环境监测与分析复习提纲汇总.doc

环境检测与分析复习提纲（2010级）第一章 绪论1. 环境监测的概念(p1)、目的(p2)、分类(p2-3)、特点(p6)和一般过程(p1)。概念：目的：及时、准确、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、环境规划和环境评价等提供科学依据分类：根据监测目的，环境监测可分为：(1)监视性监测(2) 特定目的监测 (3) 研究性监测环境监测的特点：综合性、连续性、追溯性环境监测的基本流程：资料收集与现场调查 确定检测项目 监测点优化布设、确定采样时间及方式 确定样品保存、运输方法 样品分析 数据处理 综合评价报告环境标准定义：指为了保护人群健康、社会物质财富和维持生态平衡，对大气、水、土壤等环境质量，对污染源、检测方法以及其他需要所制定的标准2. 环境优先污染物和优先检测（p8）3. 中国环境标准体系（p10）环境污染物（pollutant)：进入环境后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类的变化的物质，是环境监测研究的对象。次生环境（secondary environment）：由于人类社会生产活动，导致原生自然环境的改变后形成的环境。原生环境：自然环境中未受人类活动干扰的地域。原生环境问题：由自然演变和自然灾害引起的环境问题叫做原生环境问题，也叫第一环境问题。次生环境问题分类：次生环境问题一般又分为环境污染和环境破坏两大类。污染的来源：（1）生产性污染：三废 （2）生活性污染（3）其他污染污染源的形式：（1）点污染源（2）线污染源（3）面污染源固定污染源和移动污染源；连续源、间断源和瞬时源等污染物的类别：按污染类型：大气污染物、水体污染物、土壤污染物等按污染物的形态：气体污染物、液体污染物和固体废物；按污染物的性质：化学污染物、物理污染物和生物污染物。按人类社会活动功能：主要考虑工业、农业、交通运输和生活四个方面等产生的污染物。持久性有机污染物(POPs)是指人类合成的能持久存在于环境中、通过生物食物链（网）累积、并对人类健康造成有害影响的化学物质。具有特性： 蓄积性 收放性 半挥发性 严重危害健康和生态第二章 水与废水监测1. 水体监测断面和采样点的布设原则（p42）（1）综合分析的基础上，兼顾代表性、可控性和经济性，并不断优化。（2）有大量废（污）水排入江河的居民区、工业区的上游和下游、支流与干流汇合处，入海河流的河口和受潮汐影响的河段国际河流出入国境出入口，湖泊、水库出入口，应该设置监测断面。（3）饮用水水源地、河流流经的主要风景游览区、自然保护区、与水质有关的地方病发病区、严重水土流失区和地球化学异常区的水域或河段，应设置监测断面。（4）应避开死水区、回水区和排水口处，选择水流平稳、水面宽阔、无浅滩的顺直河段。（5）与水文测量断面保持一致，有明显的岸边标志。2. 河流监测断面的概念与布设方法（p42-43）背景断面：基本未受人类活动影响的河流断面，用于评价一个完整水系的污染程度。对照断面（入境断面）：用来反映河流进入某行政区域或考察河段时的水质状况，应设置在河流进入本区域且尚未受到本区域污染源影响处。控制断面：主要是为了解水体受污染及其变化情况而布设的，一般应设在排污区(口)的下游500-1000m处，即污水与河水基本混合均匀处。削减断面：主要反映河流对接纳的工业废水或生活污水中的污染物的稀释、净化作用情况，应布设在控制断面下游约1500m以外的河段上，主要污染物浓度有显著下降处，该断面处左、中、右三点浓度差异较小。3. 湖泊、水库监测垂线（或断面）的布设（p43-44）湖泊、水库监测断面的布设湖泊、水库通常只设监测垂线，遇有如下情况可参照河流的有关原则设置监测断面：（1）湖（库）区的不同水域，如进水区、出水区、深水区、浅水区、湖心区、岸边区，按水体类别设置监测断面。（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）渔业作业区、水生生物经济区等布设监测断面。（4）以湖（库）的各功能区为中心，如饮用水源、排污口、风景游览区等，在其辐射线上布设弧形监测断面。若无明显功能区别，可用网格法等设置监测垂线。4. 采样点的确定（p44）5. 水样的类型和采集水样的注意事项（p48-50）测定悬浮物、pH、溶解氧、BOD、油类、硫化物、余氯、放射性、微生物等项目需单独采样；在测定溶解氧、BOD和有机污染物等项目的水样必须充满容器；测定pH、溶解氧和电导率等项目宜在现场测定。