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环境监测自制思维导图,包括:绪论、水和废水监测、空气和废气监测、固体废物监测、土壤质量监测、环境监测、管理和质量保证。
编辑于2022-09-05 17:57:34 山东省环境工程专业考研,参考书《环境保护概论(第二版)》(修订版)林肇信,刘天齐,刘逸农主编。高等教育出版社,2006年。
环境规划与管理是我国环境科学与工程专业的核心课程。从内容上看环境规划与管理是环境科学与技术、环境政策与管理研究和实践的综合集成,具有高度的综合性和交叉性,并随着生态环境保护和管理的需要不断发展。随着我国生态环境保护和生态文明建设的不断深入,环境规划管理的作用更加突出并受到高度关注,可见环境规划管理是一个年轻的有旺盛生命力的学科。
本思维导图物介绍了理性污染控制工程。物质能量交换和转化的过程即构成了物理环境,物理性污染是物理运动的强度超过人的耐受限度所形成的污染。
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环境工程专业考研,参考书《环境保护概论(第二版)》(修订版)林肇信,刘天齐,刘逸农主编。高等教育出版社,2006年。
环境规划与管理是我国环境科学与工程专业的核心课程。从内容上看环境规划与管理是环境科学与技术、环境政策与管理研究和实践的综合集成,具有高度的综合性和交叉性,并随着生态环境保护和管理的需要不断发展。随着我国生态环境保护和生态文明建设的不断深入,环境规划管理的作用更加突出并受到高度关注,可见环境规划管理是一个年轻的有旺盛生命力的学科。
本思维导图物介绍了理性污染控制工程。物质能量交换和转化的过程即构成了物理环境,物理性污染是物理运动的强度超过人的耐受限度所形成的污染。
环境监测
绪论
环境监测概念
环境监测就是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。
环境监测目的
(1)根据环境质量标准,评价环境质量。 (2)为实现监督管理、控制污染提供依据。 (3)为预报预测环境质量提供数据。 (4)制定环境法规、标准、规划等服务
环境监测一般工作程序
现场调查→监测方案制订→优化布点→样品采集→运送保存→分析测试→数据处理→综合评价等。
环境监测分类
监视性监测(例行监测或常规监测)
定期、长时间监测。反映了国家的监测水平
特定目的监测(特例监测)
污染事故监测
突发事故
仲裁监测
事故纠纷
考核验证监测
对技术人员的考核
咨询服务监测
开发环评
研究性监测(科研监测)
科研
环境监测特点
综合性
连续性
可追溯性
优先污染物
定义
有毒污染物潜在危害大,在环境中出现的频率高,优先选择监测和控制的污染物。 对优先污染物进行的监测称为优先监测。
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。 具有致癌、致畸、致突变(“三致”)性质,毒性较大
环境标准概念
为防止环境污染,维护生态平衡,保护人群健康,对环境保护工作中需要统一的各项技术规范和技术要求所作的规定。
国家环境标准体系
国家环境保护标准
国际环境质量标准
国家污染物排放标准
国家环境监测方法标准
国家环境标准样品标准
国家环境基础标准
只有国家级
地方环境保护标准
严于国家级
地方环境质量标准
地方污染物排放标准
国家环境保护行业标准
水质标准
《地表水环境质量标准》
适用范围
适用于全国领域内江河、湖泊、运河、渠道、水库等具有使用功能的地表水水域。
分类
I类 主要适用于源头水、国家自然保护区; Ⅱ类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等; Ⅲ类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区; Ⅳ类 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区; Ⅴ类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。
基本项目(≤
高锰酸钾指数
2 4 6 10 15
化学需氧量(COD)
15 15 20 30 40
五日生化需氧量(BOD5)
3 3 4 6 10
氨氮(NH4+ - N)
0.15 0.5 1.0 1.5 2.0
《污水综合排放标准》
按地表水域使用功能要求和污水排放去向
一级标准
排入三类水域以上,二类海域以上
二级标准
四五类水域
三级标准
设置了二级污染水处理厂的城镇水域
按其性质和控制方式
第一类污染物
定义
是指能在环境或动、植物体内积累,对人体健康产生长远不良影响的污染物。
采样地点
车间或车间处理设施排放口
13种污染物
总汞 烷基汞 总镉 总铬 六价铬 总砷 总铅 总镍 苯并(a)芘 总铍 总银 总a放射性 总β放射性
第二类污染物
定义
长远影响小于第一类的污染物
采样地点
排污单位的排放口
《行业水污染物排放标准》
有就执行这个
空气和废气标准
《环境空气质量标准》
环境空气功能区
一类区: 自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域
二类区:居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区
标准的浓度极限
一类区适用一级浓度限值,二类区适用二级浓度限值。
基本项目浓度限值
二氧化硫(SO1) 二氧化氮(NO2) 一氧化碳(CO) 臭氧(03) 颗粒物(粒径≤10μm) 颗粒物(粒径≤2.5μm)
未列入标准的物质最高允许浓度的估算
参考国外标准
从公式计算
直接做毒理实验再估算
水和废水监测
水体和水污染
水体含义
地表水、地下水及其中包含的底质、水中生物等的总称。
水污染分类
化学型
生物型
物理型
水环境监测规范
水环境分析标准方法
原则
方法灵敏度和准确度能满足定量要求、 标准方法成熟易普及、 易于操作目抗干扰能力强、 试剂无毒或毒性低等
常用分析方法
分光光度法
离子色谱法
水质检测方案制定
地表水
资料收集
自然背景资料、人为因素影响、沿岸资源情况和水资源用途、地面径流污水排放、历年水质监测资料等
实地调查
监测布设
河流
监测断面布设
背景断面
未受人类活动影响的河段
对照断面(入境断面)
所有污染上游100到500米处
控制断面
排污口下游500-100米处
削减断面
最后一个排污口下游1500米处
某一段河流或区域
采样垂线设置
采样点设置
湖泊水库
