环境监测第1章课件

环境监测环境监测环境监测1课课 程程 内内 容容 1.绪绪 论论 2.水和废水监测水和废水监测 3.空气和废气监测空气和废气监测 4.固体废物监测固体废物监测 5.土壤质量监测土壤质量监测 6.环境污染生物监测环境污染生物监测 7.噪声监测噪声监测 8.环境中放射性污染监测环境中放射性污染监测 9.环境监测质量保证环境监测质量保证10.自动监测与简易监测技术自动监测与简易监测技术11.室内环境监测室内环境监测课 程 内 容 1.绪 论2第一章第一章 绪论绪论第一章 绪论 1.0 环境与环境污染3一、一、基本概念基本概念 1.环境环境 2.环境要素环境要素 3.环境质量环境质量 1.0 环境和环境污染环境和环境污染一、基本概念1.0 环境和环境污染4 环境环境：所谓环境是相对于中心事物而言的。所谓环境是相对于中心事物而言的。与某一中与某一中心事物有关的周围事件，称为这个事物的环境，而称心事物有关的周围事件，称为这个事物的环境，而称中心事物为环境的主体。中心事物为环境的主体。人类的生存环境：人类的生存环境：自然环境自然环境、工程环境、社会环境、工程环境、社会环境 以人类为主体，其赖以生存和发展的外部世界，主以人类为主体，其赖以生存和发展的外部世界，主要是地球表面与人类发生相互作用的要是地球表面与人类发生相互作用的自然要素自然要素及其总及其总体。体。周围事件周围事件主体的环境主体的环境中心事物中心事物环境的主体环境的主体1.0.1 环境环境 环境：所谓环境是相对于中心事物而言的。与某一中心事物有关的51.0.1 环境环境环境要素：环境要素：环境整体中，环境整体中，各自独立的各自独立的，性质不同性质不同但但又又服从整体演化规律服从整体演化规律的基本的基本物质组分物质组分，称为，称为环境要素。环境要素。地球表面各种环境要素及其相互关系的总和地球表面各种环境要素及其相互关系的总和构成了地球环境系统，是一个不可分割的整体。构成了地球环境系统，是一个不可分割的整体。为研究方便，为研究方便，通常将其分为大气圈、水圈、岩石通常将其分为大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈和生物圈圈、土壤圈和生物圈。1.0.1 环境环境要素：6 是指在一个具体的环境内，环境是指在一个具体的环境内，环境的总体或某些要素，对人群的生存、的总体或某些要素，对人群的生存、繁衍以及社会经济发展的繁衍以及社会经济发展的适宜程度适宜程度。定义定义 环环 境境 质质 量量反映了环境质量的好坏，反映了环境质量的好坏，遭到污染或破坏的程度。遭到污染或破坏的程度。描述环境要素的定量数据描述环境要素的定量数据代表值代表值能量因素能量因素物质因素物质因素化学、生物化学、生物光、热、磁、噪声光、热、磁、噪声环境综合质量环境综合质量分类分类各种环境要素的质量各种环境要素的质量影响因素影响因素 是指在一个具体的环境内，环境定义 环 境反71.0.2 环境污染环境污染1.0.2 环境污染 1.环境问题81.0.2.1 环境问题环境问题定义：定义：任何不利于人类生存和发展的环境任何不利于人类生存和发展的环境结构结构和和状状态态的的变化变化。产生原因：产生原因：主要由人类主要由人类不明智不明智的的社会经济活动社会经济活动引起的，引起的，并且随着人类社会经济活动的并且随着人类社会经济活动的规模规模、深度深度、广广度度的发展而的发展而发展发展。1.0.2.1 环境问题定义：9环境问题分类环境问题分类原生环境问题原生环境问题 由由自然环境自身自然环境自身的变化引起的环境问题，如的变化引起的环境问题，如火山爆发、洪涝、干旱、泥石流和地震等自然界火山爆发、洪涝、干旱、泥石流和地震等自然界的异常变化。