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第1章 绪论第2章环境监测：环境监测技术：追求目标：要求：测试技术:环境监测目的：（1）根据环境质量标准，评价环境质量。 （2）根据污染特点、分布情况和环境条件，追踪污染源，研究和提供污染变化趋势，为实现监督管理、控制污染提供依据。（3）收集环境本底数据，积累长期监测资料，为研究环境容量、实施总量控制、目标管理、预测预报环境质量提供依据。（4）为保护人类健康，保护环境，合理使用自然资源，制定环境法规、标准、规划等服务。环境监测过程 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环境监测的分类（1） 按监测目的的分类 1、监视性监测（又称例行监测或常规监测）2、特定目的监测（又称特例监测）根据特定的目的，环境监测可分为：（1） 污染事故监测（2）仲裁监测：（3）考核验证监测（4）咨询服务监测： 3、研究性监测（又称科研监测）针对特定目的的科学研究而进行的监测。（二）按监测介质对象分类按监测介质对象分类，环境监测可分为水质监测、空气监测、土壤监测、固体废物监测、生物监测等。环境监测的发展1、被动监测 2、主动监测 3、 自动监测环境污染和环境监测的特点（一）环境污染的特点1、时间分布性。污染物的排放量和污染因素的排放强度随时间而变化。2、空间分布性。污染物和污染因素进入环境后，随水和空气的流动而被稀释扩散。3、环境污染与污染物含量（或污染因素强度）的关系。有害物质引起毒害的量与其无害的自然本底值之间存在一界限，所以污染因素对环境的危害有一阈值。4、污染因素的综合效应。多种污染物同时存在对人或生物体的影响有单独作用、相加作用、相乘作用和拮抗作用等情况。5、环境污染的社会评价。环境污染的社会评价与社会制度、文明程度、技术经济发展水平、民族的风俗习惯、哲学、法律等问题有关。（二）环境监测的特点综合性。 连续性。 追溯性。环境优先污染物和优先监测优先污染物:对众多有毒污染物进行分级排序，从中筛选出潜在危害性大、在环境中出现频率高的污染物作为监测和控制的对象.对优先污染物进行的监测称为优先监测。2优先污染物的特点：潜在危险性高、生物累积高、成熟的检测技术。3、环境优先污染物黑名单：共68种有毒物质，其中有机物占58种。中国环境标准体系以及标准间的关系（一） 国家环境保护标准1. 国家环境质量标准2.国家污染物排放标准3.国家环境监测方法标准4.国家环境标准样品标准5.国家环境基础标准（2） 地方环境保护标准（1.环境质量标准 2.污染物排放标准）（3） 国家环境保护行业标准1、第一类污染物：不分行业和污水排放方式，也不分受纳水体的功能类别，一律在车间或车间处理设施排放口采样。是指能在环境或动植物内蓄积，对人体健康产生长远不良影响的污染物质。共13种。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，总放射性，总放射性。2、第二类污染物：指长远影响小于第一类污染物的污染物质，在排污单位的排放口采样。 环境标准之间的关系：在执行上，地方标准由于国家标准，行业标准由于综合排放标准，污染物总量控制标准应依据国家规定时的指标和污染物确定。第二章 水和废水监测水体监测方法选择原则：方法分类：水体污染类型：化学型污染，物理性。生物性。水污染监测的对象和目的水污染监测分为环境水体监测和水污染源监测。环境水体包括地表水（江、河、湖、库、渠、海水）和地下水，水污染源包括工业废水、生活污水、医院污水等。水体自净：污染物进入水体后首先被稀释，随后经过复杂的物理、化学、和生物变化，是污染物浓度降低，性质发生变化，水体自然恢复原样的过程。监测分析方法于测定无机污染物的方法主要有：（1） 化学分析法。（2）原子吸收光谱法（3）分光光度法（4）电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法（5）电化学法（6）离子色谱法用于测定有机污染物的监测分析方法主要有：（1）气相色谱（GC）法和高效液相色谱（HPLC）法（2）气相色谱-质谱（GC-MS）法（3）其他方法地表水监测断面和采样点的布设2河流监测断面的布设（1）背景断面（源头）：设在基本上未受人类活动影响的河段，用于评价一个完整水系污染程度。（2）对照断面（排污口上游100500m）：为了解流入监测河段前的水体水质状况而设置。（3）控制断面（排污口下游5001000m）：为评价监测河段两岸污染源对水体水质影响而设置。 （4）削减断面（最后一个排污口下游1500m以外）3、湖泊、水库通监测垂线（或断面）的布设a.在湖（库）的不同水域，如进水区、出水区、深水区、浅水区、湖心区、岸边区，按水体类别和功能设置监测垂线。b.湖（库）区若无明显功能区别，可用网格法均匀设置监测垂线。4、采样点的确定对于江、河水系，当水面宽50m时，只设一条中泓垂线；水面宽50100m时，在近左、右岸有明显水流处各设一条垂线；水面宽100m，设左、中、右三条垂线，如证明断面水质均匀时，可仅设中泓垂线。