衡,而对有害物质或因素在环境中的最大允许限量所作的规定。

(污染物的最大允许限量)(2)污染物排放标准:为了实现环境质量目标,结合技术经济条件和环境特点,对排入环境的有害物质或因素所作的控制规定(污染物的允许排放量)(3)环保方法标准:在环保工作范围内以试验、检查、分析、抽样、统计计算等方法为对象制定的标准。

(4)环保基础标准:对名词、符号、和标记方法等的统一规定。

指南、程序、规范(5)环境标准样品标准:用来标定仪器,验证测量方法,进行质量控制的物质。

(6)环保仪器设备标准:技术要求所作的统一规定。

两级:国家环保标准地方环保标准地方排放标准应符合以下两点:a.. 国家标准中所没有规定的项目。

b.地方标准应严于国家标准,以起到补充、完善的作用。

2) 环保标准的作用(1)环保标准是环境保护和有关工作的目标,又是环境保护的依据。

(2)环保标准是判断环境质量和衡量环保工作优虐的准绳。

(3)环保标准是执法的依据。

(4)环保标准是组织现代化生产的重要手段和条件。

2.制定环境标准的原则1)标准要有充分的科学依据(科学性)2)既要技术先进,又要经济合理。

(可行性)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。

3.水质标准我国已颁布的水质标准主要有:水环境质量标准:地面水;海水;生活饮用水;渔业水;农田灌溉用水排放标准:污水综合排放标准;医院污水排放标准;工业水污染物排放标准等。

1)地表水环境质量标准根据地表水域使用目的和保护标准将其划分为五类:(1)主要适用于源头水,国家自然保护区(2)集中式生活饮用水源地一级保护区,珍贵鱼类保护区,鱼虾产卵场等。

(3)集中式生活饮用水源地二级保护区,一般鱼类保护区及游泳区(4)一般工业用水及人体非直接接触的娱乐用水区(5)农业用水区及一般景观要求区域同一水域兼有多种功能的,依最高功能划分类别。

有季节性功能的,可分季划分类别。

表1-2 地表水环境质量标准基本项目标准限值P122)生活饮用水环境质量标准表1-5 生活饮用水质常规检测项目及限值P16生活饮用水卫生标准3)污水综合排放标准标准将排放的污染物按其性质及控制方式分为两类:第一类污染物:能在环境或动植物体内蓄积,对人体健康产生长远不良影响Hg Cd Cr Cr+6As Hg在车间或车间处理设施排放口采样表1-6 第一类污染物最高允许排放浓度P18第二类污染物:指长远影响小于第一类的污染物在排污单位排放口采样表1-7 第二类污染物最高允许排放浓度P194.大气标准我国颁发的大气标准有:大气环境质量标准室内空气质量标准居民区大气中有害物质最高允许浓度车间空气中有害物质的最高允许浓度1)大气环境质量功能区的分类根据各地区的自然条件、经济状况和污染程度的不同,把全国划分为三类地区:一类区:为国家规定的自然保护区、分景游览区、名胜古迹和疗养地等。

二类区:为城市规划中确定的居民区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区三类区:为大气污染比较重的城镇和工业区以及城市交通枢纽、干线等,特定工业区。

2)大气环境质量标准分为三级:一级标准:为保护自然生态和人体健康,在长期接触情况下,对人和生物不发生任何危害影响的空气质量要求一类区执行一级标准二级标准:为保护人群健康和城市、乡村的动植物,在长期和短期情况下,对人和生物不发生伤害的空气质量要求二类区执行二类标准三级标准:为保护人群不发生急、慢性中毒和城市一般动植物能正常生长的空气质量要求三类区执行三级标准3)各项大气污染物的浓度限值表1-10 各项大气污染物的浓度限值P25第二章环境监测中常用的监测技术第一节环境监测分析中的分析化学基础理论概述1.分析化学是化学学科的重要分支,是研究物质的化学组成的分析方法及有关理论的一门科学,分析化学的任务是鉴定物质的化学结构、化学成分及测定各成分的含量,它们分别属于结构化学、定性分析及定量分析研究的内容。

分析化学的任务:化学结构化学成分各成分的含量结构化学定性分析定量分析分析化学包括的范围很广,从分析对象来说,包括各种气态、固态或液态的无机物和有机物;从分析要求来说,包括各种元素、化合物原子团和有机官能团等定性和定量分析,它们的存在形式和化学结构等方面的分析;从分析方法来说,包括各种化学方法、物理化学方法和物理方法等,但是基础分析化学的内容主要是无机定性和定量化学分析。

2.分析方法分类根据分析任务、分析对象、测定原理、操作方法和具体要求的不同,分析方法可分为许多种类:结构分析:研究物质的分子结构或晶体结构定性分析:确定物质由那些元素、原子团官能团或化合物组成定量分析:测定物质中有关组分的含量无机分析:对象是无机物,元素、离子、原子团或化合物组成含量有机分析:对象是有机物,确定组成,进行官能团分析结构分析化学分析:以物质的化学反应为基础,主要重量分析和容量分析仪器分析:以物质的物理和物理化学性质为基础,包括光学分析、电化学、色谱等。

常量分析:浓度〉1% g微量分析:0。

01-0。

1% mg 10-3痕量分析:《0.01% ug 10-6 ppm超痕量分析(10-9-10-12):10-9 ppb 钠克ng各种分析方法的试样用量:例行分析:日常生产中的分析,常规分析裁判分析:对分析结果有争论时,要求某单位用制定的分析方法进行准确分析。

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