国家精品课程环境监测

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Chapter 1,环境监测概述,(summary of Environmental Monitoring),环境监测是环境保护工作的基础，是贯彻执行环境保护法规的依据，是污染治理、 环境科研、设计规划、环境管理不可缺少的重要手段，也是环境质量评价以及厂矿企业全面质量管理的组成部分。,环境监测是在调查研究的基础上，监视检测代表环境质量的各种数据的全过程。,环境自动监测塔,环境监测的主要内容,一方面是污染源监测,(pollutant source monitoring),；,另一方面是环境监测,(environmental monitoring),；是对环境污染物质以及由于环境污染而造成的污染现状进行分析、监视，明确污染趋势、数值和污染的实际状态。,环境监测站用于检测大型湖泊、沿海、水体环境等,环境监测工作的一般顺序,实施方案：,优化布点、样品采样、运送保存、分析测试、数据处理、综合评价。,1.1,环境监测的目的与分类,(Aim and Classification of Environmental Monitoring),环境监测的目的是准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势，为环境管理、污染源的控制、环境规划等提供科学依据。具体可归纳为：,(1),评价环境质量；,(2),追踪寻找污染源；,(3),收集本底数据，积累长期监测资料,;,(4),为保护人类健康、保护环境、制订法规标准等服务。,农业环境实时监测,一、环境监测的目的,(Aim of Environmental Monitoring),二、环境监测分类,(classification of,Evironmental,Monitoring,环境监测可按其监测目的或监测介质对象进行分类，也可按专业部门进行分类，如气象监测、卫生监测和资源监测等。,(,一,),按监测目的分类,1,监视性监测，又称为例行监测,或常规监测,(Routine Monitoring),监视性监测：）,污染源的监督监测,(,污染物浓度、排放总量、污染趋势等,),）,环境质量监测,(,所在地区的空气、水质、噪声、固体废物等监督监测,),。,环境大气质量实时监测,2,特定目的监测，又称为特例监测或应急监测,(emergency monitoring),(1),污染事故监测,：常采用流动监测,(,车、船等,),、简易监测、低空航测、遥感等手段,;,(2),仲裁监测,：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),考核验证监测,：包括人员考核、方法验证和污染治理项目竣工时的验收监测,;,(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,.,特定目的监测,哈尔滨市环境监测中心工作人员正在采集松花江水样。,30,多名监测人员每半个小时就采样一次进行化验（,2005.11.14,，发生在,11,月,13,日的吉林省吉林市吉化爆炸案）,3,研究性监测，又称科研监测,(Scientific Monitoring),研究性监测是针对特定目的科学研究而进行的高层次的监测。这类研究往往要求多学科合作进行。,(,二,),按监测介质对象分类,可分为水质监测、空气监测、土壤监测、固体废物监测、生物监测、噪声和振动监测、电磁辐射监测、放射性监测、热监测、光监测、卫生,(,病原体、病毒、寄生虫等,),监测等。,1.2,环境监测特点和监测技术概述,一、环境监测的发展,20,世纪,50,年代,污染监测阶段或被动监测阶段,20,世纪,70,年代,主动监测或目的监测阶段,20,世纪,70,年代末以后,污染防治监测阶段或自动监测阶段,监测从深度上,代表性的、可比的、准确的整体数据,从广度上,范围日益扩大（点城市国家全球）,监测手段,越来越多，遥感、卫星测试等,二、环境污染和环境监测的特点,1,、环境污染的特点,环境污染是各种污染环境因素本身及其周围环境要素之间相互作用的结果。同时环境污染还受到社会评价的影响而具有社会性。它的特点 可归纳为：,、环境监测的特点：,环境监测就其对象、手段、时间和空间的多变性、污染组分的复杂性，特点归纳为：,三、环境监测技术现状和对策,(present state and,countermeasures of monitoring techniques),监测技术包括采样技术、测试技术和数据处理技术。,这里以污染物的测试技术为重点作一概述。,1,、化学、物理技术,(Chemical and Physical techniques),分析化学的方法和手段在环境监测中得到广泛应用。