(1)在湖泊、水库的不同水域,如进水区、出水区、深水区、浅水区、湖心区和岸边区,按水体类别和功能设置监测垂线。 (2)受污染影响较大的重要湖泊、水库,应在污染物扩散途径上设置控制断面。 (3)以湖泊、水库的各功能区为中心,如饮用水源、排污口、风景游览区、渔业作业区、水生生物经济区和环境敏感区等,在其辐射线上布设弧形监测断面。
近海域
(1)近岸海域空间尺府大,一般采用网格法布设监测断面,可依据海域范围和受污染影响的情况确定网格密度; (2)海洋环境功能区采用收敛型集束式(近似扇形)法布设监测断面,并以经纬度表示。
采样时间和频率
★背景断面每年采样1次; ★较大河流、湖泊、水库上的监测断面,逢单月采样1次,全年6次,采样时间设在丰水期、枯水期和平水期,每期采样2次; ★底泥每年在枯水期采样1次 ★饮用水源地、各行政区交界断面中要重点控制的监测断面每月至少采样1次,全年不少于12次。 ★属于国家监控的监测断面(或垂线),每月采样1次,一般在每月5—10日采样。
地下水
定义
储存在土壤和岩石空隙(孔隙、裂隙、溶隙)中的水统称为地下水。 地下水具有流动缓慢水质参数相对稳定的基本特征。
收集资料和实地调查
水文地质气象、工业布局、污染类型、水位测量
采样井布设
(1)根据地下水类型分区与开采强度分区,以主要开采层为主布设,兼顾深层和自流地下水。 (2)主要供水区(饮用水水源区)密,一般地区稀;城区密,农村稀;污染严重区(如污水灌溉区、垃圾堆积处、垃圾填埋场地区及地下水回灌区等)密,非污染区稀 (3)作为地下水主要补给来源的地区,可在垂直于地下水流的上游方向,布设一个至多个背景值监测井。
采样时间和频率
背最值监测并每年采样一次, 饮用水集中供水水源的地下水监测每月采样一次; 污染调查与控制监测井也要求每月采样一次
水污染源
采样点布设
工业废水
(见前)
医院污水
排放前要求进行特殊预处理,达标后方可排放。
生活污水
采样点布设在污水进口和处理后排放进入受纳水体的总排放口处
采样时间和频率
(1)水质比较稳定的废(污)水的采样按生产周期确定监测频率,生产周期在8h以内的,每2h采样一次;生产周期大于8h的,每4h采样一次;其他污水采样,每24h不少于2次。 (2)废水排放含有第一类污染物的单位,废水污染物浓度和废水流量应同步监测,并尽可能实现同步连续在线监测。 (3)对重点污染源每年至少进行4次总量控制监督性监测(每个季度1次);一般污染源每年2~4次(上、下半年各1~2次)监督性监测。
水样采集和保存
主要原则
水样具有代表性
水样避免受到任何可能引入的污染
水样类型
瞬时水样
混合水样
同一地点采样时间不同
综合水样
不同采样点
采样准备
采样器、盛水容器、交通工具、确定采样体积、现场用的保护性试剂
盛水容器
稳定性:聚四氟乙烯>聚乙烯>石英玻璃>硼硅玻璃
P 塑料容器测定金属、放射性元素和其他无机物
G 玻璃容器测定有机物和生物类
采集分类
地表水样采集
通常
瞬时采样
重要河段
混合或综合采样
水流湍急河段
急流采样器
注意避开水面上的漂浮物;正式采样前要用水样冲洗采样器2~3次,洗涤废水不能直接倒人水体中,以避免搅起水中悬浮物或沉积物
油类指标水样
避开浮油,水面下5-10㎝采样
地下水样采集
监测井采样
泉水、自来水
放出存水
污水样采集
浅层污水
长柄采水勺
深层污水
深层采样器
自动采样
流量测量
地表水
流速-面积法
浮标法
污水
流量计法
容积法
溢流堰法
水样运输和保存
冷藏或冷冻保存法
低温能抑制微生物的活动,减缓物理挥发和化学反应速率。
加入化学试剂保存法
生物抑制剂
如测定氨氮的水样中加入HgCl2,可抑制生物的氧化还原。
调节PH
测定金属离子加硝酸至PH1-2 防重金属沉淀
氰化物加碱使成为钠盐
氧化剂或还原剂
测定溶解氧的水样中加入少量硫酸锰和碘化钾试剂可改改变氧气形态不易逸失
加入抗坏血酸可防止硫化物被氧化
保存的作用:各种水样,从采集到监测这段时间内,水样组分常易发生物理、化学及生物变化,为了防止水样在采样到监测期间发生这些变化,应采取适当的保存方法
水样预处理
预处理原则
去除干扰性物质的能力强和待测组分的回收率高
水样的消解
定义
破坏有机物,溶解悬浮物,并将各种价态的待测元素氧化成单一高价态或转变成易于分离的无机物。
方法
湿式消解法
酸式
硝酸消解法
水样较清洁、氧化性强、沸点低
硝酸-硫酸消解法
浓硝酸与浓硫酸的体积比为5:2、沸点较高
硝酸-高氯酸消解法
沸点高、先加浓硝酸,再加高氯酸
因为高氯酸能与羟基化合物反应生成不稳定的高氯酸酯,有发生爆炸的危险,故在消解时应先加入浓硝酸,氧化水样中的羟基化合物,稍冷却后再加入高氯酸
硝酸-磷酸消解法
生成金属离子络合物
硝酸-氢氟酸消解法
硅酸盐和硅胶态物质、烧杯用塑料
硫酸-高锰酸钾消解法
有颜色、主要测定Hg含量
多元消解法
三种及以上混合酸
碱式
遇到采用酸消解法不易彻底消除干扰物质或会造成某些组分挥发性损失的水样,可改用碱分解法。 (氢氧化钠-过氧化氢、氨水-过氧化氢
干灰化法
又称干式分解法或高温分解法。多用于固态样品如沉积物、底泥等底质以及土壤样品的消解。
微波消解法
将高压消解和微波快速加热相结合
水样分离和富集
(易挥发)
蒸馏法
蒸馏法是基于气-液平衡原理,利用各组分的沸点及蒸气压的不同达到分离目的。
顶空法
测定水样中的挥发性有机物(VOCs)或挥发性无机物(VICs)时,先在密闭的容器中装入水样,容器上部留存一定空间,再将容器置于恒温水浴中,经一定时间,容器内的气液两相达到平衡
气提法
基于把惰性气体通入调制好的水样中,将欲测组分吹出,直接送入仪器测定,或导入吸收液吸收富集后再测定。
萃取法
溶剂萃取法
原理:基于物质在互不相溶的溶剂中分配系数不同
定义
分配比D:溶质在有机相中的各种存在形态的总浓度c有与水相中各种形态的总浓度C水之比
萃取率E:被萃取物质在有机相中的总量比被萃取物质总量×100%
E=D/(1+D)×100%
分离系数βD:其两种溶质在有机相和水相中的分配比之比(D1/D2)
D越大萃取越完全,一般要求D大于10。若要求E大于90%,则D必须大于9
固相萃取法
优点
灵敏度高
更快更节省
重现性高
缺点
成本高
需要协助开发
固相微萃取法
更方便、更贵
离子交换法
离子交换法是用离子交换树脂交换分离和富集水样中目标离子的预处理方法。
共沉淀法
利用吸附作用
六价铬用氢氧化锌作共沉淀剂吸附
利用生存混晶
利用有机物共沉淀剂
物理指标检验
水温
应该在现场测量
浅水测量
汞温度计
半导体热敏电阻温度计
测温范围通常为-6~41℃,插入预定深度的水中,放置5分钟后,迅速提出水面并读数。
深水测量
深水温度计(<40m)
下降到预定的深度并停留1~2分钟后匀速上提立刻读数
颠倒式温度计(>40m)
一般装在采水器上,投入一定水深后,感温10min后,将装机开关打开,采水器完成颠倒,提出水面后立即读主附表温度,矫正后获得实际温度。
臭和味
定性描述法