的异常变化。次生环境问题次生环境问题 由由人类活动作用人类活动作用于周围环境引起的环境问题，于周围环境引起的环境问题，是人类目前面临的最为严峻的环境挑战。是人类目前面临的最为严峻的环境挑战。包括：环境污染、生态破坏包括：环境污染、生态破坏环境问题分类原生环境问题10实际案例实际案例意大利西西里岛埃特纳火山喷发意大利西西里岛埃特纳火山喷发（原生环境问题）（原生环境问题）河道疯长的水草河道疯长的水草（次生环境问题）（次生环境问题）实际案例意大利西西里岛埃特纳火山喷发河道疯长的水草111.0.2.2 环境污染环境污染1.0.2.2 环境污染定义:有害物质或因子进入环境使环12污染源污染源污染源类别污染源类别空间分布：空间分布：点污染源、线污染源、面污染源点污染源、线污染源、面污染源排放时间：排放时间：连续源、间断源和瞬时源连续源、间断源和瞬时源存在形式存在形式:固定污染源、流动污染源固定污染源、流动污染源还可分为：还可分为：天然污染源、人为污染源天然污染源、人为污染源污染源污染源类别13环境污染物环境污染物环环境境污污染染物物 指指进进入入环环境境后后使使环环境境的的正正常常组组成成和和性性质质发发生生变变化化、直直接接或或间间接接有有害害于于人人类类生存或造成自然生态环境衰退的物质生存或造成自然生态环境衰退的物质。大大部部分分环环境境污污染染物物是是由由人人类类的的生生产产和和生生活活活活动产生的。动产生的。环境污染物是环境监测的主要对象。环境污染物是环境监测的主要对象。环境污染物环境污染物 指进入环境后使环境的正常组成和性质发141.0.2.3 我国污染现状我国污染现状1.0.2.3 我国污染现状1.城市大气普遍受到污染15第一节第一节 环境监测的目的与分类环境监测的目的与分类 1.1.1 环境监测的目的环境监测的目的 1.1.2 环境监测的分类环境监测的分类第一节 环境监测的目的与分类 1.1.1 环境监测的目的16环境监测环境监测一、定义一、定义 通通过过对对影影响响环环境境质质量量的的因因素素之之代代表表值值的的测测定定，确确定定环境质量环境质量（或污染程度）及其（或污染程度）及其变化趋势变化趋势。二、监测对象二、监测对象1.反映环境质量变化的各种反映环境质量变化的各种自然因素自然因素；2.对人类的活动与环境有影响的各种对人类的活动与环境有影响的各种人为因素人为因素；3.对环境造成污染危害的各种对环境造成污染危害的各种成分成分环境监测一、定义 17环境监测的一般工作程序环境监测的一般工作程序环境监测过程示意图环境监测过程示意图环境监测环境监测运送运送保存保存综合分综合分析评价析评价环境信息环境信息环境质环境质量信息量信息优化优化布点布点样品样品采集采集分析分析测试测试数据数据处理处理质量保证质量保证环境监测的一般工作程序环境监测过程示意图环境监测运送综合分环181.1.1 环境监测的目的环境监测的目的1.根据环境质量标准，根据环境质量标准，评价环境质量评价环境质量，定期，定期给出环境质量报告给出环境质量报告2.根据污染物特点、分布情况和环境条件，根据污染物特点、分布情况和环境条件，追踪污染路线，寻找污染源，为实现监督管理、追踪污染路线，寻找污染源，为实现监督管理、控制污染控制污染提供依据。提供依据。1.1.1 环境监测的目的193.确定污染物质的浓度、分布现状、发展趋确定污染物质的浓度、分布现状、发展趋势和速度，势和速度，判断污染物在时间和空间上的分布、判断污染物在时间和空间上的分布、迁移、转化和发展规律迁移、转化和发展规律。