例如，,容量分析、质量分析、光化学分析、电化学分析和色谱分析,等。,物理方法发展也很快，如遥感技术在大气污染监测、水体污染监测以及植物生态调查等方面广泛应用。,对环境样品中污染物的成分分析及其状态与结构的分析，目前多用化学分析法和仪器分析法。,遥感技术在水体污染监,测中的应用,、生物监测,（,Biological monitoring,1),利用指示植物,(indicator plant),的伤害症状对大气污染作出定性、定量的判断。,(2),测定植物体内污染物的含量，估计大气污染状况。,(3),观察植物的生理生化反应，如酶系统的变化，发芽率的降低等，以对大气污染的长期效应作出判断。,(4),测定树木的生长量和年轮，估测大气污染的现状和历史。,(5),利用某些敏感植物，如地衣、苔薛等作为大气污染的植物监测器，可进行定点观测。,指示生物电镜：重金属,大气污染物中的生物监测,轮虫,水体污染中的生物监测,利用指示生物监测水体污染状况,3),水污染的生物测试，即利用水生生物受到污染物的毒害作用所产生的生理机能变化，测定水质的污染状况。,1),利用指示生物监测水体污染状况。,(2),利用水生生物群落结构变化进行监测，同时可引用生物指数和生物种的多样性指数等数学手段，简化监测方法。,3,、监测技术对策,(1),建立监测方法体系；,(2),加强监测仪器设备管理、完善仪器设备配置；,(3),开展监测质量保证、加强技术培训,(4),在发展大型、自动、连续监测系统的同时，加快研究小型便携式、简易快速的监测技术；,(5),完善监测网络、实现监测信息管理网络化。,主要从以下方面入手：,遥感数据采集系统,环境监测新技术开发,(New techniques development of Environmental Monitoring),优势：简单、快速及价廉，能在野外或实验室内进行大批量的筛选实验。,我国的研究者也自行开发了许多,EIA,检测方法。,生物监测技术在环境监测的应用,生态遥感监测技术的开发,我国生态监测方面考虑的主要内容有：空气环境监测；土地覆盖的变化及对全球变化的影响；海洋环境的监测，生态网络系统，人对环境的影响，危机带,(,脆弱、不稳定的过渡带,),监测系统，西藏高原对全球变化的影响等等。,遥感是监测全球环境变化的最重要的技术手段。在获取空间数据方面，可以充分利用北京、广州和乌鲁木齐,3,个气象卫星地面站接收的气象卫星,(NOAA,、我国风云一号,Fy,l,等,),数据。,气象卫星（,NOAA,）,“三,S”,技术的开发,“三,S”,技术是指遥感,RS(Remote,Sensing),、,GPS(Global,position System),和地理信息系统,GIS(Geographic,lnformation,System),。前两个,S,是通过遥感接收、传送的；后一个,S,是地面的计算机图像图形和属性数据的处理。整体“,3S”,系统要经过地面和卫星遥感通讯联成计算机网络。,卫星遥感技术可应用于空气污染扩散规律研究、水体污染监测、海洋污染监测、城市环境生态与污染监测、环境灾害监测，还可提供沙漠化进程、土地盐渍化和水土流失的情况、生态环境恶化状况以及工业废水和生活污水对水体的污染、石油对海洋的污染等基本状况和发展程度的数据和资料，还可获取生态环境变化的基本数据和图像资料。,全球定位系统,环境监测新技术开发,(New techniques development of Environmental Monitoring),优势：简单、快速及价廉，能在野外或实验室内进行大批量的筛选实验。,生态监测技术在环境监测的应用,ENVIS,数字化网络生态监测系统,ENVIS,系统是数字化网络生态监测系统,用以监测生态环境参数及相关因子。它由数据采集器、传感器及相应总线模块（或网络化模块）、可选的服务器,/,客户端网络化数据采集器及数据处理软件组成一套强大的生态环境监测系统。 系统自动采集并记录数据，选用经世界气象组织（,WMO,）认可的高精度传感器！模块化结构，设置简单，安装操作非常容易，易于维护，出厂前，经严格测试，安全可靠，运行稳定，可长期置于野外无人看管。,渤海综合治理工程,四、环境优先污染和优先监测,经过优先选择的污染物称为环境优先污染物（,Priority Pollutants),，对优先污染物的监测称为优先监测。,优先污染物常具有以下特点：,毒性大、难降解、出现频率高、可生物积累、属三致物质、以及检测方法成熟。“中国环境优先监测研究”已完成，提出了中国环境优先污染物黑名单”，包括,14,种化学类别共,68,种有毒化学物质。其中有机物占,58,种。见表,1-1,（,P6,）,世界上已知的化学品约有,1000,万种，进入环境的有,10,万种之多。