环境监测
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环境监测. 河北科技大学环境学院 环境科学专业 主讲:王改珍 Tel:88632209. 课程基本内容. 课程基本内容(课堂教学和实验) 总课时及各章节课时分配 教学基本要求 教材(按监测对象编排,每章自成体系) 主要参考书. 课程内容及学时安排. 第一章 概论 2 学时 第二章 水和废水监测 20 学时 第三章 空气和废气监测 12 学时

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环境监测

河北科技大学环境学院

环境科学专业

主讲:王改珍

Tel:88632209


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课程基本内容

  • 课程基本内容(课堂教学和实验)

  • 总课时及各章节课时分配

  • 教学基本要求

  • 教材(按监测对象编排,每章自成体系)

  • 主要参考书


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课程内容及学时安排

第一章 概论 2学时

第二章 水和废水监测 20学时

第三章 空气和废气监测 12学时

第四章 固体废物监测 2学时

第五章 土壤质量监测 2学时

第六章 生物监测 2学时

第七章 噪声监测 4学时

第八章 放射性监测 2学时

第九章 环境监测的质量保证 6学时

第十章 连续自动检测 2学时

答疑 1学时

讲授实验 1学时

讲授 56学时

实验 返回24学时

总计 80学时


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课程要求及成绩评定

  • 做好预习

  • 认真听课,按时完成作业

  • 重视实验,加强动手能力培养

  • 平时成绩:20%~30%

  • 考试:70%~80%

    返回


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《环境监测》参考书

  • 《环境分析与监测》高教出版社,黄秀莲 编

  • 《环境监测技术》高教出版社,张世森 编

  • 《水和废水监测分析方法》(第四版)

  • 《空气和废废气监测分析方法》(第四版)

  • 《环境监测新方法》中国环境出版社


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第一章 绪论

  • 环境监测的发展历程

  • 环境监测的目的、作用和分类

  • 环境监测的一般工作过程

  • 环境污染的特征和环境监测的特点

  • 环境优先污染物和优先监测

  • 环境标准

  • 环境监测的发展趋势


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环境监测的 发展阶段

  • 污染监测阶段(被动监测)—环境分析

  • 目的监测阶段(主动监测)—环境监测

  • 污染防治监测阶段—自动监测


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环境监测的一般工作过程

  • 接受、熟悉监测任务(监测目的、要求)

  • 现场调查—收集基础资料(环境概况,污染源、污染物)

  • 监测计划设计(监测因子、实施计划)

  • 优化布点(监测点位置、数量)

  • 样品采集 (设备、方法)

  • 样品运送保存(方法、条件)

  • 分析测试(样品预处理,分析测试方法、条件)

  • 数据处理

  • 综合评价(监测报告)

    -------------------------全程质量控制-------------------------


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简单的说:

现场调查 监测计划设计 优化布点

样品采集 样品运送和保存 分析测试

数据处理 综合评价


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什么是环境监测呢?

1.环境分析与环境监测

环境分析:用分析化学的方法和技术去研究环境中污染物的种类和成分,并对它们进行定性定量分析。

环境监测是对环境的监视、测定和监控; 是人类认知环境的手段;是环境信息的捕获、传递、解析等的综合过程。


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或环境监测:利用物理、化学和生物等手段,通过对影响环境质量因素代表值的测定,确定环境质量(污染程度)及其内在变化规律、趋势。

或环境监测:是如实把握环境质量现状,分析环境质量变化趋势,探查污染物排放情况,预测污染变化趋势的主要手段。

环境监测包括化学监测、物理监测、生物监测、生态监测


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环境监测的目的(作用)

1.判定、评价环境质量

2.追踪寻找污染源、污染物

3.收集环境本底数据,积累资料

4.为其他环境学科提供技术手段

第一节 环境监测的目的和分类


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  • 环境监测的分类

    1.按监测目的分类

  • 监视性监测(例行监测)

  • 研究性监测(科研监测)

  • 特定目的监测(特例监测)