在一条垂线上，当水深不足0.5m时，在1/2水深处设采样点；水深0.55m时，只在水面下0.5m处设一个采样点；水深510m时，在水面下0.5m处和河底以上0.5m处各设一个采样点；水深10m时，设三个采样点，即水面下0.5m处、河底以上0.5m处及1/2水深处各设一个采样点。水样类型及意义（一）瞬时水样瞬时水样是指在某一时间和地点从水体中随机采集的分散单一水样。（二）混合水样混合水样分为等时混合水样和等比例混合水样（三）综合水样把在不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合后所得到的水样称为综合水样，这种水样在某些情况下更具有实际意义。采样方法：采样容器：采样注意事项：水样保存要求:水样的保存方法1、冷藏或冷冻保存法2、加入化学试剂保存法（1）加入生物抑制剂（2）调节pH（3）加入氧化剂或还原剂为什么要对水样进行预处理？环境水样所含组分复杂，并且多数污染组分含量低，存在形态各异，所以在分析测定之前，往往需要进行预处理，以得到欲测组分适合测定方法要求的形态、浓度和消除共存组分干扰的试样体系。水样的消解（一）湿式消解法 （二）干灰化法（马弗炉） （三）微波消解法富集与分离（一）气提、顶空和蒸馏法：测定仪挥发组分水样的预处理（二）萃取法 1、溶剂萃取法2、固相萃取（SPE）法（三）吸附法：吸附法是利用多孔性的固体吸附剂将水样中一种或数种组分吸附于表面（四）离子交换法（五）共沉淀法1、利用吸附作用的共沉淀分离2、利用生成混晶的共沉淀分离 3、利用有机共沉淀剂进行共沉淀分离物理指标检验（一）水温水温测量应在现场进行。常用的测量仪器有水温计、颠倒温度计和热敏电阻温度计。（二）臭和 1、定性描述2、臭阈值法（三）色度水的颜色分为真色和表色。真色指去除悬浮物后的水的颜色，没有去除悬浮物的水具有的颜色称为表色。水的色度一般是指真色，常用（1）铂钴标准比色法测定（2）稀释倍数法（四）浊度（1）目视比浊法（2）分光光度法（3）浊度仪法：测定水样对一定波长光的透射或散射强度而实现浊度测定。（五）透明度测定透明度常用铅字法、塞氏盘法和十字法等。（六）固体物 水中的固体物分为总固体物（又称总残渣）、溶解固体物（又称可滤残渣）和悬浮物（又称不可滤残渣）三种。（七）矿化度矿化度是水化学成分测定的重要指标，用于评价水中含盐量，是农田灌溉用水适用性指标的主要指标之一。矿化度的测定方法有重量法，电导法等。（八）电导率水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定的关系。当它们的浓度较低时，电导率随浓度的增大而增加，因此，该指标常用语推测水中离子的总浓度或含盐量。用电导仪测量。（九）氧化还原电位十、金属化合物的测定（一）铝电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法（二）汞 1.双硫腙分光光度法（橙色螯合物）2.冷原子吸收光谱法3.冷原子荧光光谱法冷原子荧光测汞仪与冷原子吸收测汞仪区别：冷原子荧光测汞仪与冷原子吸收测汞仪相比，不同之处在于后者是测定特征紫外光在吸收池中被汞蒸气吸收后的投射光强，而冷原子荧光测定仪是测定洗手池的汞原子蒸汽吸收特征紫外光后被激发后所发射的特征荧光（波长较紫外光长）强度，其光电倍增管必须放在与吸收池相垂直的方向上。用高纯氩气或氮气作为载气。（三）镉1.原子吸收光谱法（1）火焰原子吸收光谱法（2）石墨炉原子吸收光谱法 测定镉（铜、铅）2.双硫腙分光光度法（红色螯合物）3.阳极溶出伏安法（四）铅（方法同 镉 原子吸收光谱法 双硫腙分光光度法）（五）铜原子吸收法、二乙氨基二硫代甲酸钠分光光度法、2，9-二甲基-1，10-菲啰啉分光光度法（六）锌原子吸收光谱法 双硫腙 阳极溶出 示波极谱分析法 ICP-AES（七）铬1.二苯碳酰二肼分光光度法（1）六价铬的测定在酸性介质中，六价铬与二苯碳酰二肼（DPC）反应，生成紫红色络合物，于540nm波长处用分光光度法测定。（2）总铬的测定在酸性溶液中，首先将水样中的三价铬用高锰酸钾氧化成六价铬，过量的高锰酸钾用亚硝酸钠分解，过剩的亚硝酸钠用尿素分解；然后加入二苯碳酰二肼显色，于540nm波长处用分光光度法测定。2.火焰原子吸收光谱法 测定总铬3.硫酸亚铁铵滴定法（总铬质量浓度大于1mg/L的废水）（八）砷1、新银盐分光光度法2、二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法3、氢化物发生-原子吸收光谱法（AAS）十一、非金属无机化合物的测定（一）酸度和碱度1、酸度（与pH的区别）酸度是指水中所含能与强碱发生中和作用的物质的总量，包括无机酸、有机酸、强酸弱碱盐等。酸度分为：（一）用酚酞作指示剂（其变色pH为8.3）测得的酸度称为总酸度（酚酞酸度），包括强酸和弱酸（二）用甲基橙作指示剂（变色pH约3.7）测得的酸度称强酸酸度或甲基橙酸度。2、碱度（碱度的计算）水的碱度是指水中所含能与强酸发生中和作用的物质总量，包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。