4.收集收集环境本底环境本底及其变化趋势数据，积累长及其变化趋势数据，积累长期监测资料。为研究环境容量、实施总量控制、期监测资料。为研究环境容量、实施总量控制、预测预报环境质量提供数据。预测预报环境质量提供数据。5.为保护人类健康和为保护人类健康和合理使用自然资源合理使用自然资源提出提出建议，为制订和修改环境标准提供依据。建议，为制订和修改环境标准提供依据。1.1.1 环境监测的目的环境监测的目的1.1.1 环境监测的目的201.1.1 环境监测的目的环境监测的目的收集、积累数据收集、积累数据预测、预报预测、预报环境质量环境质量目标管理目标管理研究环境容量研究环境容量实施总量控制实施总量控制评价评价环境环境质量质量监督管理监督管理控制污染控制污染追寻追寻污染源污染源测定测定环境环境质量质量保护保护人类健康人类健康保护环境保护环境合理合理使用资源使用资源制订环境法规、制订环境法规、标准、规划标准、规划1.1.1 环境监测的目的收集、积累数据预测、预报目标21环环境境监监测测的的分分类类1.监视性监测监视性监测 2.特定目的监测特定目的监测3.研究性监测研究性监测监测监测目的目的监测监测介质介质对象对象水、大气、土壤、生物水、大气、土壤、生物固体废物、噪声、放射性固体废物、噪声、放射性专业专业部门部门气象、气象、卫生、卫生、资源资源1.1.2 环境监测的分类环境监测的分类环境监测的分类1.监视性监测 监测监测水、大气、土壤、生物专221.监视性监测监视性监测（例行监测）（例行监测）污污染染物物浓浓度度排排放放总总量量污污染染趋趋势势对污染源对污染源对环境质量对环境质量监测对象监测对象大大气气水水土土壤壤生生物物化化学学物物理理生生物物环境介质环境介质1.监视性监测（例行监测）污排污对污染源对环境质量监测对象232特定目的监测特定目的监测咨询咨询应急应急方向方向 速度速度 范围范围监监测测人人员员仲裁仲裁考核考核控制污染控制污染法律法律责任责任监监测测方方法法污污控控项项目目政政府府部部门门科科研研机机构构生生产产单单位位浓度浓度2特定目的监测咨询应急方向速度范围监仲裁考核控制污染法律监243研究性监测（科研监测）研究性监测（科研监测）阈阈值值健康影响健康影响环境毒理学环境毒理学靶靶器器官官归归转转.监测科研监测科研标准化标准化质量保证质量保证环境本底值环境本底值区域环境区域环境承载能力承载能力3研究性监测（科研监测）阈健康影响环境毒理学靶归.监测科研25第二节第二节 环境监测的特点和技术概述环境监测的特点和技术概述第二节 环境监测的特点和技术概述1.2.1 环境污染的261.2.1 环境污染的特点环境污染的特点 环境污染是各种污染因素本身及其相互作用的结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果。同时，环境污染还受社会评价的影响而具有社会性。它的特点可归纳为性。它的特点可归纳为以下以下 7 点：点：1.2.1 环境污染的特点 环境污染是各种271)污染物的阈值污染物的阈值2)污染物的时间分布性污染物的时间分布性3)污染物的空间分布性污染物的空间分布性4)污染因素的综合效应污染因素的综合效应5)二次污染物的形成二次污染物的形成6)污染物的形态、迁移和转化污染物的形态、迁移和转化7)有毒有害化学物质的污染有毒有害化学物质的污染1)污染物的阈值281.2.11）污染物的阈值污染物的阈值阈阈值值界界限限1.定义定义1.2.11）污染物的阈值无害的界污染物1.定义292.阈值的有关因素阈值的有关因素阈阈值值不不同同界界限限3.作用于作用于不同对象不同对象2.