测定不溶解性物质和油类时水箱不能充满容器。采样时要同步测量水文和气象参数。填写登记表6. 水样消解的目的、要求和方法（p56-58）消解处理的作用是破坏有机物、溶解颗粒物，并将各种价态的待测元素氧化成单一高价态或转换成易于分析的无机化合物。在进行水样消解时，应根据水样的类型及采用的测定方法进行消解酸体系的选择。常用的消解方法有：湿式消解法、干灰化法、微波消解法。7. 水样富集的方法及其基本原理（p58-65）富集是分离的一种，即从大量试样中搜集欲测定的少量物质至一较小体积中，从而提高其浓度至其测定下限之上。分离是将几个组分一个一个地分开，或者根据各组分的共同性质分成若干组。富集分离方法：1挥发、蒸发与蒸馏法 2萃取法 3吸附法4离子交换法 5 共沉淀法 6其他富集分离预处理方法蒸馏、气提浓缩法 ：蒸馏法是利用水样中各污染组分具有不同的沸点而使其彼此分离的方法，分为常压蒸馏、减压蒸馏、水蒸汽蒸馏、分馏法等。气提法：基于把惰性气体通入调制好的水样中，将沸点低、挥发性强的待测组分吹出，直接送入仪器测定，或导入吸收液吸收富集后再测定。液-液萃取法：液-液萃取也叫溶剂萃取，是基于物质在不同的溶剂相中分配系数不同，而达到组分的富集与分离。固相萃取富集法：SPE技术基于液相色谱的原理，可近似看作一个简单的色谱过程。吸附剂作为固定相，而流动相是萃取过程中的水样。当流动相与固定相接触时，其中的某些痕量物质（目标物）就保留在固定相中。这时如果用少量的选择性溶剂洗脱，即可得到富集和纯化的目标物。8. 水样中汞的测定（p76-79）汞的测定方法有双硫腙比色法、冷原子吸收法等。目前冷原子吸收法测定汞应用较广泛，该法施测简便、快速、灵敏度高、干扰小。冷原子吸收法（检测下限：0 1- 5g/L）冷原子荧光法（检测下限：.0015g/L）双硫腙分光光度法（检测下限2g/L）（一）预处理方法冷原子法测汞，国际标准化组织(ISO)确定的测Hg标淮方法中提出三种预处理方法：(1) 高锰酸盐-过硫酸铵消化法：用高锰酸盐-过硫酸铵在95消化，以使各种形式的汞变为Hg2+离子。适用：地表水、生活污水、工业废水。最低检出限为0.5g/L。(2) 紫外线照射(辐射)消化法：适用：饮水和食品、饮料加工业用水。最低检出限0.2g/L。(3) 溴消化法：适用：淡水、软水、海水、饮水和水中含有少量有机物类型的水。最低检出限达0.05g/L。（二）、冷原子荧光法 与冷原子吸收测汞仪相比，不同之处在于是测定吸收池中的汞原子蒸气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。而汞原子吸收测汞仪测量特征紫外光在吸收池中被汞蒸气吸收后的透射光强度。 该方法是将水样中的汞离子还原为基态汞原子蒸气，吸收253.7nm的紫外光后，被激发而产生特征共振荧光，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。适用于地面、生活污水和工业废水的测定。9. 定量分析方法（关注标准曲线法和标准加入法，p82）原子吸收光谱分析的定量方法有标准曲线法、标准加入法和内标法。标准曲线法也称外标法或直接比较法，是一种简便、快速的定量方法。首先用欲测组分的标准样品绘制标准曲线。具体方法是：用标准样品配制成不同浓度的标准系列，在与待测组分相同的色谱条件下，等体积准确进样，测量各峰的峰面积或峰高，用峰面积或峰高对样品浓度绘制标准曲线，此标准曲线应是通过原点的直线。若标准曲线不通过原点，则说明存在系统误差。标准曲线的斜率即为绝对校正因子。在测定样品中的组分含量时，要用与绘制标准曲线完全相同的色谱条件作出色谱图，测量色谱峰面积或峰高，然后根据峰面积和峰高在标准曲线上直接查出注入色谱柱中样品组分的浓度。标准加入法又名标准增量法或直线外推法，是一种被广泛使用的检验仪器准确度的测试方法。原理和方法：将一定量已知浓度的标准溶液加入待测样品中，测定加入前后样品的浓度。加入标准溶液后的浓度将比加入前的高，其增加的量应等于加入的标准溶液中所含的待测物质的量。适用于基体组成复杂，且对测定有明显干扰的样品。10. 溶解氧、氨氮、硝酸盐氮、凯氏氮和总氮的概念、测定原理和方法。（p96-98，p104-110）溶解氧DO (Dissolved Oxygen )水体与大气交换或经化学、生物化学反应后溶于水中的分子态氧称为溶解氧。测定水中溶解氧的方法有碘量法及其修正法和氧电极法。清洁水可用碘量法；受污染的地面水和工业废水必须用修正的碘量法或氧电极法。