环境监测学

2020-03-02 22:39:53 来源：范文大全收藏下载本文

环境监测与环境分析有何区别？

环境分析的对象是人类因生产活动而排放于环境中的各种污染物质，包括大气、水、土壤和生物中的各种污染物质，可现场测定，也可采集后实验室测定，通常后者居多，往往只能分析测定局部的、短时间的、单个的污染物质。

环境监测指测定各种代表环境质量标志数据的过程。它的内容比环境分析广泛的多，既包括化学物质的污染，也包括各种物理因素如噪声、振动、热能、辐射和放射性等污染。既包括直接污染，也包括间接污染，同时想取得具有代表性的数据就需要在一定区域范围内，对污染物进行长时间的连续监测，要求连续化、自动化。.可见，环境分析是环境监测的发展基础，后者范围更广泛，更深刻。在环境监测中除化学、物理监测手段外,还有生物监测手段。

环境监测的任务：

1、评价环境质量，预测环境质量发展趋势

2、为制定环境法规、标准、环境规划、环境污染综合防治对策提供科学依据，并监测全面管理的效果

3、积累环境本底值资料，为确切掌握环境容量提供依据

4、揭示新的污染问题，探明污染原因确定新的污染原因，研究新的监测分析方法，为环境科研提供方向。

选择监测对象的原则：

1、在实地调查的基础上，针对污染物的性质选择那些毒性大，危害严重，影响范围大的那些污染物

2、选择的污染物必须有可靠的测试手段和有效的分析方法，从而保证能获得准确、可靠、有代表性的数据

3、对监测数据能做出正确的解释和判断。环境监测分析的特点：

1、监测对象种类繁多

2、污染物的浓度低水平低

3、重视价态和形态分析

4、重视动态分析

5、监测方法和手段的多样性

6、涉及的社会面广

环境监测分析的方法及特点？

1、化学分析法，包括重量和滴定法，用于常量分析。灵敏度对于大多数痕量水平的环境污染物的分析来说不能达到要求，但是对于一些常量的分析仍被普遍应用

2、仪器分析法，常用的有光谱分析法、电化学分析法和色谱分析方法。一般具有较高的灵敏度、选择性和自动化程度，适用于痕量水平的测定，再监测分析普通应用。为什么制定环境标准?及其分类？环境标准是为防治环境污染、保护人类健康、促进生态良性循环，未获得最佳的环境效益和经济效益，对环境和污染排放源中有害因素规定的限量或值及其配套措施所做的统一规定。分类：环境质量标准、污染物排放标准、环境保护仪器设备标准以及有关的表样、方法和基础等标准。

我国环境标准体系现状如何？环境标准工作已从单项标准发展成为完整的环境标准体系。这些标准在加强环境管理、控制污染、改善环境质量方面起到了重要的作用。环境监测分析的发展趋势：

1、分析方法标准化

2、分析技术连续自动化

3、电子计算机的应用

4、多种方法和仪器的联合使用

5、激光技术的应用

6、发展遥感遥测技术

7、痕量和超痕量分析的研究环境监测分为哪几类：

1、按目地性质分研究性监测，监测性，特种目地。

2、按污染物存在介质分水质、大气、土壤、生物监测。

3、以检测部门分基线、卫生、例行、资源监测

水体污染及类型：由于人类活动排放的污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等水体，使水和水体底泥的物理、化学性质，生物群落组成发生变化，从而降低水体的使用价值的现象。类型：

1、化学污染型有机型、无机型

2、有机污染物性

3、富营养污染型

4、生物污染型

5、固体悬浮物

6、热污染型

7、放射性

怎样做好水体污染源调查和水系污染调查：污染源调查：开展水体污染源调查时，首先应对污染水体的污染源尽享详细的调查，做到心中有数，要做好此项工作，首先应了解本地区工业的总布局及排放大量废水的主要企业的生产情况和废水排放情况，具体调查内容为：

1、企业的种类、性质、规模、分布情况

2、企业分车间所用的原材料，半成品，成品，副产品及产生工业废水的工艺流程等

3、工业用水总量，水源、水质、各车间废水排水量、含有害物质的种类及其浓度

4、废水排放方法及排放点的位置

5、企业对废水回收处理和综合利用情况，净化设施的类型及效果。污染源除工矿企业所排放的大量废水外，还应对未处理的大量居民生活污水和城市地面径流污水，进行采样检测，某些进入水体的支流，如其水质很差，也应在适当地点进行采样监测。对水体沿岸大量使用农药的农业地带，还应对其使用农药，化肥的种类，数量对土壤的污染情况及其是否用污水灌溉等方面进行调查，以便了解对水源有无污染及其污染的程度等。水系污染调查：水系污染调查对象包括：河流，湖泊，池塘，水库，河口，海洋等地面水源也包括浅井，深井等地下水源，除了调查水质外，还应调查底质，水生生物等