阈值的有关因素阈界2.不同1.不同污染物3.作303.阈值的意义阈值的意义3.阈值的意义1.污染因素的浓度或强度对环境的污染有一311.2.12）污染物的时间分布性污染物的时间分布性1.分布特点分布特点环境中的污染物浓度或污染因素环境中的污染物浓度或污染因素的强度，呈现出的强度，呈现出随时间变化而变化随时间变化而变化的情况。的情况。1.2.12）污染物的时间分布性1.分布特点环32污染物的时间分布性污染物的时间分布性 2.产生原因产生原因 （1）.污染源污染源排放量排放量随时间的变化；随时间的变化；（2）.环境条件环境条件随时间的变化随时间的变化；（3）.污染物污染物在环境中的在环境中的性质性质；（4）.污染物或污染因素污染物或污染因素作用时间长。作用时间长。污染物的时间分布性 2.产生原因33污染物时间分布污染物时间分布进一步理解进一步理解1.与污染源排放量随时间的变化有关与污染源排放量随时间的变化有关 工厂工厂污染物的种类和数量与生产过程有关；污染物的种类和数量与生产过程有关；道路道路车辆车辆流量变化，噪声和尾气的污染不同；流量变化，噪声和尾气的污染不同；农业农业：化肥、农药施用量与作物生长阶段有关；：化肥、农药施用量与作物生长阶段有关；燃煤燃煤的的SO2 的污染与取暖期与非取暖期有关。的污染与取暖期与非取暖期有关。2.与环境条件随时间的变化有关与环境条件随时间的变化有关 例如：例如：受气象条件受气象条件包括风向、风速和大气湍流变化包括风向、风速和大气湍流变化的影响而产生不同的扩散和稀释，而上述气象条件的影响而产生不同的扩散和稀释，而上述气象条件与季节、昼夜等时间因素密切有关。与季节、昼夜等时间因素密切有关。水质水质污染：与季节造成的河流丰水期、枯水期有关。污染：与季节造成的河流丰水期、枯水期有关。污染物时间分布进一步理解1.与污染源排放量随时间的变化34污染物时间分布污染物时间分布进一步理解进一步理解 3.与污染物在环境中的性质有关与污染物在环境中的性质有关 SO2 在大气中一部分被在大气中一部分被降雨冲洗降雨冲洗或粗粒子（例如海盐粒子或粗粒子（例如海盐粒子和土壤粒子）捕获而很快削减外，主要是由于和土壤粒子）捕获而很快削减外，主要是由于SO2易被氧化易被氧化为硫酸雾和硫酸盐气溶胶，在大气中为硫酸雾和硫酸盐气溶胶，在大气中SO2滞留时间仅为一天滞留时间仅为一天至几天至几天；硫酸盐却可在大气中滞留；硫酸盐却可在大气中滞留3一一10天左右。天左右。4.污染物或污染因素作用时间长污染物或污染因素作用时间长 如：如：60年前，前苏联向德萨河中倾倒了有强烈放射年前，前苏联向德萨河中倾倒了有强烈放射性的性的核废料核废料，至，至90年代，安装在德萨河岸的伽玛射年代，安装在德萨河岸的伽玛射线探测仪显示，放射线强度仍超出正常值线探测仪显示，放射线强度仍超出正常值100倍。倍。污染物时间分布进一步理解 3.与污染物在环境中的性质35污染物的时间分布性污染物的时间分布性意义意义由于污染物浓度或强度随时间分布由于污染物浓度或强度随时间分布不均匀，因此，在环境监测时，不仅要测不均匀，因此，在环境监测时，不仅要测定在一定时间内污染物浓度或强度的平均定在一定时间内污染物浓度或强度的平均浓度，而且要浓度，而且要测定峰值测定峰值浓度与相应的出现浓度与相应的出现时间。时间。确定采样时间和采样频率。确定采样时间和采样频率。