（二）pHPH和酸度，碱度既有联系又有区别，pH表示水的酸碱性强弱，而酸度或碱度是税种所含酸性或碱性物质的含量。测定pH的方法有比色法和玻璃电极法（电位法），还有在玻璃电极法的基础上发展起来的差分电极法。（三）溶解氧（DO）（1）碘量法：溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。实验室采用碘量法：在水样中加人硫酸锰溶液和碱性碘化钾溶液，水中的溶解氧将二价锰氧化成四价锰，并生成氢氧化物沉淀。加酸后，沉淀溶解，四价锰又可氧化碘离子而释放出溶解氧量相当的游离碘。以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的碘，可计算出溶解氧含量。（2）修正碘量法(高浓度 工业废水)A叠氮化钠修正法（NaN3剧毒，易爆，不可将碱性KI-NaN3直接酸化）消除亚硝酸干扰干扰及其消除：亚硝酸盐，Fe3+-氟化钾或磷酸B高锰酸钾修正法干扰及其消除：Fe2+；草酸钠，氟化钾掩蔽（3）氧电极法：聚四氟乙烯薄膜电极评定地面水，工业、农业、渔类用水的依据：在比较清洁的河流和湖泊中，溶解氧一般在7.5mg/L以上；当溶解氧在5mg/L以下时，各种浮游生物不能生存；大多数鱼类要求溶解氧在4mg/L以上；当溶解氧在2mg/L以下时，水体就会发臭。（四）氰化物1.氰化物包括简单氰化物、络合氰化物和有机氰化物（腈）。2.分光光度法1、异烟酸-吡唑啉酮分光光度法2、异烟酸-巴比妥酸分光光度法（五）氟化物1.测定水中氟化物采用离子色谱法。2.氟离子选择电极法（LaF3电极）（六）含氮化合物1、氨氮 NH3-N方法：1.纳氏试剂光度法（ 痕量NH3 ）干扰：浊度（过滤）、金属离子（EDTA络合）2.水杨酸-次氯酸盐分光光度法3.氨离子选择性电极法2、亚硝酸盐氮 NO2-N1.亚硝酸盐氮（NO2-N）是氮循环的中间产物，在氧和微生物的作用下，亚硝酸盐可被氧化成硝酸盐；在缺氧条件下也可被还原为氨。在常用的测定方法中，N（1萘基）乙二胺分光光度法灵敏度较高，选择性较好。2.气相分子吸收光谱法3、硝酸盐氮（NO3-N）1.硝酸盐是在有氧环境中最稳定的含氮化合物，也是含氮有机物经无机化作用最终阶段的分解产物。在常用的测定方法中，酚二磺酸分光光度法显色稳定，测定范围较宽。2.气相分子吸收光谱法4、凯氏氮（有机氮 氨氮）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。5、总氮 过硫酸钾将有机氮与无机氮转变为硝酸盐（七）硫化物水体中硫化物包含溶解性的H2S、HS-、S2-，酸溶性的金属硫化物，以及不溶性的硫化物和有机硫化物。主要方法：（1）对氨基二甲基苯胺分光光度法（2）间接火焰AAS法（3）碘量法（八）含磷化合物：富营养化指标存在形态：磷酸盐、有机磷测定方法：1、钼锑抗分光光度法2、孔雀绿-磷钼杂多酸分光光度法3、离子色谱法有机污染物的测定一、综合指标和类别指标（一）化学需氧量（COD）化学需氧量是指在一定条件下，氧化1L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的质量浓度（以mg/L为单位）表示。测定化学需氧量的标准方法是重铬酸钾法（1）K2Cr2O7法（GB）CODCr （2）恒电流库仑滴定法（3）KMnO4法（高锰酸钾指数）CODMn。（二）高锰酸盐指数（IMn）CODMn以高锰酸钾溶液为氧化剂测定的化学需氧量，称为高锰酸盐指数，以氧的质量浓度（单位为mg/L）表示。其中碱性高锰酸钾法用于测定氯离子浓度较高的水样，酸性高锰酸钾法适用于氯离子质量浓度不超过300mg/L的水样。（三）生化需氧量（BOD）生化需氧量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。有机物在微生物的作用下，好氧分解氛围含碳物质氧化阶段和硝化阶段。硝化阶段在57d，甚至10d以后才显著进行，一般水质检验所测BOD只包括含碳物质的耗氧量和无机还原性物质的耗氧量，因此五日培养法能减少硝化阶段对耗氧量的影响。（四）总有机碳（TOC）（1）测定意义 1.定义：TOC是以碳的含量表示水体中有机物总量的综合指标。以C的mg/L 表示。 2.意义：比BOD、COD更能直接表示有机物的含量，所以，更能用来评价水体中有机物的污染的程度。测定方法：燃烧氧化-非色散红外吸收法（五）挥发酚（1）定义：沸点在230 以下，能随着水蒸气蒸出的酚类为挥发酚。水样保存：加酸（H3PO4 pH2），硫酸铜 预处理：氧化剂如Cl2加入硫酸亚铁还原； 硫化物加入硫酸铜 ,或酸化； 油类加NaOH后有机溶剂萃取除去等。蒸馏：分离挥发酚；消除色度、浑浊和金属离子等的干扰。（2）测定方法1、4-氨基安替比林分光光度法（510nm）2、溴化滴定法（六）石油类来源：工业废水和生活污水水中状态：漂浮、乳化、溶解危害：影响空气与水体界面间的氧交换；消耗水中的溶解氧，含有毒性大的芳烃类。 