取100mL水样于250mL锥形瓶中,检验人员依靠自己的嗅觉、分别在20℃和者沸稍冷后闻其气味,用适当的词语描述臭特征
臭阈值法
臭阈值(TON)=(水样体积+无臭水体积)/水样体积
色度
颜色分类
表色
没有去除悬浮物的水具有的颜色
真色
去除悬浮物的水具有的颜色
水的色度一般指真色
测定方法
铂钴标准比色法
该用氯铂酸钾与氯化钴配成标准色列,与水样进行目视比色确定水样的色度。 规定每升水中含1mg铂和0.5mg钴所具有的颜色为1个色度单位,称为1度
适用于:因配制的标准色列为黄色,所以该法仅适于清洁的、带有黄色色调的天然水和饮用水的色度测定。
稀释倍数法
首先用文学描述颜色及深浅后取一定量经15min澄清后的水样,用蒸馏水逐级稀释到刚好看不到颜色,以稀释倍数表示该水样的色度,单位为倍。
适用于:受工业废(污)水污染的地表水和工业废水色度的测定。
分光光度法
其结果用主波长、色调,明度和饱和度四个参数描述水样的颜色。
浊度
定义:反映水中的不溶性物质对光线透过时阻碍程度的指标
范围:通常仅用于天然水、饮用水和部分工业用水 [废(污)水中不溶性物质含量高,一般要求测定悬浮度
方法
目视比浊法
规定1000mL水中含1mg一定粒度的硅藻土所产生的浊度为一个浊度单位,简称度。
分光光度法
原理
以甲䐶聚合物(由硫酸肼和六次甲基四胺反应而成)配制浊度标准洛液,用分光光度计于680mm波长处测其吸光度,与在同样条件下测定水样的吸光度比较,得知其浊度
适用范围
天然水、饮用水
单位
浊度单位称为散射浊度单位(NTU)。
浊度仪法
浊度仪
浊度仪是通过测量水样对一定波长光的透射或散射强度而实现浊度测定的专用仪器
分类
透射光式浊度仪
散射光式浊度仪
透射光-散射光式浊度仪
单位
浊度仪使用甲䐶聚合物配制浊度标准溶液,测得结果的浊度单位为NTU
透明度
定义
水样的澄清程度
方法
铅字法
该方法用透明度计测定,透明度计是一种长33 cm,内径2.5 cm,并具有刻度的无色玻璃圆筒。
塞氏盘法
这是一种现场测定透明度的方法。将塞氏盘平放入水中,逐渐下沉,到刚好看不到盘面的白色时,记录其深度(以cm为单位),即为被测水的透明度
固体物
定义
是表征水中溶解性物质及不溶性物质含量的指标。
分类
总固体物TS(总残渣)
总固体物是指水样在一定温度下蒸发、烘干后剩余的物质,包括溶解固体物和悬浮物。
根据在550°C灼烧是否挥发可区分挥发性
溶解固体物DS(可滤残渣)
通过0.45μm滤膜的水样
悬浮物SS(不可滤残渣)
水样经0.45μm滤膜过滤后留在过滤器上的固体物质
103-105°C烘干
金属化合物的测定
汞(天然水中不超过0.001mg/L)
双硫腙分光光度法
原理:水样在酸性介质中温度95度,用高锰酸钾和过硫酸钾消解,使无机汞和有机汞转变成二价汞。用盐酸羟胺溶液还原过剩的氧化剂,二价汞与双硫腙反应生成橙色螯合物,用有机溶剂萃取后在485nm下测吸光度,以标准曲线法定量。
为消除铜离子等共存金属的干扰,在碱洗脱液中加入10g/L EDTA二钠盐进行掩蔽。
试剂纯度要求高;盐酸羟胺不能过量;有色螯合物对光敏感(避光操作);检出限 2-40ug/L
原子荧光光谱法
原理:水样经消解处理后,汞在酸性硼氢化钾(或硼氢化钠)还原作用下生成汞原子,用载气导入电热石英管原子化器,汞原子吸收特征紫外光后被激发产生原子荧光,在一定实验条件下,荧光强度与汞含量成正比。
检出限:检出限为0.04μg/L,测定下限为0.16μg/L
该方法灵敏度高,干扰少,测定简便、快速,适用于地表水、地下水和废(污)水中汞、砷、锑、铋和硒的溶解态和总量的测定。
冷原子吸收光谱法
原理:水样经消解后,各种形态的汞转变成二价汞,用氯化亚锡将二价汞还原为元素汞。利用汞易挥发的特点,在室温下通入空气或氮气流将其载入冷原子吸收测汞仪,测量对特征光(253.7nm)的吸光度,与汞标准溶液的吸光度进行比较定量。
检出限:最低检出浓度0.05μg/L
适用范围:适用于各种水样的测定
冷原子荧光光谱法
原理:将水样中的汞离子用氯化亚锡还原为基态汞原子蒸气,吸收253.7nm的紫外光后,被激发而发射特征共振荧光,在一定的测量条件下和较低的浓度范围内,荧光强度与汞浓度成正比。
检出限:检出限为0.0015μg/L,测定下限为0.006ug/L
适用范围:干扰因素少,适用干地表水、地下水及氯离子含量较低的水样。
镉(0.005mg/L)
原子吸收光谱法
标准加入法
操作方法:分取四份相同体积的样品溶液,从第二份起按比例加不同量的待测元素的标准溶液,并稀释至相同体积。设待测元素的浓度为px,加入标准溶液后的浓度分别为px+po、px+2po、px+4po;分别测得吸光度为A.、A1、A2、A3。以吸光度A对浓度p作图,得到一条不通过原点的直线,延长此直线与横坐标交于px,即为样品溶液中待测元素的浓度。
适用条件:当试样的基本组成复杂且对测定有明显干扰时,则在标准曲线成线性关系的浓度范围内,可使用标准加入法。
火焰原子吸收光谱法(FAAS)
原理:将含待测元素的溶液通过原子化系统喷成细雾,随载气进入火焰,并在火焰中解离成基态原子,当空心阴极灯辐射出待测元素特征波长光通过火焰时,被其吸收,在一定条件下,特征波长光强的变化与火焰中待测元素基态原子的浓度有定量关系。
石墨炉原子吸收光谱法测定镉(铜、铅)
双硫腙分光光度法
阳极溶出伏安法测定镉(铜、铅、锌)
铅(0.16mg/L)
方法同镉
非金属无机物的测定
氟化物
氟是人体必需的微量元素之一,缺氟易患龋齿病;长期摄入过量氟,会导致骨质疏松、骨骼变形。饮用水中氟的适宜浓度为0.5~1.0mg/L(F)。氟化物广泛存在于天然水中。
离子色谱法
阴离子原理:分析阴离子时,分离柱填充低容量阴离子交换树脂,抑制柱填充强酸性阳离子交换树脂,洗提液用氢氧化钠稀溶液或碳酸钠-碳酸氢钠溶液,检测器用电导测量装置测定。根据电导峰的峰高(或峰面积),与混合标准溶液相应阴离子的峰高(或峰面积)比较,即可求知水样中各阴离子的浓度。
分离柱:填充低容量的离子交换树脂 抑制柱:填充另一类高容量的离子交换树脂
含氮化合物
氨氮
定义:水中的氨氮是指以游离氨(或称非离子氨,NH3)和离子氨(NH4+)形式存在的氮。
检出方法
纳氏试剂分光光度法
原理:将纳氏试剂(碘化汞和碘化钾的强碱溶液)加入水样中,与氨反应生成黄棕色胶态化合物,在波长410-425nm处进行比色测定。
检出限:最低检出质量浓度为0.025mg/L,测定上限为2.0mg/L
适用范围:饮用水、生活污水、大部分工业废水
水杨酸-次氯酸盐分光光度法
原理:在亚硝基铁氰化钠存在下,铵与水杨酸和次氯酸反应生成蓝色化合物。
检出限:测定质量浓度范围为0.016~1.0mg/L
适用范围同上
蒸馏-滴定法