    2.按监测对象分类

  • 水质(监测)、大气、土壤、固体废物、生物、噪声、放射性、光、热、卫生监测等


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特定目的监测

  • 污染事故监测

  • 仲裁监测

  • 考核验证性监测

  • 咨询服务性监测


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第二节:环境污染的特征和环境监 测的特点

1.环境污染的特征

  • 时空分布性


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  • 环境污染(界定)与污染物含量的关系(本底值)

  • 污染因素的综合效应

    单独作用(SO2和CO)

    加和作用(苯和甲苯)、

    相乘作用(NOX和CO)、

    拮抗作用(食物中12.5ppm的硒对 30ppm的甲基汞)

  • 社会评价


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2.环境污染物的特点

  • 毒性

  • 扩散性(汽车尾气排放的扩散性铅比汞大)

  • 活性和持久性

  • 生物可分解性和生物积累性


Lead concentration ng lead per kg snow

Lead concentration / ng lead per kg snow


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3. 环境监测的特点

  • 综合性(手段,对象,数据)

  • 连续性(时空性)

  • 追踪性(环节多,参与者多)

  • 监测技术概述:

    监测技术:采样技术、测试技术和数据处理技术

    测试技术:化学技术、物理技术、生物技术


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4、 优先监测和环境优先污染物

环境优先污染物: 经过优先选择的潜在危险

性大, 环境中出现频率高、毒性较大、难以

降解、在环境中有一定的残留水平、具有生

物积累性、三致物质以及已有检测方法的污

染物。简单说就是 经过优先选择的污染物。

优先监测:对优先污染物的监测; 是解决复杂环境问题的一种工作策略和方法, 是环境

监测的原则。


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中国环境优先污染物黑名单

  • 美国是最早开展优先监测的国家,开始于70年代中期,规定了129种污染物;

  • 原苏联1975年公布了有机物378种后又补充118种;无机物73种,又补30种。实施10年后有补充65种有机物,合计664种。

  • 中国14类68种化学物质,课本第8页,表1-1。


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第三节: 环境标准

  • 环境标准的定义

  • 环境标准的制订原则

  • 环境标准的作用

  • 国家环境标准体系

  • 环境标准的选用

  • 常用环境标准名称


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环境标准的定义

  • 定义:环境标准是标准中一类,它是为了保护人群健康、防治环境污染、促使生态良性循环,同时又合理利用资源,促进经济发展,依据环境保护法和有关政策,对有关环境的各项工作(例如:有害成分含量及其排放源规定的限量阈值和技术规范)所做的规定。


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环境标准的制订原则

  • 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


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环境标准的作用

  • 执行环境保护法规的基本手段

  • 强化环境管理的技术基础

  • 环境规划的定量化依据

  • 推动科技进步的动力


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二、环境标准的分类和分级

分级:

分类:

环境质量标准

国家标准

污染物排放标准

地方标准

环境方法标准

行业标准

环境标准

环境标准物质标准

环境基础标准

环保仪器、设备标准


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环境标准的选用

1、环境质量标准(国家、地方)先执行地方标准

2、排放标准(国标、行标、地方标准)三个层次

3、方法标准(国标、行标、统一标准、其他)

4、标准物质标准


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环境质量标准

环境空气质量标准(GB3095--96)

地面水环境质量标准(GB3838--2002)

地下水质量标准(GB/T14843--93)

海水水质标准(GB3097--1997)

农田灌溉水质标准(GB5084--92)

渔业水质标准(GB11607--89)

城市区域环境噪声标准(GB3096--93)

常用环境标准名称


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污染物排放标准

  • 大气污染物综合排放标准(GB16297--1996)

  • 锅炉大气污染物排放标准(GB13271--2001)

  • 污水综合排放标准(GB8978--96)

  • 工业企业厂界噪声标准(GB12348—90)

  • 钢铁工业水污染物排放标准(GB13456--92)


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水质标准

  • 水环境质量标准

    • 地表水环境质量标准(GB 3838—2002)