测定方法：（1）重量法（2）红外分光光度法（3）非色散红外法二、特定有机污染物的测定特定有机污染物特点：毒性大、蓄积性强、难降解、优先监测的有机污染物特定有机污染物：1、苯系物2、挥发性卤代烃3、氯苯类化合物 4、挥发性有机污染物（VOCS）测定方法：气相色谱法GC气相色谱-质谱法GC-MS检测器：将载气里被分离组分的量转变为测量的信号（1）热导检测器TCD：无机有机气体、较高浓度组分分析（2）氢火焰离子化检测器FID：低浓度有机组分分析选择性检测器：（3）电子捕获检测器ECD （4）火焰光度检测器FPD对检测器的要求是：灵敏度高、检测度（反映噪音大小和灵敏度的综合指标）低、响应快、线性范围宽。第三章 空气和废气监测第一节 空气污染基本知识空气污染源：大气和空气大气系指包围在地球周围的气体，其厚度达10001400km，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，但空气质量却占大气总质量的95%左右。空气中的污染物及其存在状态一次污染物：直接从各种污染源排放到大气中的有害物质二次污染物：一次污染物之间以及它们与大气正常组分之间的反应产生的新的污染物空气中污染物的存在状态是由其自身的理化性质及形成过程决定的，气象条件也起一定的作用，一般将空气中的污染物分为分子状态污染物和粒子状态污染物两类。空气污染监测方案的制定监测目的：1通过对环境空气中主要污染物质进行定期或连续地监测，判断空气质量是否符合环境空气质量标准或环境规划目标的要求，为空气质量状况评价提供依据。2为研究空气质量的变化规律和发展趋势、开展空气污染的预测预报以及研究污染物迁移转化情况提供基础资料。3为政府环保部门执行环境保护法规、开展空气质量管理及修订空气质量标准提供依据和基础资料。空气中污染物浓度表示方法空气中污染物浓度有两种表示方法，即质量浓度和体积分数，根据污染物存在状态选择使用。（一）质量浓度质量浓度是指单位体积空气中所含污染物的质量，常用mg/m3或g/m3为单位表示。这种方法对任何污染物都适用。（二）体积分数体积分数是指单位体积空气中含污染气体或蒸汽的体积，常用mL/m3或L/m3为单位表示。显然这种表示方法仅适用于气态或蒸气态物质，它不受空气温度和压力的变化。布设监测站（点）和采样点的方法（一）功能区布点法功能区布点法多用于区域性常规监测（二）网格布点法这种布点法是将监测区域划分成若干个均匀网状方格（三）同心圆布点法这种方法主要用于多个污染源构成污染群（四）扇形布点法 扇形布点法适用于孤立的高架点源，且主导风向明显的地区。空气样品的采集方法采集空气样品的方法可归纳为直接采样法和富集（浓缩）采样法两类。（一）直接采样法 包括注射器采样、塑料袋采样、采气管采样和真空瓶采样。（二）富集（浓缩）采样法 包括溶液吸收法、填充柱阻留法、滤料阻留法、低温冷凝法、静电沉降法、扩散（或渗透）法及自然积集法等。1、溶液吸收法是采集空气中气态、蒸气态及某些气溶胶态污染物的常用方法。常用的气体吸收管（瓶）有气泡吸收管、冲击式吸收管、多孔筛板吸收管（瓶）。2、填充柱阻留法：根据填充剂阻留作用的原理，可分为吸附型、分配型和反应型三种类型。3、滤料阻留法中常用的滤料有纤维状滤料和筛孔状滤料。4、低温冷凝法：沸点较低的气态污染物5、自然积集法：自然沉降量 硫酸盐化速率 氟化物采样仪器：收集器、流量计、采样动力采集颗粒物效率的评价方法对颗粒物的采集效率有两种表示方法：一种是用颗粒数采样效率表示，即所采集到的颗粒物颗粒数占总颗粒物颗粒数的百分数；另一种是质量采样效率，即所采集到的颗粒物质量占颗粒物总质量的百分数。气态和蒸气态污染物质的测定。（一）二氧化硫的测定测定空气中SO2常用的方法有分光光度法、紫外荧光光谱法等。（四氯汞盐吸收副玫瑰苯胺分光光度法）实验室采用甲醛吸收副玫瑰苯胺分光光度法。1、原理：空气中的SO2被甲醛缓冲溶液吸收后，生成稳定的羟基甲基磺酸加成化合物，加入氢氧化钠溶液使加成化合物分解，释放出SO2与盐酸副玫瑰苯胺反应，生成紫红色络合物，其最大吸收波长为577nm，用分光光度法测定2、测定要点：洗液加入0.5mL氨基磺酸钠溶液，混匀，放置10min以除去氮氧化物的干扰。（二）氮氧化物的测定（原理细节及与SO2测定有什么区别）空气中NO、NO2实验室常用盐酸萘乙二胺分光光度法测定。该方法采样与显色同时进行，操作简便，灵敏度高。1、原理：用无水乙酸、对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺配成吸收液采样，空气中的NO2被吸收转变为亚硝酸和硝酸。在无水乙酸存在的条件下，亚硝酸与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，然后再与盐酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料，其颜色深浅与气样中NO2浓度成正比，因此，可用分光光度法测定。2、细节（不全）：吸收液吸收空气中的NO2后，并不是全部地生成亚硝酸，还有一部分生成硝酸，计算结果时需要用Saltzman实验系数f进行换算。颗粒物的测定（一）总悬浮颗粒物粒子状态污染物中粒径小于100m的颗粒物称为总悬浮颗粒物（TSP），国内外广泛采用滤膜捕集重量法。