适合于氨氮浓度较高的水样,方法检出下限为0.2mg/L。先用蒸馏法将氨蒸出,吸收于硼酸溶液中,再用酸标准溶液滴定馏出液中的铵
凯氏氮
定义:凯氏氮是指以凯氏法测得的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。
测定:将有机氮转变成氨氮(消解),然后在碱性介质中蒸馏出氨,用硼酸溶液吸收,以分光光度法或滴定法测定氨氮含量,即为水样中的凯氏氮含量。
消解过程:浓硫酸和催化剂(K2SO4),加热消解。
有机氮=凯氏氮-氨氮
总氮
定义:各种形态氮的总和
测定:通常采用过硫酸钾氧化,使有机氮和无机氮化合物转变为硝酸盐,用紫外分光光度法或离子色谱法、气相分子吸收光谱法测定。
有机污染物的测定
化学需氧量COD
定义:经重铬酸钾氧化处理时,水样中的溶解性物质和悬浮物所消耗的重铬酸盐相对应的氧的质量浓度,以mg(O2)/L表示。
重铬酸钾法:(实验做过)
高锰酸盐指数IMn
定义:以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学需氧量,以氧的质量浓度(单位为mg/L)表示。
过程:在酸性条件下的水样中加入过量高锰酸钾,在沸水浴上加热30分钟,利用高锰酸钾将水样中某些有机物及还原性物质氧化,反应后剩余的高锰酸钾用过量的草酸钠还原,再以高锰酸钾标准溶液回滴过量的草酸钠,微红色为终点。
适用范围:适用于饮用水、水源水和地面水的测定,0.5-4.5mg/L。不适用于测定工业废水中有机污染的负荷量。
溶解氧DO
定义:溶解在水中的分子态氧
采集测定
采集测定溶解氧水样采用专门的溶解氧采样器进行采集。注意不使水样曝气或有气泡残存在采样瓶中。可用水样冲洗溶解氧瓶后,沿瓶壁直接倾注水样或用虹吸的方法将细管插入瓶底部注入水样,直至溢流出瓶容积的1/3-1/2。
测定方法
碘量法
水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾水中溶解氧将二价锰氧化成四价锰的棕色沉淀。加酸后,棕色沉淀溶解并与碘离子反应释放出游离碘,以淀粉为指示剂,用标准硫代硫酸钠溶液测定,通过计算得出溶解氧的含量。
修正碘量法
叠氮化钠修正法:排除NO2 -干扰; 高锰酸钾修正法:排除Fe2+干扰; 明矾絮凝修正法:消除颜色、藻类及悬浮物等的干扰 加入氟化钾或用磷酸代替硫酸酸化来消除Fe3+
膜电极法
基于分子态氧通过膜的扩散速率所产生的电流来进行定量,适合于现场测定。
生化需氧量BOD
定义: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。
五日生化需氧量BOD5
定义:在20℃温度条件下培养5天所消耗的溶解氧作为生化需氧量的数值
测定方法
直接测定法
稀释与接种法
原理
水样经稀释后,在20℃土1℃条件下培养5天,求出培养前后每升水样中消耗溶解氧含量为BOD5。
稀释水的配制
一般用蒸馏水配制,将其于(20±1)℃曝气,使水中溶解氧接近饱和,临用前加入少量氯化钙、氯化铁、硫酸镁等营养盐溶液及磷酸盐缓冲溶液,混匀备用。稀释水的最佳pH为7.2,BODg应小于0.2mg/L。
稀释倍数的确定
稀释的程度应使五天培养中所消耗的溶解氧大于2mg/L、而剩余溶解氧在1mg/L以上
稀释水的接种
一情况下,生活污水中有足够的微生物,不存在接种的问题。不超过0.5mg/L的需要接种
微生物电极法
总有机碳TOC
定义:指水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量,是以碳的含量mg(C)/L表示水体中有机物总量的综合指标
测定方法
燃烧氧化-非色散红外吸收法
优点:流程简单、再现性好、灵敏度高
用于:地表水、地下水、生活污水和工业废水
检出限:0.1mg/L,测定下限为0.5mg/L
分类
直接法:水样中挥发性有机物较少而无机碳含量高
差减法:水样中挥发性有机物含量高时
湿法氧化-非色散红外吸收法
连续自动监测中
总需氧量TOD
定义:指水中的还原性物质,主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物所需要的氧量,结果以氧气的mg/L计。
测定:将少量水样与含一定量氧气的惰性气体(氮气)一起送入装有铂催化剂的高温燃烧管中(900℃),水样中的还原性物质在900℃温度下被瞬间燃烧氧化,测定惰性气体中氧气的浓度,根据氧的减少量求得水样的TOD值。
相同:TOC与TOD都是利用燃烧法来测定水中有机物的含量。 不同:TOC是以碳的含量表示,TOD是以还原性物质所消耗氧的数量表示。且TOC所反映的只是含碳有机物,而TOD反映的是几乎全部有机物质。 关系:O2/C=2.67,从理论上讲 TOD=2.67TOC 若水样的TOD/TOC≈2.67,可认为水样中主要是含碳有机物。 若TOD/TOC>4.0,则水样中可能有较多的含N、P或S的有机物,因为它们只显示TOD值而不显示TOC值。 当TOD/TOC<2.6时,水样中硝酸盐和亚硝酸盐的含量可能较大。
空气和废气监测
1. 空气污染基础知识
大气
大气是指包围在地球周围的气体,其厚度达1000~1400km
空气
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,但空气质量却古大气总质址的95%左右。
排放量最大的是以煤和石油为燃料,在燃烧过程中排放的粉尘SO2、NOx、CO、CO2等
空气污染
定义
大量有害物质浓度超过环境所允许的极限浓度并持续一定时间后,改变空气的正常组成,破坏生态平衡体系。
分类
自然源
人为源
工业企业排放废气
交通运输工具排放废气
主要污染物有烃类、一氧化碳、氮氧化物和黑烟等。
室内空气污染源
油漆、挥发性有机物,放射性物质,空气中的霉菌、真菌和病毒等。
空气污染物
分类
形成过程分类
一次污染物
定义
直接从各种污染源排放到空气中的有害物质。
常见
二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、烃类、颗粒物等。 颗粒物中包含苯并(a)芘等强致癌物质、有毒重金属、多种有机化合物和无机化合物等。
二次污染物
定义
是一次污染物在空气中相互作用或它们与空气中的正常组分发生反应所产生的新污染物
常见
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)等。
特点
气溶胶、颗粒小、毒性大
存在状态分类
分子状态污染物
定义
在常温常压下以气体分子形式分散于空气中的物质。
常见
低沸点
二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氯化氢、氯气、臭氧
挥发性强
苯、苯酚
气溶胶态污染物
定义