地面水调查：样品的代表性首先取决于采样断面和采样点的代表性。为了合理的确定采样断面和采样点，必须做好调查研究和资料收工作。其内容包括六个方面：

1、水体的水文、气候、地质、地貌特征

2、水体沿岸城市分布和工业布局、污染源分布与排放情况、周围农田使用农药化肥情况及城市的给排水情况等

3、水体沿岸的资源现状，特别是植被破坏和水土流失的情况

4、水资源的用途、饮用水源分布和重点水源的保护区

5、实地勘察现场的交通状况、河宽、河床结构、岸边标志等。对于湖泊还需要了解生物、沉积物特点、间温层分布、容积、平均深度、等深线和水更新时间等

6、收集所有的水质分析资料或在需要设置断面的河段上设若干调查断面进行采样分析

海域调查：

1、重点河口和港湾的调查：河口港湾的调查，不同于地面水调查之处是，还需了解河流入海径流量、海流、地形、港湾的大小、航道、锚地；污染源除了沿海厂矿废水、农业废水和生活污水外，还有船舶排油及海上油田开发所产生的油污染。

2、沿海水质的调查，一般三种方式：a、设置沿海大断面b、利用航线进行调查c、设立基础观测站

地下水的调查：工业“三废”除污染地面水外，还会通过地面渗透等对地下水造成污染，特别是铬、酚、氰化物等污染物

水样的色度以及PH值的测定。铂钴比色法原理：用氯铂酸钾和氯化钴配成标准色阶，与被测水样的颜色进行比较。规定1mg/L以氯铂酸离子形式存在的铂所产生的颜色，称为1度。色度的注意事项：

1、PH值对色度有较大的影响，在测量色度的同时，需测量水样的PH值。

2、当水体被污水或工业废水污染，水的颜色与标准色阶不一致时，应作颜色描述。电极法测水溶液3下是不变的，那么原电池的电动势就会随着被测溶液中氢离子的活度而变化。pH值的原理是什么？由于原电池中参比电极的电位在一定条件、若无氯铂酸钾，可用重铬酸钾代替因此，可以通过测量原电池的电动势，进而计算出溶液的pH值。以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，生变化时，玻璃电极和甘汞电极之间的电动势也随着引起变化，在插入溶液中组成原电池。当氢离子浓度发25℃时，每单位pH标度相当于59.1mV电动势变化值，在仪器上直接以pH的读数表示。温度差异在仪器上有补偿装置。

电导率的原理：水溶液的电阻随着含有离子数量的增加而减少。电阻减少，则电阻的倒数电导增加。距离为1cm，截面积为1cm2的两电极间测得的电导称为电导率。电导率的大小可反映水中离解物质含量的高低。

溶解氧的原理：DO在水样中家去硫酸锰和碱性碘化钾溶液，水中溶解氧能迅速将二价锰氧化成四价锰得氢氧化物沉淀。加酸溶解沉淀后，碘离子被氧化析出与溶解氧量相当的游离碘，以淀粉为指示剂，标准硫代硫酸钠溶液滴定，计算溶解氧含量注意事项：（1）如水样中含有游离氯大于0.1mg/L时，应预先加入相当量的硫代硫酸钠去除。即用两个溶解氧瓶各取一瓶水样，在其中一瓶加入5mL（1∶5）硫酸和1g碘化钾，摇匀，此时游离出碘。以淀粉作为指示剂，用硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色刚褪，记下用量。于另一瓶水样中，加入同样量的硫代硫酸钠溶液，摇匀后，按上述步骤进行固定和测定。（2）水样中如含有大量悬浮物，由于吸附作用要消耗较多的碘而干扰测定，可在采样瓶中用吸管插入液面下，如加入10mL的10%明矾[KAl(SO4)2 ．12H2O]溶液，再加入1~2mL浓氨水，盖好瓶塞，颠倒混合，放置10min后，将上清液虹吸至溶解氧瓶中，进行固定和测定。3）水样中如含有较多亚硝酸盐氮和亚铁离子，由于它们的还原作用而干扰测定，可采用叠氮化钠修正法或高锰酸钾修正法进行测定。

COD的原理：COD在强酸性溶液中，用重铬酸钾将水样中得还原物质氧化，过量的重硌酸钾以试亚铁灵做指示剂，用硫酸亚铁铵回滴，根据所消耗的重硌酸钾量算出水样中的化学需氧量，以氧的mg/L表示注意事项：

1、使用0.4g硫酸汞络合氯离子的最高量可达40mg。若氯离子的浓度较低，也可少加硫酸汞，使保持硫酸汞:氯离子=10:1。若出现少量氯化汞沉淀，并不影响测定。

2、某些情况下，如水样在10-50ml时，试剂的体积、重量、浓度应进行调整

3、本方法测定COD的范围为50—500mg/L。对于化学需氧量小于50mg/L的水样，应改用0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液。回滴时用0.01mol/L硫酸亚铁铵标准溶液。对于COD大于500mg/L的水样应稀释后再来测定。