原理为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。实验室中采用滤膜校正法校正质量差。（二）可吸入颗粒物的测定可吸入颗粒物（PM10）主要是指透过人的咽喉进入肺部的气管、支气管和肺泡的那部分颗粒物，具有d50（质量中值直径）=10m和上截止点30m的粒径范围，常用PM10符号表示。PM10与TSP测定方法的区别是要采用切割器将大颗粒物分离。苯并a芘 测定方法：（1）乙酰化滤纸层析-荧光光谱法 （2）高效液相色谱（HPLC）法九、空气污染指数空气污染指数（air pollution index, API）是指将空气中污染物的质量浓度依据适当的分级质量浓度限制进行等标化，计算得到简单的量纲为一的指数，可以直观、简明、定量地描述和比较环境污染的程度。十、固定污染源监测（一）采样点的布设1、采样位置采样位置应选在气流分布均匀稳定的平直管道上，避开弯头、变径管、三通管及阀门等易产生涡流的阻力构件。一般原则是按照废气流向，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。2、采样点数目采样点的位置和数目主要依据烟道断面的形状、尺寸大小和流速分布情况确定。（1）圆形烟道：在选定的采样断面上设两个相互垂直的采样孔。将烟道断面分成一定数量的同心等面积圆环，沿着两个采样孔中心线设四个采样点。若采样断面上气流流速较均匀，可设一个采样孔，采样点数减半。当烟道直径小于0.3m，且气流流速均匀时，可在烟道中心设一个采样点。（二）基本状态参数的测量1、温度的测量对于直径小、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。2、压力的测量测量烟气压力常用测压管和压力计。（1）测压管：常用的测压管有标准皮托管和S形皮托管。标准皮托管具有较高的测量精度，但测孔很小，当烟气中颗粒物浓度较大时，易被堵塞，适用于测量含尘量小的烟气。S形皮托管开口较大，适用于测量颗粒物含量较高的烟气。（2）压力计：常用的压力计有U形压力计和斜管式微压计。U形压力计用于测量烟气的全压和静压。斜管式微压计用于测量烟气动压。（三）烟尘浓度的测定测定烟尘浓度必须采用等速采样法，即采样速度（烟气进入采样嘴的流速）应与采样点烟气流速相等。当采样速度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，而烟尘惯性大，不容易改变方向，所以采样嘴边缘意外的部分气流被抽入采样嘴，而其中的烟尘按原方向前进，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烟气流速时，情况正好相反，测定结果偏高。十一、标准气体配制一静态配气法1.注射器配气法：配制少量标准气2.配气瓶配气法：3.高压钢瓶配气法：重量法，较高压力标准气配制优点：设备简单，操作容易；小量+大量缺点：（1）容器壁吸附、化学反应问题（2）配气不准、浓度随时间变化（3）不适合低浓度标准气体配制适用于：活泼性较差且用量不大的标准气二动态配气法1.连续稀释法 2.负压喷射法 3.渗透管法 4.气体扩散法：控制扩散速度与稀释气流量配置不同浓度标准气（三聚甲醛晶体制备甲醛标准气体）5.电解法：电解草酸溶液制备二氧化碳标准气体原理：已知浓度原料气、稀释气、混合器、恒定比例混合、在线配制供给优点：配制大量、低浓度标准气、长时间供气；调节原料气和稀释气的流量比获所需浓度的标准气；可配置多组分混合气。缺点：设备复杂，不适合配制高浓度标准气第五章 土壤质量监测土壤的基本性质（一）吸附性（二）酸碱性（三）氧化还原性土壤背景值土壤背景值又称土壤本底值。它是指在未受人类社会行为干扰（污染）和破坏时，土壤成分的组成和各组分（元素）的含量。土壤环境质量监测目的（一）土壤质量现状监测（二）土壤污染事故监测（三）污染物土地处理的动态监测（四）土壤背景值调查土壤污染：监测方案：a总体构思与流程,b监测目的,c项目确定,d项目分类,e采样点布设五个步骤采样点的布设（一）布设原则1、合理地划分采样单元。2、对于土壤污染监测，坚持“哪里有污染就在哪里布点”，并根据技术水平和财力条件，优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。（二）采样点布设方法1、对角线布点法该方法适用于面积较小、地势平坦的废（污）水灌溉或污染河水灌溉的田块。2、梅花形布点法该方法适用于面积较小、地势平坦、土壤物质和污染程度较均匀的地块。3、棋盘式布点法这种布点方法适用于中等面积、地势平坦、地形完整开阔，但土壤较不均匀的地块。4、蛇形布点法这种布点法适用于面积较大、地势不很平坦、土壤不够均匀的地块。5、放射状布点法该方法适用于大气污染型土壤。6、网格布点法该方法适用于地形平缓的地块。土壤样品的采集与加工管理（一）土壤样品采集 1、类型：混合样品、剖面样品2、采样量 混合样品：同一采样单元内多点混合，点数5-20个。取样量往往较大、四分法缩分至1-2kg 剖面样品：同层混合，1kg（二）样品加工处理样品加工又称样品制备，其处理程序是：风干、磨碎、过筛、混合、分装，制成满足分析要求的土壤样品（稳定项目）。