氧的固定MnSO4 2NaOH Na2SO4 Mn(OH)2白色沉淀2 Mn(OH)2 O2 2MnO(OH)2棕色沉淀碘的析出MnO(OH)2 2H2SO4 Mn(SO4)2 3H2OMn(SO4)2 2KI MnSO4 K2SO4 I2滴定碘 2Na2S2O3 I2 Na2S4O6 2NaI氨氮（Ammonia Nitrogen )存在形式：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，两者的组成比决定于水的pH。测定方法：测定水中氨氮的方法有纳氏试剂分光光度法、水杨酸次氯酸盐分光光度法、电极法和滴定法。水样有色或浑浊及含其他干扰物质影响测定，需进行预处理。对较清洁的水,可采用絮凝沉淀法消除干扰；对污染严重的水或废水应采用蒸馏法。硝酸盐氮（Nitrate nitrogen）硝酸盐是在有氧环境中最稳定的含氮化合物，也是含氮有硝有机化合物经无机化作用最终阶段的分解产物。测定方法： （1）酚二磺酸分光光度法（2）紫外分光光度法 （3）离子色谱法凯氏氮是指以基耶达法测得的含氮量。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。当要直接测定有机氮时，可将水样先进行预蒸馏除去氨氮，再以凯氏法测定。总氮(Total nitrogen)水体总氮含量也是衡量水质好坏的重要指标之一。测定方法: （1）加合法 （2）硫酸钾氧化-紫外分光光度法（3）仪器测定法（燃烧法）11. 化学需氧量、高锰酸钾指数、生化需氧量的概念、测定原理和方法。（p113-122）化学需氧量是指在一定条件下，水中易被强氧化剂氧化的还原性物质所消耗氧化剂的量，结果以氧的量（mg/L）表示。根据所用氧化剂的不同，化学需氧量（COD）的测定方法又分为重铬酸钾法（一般称其为化学需氧量，用CODCr表示）和高锰酸盐法（一般称其为耗氧量（Oxygen Demand），又称高锰酸盐指数，用OC或CODMn表示）。高锰酸盐指数 (Permanganate Index，CODMn)定义：以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学耗氧量。高锰酸盐指数的测定方法有两种，即酸性法和碱性法生化需氧量是指在一定条件下，好氧微生物分解水中的可氧化物质，特别是有机物的生物化学过程中所消耗溶解氧的量，用BOD表示。BOD 的测定方法： 1直接测定法 2稀释与接种法（GB7488-87） 3压力传感器法 4减压式库仑法 5微生物电极法( HJ/T86-2002 ) 6相关估算法12. 冷原子吸收法和冷原子荧光法的异同（参见课件）13. 分光光度法（p76-77）、气相色谱法（p127-131）和高效液相色谱法（p135）的基本原理与设备组成。水污染的概念：由于污染物的大量侵入和积累，当超过水体自净能力时，将导致水体的化学、物理、生物或放射性等方面的特性发生变化，从而影响水的有效利用，危害人群健康或者生态环境，造成水质恶化。这种现象称之为水的污染。水质污染的类型：化学型污染 物理型污染 生物型污染水体的自净功能：一定量的污染物进入水体后，经大量水的稀释作用和一系列复杂的物理、化学和生物作用，使污染物的浓度大幅度降低水质得以改善，此即水体的“自净作用” 。环境样品预处理的目的：（1）干扰物质去除（2）待测组分浓缩回收因数（RT）：指样品中目标组分在分离、富集过程中回收的完全程度。即：痕量回收（一般）：RT90%（与基体有关淡水、海水、土壤）富集倍数（F）或与浓缩系数:为欲分离或富集组分的回收率与基体的回收率之比，即：水中的有毒有害物质是指能够直接或间接对人和 生物体构成危害，甚至危及生命的物质。 化学性有毒有害物质 物理性有毒有害物质 生物性有毒有害物质第三章 空气与废气监测1. 空气污染监测的目的（p153）、监测站（点）和采样点的布设原则和要求（参看课件）和布设方法（p156-158）监测目的: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。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。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。布设采样站(点)的原则和要求布设采样站(点)的原则和要求1.采样点应设在整个监测区域的高、中、低三种不同污染物浓度的地方；2.污染源比较集中、主导风向比较明显的情况下，应将污染源的下风向作为主要监测范围，布设较多的采样点，上风向布设少量点作为对照；3.