因此，必须制定一个筛选原则，对众多有毒污染物进行分级排队，从中筛选出,潜在危害大，在环境中出现频率高,的污染物作为监测和控制的对象。,化学类别,名称,1,卤代（烷、稀）烃类,二氯甲烷、三氯甲烷,、四氯化碳,、,1,二氯乙烷,、,1,1,1-,三氯乙烷,1,1,2-,三氯乙烷、,1,1,2,2-,四氯乙烷、三氯,乙烯,、四氯乙烯,、三溴甲烷,2,苯系物,苯,、甲苯,、乙苯,、邻,-,二甲苯、间,-,二甲苯、对,-,二甲苯,3,氯代苯类,氯苯,、邻,-,二氯苯,、对,-,二氯苯,、六氯苯,4,多氯联苯类,多氯联苯,5,酚类,苯酚,、间甲酚,、,2,4-,二氯酚,、,2,4,6-,三氯酚,、五氯酚,、对,-,硝基酚,6,硝基苯类,硝基苯,、对,-,硝基甲苯,、,2,4-,二硝基甲苯、三硝基甲工苯、对硝基氯苯,等,7,苯胺类,苯胺,、二硝基苯胺,、对,-,硝基苯胺、,2,6-,二氯硝基苯胺,8,多环芳烃,萘、荧蒽、苯并,b,荧蒽、苯并,k,荧蒽、苯并,a,芘,、茚并,1,2,3,-c.d,芘、等,9,酞酸酯类,酞酸二甲酯、酞酸二丁酯,、酞酸二辛酯,10,农药,六六六,、滴滴涕,、滴滴畏,、乐果,、对硫磷,、除草醚,、敌百虫,11,丙烯腈,丙烯腈,12,亚硝胺类,N-,亚硝基二丙胺、,N-,亚硝基二正丙胺,13,氰化物,氰化物,（罗马尼亚,2000.2,金矿水）,14,重金属及其化合物,砷及其化合物,、铍及其化合物,、镉及其化合物,、铬及其化合物,铜墙铁壁及其化合物,、铅及其化合物,、汞及其化合物,、镍及其化合物,、铊及其化合物,1.3,环境标准,即环境保护标准，指依据环境法制定的污染因子限量阈值或有关环保技术规范。环境标准既是环境管理的技术基础，也是环保政策和法规的具体体现。,环境标准的目的,:,保护人类健康、社会物质财富和维护生态平衡。其对象包括环境的质量、污染源、监测方法和环保行业规范等。,一、环境标准的作用,1,环境保护的手段，环保的目标。,2,判断环境质量优劣和衡量环保工作优劣的准绳。,3,环境执法的依据，如污染问题诉讼、排污费收取。,4,环境管理的尺度，促进企业清洁生产和通过,ISO14000,环境管理体系认证。,二、环境标准的分类和分级,国家环境保,护行业标准,国家污染物排放标准,国家环境质量标准,国家环境,标准体系,国家环境,保护标准,地方环境,保护标准,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,地方环境质量标准,地方污染物排放标准,环保仪器设备标准,我国建立的环境（保护）标准体系分为六类和两级。这六类标准分别是：,环境质量标准,污染物控制标准,环境基础标准,环保方法标准,环保标准样品标准,环保设备标准。,另说：三类六种。同上表（来自环保总局评估中心）,两级标准是指国家环境标准和地方环境标准。六类中,类只设国家标准，并尽可能与国际标准接轨。,执行上？,地方标准 国家标准。,行业标准 综合排放标准。,优于,区分排放标准和总量控制标准？,污染物总量控制指标应根据国家规定的指标和特征污染物确定。,原国家环保局张坤民：西部某地区要建发电站，向国家环保总局要容量，张答复：新增容量不给，建议削减现有污染源。,国家规定的指标,：,大气污染物：,SO2,、烟尘、工业粉尘；,水环境污染物：化学需氧量、氨氮；,固体废物：工业固体废物；,、要有充分的科学依据,;,、既要技术先进又要经济合理；,、与有关标准、规范、制度协调配套；,、积极采用或等效采用国际标准。,三、制定环境标准的原则,空气压力传感器,目前我国已颁布的水质标准主要有：和污染物排放标准。,水环境质量标准,water quality standards,地表水环境质量标准,（最新颁布的,GB3838-2002,和,GHZB 1,1999,代替,GB 3838,88,GB 1294 1999.,）；,渔业水质标准,（,GB11607,89 1989.08.12,）,景观娱乐用水水质标准,（,GB12941-91 1991.03.18,）；,农田灌溉水质标准,（,GB5084-92,代替,GB5084-85 1992.01.04,）；,地下水质量标准,（,GB/T 14848-93 1992.12.30,）；,海水水质标准,（,GB 3097-1997 1997.,）,四、水质标准,(water quality standards),水是人类赖以生存的基本物质之一，水的污染是环境污染中主要方面之一。