    • 海水水质标准(GB3097—1997)

    • 生活饮用水卫生标准(GB5749—85)

    • 渔业水质标准(GB11607—89)

    • 农田灌溉用水水质标准(GB5084—85


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排放标准

  • 污水综合排放标准(GB8978—1996)

  • 医院污水排放标准(GBJ48—83)

  • 工业水污染物排放标准

    • 造纸工业水污染物排放标准(GWPB2-1999)

    • 甘蔗制糖工业水污染物排放标准(GB3546-83)

    • 石油炼制工业水污染物排放标准(GB3551-83)

    • 纺织染整工业水污染物排放标准(GB4287-92


Gb 3838 2002

(一)地表水环境质量标准(GB 3838-2002)

  • 依据地表水水域环境功能和保护目标、控制功能高低依

  • 次划分为五类 :

    • Ⅰ类 主要适用于源头水、国家自然保护区。

    • Ⅱ类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等。

    • Ⅲ类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区。

    • IV类 主要适用于一般工业用水及人体非直接接触的娱乐用水区.

    • V类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。


Gb5749 85

(二)生活饮用水卫生标准(GB5749—85)

  • 细菌总数

  • 大肠杆菌群

  • 游离性余氯


Gb8978 996

(三)污水综合排放标准(GB8978—996)

  • 按地表水域使用功能要求和污水排放去向,分别执行一、二、三级标准

  • 标准将排放的污染物按其性质及控制方式分为二类:

    • 第一类污染物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者。(P18表1-6)

      第二类污染物指长远影响小于第一类的污染物质。(P19表1-7)


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五、大气标准

  • (一)大气环境质量标准(GB3095—1996)

  • 标准分为三级:

    一级标准:为保护自然生态和人群健康,在长期接触情况下,不发生任何危害影响的空气质量要求。

    二级标准:为保护人群健康和城市、乡村的动、植物,在长期和短期的情况下,不发生伤害的空气质量要求。

    三级标准:为保护人群不发生急、慢性中毒和城市一般动、植物(敏感者除外)能正常生长的空气质量要求。


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  • 根据地区的地理、气候、生态、政治、经济和大气污染程度划分三类地区:

    • 一类区:国家规定的自然保护区、风景游览区、名胜古迹和疗养地等。

    • 二类区:城市规划中确定的居民区、商业交通居民混合区、文化区、名胜古迹和广大农村寨。

    • 三类区:大气污染程度比较重的城镇和工业区以及城市交通枢纽、干线等。


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六、未列入标准的物质最高允许浓度的估算

  • (一)参考国外标准

  • (二)从公式估算

  • (三)直接做毒理试验再估算


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1.发展方向与工作热点

低浓度多组分分析

实时在线监测技术

污染物状态形态分析

环境中间物分析

污染物环境行为分析

第四节: 环境监测学科发展方向


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一、我国环境监测的发展历程和展望

1、 监测事业的发展历程

2、 环境监测面临的形势和机遇

3、 环境监测科技发展“十五”规划


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1 监测事业的发展历程

  • 70年代中后期,建立各级各类监测站

  • 80年代中期,普遍开展了环境例行监测

  • 90年代中期至今,建立了全国环境监测技术体系


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2 环境监测面临的形势和机遇

  • 监测任务繁重

    “九五”期间和到2010年,国家实施跨世纪的绿色工程计划和主要污染物排放总量控制计划,是否实现了“双达标”、污染物排放总量控制得如何、污染物排放总量削减了多少等都要靠监测数据说话。

    新的地面水水质标准、空气质量标准、污水综合排放标准、大气污染物综合排放标准都增加了新的污染物质,特别是增加了有毒有害的有机污染物。而这些项目中有的尚无监测仪器和监测方法,急需研究监测新技术和新方法,包括污染物排放总量的监测方法。


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  • 加强环境监测现代化的建设

  • 监测手段现代化(实验室装备、环境自动监测系统、污染源在线监测、卫星遥感技术)