污染物的时间分布性意义由于污染物浓度或强度随时间分布不均361.2.13）污染物的空间分布性污染物的空间分布性(go)特点特点污染物的空间分布也是不均匀的污染物的空间分布也是不均匀的盐类盐类悬浮物悬浮物污染物排入河流后浓度随排入口距离的变化情况污染物排入河流后浓度随排入口距离的变化情况排入口排入口下游下游1.2.13）污染物的空间分布性(go)特点污染37污染物的空间分布性污染物的空间分布性分布特点分布特点污染物在空间的不同位置上污染物在空间的不同位置上的分布情况，与污染物的时间分布类似，的分布情况，与污染物的时间分布类似，污染物的空间分布也是不均匀的。污染物的空间分布也是不均匀的。有关因素有关因素 1.与污染源种类及与污染源种类及空间分布空间分布位置有关。位置有关。2.与环境介质与环境介质流动性流动性有关。有关。3.与污染物与污染物性质性质有关。有关。意义意义布设采样点布设采样点污染物的空间分布性分布特点污染物在空间的不同位置上的分布38污染物的空间分布性污染物的空间分布性1.与污染源种类及空间分布位置有关与污染源种类及空间分布位置有关 固定固定污染源与污染源与流动流动污染源，造成的污染物的污染源，造成的污染物的空间分布规律不同；空间分布规律不同；一般地说，无论大气、水体还是土壤，距污一般地说，无论大气、水体还是土壤，距污染源越近的环境中污染物浓度越高。染源越近的环境中污染物浓度越高。2.与环境介质流动性有关与环境介质流动性有关大气大气污染：与气象条件有关。通常在污染源下风污染：与气象条件有关。通常在污染源下风方向，比相对于上风方向的污染物浓度要高。方向，比相对于上风方向的污染物浓度要高。水体水体污染：与水体流动状况及河流的流动方向、污染：与水体流动状况及河流的流动方向、流速等因素有关，另外还与污染物排入水体的位流速等因素有关，另外还与污染物排入水体的位置有关置有关污染物的空间分布性1.与污染源种类及空间分布位置有关393.与污染物性质有关与污染物性质有关 大气中大气中稳定性稳定性较强、较强、分子量分子量较小的分子状较小的分子状化学物质或粒度较小的飘尘可以被大气流扩化学物质或粒度较小的飘尘可以被大气流扩散到很远。散到很远。例如例如1991年年5月爆发的海湾战争导致了科威特月爆发的海湾战争导致了科威特油田大火，引起酸性气体向大气中大量排放，油田油田大火，引起酸性气体向大气中大量排放，油田燃烧产生的热量使污染空气上升至数千米高空，扩燃烧产生的热量使污染空气上升至数千米高空，扩散到很远，即使在离科威特散到很远，即使在离科威特1000公里的地方，也监公里的地方，也监测到了烟羽气团的流动。测到了烟羽气团的流动。污染物的空间分布性污染物的空间分布性3.与污染物性质有关污染物的空间分布性403.与污染物性质有关与污染物性质有关 水体中分子量较小、水体中分子量较小、水溶性水溶性较强、较强、化学稳化学稳定性定性较强的污染物则容易被水流带到较远位较强的污染物则容易被水流带到较远位置；而易被有机物或悬浮颗粒吸附的污染物，置；而易被有机物或悬浮颗粒吸附的污染物，往往容易被吸附而沉入水中底泥中，不再向往往容易被吸附而沉入水中底泥中，不再向河流下游扩散。河流下游扩散。例如例如汞汞在工厂排放口的在工厂排放口的下游下游1千米千米时，河流中汞浓度已时，河流中汞浓度已降低了降低了90，下游下游1万米水中已检不出，而万米水中已检不出，而砷、铬砷、铬等离子在水等离子在水中扩散距离远大于汞，原因在于中扩散距离远大于汞，原因在于汞比砷、铬等离子易被吸附汞比砷、铬等离子易被吸附而沉入水底泥中。而沉入水底泥中。污染物空间分布性污染物空间分布性3.与污染物性质有关污染物空间分布性41研究污染物的时空分布性的意义研究污染物的时空分布性的意义问题：问题：单靠某一时、某一点监测结果是否能正单靠某一时、某一点监测结果是否能正确表述一个地区的环境质量？确表述一个地区的环境质量？