,污染物综合排放标准,Integrated Wastewater discharge Standard,污水综合排放标准,(GB 8978-1996,代替,GB8978-88 1996.),；,纺织染整工业水污染物排放标准,GB4287-92,代替,GB4287-84,及,GB8978-88,纺织印染工业部分,1992.05.18),；,造纸工业水污染物排放标准,(,GB 3544-92,代替,GB3544,83,及,GB8978,88,造纸工业部分,1992.05.18),；,肉类加工工业水污染物排放标准,(GB 13457-92,代替,GB 8978-88,内类联合加工工业部分,1992.05.18),；,磷肥工业水污染物排放标准,(,GB15580,95,代替,GB4917,82,废水部分,1995.06.12),烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准,(GB15581-95,代替,GB8978-88,烧碱部分,1995.06.12),；,污水海洋处置工程污染控制标准,(,环发,2000100,号,.),等。,每一标准的标准号是不变的。标准通常几年修订一次，新标准代替老标准。,标准排放的污染物按性质分三类：,第一类污染物：,易蓄积、危害大、难降解,不管行业、受纳水体的功能，一律在车间排放口或车间处理设施取样。,第二类污染物：,长远影响小于一类污染物,在单位排污口取样,.,五、大气标准,(air quality standards),我国已颁发的大气标准主要有：,大气环境质量标准和大气污染排放浓度,大气环境质量标准,中华人民共和国国家标准环境空气质量标准,(GB 3095,1996,代替,GB 3095,82 1996.01.18),。,中华人民共和国国家标准室内空气质量标准,GB/T 18883,2002,。,中华人民共和国国家标准大气污染物综合排放标准,(GB16297-1996 1996.04.12),；,锅炉大气污染物排放标准,(GWPB 3-1999,代替,GB13271,91 1999.),；,水泥厂大气污染物排放标准,(GB4915-1996,代替,GB4915-85 1996.03.07),；,恶臭污染物排放标准,(GB14554-93,代替,GBJ 4-73 1993.07.19),；,轻型汽车排气污染物排放标准,(GB14761-93,代替,GB11641-89 1993.11.08),；,轻型汽车污染物排放标准,(GWPB1,1999 1999.07.09,）；,汽油车怠速污染物排放标准,(GB14761.5-93,代替,GB3842-83 1993.11.08),；,柴油车自由加速烟度排放标准,(GB14761.6-93,代替,GB3842-83 1993.11.08),；,汽车柴油机全负荷烟度排放标准,(GB14761.7-93,代替,GB3844-83 1993.11.08),；,摩托车排气污染物排放标准,(GB14621-93,代替,GB5366-85,中的怠速污染物部分,1994.03.01),；,大气污染物无组织排放监测技术导则,(HJ,T55,2000 2000.12.07),；,固定污染源排气中二氧化硫的测定 碘量法,(HJ,T56,一,2000 2000.12.07),等。标准详情请参见各相关标准。,大气污染排放浓度,六、固体废物控制标准,七、未列入标准的物质最高允许浓度的估算,化学物质有七百万种之多，并不断从实验室合成出来。但要对所有物质制订在环境中,(,水体和空气等,),的排放标准是不可能，也不一定是必要的。标准只能对那些已被证明对人、生物和环境影响较大，排放量大，出现频率高，并且有可靠的分析方法的那些物质加以研究和限制（即优先监测物质）。,这样就产生对一些未列入标准已证明有害，且在局部范围,(,例如工厂生产车间,),排放浓度和量又比较大的物质。如何确定和估计其最高允许浓度，通常可由当地环保部门会同有关工矿企业按下列途径予以处理。,、参考国外标准,工业发达国家，由于环境污染而发生严重社会问题较早，因而研究和制订标准也早，并且一般地讲比较齐全，所以如能在已有的标准上能查到，可以将它作为我们的参考。当然，由于制度不同、条件不同以及要求不同，在参照时要注意这些因素。,、从公式估算,如果在其他国家标准中查不到，则可根据该物质毒理性质数据、物理常数和分子结构特性等，用公式进行估算。这类的公式和研究资料都很多，应该指出，同一物质用各种公式计算的结果可能相差很大，各公式均有限制条件，而且，标准的制订与科学性、现实性等诸多因素有关，所以，用公式计算的结果只能作为参考。,、直接做毒理实验再估算,当一种物质无任何资料可借鉴，或某种生产废水的残渣成分复杂，难以查清其结构和组成，实际上又必须知道其毒性大小和控制排放浓度，则可直接做毒性实验，求出,半致死浓度,(LC50),或半致死量,(LD50),等，再按有关公式估算。对于组成复杂又难以查明其组成的废水、废渣可选用一综合指标,(,如,COD),作为考核指标、毒理实验的方法。,