气溶胶由空气中的气体介质与悬浮在其中的粒子组成,是一个复杂的非均匀体系。
种类划分
烟
粒径0.01-1μm,是某些固体物质在高温下由于蒸发或升华作用变成气体逸散于空气中,遇冷后又凝聚成微小的固体颗粒物悬浮于空气中构成烟。
雾
雾的粒径一般在10um以下。
分散型气溶胶
常温状态下的液体,由于飞溅、喷射等原因被雾化而形成微小雾滴分散在空气中
凝聚型气溶胶
液体因加热变成蒸气逸散到空气中,遇冷后又凝集成微小液滴
尘
尘是分散在空气中的固体颗粒物。如交通车辆行驶时所带起的扬尘
分布特点
具有随时间、空间变化大的特点。与污染物排放源的分布、排放量及地形、地貌、气象相关。
浓度表示方法
质量浓度
体积分数
公式换算
2. 空气污染监测方案
监测目的
评价质量、预测预报、环境监管
步骤方案
资料收集和实地调查
污染源分布及排放情况、气象资料、地形资料、土地利用和功能分区情况、人口分布及人群健康情况
布设监测站(点)
监测分类
背景点
背景点测本底水平,其代表性范围一般为半径100km以上。
区域点
监测区域范围空气质量状况和污染物区域传输及影响范围而设置,其代表性范围一般为半径几十km。
城市点
最少数量根据城市建成区面积和人口数量确定,其代表性范围一般为半径500~4 000m。
污染监控点
主要固定污染源及工业园区污染源聚集区影响,其代表性范围一般为100~500m。 如考虑较高的点源对地面浓度的影响时,也可将范围扩大到半径500~4 000m。
路边交通点
为了监测道路交通污染源对环境空气质量影响而设置的监测点,其代表性范围为日常生活和活动场所中受道路交通污染源排放影响的道路两旁及其附近区域。
监测项目
基本项目
二氧化硫
二氧化氮
一氧化碳
臭氧
可吸入颗粒物PM10
细颗粒物PM2.5
基本项目在全国范围内实施
其他项目
总悬浮颗粒物、氮氧化物、 铅、苯并(a)芘
其他项目由国务院环境保护行政主管部门或省级人民政府根据实际情况,确定具体实施方案。
其他特征项目
布设原则
代表性
客观反应质量水平,客观评价空气状况和影响
可比性
因此同类型监测点设置条件尽可能一致。
整体性
城市点考虑各方面因素
前瞻性
能兼顾未来城乡空间格局变化趋势。
稳定性
监测点位置一经确定,原则上不应变更,以保证监测资料的连续性和可比性。
布设要求
背景点
设置在不受人为活动影响的清洁地区,反映国家尺度空气质量本底水平; 应考虑海拔高度,在山区应位于局部高点;在平缓地区应保存在开阔地带的相对高地; 离开城市建成区和主要污染源50km以上
区域点
应根据我国的大气环流特征设置在区域大气环流路径上,反映区域大气本底状况; 离开城市建成区和主要污染源20km以上
城市点
布设覆盖全部城市建成区,并相对均匀分布。采用城市加密网格实测或模式模拟计算的方法(2×2)。
污染监控点
设置在固定污染源对环境质量产生明显影响以及污染物浓度高的地区。 污染最重季节,最大落地浓度区内,主导风向下风向。
路边交通点
设置在行车道下风侧,采样口距道路边缘距离不得超过20m。
布设数量
背景点
区域点
兼顾区域面积和人口因素, 各地方可根据环境管理的需要, 申请增加区域点数量。
由国家环境保护行政主管部门根据国家规划设置
城市点
最少监测点数根据建成区城市人口面积确定,(由表)人口和面积确定的最少监测点数不同时,取两者中较大值。
污染监控点
路边交通点
由地方环境保护行政主管部门组织各地环境监测机构根据本地区环境管理的需要来确定
采样点布设方法
功能区布点法
按具体污染情况和人力、物力条件在各区域内设置一定数目的采样点。用于区域性常规监测
网格布点法
将监测区域地面划分成若干均匀网状方格,采样点设在两条直线的交点处或方格中心。 对于多个污染源,且在污染源分布较均匀的情况下,通常采用网格布点方法。
同心圆布点法
先找出污染源的中心,以此为圆心在地面上画若干同心圆,再从圆心做若干条放射线,将放射线与圆周的交点作为采样点。 主要用于多个污染源构成的污染群,且重大污染源较为集中的地区。
扇形布点法
以点源为定点,采样点设在扇形平面内距点源不同距离的若干弧线上。 适用于孤立的高架点源,且主导风向明显的地区。
采样时间和频率
五个基本项目:1h平均时间,每小时至少有45min的采样时间
空气样品的采样方法
直接采样法
注射器采样
先用现场气体抽洗3~5次,然后抽取一定体积的气样,密封进气口后,将注射器进口朝下、垂直放置
气袋采样
适用于采集化学性质稳定、不与气袋发生化学反应的低沸点气态污染物。 常用材成聚四氟乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯和金属衬里(铝箔)等。
真空瓶(罐)采样
当空气中的被测组分浓度较高、 或者监测方法灵敏度高时
富集(浓缩)采样法
特点
浓缩富集采样时间一般比较长,测得结果代表采样时段的平均浓度,更能反映空气污染的真实情况。
方法
溶液吸收法
采集对象
空气中气态、蒸气态及某些气溶胶态污染物
步骤
采样时,用抽气装置将就测空气以一定流量抽入装有吸收液的吸收管(瓶)。 采样结束后,倒出吸收液进行测定,根据测得结果及采样体积计算空气中污染物的浓度。
吸收效率的影响因素
吸收速率
效能好的吸收液
气样与吸收液的接触面积
吸收液类型(吸收原理)
物理作用
用水吸收空气中的氯化氢、甲醛; 用体积分数为5%的甲醇溶液吸收有机农药; 用体积分数为10%的乙醇溶液吸收硝基苯
化学反应
用氢氧化钠溶液吸收空气中的硫化氢基于中和反应; 用四氯汞钾溶液吸收二氧化硫是基于络合反应
吸收液的选择原则
(1)与被采集的污染物质发生化学反应快或对其溶解度大 (2)有足够的稳定时间 (3)有利于下一步分析测定,最好能直接用于测测定 (4)吸收液毒性小、价格低、易于购买,最好能回收利用。
吸收管(瓶)
气泡吸收管
采集气态和蒸气态物质
冲击式吸收管
采集气溶胶态物质,由惯性作用冲击到管底被分散, (不适合采另俩个,因为气体分子的惯性小,在快速抽气情况下,容易被空气带走
多孔玻板吸收管(瓶)
都适用,小头进气,大头出气
填充柱阻留法
原理
采样时,让气样以一定流速通过填充柱,则欲测组分因吸附、溶解或化学反应等作用被阻留在填充剂上,达到浓缩采样的目的。采样后,通过解吸或溶剂洗脱,使被测组分从填充剂上释放出来进行测定。
分类(阻流原理)
吸附型
一种是由于分子间引力引起的物理吸附,吸附力较弱; 另一种是由于剩余价键力引起的化学吸附,吸附力较强。 既要考虑吸附效率,又要考虑易于解吸。
用于汞、挥发性有机物
分配型
这种填充柱的填充剂是表面涂高沸点有机溶剂的惰性多孔顺粒物。如多氯联苯(PCBs)多以蒸气或气溶胶态存在,用溶液吸收法采样效率低,但用涂渍5%甘油的硅酸铝载体填充剂采样采样效率可达90%-100%
有机氯农药、多氯联苯(PCBs)
反应型