测定不稳定的项目用新鲜土样（如游离挥发酚、NH3-N、NO3-N、Fe2+）加工处理的目的是：除去非土部分，使结果能代表土壤本身的组成；有利于样品较长时间的保存，防止发霉、变质；通过磨碎、混合，使分析时称取的样品具有较高的代表性。（三）样品管理土壤样品管理包括土壤加工处理、分装、分发过程中的管理和土壤入库保存管理。土壤保存：1.一般土壤样品需保存半年至一年。2.避免日光、潮湿、高温和酸碱气体等的影响。3.玻璃材质容器，聚乙烯塑料容器4.低温保存：低于4的冰箱存放，测定挥发性和不稳定组分的新鲜土样土壤样品分解方法土壤样品分解方法有：酸分解法、碱熔分解法、高压釜密闭分解法、微波炉加热分解法等。分解法的作用是破坏土壤的矿物质晶格和有机质，使待测元素进入样品溶液中。土壤污染物的测定（一）土壤水分（二）pH测定土壤pH施用玻璃电极法。第六章 环境污染生物监测水环境生物监测（一）对水生态系统进行生物监测的主要目的：了解污染对水生生物的危害状况，判别和测定水体污染的类型和程度，为制定控制污染措施，使水生态系统保持平衡提供依据。（二）采样断面和采样点的布设原则1、断面要有代表性 2、尽可能与化学监测断面相一致 3、水环境的整体性、监测连续性和经济性河流：根据长度，至少设上（对照）、中（污染）、下游（观察）三个断面；采样点数视水面宽、水深、生物分布特点等确定。湖泊（水库）：入湖（库）区、中心区、出口区、最深水区、清洁区等处设监测断面。（三）生物群落监测方法生物群落监测中的对象：水污染指示生物定义：能对水体中污染物产生各种定性、定量反应的生物特点：生命周期长，活动环境固定，持久反映污染物对水体的综合影响 水污染指示生物：1、浮游生物：浮游动物、浮游植物2、着生生物附着于长期浸没水中的各种基质表面上的有机体群落3、底栖动物栖息在水体底部淤泥内、石块或砾石表面及其间隙中的肉眼可见的水生无脊椎动物。 4、鱼类 5、微生物（四）生物群落监测方法1、生物指数监测法贝克生物指数 、贝克-津田生物指数 、生物种类多样性指数 、硅藻生物指数（1）贝克生物指数和贝克-津田生物指数生物指数（BI）=2A+BA：敏感底栖动物种类数B：耐污底栖动物种类数贝克生物指数：从采样点采到的底栖大型无脊椎动物，当BI10时，为清洁水域；BI为16时，为中等污染水域；BI=0时，为严重污染水域。贝克津田生物指数：所有拟评价或监测河段各种底栖大型无脊椎动物，当BI20，为清洁水区；10BI20，为轻度污染水区；6BI10，为中等污染水区；0BI6，为严重污染水区 。2、污水生物系统法（应用对象是被生活污水污染的水域）要点：受污染河流的自净作用导致河流从上游向下游形成一系列污染程度由高到低的连续区带；每一带中都生活有一些特征生物，构成生物区系；根据区系的生物特征可鉴别河流的不同区带受有机污染的程度。 多污带中污带寡污带以细菌和低等原生动物为主以细菌为食的耐污动物占优势、藻类大量出现、原生动物种类增多及高等的鱼类出现细菌数量很少、藻类种类增多、轮虫等微型动物占优势3、PFU微型生物群落监测法（简称PFU法） PFU：聚氨酯泡沫塑料块原理：以聚氨酯泡沫塑料块（PFU）作为人工基质沉入水体中，经一定时间后，水体中大部分微型生物种类均可群集到PFU内，达到种数平衡，通过观察和测定该群落结构与功能的各种参数来评价水质状况。根据水环境条件确定采样时间，一般在静水中采样约需4周，在流水中采样约需2周；采样结束后，带回实验室，把PFU中的水全部挤于烧杯内，用显微镜进行微型生物种类观察和活体计数。PFU法工业废水监测微型生物：特指生活在水体中、显微镜下才可观测的包括细菌、藻类、原生动物、轮虫、线虫和甲壳类等的微小生物。特点：将PFU（聚氨酯泡沫塑料、三维基质）投入水体，收集其中的微型生物、测定群集速度。基质的使用不受时间和空间的限制，即可在任何时间浸泡于任何水体的任何深度；所获得的微型生物群落达85，具有环境的真实性。相对于其它的生物群落法(如浮游生物法，底栖动物法等)，具有快速、经济和准确等优点。 4、生物测试法利用生物受到污染物质危害或毒害后所产生的反应或生理机能的变化，来评价水体污染状况，确定毒物安全浓度的方法称为生物测试法。 静水式生物测试和流水式生物测试。按水流方式：静水式和流水式。按测试时间分类：急性试验和慢性试验。按受试活体分类：水生生物和发光细菌等。（1）水生生物毒性试验（2）发光细菌法（理论依据；发光细菌是一类非致病的革兰氏阴性微生物，他们在适当的条件下能发射出肉眼可见的蓝绿色光。当毒性组分与发光细菌接触时，可影响或干扰细菌的新陈代谢，使细菌的发光强度下降或不发光。在一定毒物浓度范围内，毒物浓度与发光强度成负相关线性关系，因而可使用生物发光光度计测定水样的相对发光强度来监测毒物的浓度）5、空气污染生物监测，利用植物监测指示植物；SO2：紫花苜蓿，熟禾，芥菜，堇菜，百目草，大麦，荞麦，棉花，南瓜，白杨，白蜡树，白桦树，加拿大短叶松，挪威云杉及苔藓，地衣NO2：烟草，番茄，秋海棠，向日葵，菠菜HF：唐菖蒲，郁金香，葡萄，玉簪，金线草，金丝桃树，杏树，雪松，云杉，慈竹，池柏，南洋楹光化学氧化剂（O3）：矮牵牛花，菜豆，洋葱，烟草，菠菜，马铃薯，葡萄，黄瓜，松树，美国白蜡树持久性有机物污染（pops）：地衣，苔藓，以及某些植物的叶（五）生物污染监测 1、生物对污染物的吸收及在体内分布（1）污染物在植物体内的分布A污染物在植物体内各部位的分布规律与吸收污染物的途径，作物品种，污染物的性质等因素有关。