环境监测中安排采样时间、采样频率和环境监测中安排采样时间、采样频率和布设采样点的主要依据及获得代表性数布设采样点的主要依据及获得代表性数据的基础是什么？据的基础是什么？为什么要对监测数据进行统计分析？为什么要对监测数据进行统计分析？研究污染物的时空分布性的意义问题：42研究污染物的时空分布性的意义研究污染物的时空分布性的意义由于污染物在时间和空间上的分布不均匀特点由于污染物在时间和空间上的分布不均匀特点，单靠某一时、某一点监测结果无法正确表述一单靠某一时、某一点监测结果无法正确表述一个地区的环境质量；个地区的环境质量；污染物的时空分布性是污染物的时空分布性是环境监测中安排采样时环境监测中安排采样时间、采样频率和布设采样点的主要依据及获得间、采样频率和布设采样点的主要依据及获得代表性数据的基础。代表性数据的基础。必须根据污染物的时间、必须根据污染物的时间、空间分布特点，科学地制订监测计划空间分布特点，科学地制订监测计划(包括网、包括网、点设置、监测项目、采样频率等点设置、监测项目、采样频率等)；对监测数据进行统计分析，才能得到较全面而对监测数据进行统计分析，才能得到较全面而客观的评述。客观的评述。研究污染物的时空分布性的意义由于污染物在时间和空间上的分布不431.2.14）污染因素的综合效应污染因素的综合效应 环境是一个复杂的系统，环境是一个复杂的系统，多种污染因素同时存在于环境中，多种污染因素同时存在于环境中，人体和生物体也是复杂的。人体和生物体也是复杂的。污染因素的综合效应有以下情况：污染因素的综合效应有以下情况：1.单独作用单独作用;2.相加作用相加作用;3.相乘作用相乘作用;4.拮抗作用拮抗作用.1.2.14）污染因素的综合效应 环境是一个复杂的系统441.2.14）污染因素的综合效应）污染因素的综合效应1.2.14）污染因素的综合效应451.2.14）污染因素的综合效）污染因素的综合效应应1.2.14）污染因素的综合效应461.2.15）二次污染物的形成）二次污染物的形成在物理、化学或生物因素的作用下，在物理、化学或生物因素的作用下，或是与环境中其他物质发生反应或是与环境中其他物质发生反应 物理、化学性状与一次污染物不同物理、化学性状与一次污染物不同的新污染物的新污染物二次污染物二次污染物一次污染物一次污染物 由污染源由污染源直接排入直接排入环境的、其物理环境的、其物理和化学性状未发生变化的污染物和化学性状未发生变化的污染物1.2.15）二次污染物的形成在物理、化学或生物因素的作用47水体底泥中短链烷基汞的形成水体底泥中短链烷基汞的形成无机汞无机汞甲基汞、二甲基汞甲基汞、二甲基汞（短链烷基汞）短链烷基汞）微生物作用微生物作用化学作用化学作用毒毒性性更更强强！水体底泥中短链烷基汞的形成无机汞甲基汞、二甲基汞微生物作用化481.2.16）污染物的形态、迁移和转化污染物的形态、迁移和转化1.形态形态 外部形态、化学组成、内部结构外部形态、化学组成、内部结构2.迁移迁移 移动、富集、分散、消失过程移动、富集、分散、消失过程 机械、物理化学、生物迁移。机械、物理化学、生物迁移。3.转化转化 物理、化学、生物作用；物理、化学、生物作用；在大气、水、土壤中的转化。在大气、水、土壤中的转化。1.2.16）污染物的形态、迁移和转化1.形态 491.2.17）有毒有害化学物质的污染）有毒有害化学物质的污染致癌、致畸、致突变（三致物质）；致癌、致畸、致突变（三致物质）；难降解持久性化学物质（难降解持久性化学物质（POPs)；环境激素（内分泌干扰物质）。环境激素（内分泌干扰物质）。1.2.17）有毒有害化学物质的污染致癌、致畸、致突变（三50