工业较密集的城区和工矿区，人口密度及污染物超标地区，要适当增设采样点；城市郊区和农村，人口密度小及污染物浓度低的地区，可酌情少设采样点；4.采样点的周围应开阔，采样口水平线与周围建筑物高度的夹角应不大于30；5.各采样点的设置条件要尽可能一致或标准化，使获得的监测数据具有可比性；6.采样高度根据监测目的而定。采样点布点方法1.功能区布点法：一个城市或一个区域可以按其功能分采样点布点方法1 功能区布点法：一个城市或一个区域可以按其功能分为工业区、居民区、交通稠密区、商业繁华区、文化区、清洁区、对照区等。2 几何图形布点法：目前常用以下几种布设方法:网格布点法；同心圆布点法；扇形布点法以上几种采样布点方法，可以单独使用，也可以综合使用，目的就是要求有代表性地反映污染物浓度，为大气监测提供可靠的样品。2. 空气样品的采集方法（p159-166）直接采样法:适用于大气中被测组分浓度较高或者所用监测方法十分灵敏的情况，此时直接采取少量气体就可以满足分析测定要求。直接采样法测得的结果反映大气污染物在采样瞬时或者短时间内的平均浓度。富集（浓缩）采样法:适用于大气中污染物的浓度很低，直接取样不能满足分析测定要求的情况，此时需要采取一定的手段，将大气中的污染物进行浓缩，使之满足监测方法灵敏度的要求。由于浓缩采样法采样需时较长，所得到的分析结果反映大气污染物在浓缩采样时间内的平均浓度。3. 二氧化硫的测定（p177-176）SO2是一种无色、易溶于水、有刺激性气味的气体，能通过呼吸进入气管，对局部组织产生刺激和腐蚀作用，是诱发支气管炎等疾病的原因之一，特别是当它与烟尘等气溶胶共存时，可加重对呼吸道黏膜的损害。来源于煤和石油等燃料的燃烧、含硫矿石的冶炼、硫酸等化工产品生产排放的废气。测定方法：分光光度法、恒电流库仑滴定法。4. 可吸入颗粒物（PM10）的概念和测定方法（p193-196）可吸入颗粒物主要是指通过人的咽喉进入肺部的气管、支气管区和肺泡的那部分颗粒物，具有D50(质量中值直径)=10m到上截止点30m的粒径范围，常用PM10表示。测定方法：重量法、压电晶体差频法、光散射法。5. 空气污染指数的概念与主要依据的污染物（p203）单位体积质量浓度是指单位体积空气中所含污染物的质量数，常用mg/m3或g/m3表示。体积比浓度是指100万体积空气中含污染气体或蒸气的体积数，常用mL/m3和L/m3表示。第四章 固体废物检测1. 固体废弃物污染监测采样点的确定原则（p241）2. 固废样品水分的测定方法（p244）（1）测定无机物：称取样品20g左右于105下干燥，恒重至0.1g，测定水分含量；（2）有机物：样品于60 下干燥24h，测定水分含量；（3）固体废物测定结果以干样品计算，当污染物含量小于0.1时以mg/kg表示，含量大于0.1时则以百分含量表示，并说明是水溶性或总量3. 渗滤液及其特性（p251-252）渗沥液是指从生活垃圾接触中渗出来的水溶液，它提取或溶出了垃圾组特性：（1）成分的不稳定性：主要取决于垃圾组成；（2）浓度的可变性：主要取决于填埋时间；（3）组成的特殊性：垃圾中存在的物质，渗沥液中不一定存在。而一般废水中存在的组分渗沥液中也不一定存在，例如油类、氰化物、铬和汞等；（4）渗沥液是不同于生活污水的特殊污水。4. 毒性试验及其分类（p262）1 急性毒性试验一次（或几次）投给实验动物较大剂量的化合物，观察在短期内（一般24小时到2周以内）中毒反应2. 亚急性毒性试验一般用半致死剂量的1/51/20，每天投毒，连续半个月到3个月左右。3 慢性毒性试验用较低剂量进行3个月到1年的投毒，观察病理、生理、生化反应以及寻找中毒诊断指标，并为制定最大允许浓度提供科学依据。第五章 土壤监测1. 土壤的组成与特性（p266-2270）土壤是指陆地地表具有肥力并能生长植物的疏松表层。它介于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间，是环境中特有的组成部分。土壤是由矿物质、动植物残体腐解产生的有机物质、土壤生物、水分和空气等固、液、气三相组成的。土壤的基本性质 (一) 吸附性：与土壤中存在的胶体物质密切相关。无机胶体、有机胶体、有机无机复合胶体(二) 酸碱性：土壤的酸碱度可以划分为九级：pH5.56.0为酸性土；pH6.06.5为弱酸性土；pH6.57.0为中性土；pH7.07.5为弱碱性土；pH7.58.5为碱性土；pH8.59.5为强碱性土；pH9.5为极强碱性土。