B从土壤和水体中吸收污染物，分布规律和残留含量的顺序是：根茎叶穗壳种子C从空气中吸收污染物，叶片残留量大 农药：渗透能力强，果肉、米粒，弱则停留果皮、米糠注意：作物种类不同、污染物质性质不同（如渗透性、疏水性等）影响规律例：镉污染的土壤上种植的萝卜和莴苣，含镉量 萝卜： 块根叶茎2、污染物在动物体内的分布传输:血液和淋巴系统到全身各组织分布规律：（A）溶解于体液:如钠，钾，氟等离子，在体内分布比较均匀（B）镧，锑，钍等三价和四价阳离子，水解后生成胶体，主要蓄积于肝或其他网状内皮系统（C）与骨骼亲和较强:如铅，钙等二价阳离子在骨骼中含量较高（D）特殊亲和性：汞-肾脏、碘-甲状腺 （E）脂溶性物质，如有机氯化合物（六六六，DDT等）易蓄积于动物体内的脂肪中。3、植物样品的采集（一）调查：采样的目的、污染情况、环境因素、植物特点、其他情况。 采集的样品要具有代表性、典型性、适时性。（二）选择采样区域（三）布设采样点：梅花型、交叉间隔布点法 （四）确定采样时间（五）确定采样位置（植株）及方法（六）准备采样工具等（七）原始样采集、保管、洗净、拭干 4、动物样品的采集和制备A尿液：早晨浓度高时收集或者连续8-24小时收集；B血液：金属毒物及非金属毒物，如铅、汞、氟化物、酚等，10 mLC毛发和指甲：头发-汞、砷（男：枕部发；女：短发），25gD组织和脏器：肝、肾；8g；组织捣碎机匀浆-鲜样备用E乳液：某些有机污染物浓缩，对后代有害，直接采集F水产食品5、生物样品的预处理生物样品的预处理：生物样品含有大量有机物（母质），且所含有害物质一般在痕量和超痕量级。测定前对样品进行分解，对欲测组分进行富集和分离，或对干扰组分进行掩蔽等。（一）消解和灰化测定生物样品中含大量有机物，测定无机物或无机元素时，通常都要将其大量的有机物基体分解，使欲测组分转变成简单的无机化合物或单质，然后进行测定。分解有机物的方法有湿式消解法和干灰化法。A湿式消解法：对于脂肪和纤维素含量高的样品，加防起泡剂的方法减少泡沫的产生常用体系：硝酸-硫酸：能分解各种有机物，但对吡啶及其衍生物（如烟碱）、毒杀芬等分解不完全。样品中的卤素在消解过程中可完全损失，汞、砷、硒等有一定程度的损失。硝酸-高氯酸：破坏有机物比较有效的方法，防爆硝酸-过氧化氢：测定氮、磷、钾、硼、砷、氟等硝酸-硫酸-五氧化二钒/高锰酸钾：测汞凯氏消解：测定氮;增压溶样法：聚四氟乙烯坩埚；试剂用量少，效率高，减少玷污B干灰化法：不宜处理测定易挥发组分的样品。（二）提取、分离和浓缩1、提取方法提取生物样品中有机污染物地方法应根据样品的特点，待测组分的性质、存在形态和数量，以及分析方法等因素选择。常用的提取方法有：振荡浸取法、组织捣碎提取法和脂肪提取器提取法。（1）振荡浸取法：蔬菜、水果、粮食等样品都可使用这种方法。（2）组织捣碎提取法：该方法提取效果较好，应用较多，特别是从动、植物组织中提取有机污染物比较方便。（3）脂肪提取器提取法：索格斯列特式脂肪提取器（索氏提取器，溶剂用量小），常用于提取生物、土壤样品中的农药、石油类、苯并a芘等有机污染物。（4）直接球磨提取法：可用于提取小麦、大麦、燕麦等两市中的有机氯和有机磷农药。2、分离方法（1）液液萃取法：是依据有机物组分在不同溶剂中分配系数的差异来实现分离的。农药与脂肪、蜡质、色素等一起用石油醚被提取后，加入一种极性溶剂（如乙腈）振摇，由于农药的极性比脂肪、蜡质、色素要大，故可被萃取分离（2）蒸馏法：适用于测定蔬菜、水果等生物样品中有机氯（磷）农药残留量。（3）层析法：层析法分为柱层析法、薄层层析法、纸层析法等。其中，柱层析法在处理生物样品中应用较多。（4）磺化法和皂化法：脂肪、腊质等与浓硫酸发生磺化反应，生成极性很强的磺酸基化合物，随硫酸层分离，而达到与提取液中农药分离的目的。磺化法常用于有机氯农药的净化，对于易被酸分解或与之发生反应的有机磷、氨基甲酸酯类农药则不适用。皂化法是利用油脂等能与强碱发生皂化反应，生成脂肪酸盐而将其分离的方法。（5）气提法和顶空法：这两种方法也常用于分离生物样品提取液中的欲测组分或干扰组分。（6）低温冷凝法：这种方法的最大优点是有机化合物在净化过程中不发生变化，并且有良好的分离效果。3、浓缩方法常用的浓缩方法有：蒸馏或减压蒸馏法、KD浓缩器法、蒸发法等。其中，KD浓缩器法是浓缩有机污染物的常用方法。第十章 环境监测管理和质量保证质量要求，高质量可靠数据：代表性采样时间、地点完整性系统、频率、周期准确性结果与客观接近程度 标准物质和标准方法精密性结果的平行性、可重复性和再现性可比性标准物质和标准方法一、质量保证的意义和内容环境监测质量控制是环境监测质量保证的一个部分，包括实验室内部质量控制、外部质量控制内部质量控制：空白试验、标准曲线核查、仪器设备的定期标定、平行样分析、加标样分析、密码样分析、质量控制图外部质量控制：发现系统误差；多个实验室分析标样、加标样、空白平行样分析测量系统的现场评价、双样图二、监测实验室基础（一）实验用水：实验室用水纯水的分级一级：不含有溶解杂质或胶态粒子及有机物二级水：常含微量的无机、有机或胶态杂质三级水：适用于一般实验工作（1）蒸馏水因蒸馏器的材料与结构而异，水中常含有可溶性气体和挥发性物质，不同蒸馏器组成和所得蒸馏水的质量不同。