气样通过填充柱时,被测组分在填充剂表面母发生化学反应而被阻留。
滤膜采样法
采集对象
总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、细颗粒物等大气颗粒物, 以及颗粒物中重金属、苯并(a)芘、氟化物(小时和日均浓度)
原理
通过抽气装置抽气采样,使空气中的颗粒物被阻留在滤膜上。 称量过滤材料上富集的颗粒物质量,根据采样体积,即可计算出空气中颗粒物的浓度。
滤料滤膜
纤维状滤料
玻璃纤维滤膜:吸湿性小,耐高温,耐腐蚀,通气阻力小,采样效率高,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:通气阻力小并可用有机溶剂溶解成透明溶液,便于进行颗粒物分散度及颗粒物中化学组分的分析
微孔滤膜
硝酸(或乙酸)纤维素制成的多孔性薄膜,尤其适用于采集分析金属的气溶胶
核孔滤膜
机械强度好,孔径均匀,不亲水,适用于精密的重量分析,采样效率较微孔滤膜低
银薄膜
抗化学腐蚀性强,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
滤膜-吸附剂联合采样法
采集对象
多环芳烃类等半挥发性有机物的样品采集
原理
将滤膜采样夹与装填吸附剂的采样筒串联进行采样
滤膜
超细玻璃滤膜或石英纤维滤膜
吸附剂
聚氨基甲酸酯泡法、大孔树脂,或者两种吸附剂的组合
被动采样法
采集对象
硫酸盐化速率、氟化物(长期)、降尘等空气样品的采集。
原理
利用物质的自然重力、空气动力和浓差扩散作用采集空气中的被测物质
优点
不需动力设备,简单易行且采时间长,测定结果能较好地反映空气污染情况。
降尘样品采集
湿法
防止冰冻和抑制微生物及藻类的生长(夏季也需要加除藻剂)保持缸底湿润。 多雨季节注意及时更换果防止水满溢出。
干法
采样器
组成部分
收集器
流量计
采样动力
专用采样器
空气采样器
颗粒物采样器
个体采样器
3. 气态和蒸气态污染物的测定
二氧化硫的测定
四氯汞盐吸收-副玫现苯胺分光光度法
空气中的SO2被四氯汞钾溶液吸收后,生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物,该络合物再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用,生成紫红色络合物,在575nm处测量吸光度。
甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法
优点
避免了使用毒性大的四氯汞钾吸收液,在灵敏度、准确度均可与其相媲美,且样品采集后相当稳定
缺点
操作要求严格
干扰物
氮氧化物、臭氧、某些金属元素
干扰消除
可利用氨基磺酸钠来消除氮氧化物的干扰; 样品放置一段时间后臭氧可自行分解; 利用磷酸及EDTA来消除或减少某些金属离子的干扰
钍试剂分光光度法
它所用吸收液无毒,采集样品后稳定,但灵敏度较低,所需气样体积大,适合于测定SO日平均浓度。
氮氧化物的测定
主要存在形态
NO为无色、无臭、微溶于水的气体,在空气中易被氧化成NO2
NO2为棕红色具强刺激性臭味的气体,毒性比NO高4倍
盐酸萘乙二胺分光光度法
一氧化碳的测定
气相色谱法
汞置换法
臭氧和光化学氧化剂的测定
靛蓝二磺酸钠分光光度法测定臭氧
硼酸碘化钾分光光度法测定光化学氧化剂
4. 颗粒物的测定
PM10和PM2.5的测定
先用切割器将颗粒物按粒径分离
再采用重量法、β射线吸收法、微量振荡天平法测定
TSP的测定
滤膜捕集-重量法: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。
降尘的测定
降尘量
可燃物
其他组分
5. 空气质量指数AQI
定义
将空气质量标准中的六项基本监目依据适当的分级浓度限值对其进行等标化,计算得到简单的无量纲指数。
计算方法
查表
污染物实测质量浓度(Cp)处于两个浓度限值之间时用公式计算
6. 降水监测
采样点布设
人口50万以上的城市布设三个采样点,50万以下的城市布设两个采样点。 位置要兼顾城区、农村或清洁对照区,应避开局部污染源,四周无遮挡雨、雪的高大树木或建筑物。
样品采集
采样器
采集雨水使用聚乙烯塑料桶或玻璃缸,其上口直径为40cm,高为20cm。也可采用自动采样器。
采集雪水用上口直径为50cm以上,高度不低于50cm的聚乙烯塑料容器。
采样方法
(1)每次降水开始,采集全过程水样;如遇连续降水,每天上午8:00开始,连续采集24h为一次样。 (2)采样器应高千基础面1.2m以上。 (3)样品采集后,应贴上标签,标上编号,记录采样地点、日期、采样起止时间、降水量等。
水样保存
除测定pH和电导率的水样不过滤外,测定金非金属离子的水样均需用孔径0.45um的滤膜过滤。 采样后快测定,如需要保存,一般不应添加保存剂,而应密封后放于冰箱中。
样品测定
测定项目
PH和降水量封雨必测
I级测点每月测定不少于一次,随机选几个水量较大分析
Ⅱ、Ⅲ级视实际需要决定
测定方法
PH
玻璃电极法
清洁的雨水一般被CO2饱和,pH为5.6~5.7,雨水的PH小于该值时即为酸雨。
电导率
电导率仪或电导仪
雨水的电导率大体上与降水中所含离子的浓度成正比,测定雨水的电导率能够快速地推测雨水中溶解性物质总量。
硫酸根
铬酸钡-二苯碳酰二肼分光光度法、硫酸钡比浊法、离子色谱法等。
亚硝酸根和硝酸根
离子色谱法、盐酸茶乙二胺分光光度法、紫外分光光度法等。
氟离子
离子选择电极法、离子色谱法、氟试剂分光光度法
氯离子
硫氰酸汞-高铁分光光度法、离子色谱法等
酸雨正影响(PH降低)
铵离子
纳氏试剂的分光光度法、水杨做-次氛酸盐分光光度法、离子色谱法
钾钙钠镁离子
原子吸收光谱法等
酸雨负影响(PH升高)
7. 室内环境空气质量监测
室内环境定义
工作、生活及其他活动所处的相对封闭的空间
关注指标
有毒有害污染因子指标
舒适性指标
监测项目
物理性参数
温度、相对湿度、空气流速、新风量
化学性参数
O3、NH3、CO、SO2、NO2、甲醛、苯、甲苯等
生物性参数
菌落总数
放射性参数
氡
采样点布设
位置
按对角线或者梅花形均匀布点,避开通风口,距墙壁大于0.5m,距门窗大于1m。 高度与人的呼吸带高度一致,一般为0.5~1.5m。
数量
面积小于50平 1-3个 面积50-100平 3-5个 面积大于100平 大于5个
采样方法
筛选法
在采样前关闭门窗12h,采样时关闭门窗,至少采样45min
累积法
新风量
定义
从室外引入室内的新鲜空气,是衡量室内空气质量的一个重要标准
测定方法/仪器
示踪气体法/袖珍或轻便型气体浓度测定仪
常用示踪气体
一氧化碳、二氧化碳、六氟化硫、一氧化氮、八氟环丁烷和三氟溴甲烷。
计算?