(三) 氧化-还原性：因土壤中含有氧化性和还原性无机物质和有机物质，使其具有氧化性和还原性，可以用氧化还原电位(Eh)来衡量。 Eh300mV：氧化体系起主导作用，土壤处于氧化状态。 Eh300mV：还原体系起主导作用，土壤处于还原状态。2. 土壤监测采样点的布设原则与方法（p275-277）布设原则：(1) 合理地划分采样单元(p275)。 (2) 对于土壤污染监测，哪里有污染就在哪里布点。 (3) 采样点不能设在田边、沟边、路边、肥堆边及水土流失严重或表层土被破坏处。采样点布设方法 1对角线布点法：适用于面积较小、地势平坦的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、地形完整开阔的地块，一般设10个以上分点。该法也适用于受固体废物污染的土壤，应设20个以上分点。4 蛇形布点法：适用于面积较大、地势不很平坦、土壤不够均匀的田块。 5 放射状布点法：适用于大气污染型土壤。 6 网格布点法：适用于地形平缓的地块。农用化学物质污染型土壤、土壤背景值调查常用这种方法。 对于综合污染型土壤，还可以采用两种以上布点方法相结合的方法。3. 农田环境质量评价参数与评价方法（p279）评价参数 评价方法：以单项污染指数为主。当区域内土壤质量作为一个整体与外区域土壤质量比较时，或一个区域内土壤质量在不同历史阶段比较时，应用综合污染指数评价。 第六章 环境污染生物监测1、利用生物的组分、个体、种群或群落对环境污染或环境变化所产生的反应，从生物学的角度，为环境质量的监测和评价提供依据，称为生物监测。2、生物监测方法：1 生态（群落生态和个体生态 ）监测2 生物测试(毒性测定、致突变测定) 3 生物的生理、生化指标测定4 生物体内污染物残留量测定3、生物监测的特点：长期性、富集性、综合性第十章 环境监测管理和质量保证1. 质量保证的定义、内容和意义。 定义：对监测全过程进行技术上、管理上的全面监督，以保证监测数据的准确可靠。 内容：监测全过程：监测计划的制定，采样网络，采样频率、采样时段，样品的运输和保存，分析的方法，实验室条件，人员培训，数据处理和结果表达以及编写有关的文件指南和手册等。意义：保证数据准确性和可比性，以便作出正确的结论2. 什么事质量控制？是质量保证的一部分，主要是对实验室的质量、管理进行监督，包括实验室内部质量控制和外部质量控制。4. 准确度、精密度、灵敏度、空白试验、校准曲线、检出限和测定限（p547-549）准确度是用一个特定的分析程序所获得的分析结果（单次测定值和重复测定值的均值）与假定的或公认的真值之间符合程度的度量。它是反映分析方法或测量系统存在的系统误差和随机误差两者的综合指标，并决定其分析结果的可靠性。准确度用绝对误差和相对误差表示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定值的一致程度。它反映分析方法或测量系统所存在随机误差的大小。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。分析方法的灵敏度是指该方法对单位浓度或单位量的待测物质的变化所引起的响应量变化的程度。 灵敏度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。灵敏度因实验条件而变。 空白试验又叫空白测定,是指用蒸馏水代替试样的测定。其所加试剂和操作步骤与试验测定完全相同。 空白试验应与试样测定同时进行，试样分析时仪器的响应值（如吸光度、峰高等）不仅是试样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、环境及操作进程的沾污等的响应值，这些因素是经常变化的，为了了解它们对试样测定的综合影响，在每次测定时，均进行空白试验，空白试验所得的响应值称为空白试验值。 校准曲线是用于描述待测物质的浓度或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分析步骤相比有所省略，如省略样品的前处理)。 检测限：某一分析方法在给定的可靠程度内可以从样品中检测出的待测物质的最小浓度或最小量。 所谓检测是指定性检测，即断定样品中确定存在浓度高于空白值的待测物质。 测定限分测定下限和测定上限。测定下限是指在测定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量；测定上限是指在测定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大浓度或量。