主讲教师:杨志敏
授课教材:, 环境监测, 奚旦立 主编 高等教育出版社
实验教材:, 环境监测实验指导, 西南农业大学
参考书籍,
,环境监测, 何增耀 主编 中国农业出版社
,环境监测, 王英健等主编 化学工业出版社
,现代环境监测技术, 吴帮灿等编著 中国环境科学出版社
? 环境问题,
第一环境问题 由自然力引起的原生环境
问题,如火山爆发、洪涝、干旱、流行
病和地震等自然界的异常变化;
第二环境问题 由人类活动引起的次生环
境问题,是人类目前面临的最为严峻的
环境挑战。
意大利西西里岛埃特纳火山喷发
(原生环境问题)
河道疯长的水草
(次生环境问题)
实际案例
我国存在的主要环境问题可归纳为,
? ① 大气普遍受到污染
? ② 城市附近的水体普遍受到污染
? ③ 城市固体废物污染普遍
? ④ 农业面源污染加剧
由于滥伐森林、毁坏草原、盲目垦植而使水土
流失、土壤沙化、气候变异等农业生态和自然环
境破坏的现象也是相当严重的。
环境污染物
指进入环境后使环境的正常组成和性质
发生变化、直接或间接有害于人类生存或
造成自然生态环境衰退的物质。
?
大部分环境污染物是由人类的生产和生活
活动产生的。
?
环境污染物是环境监测和研究的对象 。
环境监测( Environmental Monitoring )
? 是环境保护的耳目,是运用现代科学技术
方法准确测取、解释和运用环境信息为环
境管理和建设提供依据的系统性工作;多
年来的监测重点一直围绕着环境污染物及
污染排放源的监测、危害人体健康的环境
变化及其变化趋势等方面而进行。
环境监测课程简介
环境监测是高等学校环境工程、环境科学等专业必修的专业
主干课。它通过测定影响环境质量因素的代表值确定环境质量及
其变化趋势。教学目的是为学生今后独立分析、设计、解决环境
监测问题,进行环境保护工作和环境科学研究打下良好的基础。
环境监测课程强调理论联系实际,注重在环境工程,特别在
水污染控制工程、大气污染控制工程和噪声污染控制工程中的应
用。通过本课程的学习,要求学生掌握环境监测的基本概念以及
环境污染和环境监测的特点;掌握常规监测项目的基本原理、方
法、技术和在环境工程中的应用;具备制订监测方案的能力,包
括污染源调查、布点和采样、监测方法选择和方案实施;懂得监
测过程质量保证的内容和方法;了解环境监测新方法、新技术及
其发展趋势,初步具备从事本专业科学研究的能力,同时培养良
好的科学作风。
章 次 内容 学时
第 1章 绪论 2
第 2章 水体污染监测 28
第 3章 土壤污染监测 20
第 4章 大气污染监测 16
第 5章 固体废物监测 4
第 6章 生物污染监测 14
第 7章 噪声监测 6
第 8章 监测过程的质量保证 2
第 9章 简单监测技术与现代监测技术 4
教学内容
教学的重点和难点
? 本课程的教学重点部分是大气、水质、土壤
和固体废物、噪声的监测原理和方法以及环
境监测质量保证的意义、要求和做法。
? 教学难点是大气和水体监测的系统规划的设
计原则,采样方法和仪器,各种监测方法的
原理,测定仪器的结构、工作原理、流程、
操作要点和适用范围,各种监测方法的实践
应用;自动化监测仪器原理及工作流程。
第 一 章
绪 论
学习内容要点,
1,了解环境监测国内外的发展状况;
2,理解本课程的性质、特点及与其它学科
的关系;
3,掌握环境监测目的、分类、特点、技术
及主要环境标准;
4,掌握环境监测的基本概念以及环境监测
在环境分析评价和环境保护中的作用。
第一章 绪论
第一节 环境监测的定义及对象
第二节 环境监测的目的和分类
第三节 环境监测特点和监测技术概述
第四节 环境监测的主要方法简介
第五节 环境标准
第一节 环境监测的定义及对象
一、定义
监测 含义可理解为监视、测定、监控等。
环境监测 (environmental monitoring),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。主要
包括污染源的物理性质、化学性质、生物性质
和生态性能的变化趋势的监测等内容。 目前,
环境监测已成为一个涵盖监测网设计、采样与
分析技术方法、质量控制与质量保证以及信息
管理的系统性学科。
第 一 章
二、监测过程
1、过程,发现问题 → 按标准制定监测方案 → 样品
采集 → 运送保存(处理样品) → 按标准分析方
法进行分析测试 → 数据处理 → 综合评价
2、监测方案制订,基础资料收集(水文、气候、
地质、地貌、气象、地形、污染源排放情况、
城市人口分布等历年资料)、采样点设置、采
样时间与频率、采样及监测技术的选择、结果
表达。
第 一 章
环境监测系统
示意 监测任务
监测规划
实验室分析
数据分析
数据整理存贮
网络设计
样品采集
环境管理,
决策机构
群众组织监督,