8. 污染源监测
空气污染源分类
固定污染源
有组织排放源
烟道、烟囱及排气筒等。
无组织排放源
露天环境中的无组织排放设施或无组织排放的车间、工棚等。
流动污染源
交通运输工具尾气
固定污染源监测
监测目的
检查废气否符合标准、评价装置设施性能、为空气质量评价和管理提供依据
监测要求
生产设备处于正常运转状态下。 监测内容包括废气排放量、污染物排放浓度。 计算时都使用标准状态下的干气体体积。
采样点布设
采样位置
气流分布均匀稳定的平直管段上(优先考虑垂直管道) 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
采样点数目
基本参数测量
温度
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。
压力
全压
气体在管道中流动具有的总能量
静压
单位体积气体具有的势能,表现为气体在各个方向上作用于器壁的压力。
动压
单位体积气体具有的动能,是使气体流动的压力。
关系:全压=静压+动压 测量:测压管、压力计
烟尘浓度测定
原理
抽取一定体积烟气通过已知质量的捕尘装置,根据捕尘装置采样前后的质量差和采样体积,计算烟尘浓度。 采样速度(烟气进入采样嘴的流速)应与采样点烟气流速相等。
采样类型
移动采样
定点采样
间断采样
等速采样法
测定排气烟尘浓度必需采用等速采样,即烟气进入采样嘴的速度应与采样点烟气流速相等。如图所示, ★当采气流速大于采样点烟气流速时,由于气体分子的惯性小,容易改变方向,而尘粒惯性大,不容易改变方向,所以采样嘴边缘以外的部分气流被抽入到采样嘴,而尘粒按原方向前进,不进入采样嘴,从而导致测定结果偏低; ★当采样速度小于采样点的烟气流速时,情况正好相反,使得测定结偏高; ★只有两个速度相等时,采集的烟气样品中烟尘浓度才与烟气实际浓度相同
固体废物监测
固体废物概述
定义
固体废物是指在生产、建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态半固态废弃物质。
分类
按化学性质
有机、无机
按形状
固体、泥状
按危害
一般废物
危险废物
定义
是指在《国家危险废物名录》中,或根据国务院环境保护主管部门规定的危险废物鉴别标准认定的具有危险性的废物。
有害特性
腐蚀性
pH>12.5或pH<2的液体;在55.℃以下对钢制品每年腐蚀深度大于0.64cm的固体废物
易燃性
经摩擦或吸湿和自发的变化具有着火倾向的固体废物(含闪点低于60℃的液体)
反应性
①在无爆震时就很容易发生剧烈变化;②和水剧烈反应;③能和水形成爆炸性混合物;④和水混合会产生毒性气体、蒸气或烟雾;⑤在有引发源或加热时能爆震或爆炸;⑥在常温、常压下易发生爆炸或爆炸性反应;⑦其他法规所定义的爆炸品。
浸出毒性
浸出液中有一种或者一种以上有害成分的质量浓度超过鉴别标准的固体废物。
急性毒性
引起实验动物在48h内死亡半数以上的固体废物,半数致死量(LD50)试验。 口服毒性LD50≤50mg/Kg(实验动物) 吸入毒性LD50≤2mg/L 皮肤吸收毒性LD50≤200mg/Kg(实验动物)
鉴别: ①是否引起或严重导致人类和动、植物死亡率增加; ②是否引起各种疾病的增加; ③是否降低对疾病的抵抗力; ④在储存、运输、处理、处置或其他管理不当时, 是否会对人体健康或环境造成现实或潜在的危害。
按来源
工业固体、矿业固体、生活垃圾、电子废物、农业、放射业
固体废物样品
样品采集
采样方案
采样目的
鉴别分类、污染监测、科学评价、提供依据
背景调查和现场勘查
生产单位、物化特性、周围情况、实验要求
采样程序
根据批量(一批固体废物的质量)确定份样数 根据废物最大粒度(95%以上能通过的最小筛孔尺寸)确定份样量。 根据采样方法,随机采集份样,组成总样
采样工具
尖头钢锹、钢尖镐(腰斧)-采样铲(采样器)、具盖采样桶或内衬塑料的采样袋
份样数
查表
按公式计算
份样量
查表
公式计算
采样点201
(1)对于堆存、运输中的固态工业固体废物和大池(坑、塘)中的液态工业固体废物 (2)对于粉末状、小颗粒状的工业固体废物 (3)运输车及容器内的固体废物 (4)在运输一批固体废物时,当运输车数不多于该批废物的规定份样数时 (5)在废物堆布设采样点时
采样方法
简单随机采样法
抽签
随机数字表示
系统采样法
分层采样法
两阶段采样法
样品制备
制样工具
制样工具包括粉碎机(破碎机)、药碾、钢锤、标准套筛、十字分样板、机械缩分器
制样要求
(1)在制样全过程中,应防止样品产生任何化学变化和污染。 (2)湿样品应在室温下自然于燥,使其达到适于破碎、筛分、缩分的程度。 (3)制备的样品应过筛后(筛孔为5mm),装瓶备用。
制样程序
粉碎
用机械或人工方法把全部样品逐级破碎,通过5mm孔径筛。(粗粒不丢)
缩分
样品堆成圆锥形,将圆锥顶端轻轻压平,摊开物料后,用十字板自上压下,分成四等份,取两个对角的等份,重复操作数次、直至取到约1kg样品为止
样品水分测定
有机物
样品干60℃下干燥24h,测定水分含量。
无机物
称取样品约20g于105℃下干燥,恒重至±0.1g,测定水分含量
固体废物
结果以干样品计算,当污染物质量分数小于0.1%时,以mg/kg为单位; 质量分数大于0.1%,以百分数表示,并说明是水溶性或总量。
样品保存
①密封于容器中保存,贴上标签备用。 ②标签上应注明:编号、废物名称、采样地点、批量、采样人、制样人、时间。 ③特殊样品可采取冷冻或充入惰性气体等方法保存 ④制备好的样品,一般有效保存期为一个月 ⑤填好采样记录表一式三份,分别存于有关部门
危险特性的监测方法
易燃性
测闪点:按标准要求加热样品至一定温度,停止搅拌,每升高1℃点火一次,至样品上方刚出现蓝色火焰时,立即读取温度计上的读数,该值即为测定结果。
腐蚀性