（金属蒸馏器、玻璃蒸馏器、石英蒸馏器、亚沸蒸馏器）（2）去离子水组合：阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，水处理。（自来水-余氯-曝气）去离子水含金属杂质极少，适于配制痕量金属分析用的试液，不适于配制有机分析试液。（3）特殊要求的纯水 特殊要求纯水的制取方法 （二）试剂（1）化学试剂的级别化学试剂的规格 一级GR 优级纯 用于精密的分析工作，在环境分析中用于配制标准溶液二级AR 分析纯 配制定量分析中普通试液。如无注明环境监测所用试剂均应为二级或二级以上三级CP 化学纯 配制半定量、定性分析中试剂和清洁剂（2）表示方法 例：4个9 纯度99.99，杂质总含量不大于0.015个9 纯度99.999，杂质总含量不大于0.001(三)实验室的环境条件痕量和超痕量分析及某些高灵敏度的仪器，应在超净实验室中进行或使用。超净实验室中空气清洁度常采用100号。这种清洁度是根据悬浮固体颗粒的大小和数量多少分类的。（四）数据修约规则 四舍六入五考虑，五后非零则进一，五后皆零视奇偶，五前为偶应舍去，五前为奇则进一。（五）可疑数据的取舍定义：可疑数据与正常数据不来自同一分布总体、明显歪曲试验结果的测量数据，称为离群数据。可能会歪曲试验结果，但尚未经检验断定其是离群数据的测量数据，称为可疑数据。实验室名词解释（一）准确度准确度是一个特定分析程序所获得的分析结果（单次测量值和重复测量值的平均值）与假定的或公认的真值之间符合程度的量度。准确度用绝对误差和相对误差表示。评价准确度的方法有两种：第一种是用某一方法分析标准物质，据其结果确定准确度；第二种时“加标回收”法，即在样品中加入标准物质，测定其加标回收率，以确定准确度，多次回收试验还可以发现方法的系统误差，这是目前常用而方便的方法，其计算式为：（二）精密度精密度是指用一特定的分析程序在受控条件下重复分析均一样品所得测量值的一致程度，它反映分析方法或测量系统所存在随机误差的大小，常用标准偏差表示。（三）灵敏度分析方法的灵敏度是指该方法对单位浓度或单位含量的待测物质的变化所引起的响应量变化的程度，它可以用仪器的响应量或其他指示量与对应的待测物质的浓度或量之比来描述，因此常用标准曲线的斜率来度量灵敏度。（四）空白试验（比较各次试验中的参比和名称）空白试验又叫空白测量，是指用蒸馏水代替样品的测量。空白试验应与样品测量同时进行，样品分析时一起的响应值不仅是样品中待测物质的分析响应值，还包括所有其他因素，如试剂中杂质，环境及操作过程的玷污等的响应值，这些因素是经常变化的，为了了解他们对样品测量的综合影响，在每次测量时，均做空白试验，空白试验所得的响应值称为空白试验值。对空白试验用水有一定的要求，即其中待测物质浓度应低于方法的检出限。（五）校准曲线校准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。校准曲线包括“工作曲线”（绘制校准曲线的标准溶液的分析步骤与样品的分析步骤完全相同）和“标准曲线”（绘制校准曲线的标准溶液的分析步骤与样品的分析步骤相比有所省略，如省略样品的预处理）。（六）检出限某一分析方法在给定的可靠程度内可以从样品中检出待测物质的最小浓度或最小含量。所谓检出是指定性检测，即断定样品中存在有浓度高于空白的待测物质。分光光度法中，扣除空白值后，吸光度为0.01相对应的浓度为检出限。（七）测定限测定限分测定下限和测定上限。测定下限是指在测量误差能满足预定要求的前提下，用特定方法能够准确地定量测定待测物质的最小浓度或含量；测定上限是指在测定误差能满足要求的前提下，用特定方法能够准确地定量测定待测物质的最大浓度和含量。最佳测定范围又叫有效测定范围，系指在测定误差能满足预订要求的前提下，特定方法的测定下限到测定上限之间的浓度范围。方法使用范围是指某一特定方法测定下限至测定上限之间的浓度范围。显然，最佳测定范围小于方法使用范围。三、质量控制图的绘制和使用（一）会绘制（二）均质质量控制图（图）的使用因为空白试验值越小越好，所以空白试验的均质质量控制图没有下控制限、下警告限和下辅助线，但仍留有小于的空白试验值的空间。五、环境标准物质实验中使用过的标准物质是碳酸钠。美国是最早研制环境标准物质的国家。我国的标准物质以GBW为代号，国家标准物质应具备以下条件：1、用绝对测量法或两种以上不同原理的准确、可靠的测量方法进行定值。此外，亦可在多个实验室中分别使用准确、可靠的方法进行协作定值。2、定值的准确度应具有国内最高水平3、应具有国家统一编号的标准物质证书4、稳定时间应在一年以上5、应保证其均匀度在定值的精密度范围内6、应具有规定的合格的包装形式
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