咨询
(监测中心)
监测信息的提供和利用
遥
感
遥
测
系
统
现场
自动监测站
自动
数据
整理
分析
超标
报警
决策建议 反馈
质
量
保
证
质
量
控
制 公众
反
馈
公众
三、监测对象
1,反映环境质量变化的各种自然因素(地表水、
地下水、大气)或称环境质量状况(包括水体、
大气、噪声、土壤、作物、水产品、畜产品、放
射性物质、电磁波、地面下沉、土壤盐碱化、沙
漠化、森林植被、自然保护区等)
2,对人类活动与环境有影响的各种人为因素(三
废)或称污染源(包括工业、农业、交通、医院、
城市第三产业、污水灌溉污染源等)
3,对环境造成污染危害的各种成分
第 一 章
第二节 环境监测的目的和分类
一、目的
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、污染源控制、环境规划等
提供科学依据。
1、根据环境质量标准,通过监测来检验和判别
工业排放物浓度或排放量是否超标,检验和评价
环境质量;
2、根据污染分布情况,追踪寻找污染源,为实
现监督管理、控制污染提供依据;
3、收集本底数据,积累长期监测资料,为研究
环境容量、实施总量控制和目标管理、预测预报
环境质量提供数据;
第 一 章
第二节 环境监测的目的和分类
一、目 的 (续 )
4、为保护人类健康、保护环境,合理使用自
然资源,制订环境法规、标准、规划等服
务。
5、通过监测确定环保设施运行效果,以便采
取措施和管理对策,达到减少污染、保护
环境的目的。
6、为环境科学研究提供科学依据。
第 一 章
第二节 环境监测的目的和分类
二、环境监测的分类
(一)按监测目的或监测任务划分
(二)按监测介质或对象分类
(三)按专业部门分类
(四)按监测区域分类
第 一 章
二、环境监测的分类
(一)按监测目的或监测任务划分
第 一 章
环
境
监
测
监视性监测
特定目的监测
研究性监测
污染事故监测
纠纷仲裁监测
考核验证监测
咨询服务监测
二、环境监测的分类 (续 )
(二)按监测介质或对象分类
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。
第 一 章
二、环境监测的分类 (续 )
(三)按专业部门分类
分为,气象监测、卫生监测、资源监测等
或分为,化学监测、物理监测、生物监测等。
第 一 章
二、环境监测的分类 (续 )
(四)按监测区域分类
厂区监测和区域监测
第 一 章
? 1.环境监测特点
第 一 章
第三节 环境监测特点和监测技术发展概述
环境监测
涉及面广
方法和手
段多样 重视动
态分析
监测对象
种类多
污染物
浓度低
重视价态和
形态分析
第三节 环境监测特点和监测技术发展概述
2.环境监测的原则,优先监测原则
优先污染物:是指难以降解,在环境中有一定残留水平,
出现频率较高具有生物积累性,毒性较大以及现代已有检出
方法的化学品。
环境监测遵循该原则。就是对以下污染物实行优先监测。
? ①对环境影响大的污染物
? ②已有可靠监测方法并获得准确数据的污染物
? ③已有环境标准或其它依据的污染物
? ④在环境中的含量已接近或超过规定的标准浓度的污染物
? ⑤环境样品有代表性的污染物
第 一 章
第三节 环境监测特点和监测技术发展概述
3.环境监测的要求
? ( 1)代表性
? ( 2)完整性
? ( 3)可比性
? ( 4)准确性
? ( 5)精密性
第 一 章
第三节 环境监测特点和监测技术发展概述
4、环境监测发展的三个阶段
第 一 章
被动监测阶段
主动监测、目的监测阶段
自动监测阶段
5、发展趋势
① 由经典的化学分析向仪器分析发展;
② 由手工操作向连续自动化迈进;
③ 微量分析( 0.01%~ 1%)向痕量(<
0.01%)、超痕量发展;
④由污染物成分分析发展到化学形态分析;
⑤仪器的联合使用和电子计算机化。
第 一 章
第三节 环境监测特点和监测技术概述
环境监测分析方法要求:准确、灵敏、
选择性好、简便适用、方法标准化。
第 一 章
第四节 环境监测的主要方法
一,化学分析法
二,光学分析法(光的吸收、辐射、散射)
三、电化学分析法
四、色谱分析法
五、中子活化分析法
六、流动注射分析法
第 一 章
第四节 环境监测的主要方法
一,化学分析法
1、重量法
缺点,操作麻烦,低浓度污染物时误差较大。
适用范围, 大气中总悬浮颗粒、降尘量、烟尘、生产性
粉尘及废水中悬浮固体、残渣、油类、硫酸盐、二氧化硅
等的测定。
2、容量法
优点,操作方便、快速、准确度高、应用范围广、费用低,
应用较多
缺点,灵敏度不够高,对于测定浓度太低的污染物,也不
能得到满意的结果。
适用范围, 水中的酸碱度,NH3-N,COD,BOD,DO、
Cr6+、硫离子、氰化物、氯化物、硬度、酚等的测定,及