对含水量高、呈流体状的稀泥或浆状物料,可将电极直接插入进行pH的测量 对粉粒块状物,振荡后测上清液PH 对黏稠状物料可离心或过滤后,测其液体的pH 对高pH(10以上)或低pH(2以下)的样品,两个平行样品的pH测定结果允许误差值不超过0.2
反应性
遇水反应性
急性毒性
浸出毒性
生活垃圾监测
生活垃圾概念
生活垃圾是指城镇居民在日常生活中抛弃的固体垃圾,主要包括:(日常)生活垃圾、医院垃圾、市场垃圾、建筑垃圾和街道扫集物等,其中医院垃圾和建筑垃圾应予单独处理,其他的垃圾通常由环卫部门集中处理
生活垃圾分类
废品类
厨房类
灰土类
特性分析
焚烧
垃圾的热值
堆肥
生物降解度BDM
堆肥的腐熟程度
淀粉量分析鉴定:当堆肥降解尚未结束时,呈蓝色,降解结束时即呈黄色。堆肥颜色的变化过程是深蓝一浅蓝一灰一绿一黄
填埋
渗滤液分析
蝇类滋生密度
土壤质量监测
土壤基本知识
概念
土壤是地球表层的岩石经过生物圈、大气圈和水圈长期的综合影响演变而成的
组成
固相
土壤矿物质
有机质
生物
液相
气相
土壤污染
定义
由于自然原因和人为原因,各类污染物质通过多种渠道进入土壤环境。
来源
自然源
矿物风化后的自然扩散、火山爆发后降落的火山灰等
人为源
不合理地使用农药、化肥,废(污)水灌溉,使用不符合标准的污泥,生活垃圾和工业固体废物等的随意堆放或填埋,以及大气沉降物等。
污染物
化学污染物
重金属、硫化物、氟化物、农药等
生物类污染物
病原体
放射性污染物
主要是90Sr、137Cs等
土壤环境监测方案
监测目的
1.区域环境背景土壤监测 2.农田土壤监测 3.建设项目土壤环境评价监测 4.土壤污染事故监测
资料收集
自然环境、社会环境
监测区域交通图、地质图、地形图
土壤信息
工程建设、生产过程影响
是否有污染事故
工农业排污灌溉
气候水文
历史资料和法规
监测项目和频率
基本项目
pH、阳离子交换量
重点项目
镉、铬、汞、砷、铅、铜、锌、镍、六六六、滴滴涕
每3年1次 农田在复收或秋收后采样
采样点布设
布设原则
(1)合理地划分采样单元。 (2)哪里有污染就在哪里布点。先布设在那些污染严重、影响农业生产活动的地方。 (3)采样点不能设在田边、沟边、路边、堆肥周边及水土流失严重或表层土被破坏处。
采样点数量
根据监测目的、区域范围及其环境状况等因素确定。 一般要求每个采样单元最少设3个采样点。根据公式计算
布设方法
1.对角线布点法:适用于面积较小、地势平坦的废(污)水灌溉或污染河水灌溉的田块 2.梅花形布点法:适用于面积较小、地势平坦、土壤物质和污染程度较均匀的地块。 3.棋盘式布点法:适用于中等面积、地势平坦、地形完整开阔,但土壤较不均匀的地块 4.蛇形布点法:适用于面积较大地热不很平坦、土壤不够均匀的地块。 5.放射状布点法:大气污染型土壤。以大气污染源为中心,向周围画射线。主导风向的下风向适当增加采样点之间的距离和采样点数量。 6.网格布点法:地形平缓的地块。土壤背景值
样品采集
混合样品
种植一般农作物的耕地
0~20cm耕作层土壤
种植果林类农作物的耕地
采集0~60cm耕作层土壤
混合样的采样点数通常为5~20个,四分法弃取,最后留下1~2kg,装入样品袋。
剖面样品
样品加工管理(制备过程)
加工
样品风干
野外采集的土壤样品运到实验室后,为避免受微生物的作用引起发霉变质,应立即将全部样品倒在洗刷干净、干燥的塑料薄膜上或瓷盘内进行自然风干。当达到半干状态时用有机玻璃棒把土块压碎,剔出碎石和动物残体等杂物后铺成薄层,在室温下经常翻动,充分风干要防止阳光直射和尘埃落入。
磨碎和过筛
风干后的土样用有机玻璃或木棒碾碎,过2mm孔径尼龙筛,除去筛上的沙砾和植物残体。筛下样品反复四分法缩分,留下足够供分析用的数量,再用玛瑙研钵磨细,全部通过100目的尼龙筛,过筛后的样品充分搅拌均匀,然后放入预先清洗、烘干并冷却后的小磨口玻璃瓶中以备分析用。制备样品时,必须避免样 品受污染。
保存
风干土样存放于干燥、通风、无阳光直射、无污染的样品库。 用于测定挥发性和不稳定组分用新鲜土样,将其放在玻璃瓶中,置于低于4℃的冰箱内,保存半个月。
监测方法
预处理
目的
将固体状态的样品处理呈液体状态和将预测组分转变为适合测定方法要求的形态、浓度,以及消除共存物质的干扰。
方法
分解法
酸分解法
测定重金属
碱熔分解法
适于在高温下不易挥发损失的金属元素的测定
高压釜密闭分解法
用酸量少、易挥发元素损失少,可同时进行批量试样分解等特点。当有机质含量较高时以及土样中元素含量极低时不宜选择该种方法
微波加热分解法
分解速度快,有时间要求的测试方法可采用微波消解。
元素测定
提取法
有机污染物的提取
鲜土,采用振荡提取剂进行提取;农药、苯并芘(含量低)可以采用索氏提取等高效提取方式。
无机污染物的提取
用酸或水浸取。
有机污染物和不稳定组分测定
净化和浓缩
为了去除干扰组分或达不到分析方法测定要求的浓度,需要进一步净化或浓缩。常采用层析法、蒸馏法等净化方法
分析测定
土壤水分
公式计算
PH
可溶性盐分
有机化合物
环境监测管理和质量保证
误差
误差是指测量值与真实值之间的差异。
绝对误差
测量值➖真值
相对误差
绝对误差/真值×100%
偏差
指个别测定值与测定的平均值之差
绝对偏差
测量值➖均值
相对偏差
绝对偏差/均值×100%
标准偏差
相对标准偏差(变异系数)
真值
在某一时刻和某一位置或状态下,某量的效应体现出客观值或实际值称为真值。
准确度
测量值与真值的一致程度
准确度用绝对误差和相对误差表示。
精密度
均一样品重复测定多次的符合程度
极差、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差和相对标准偏差都可用来表示精密度大小,较常用的是标准偏差
平行性
重复性
再现性
校准曲线
校淮曲线是用于描述待测物质的浓度或含量与相应的测量仪器的响应量或其他指示量之间定量关系的曲线
·综合排放标准与行业标准不交叉执行,行业标准优先执行。