4、回流时如果溶液夜色变绿，说明水样的化学需氧量太高。须将水样适当稀释后重新测定

5、水样加热回流后，溶液中重铬酸钾剩余量应为加入量的1/5—4/5为宜

6、若水样中含有挥发性的有机物，在加硫酸银-路算溶液时，应在水浴中进行，或者从冷凝器顶端慢慢加入，以防易挥发型有机物的损失，是结果偏低

7、水样中的亚硝酸盐氮对测定的结果有影响，每1mg亚硝酸盐氮相当于1.14mg化学需氧量值。可按每mg亚硝酸盐氮加入10mg氨基磺酸来消除。蒸馏水空白中也应加入等量的氨基磺酸。

求样品的总需氧量：TOC以含有微量氧的氮气为载体，连续通过燃烧反应室，当一定量水样注入反应室时，在高温和铂催化剂下，水中还原物质立即被氧化，消耗了载气中的氧气，导致载气中氧浓度降低，其氧浓度变化由氧浓度检测器测定并记录下来，通过已知总需氧量的标准物质的峰高和样品峰高的比较

总有机碳;TOC首先在水样中加酸，并引入压缩空气进行酸化暴气，以除去水中的无机碳酸盐。然后将水样定量注入有铂丝网催化剂的燃烧管，在空气或氧气流中，于900度进行燃烧。有机物在燃烧过程中产生的二氧化碳经红外分析仪测定，并用自动记录仪记录，即得到水样中的总有机碳量。

BOD5的测定：对工业废水来说，测定生化需氧量，直接用稀释水可以吗？为什么要用接种水？怎么得到接种水？①不能直接用稀释水，，因为工业用水微生物活性不足，要对样品进行接种才能得到较准确的结果。②取该工业废水排放口下游3—8km处的水作为接种水，如无这种水源采用驯化菌种的方法在实验室培养含有适应于待测样品的接种水，采用如下方法：取中和或适当稀释后的该水样进行连续曝气，每天加少量新鲜水样。同时加入适量表层土壤、花园土壤或生活污水，使能适应水样的微生物大量繁殖。当水中出现大量絮状物，或分析其化学需氧量的降低值出现突变时，表明适应的微生物已经繁殖，可用做接种水。一般驯化过程需3—8天。

土壤汞的测定：原理：土壤或底质样品经硫酸高锰酸钾消解处理，将其中的汞变为汞离子，再用氯化亚锡将汞离子还原成元素汞。以氮气或干燥的清洁空气作为载气，将汞吹出，导入测汞仪进行原子吸收测定。汞蒸气对波长253.7nm的紫外光具有强烈的吸收作用。汞浓度与吸收值成正比注意事项：

1、玻璃对汞有吸附作用，因此所用的玻璃器皿需用10%硝酸溶液浸泡，随后用水洗净备用

2、为避免由于玻璃对汞的吸附所带来的误差，在配制稀汞标准溶液时，应先在容量瓶中加入部分5%硝酸-0.05%重铬酸钾溶液，再加入汞贮备液

3、硫酸-高锰酸钾消解法较适用于烷基汞含量较低的样品。如有机质含量高，可先加入5ml浓硝酸，于水浴上预消解1h，然后再按所述步骤消解，或采用硝酸-硫酸-五氧化二汞消解法

4、用盐酸羟胺溶液还原高锰酸钾时要逐滴加入，并注意充分摇动，避免试剂过量太多。

水样中氨氮的测定：原理：水样加缓冲溶液，在pH7.4左右加热蒸馏，水样中的氨氮以NH3的形式逸出。用硼酸溶液吸收，以溴甲酚绿—甲基红为指示剂，用标准酸溶液滴定，根据滴定用去的酸量计算水样氨氮含量。硼酸仅起吸收作用，未参与滴定反应。注意事项：

1、整个蒸馏过程中，应经常检查装置是否严密，冷凝管应插入硼酸溶液中

2、蒸馏结束时，应先使冷凝管末端离开硼酸溶液液面，然后切断电源，以免溶液倒吸入烧瓶中。

3、为使蒸汽中减少NH3的引入，可在蒸汽发生器中加入2滴浓硫酸。

硝酸盐氮的测定：原理：酚与浓硫酸作用生成酚二磺酸，在无水情况下，与硝酸盐作用生成酚二磺酸硝基酚，在碱性溶液中生成黄色化合物，可以在410nm波长下进行定量测定。注意事项：

1、黄色化合物的最大吸收波长为410nm，浓度超过2mg/L时，用480nm比较合适。

2、氯离子浓度在10mg/L以上时，影响测定结果，应用硫酸银出去氯离子，为避免银过量可在计算用量时，保留1mg/L氯离子不反应