废气中铅的测定。
第 一 章 第四节 环境监测的主要方法
二, 光学分析法 ( 光的吸收, 辐射, 散射 )
( 一 ) 分光光度法
( 二 ) 原子吸收分光光度法
( 三 ) 发射光谱分析法
( 四 ) 荧光分析法
( 五 ) 化学发光法
( 六 ) 非分 ( 色 ) 散红外法
三, 电化学分析法
优点,灵敏度高、准确度高、快速、应用范围广
(一)电位分析法,PH, F-,CN-,NH3- N,DO等
(二)电导分析法,电导率,DO及 SO2等
(三)极谱法, Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu等
四、色谱分析法
(一)气相色谱分析 (GC)
原理,物质在两相中分配系数的差异 (流动
相 —载气 )
优点,灵敏度与分离效能高,快速、应用范围
广、样品用量少且易于实现自动测定,能与多
种仪器分析联用等。
应用,苯、二甲苯、多氯联苯、多环芳烃、酚
类、有机氯农药、有机磷农药等有机污染物。
气相色谱和质谱联用技术( GC-MS)进行痕
量组分分析 。
(二)液相色谱分析 (LC)
1、高效液相色谱
流动相为液体。
优点:分析速度快、分离效率高、操作自动化
等。
应用:测定高沸点、热稳定性差、分子量大的
有机物质。
2、离子色谱分析( IC)
优点:高效、高速、高灵敏和选择性好等
应用,环境监测 (大气和水体中污染监测分析,
如水和降水中常见阴离子分析、有机酸分析、金
属离子分析等 )、化工、生化、食品、能源等各
领域中的无机阴、阳离子和有机化合物的分析中。
(二)液相色谱分析 (LC)
3、纸层析和薄层层析
? 纸层析:在滤纸上进行的色层分析,用
于分离多环芳烃。
? 薄层层析:在均匀铺在玻璃或塑料板上
的薄层固定相中进行,用于对食品中黄
曲霉素 B1、作物中硫磷农药及其代谢物
氧硫磷等的测定
第 一 章
五、中子活化分析法
原理,中子轰击待测元素;元素吸收其中
某些中子后发生核反应,释放出 γ射线和
放射性同位素
六、流动注射分析法
优点,仪器简单 (FIA-TI流动注射通用仪 )、
分析速度快、重现性好、取样少、自动化
程度高、可与多种检测器联用,应用范围
广 (FIA-ISE,FIA-ICP-AEP,FIA-AAS)。
第 一 章
第四节 环境标准
环境标准 (environmental standards)
定义,为了保护人群健康,防治环境污染,
合理利用资源,促进经济发展,依据环境
保护法和有关政策,对环境中有害成分含量
及其排放源规定的限量阈值和技术规范。
第 一 章
环境标准分类和分级
环境标准体系
国家环境标准
地方环境标准
污染物排放标准
环境质量标准
环境标准物质标准
污染物排放标准
环境质量标准
环境基础标准
环境方法标准
环保仪器设备标准
环境质量标准,
我国已发布的环境质量标准有,
? ( 1)大气环境质量标准( GB 3095–82)
? ( 2)地面水环境质量标准( GB 3838–88 代替
GB 3838–83)
? ( 3)海水水质标准( GB 3097–82)
? ( 4)渔业水质标准( TJ 35–79)
? ( 5)农田灌溉水质标准( GB 5084–85)
? ( 6)城市区域环境噪声标准( GB 3096–82)
? ( 7)松花江水系环境质量标准(暂行)
第 一 章
环境质量标准,
卫生标准
( 1)工业企业设计卫生标准( TJ 36–79)
( 2)生活饮用水卫生标准( GB 5749–85)
( 3)放射卫生防护基本标准( GB 4792–84)
( 4)农药安全使用标准( GB 4285–84)
( 5)工业企业噪声卫生标准(试行草案) 1979
第 一 章
环境标准分类和分级
环境质量标准, 污染物排放标准和法律, 行政法规
规定必须执行的环境标准属于强制性环境标准 。
强制性环境标准以外的环境标准属于推荐性环境标
准 。 国家鼓励采用推荐性环境标准, 推荐性环境标准若
被强制性环境标准引用, 则也必须强制执行 。
环境标准
强制性环境标准
推荐性环境标准
制订环境标准的原则
? (1) 与一定时期的经济水平、环境保护要求
密切相关 ;
? (2) 与环境污染与破坏的状况相适应;
? (3) 仪器普及程度的提高 ;
? (4) 借鉴国际标准和其他国家的相关标准
课程习题
一,名词解释
1、环境监测 2、环境优先污染物 3、环境标准
4、环境优先监测
二、填空
1、按监测目的可将监测分为 ______ ______ ______
2、环境监测的特点有 _____ _____ _____
三、思考题
1,环境监测的主要任务是什么?
2,简述环境监测的内容及分类?
3,既然有了国家排放标准,为什么还允许制订和执行地方排放标准?
4、制订环保标准的原则是什么?是否标准越严越好?
第 一 章