  • 开发监测新技术新方法 (有机污染物监测 、气溶胶和光化学烟雾监测 、开发有害废物的焚化、填埋等处理处置安全性监测技术 、研究重点工业污染源总量控制监测技术 、环境污染事故的应急监测技术 、积极参与全球环境热点问题,诸如酸雨、臭氧层保护、减排温室气体等方面的监测研究 )

  • 加快数据收集、分析和报告现代化建设。

  • 建立现代化环境监测管理体制

  • 提高监测人员整体素质


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3 环境监测科技发展

  • 环境监测科技需求

    未来5~15年,迫切需要在以下方面有所发展:

    (1)完善环境监测与评价指标体系,拓展环境监测领域(有毒有害有机污染物、生态、海洋、放射性和电磁辐射、固体废物、土壤、地下水等领域),全面反映环境质量状况;

    (2)加强污染源监测技术的开发研究,为污染物总量控制提供技术支持;


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(3)加强高新技术(如“3S”技术(系指地理信息系统技术(GIS,)、遥感技术(RS,R)和全球卫星定位技术(GPS) 、遥感遥测、自动监测、激光监测、计算机信息技术及卫星监测与传输系统等技术)在流域、空气、生态、海洋、农村面源环境污染和环境质量信息采集、传输、综合分析等领域自动化、连续性、预警性开发利用的研究;


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(4)开展人体健康方面的环境监测研究。围绕人体健康,开展环境要素污染预测预报、预警监测将成为现实的需求;

(5)开展全球环境问题(CO、O3、二恶英、酸雨、臭氧消耗物质与环境荷尔蒙物质等)监测;

(6)开展环境监测学科理论与应用技术基础研究。


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二、环境监测重大项目

  • 污染物总量控制监测技术系统化与实用化研究

    (1)废水、废气在线连续自动监测技术研究。

    (2)污染物总量控制监测有关技术及其规定的研究。针对废水、废气总量控制监测布点、采样、样品保存、监测分析技术、质量保证和质量控制、数据传输、数据综合分析和评价等有关环节中的难点问题(尤其是流量测定中有关的技术难点)进行系统研究。

    (3)污染物总量控制在线监测仪器的实用化研究。

    (4)污染物总量控制监测信息实时传输系统的应用研究等。


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  • 预测、预报与预警监测技术研究

    (1)城市空气质量预测、预报与预警监测技术研究。

    (2)重点流域水质预警监测。通过地表水连续、自动监测的实施,对重点流域污染物和水质进行动态、实时、连续监测,并根据阶段控制目标、区域控制目标、安全阈限进行预警及其相关监测技术等问题的研究,实现重点流域环境针对性、实时、动态管理。

    (3)生态与海洋环境预警监视监测。通过遥感与信息解析等技术,对大范围生态和海洋环境质量的急剧变化进行监视和监测。


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  • 环境中有毒有害污染物(重点是有机污染物)监测技术系统研究

    研究环境中有毒有害有机污染物监测技术(如水体、空气中痕量和超痕量有毒有害有机污染物系统、规范的分析技术与方法、质量保证与质量控制等)、研究控制对策(如毒性试验与优先控制污染物名录、安全机制、安全替代化学品筛选等)


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  • 遥感遥测技术在环境监测中的应用研究

  • 典型生态区域环境质量及其宏观变化趋势遥感调查与分析。

  • 水体尤其是海洋和近岸海域环境质量及其变化的遥感监测研究。

  • 遥感遥测技术在面源污染控制监测中的示范研究。


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  • 环境污染与人体健康影响的监测研究

    如室内空气环境质量调查与监测;建筑与装修材料对室内空气污染及人体健康影响的监测研究;典型空气污染物对呼吸系统疾病的流行病学调查与监测研究;“环境荷尔蒙”物质对人体内分泌系统影响的监测研究等。

  • 重点城市空气中颗粒物污染的源解析研究

    重点城市空气中颗粒物污染的源解析研究 城市空气颗粒物(TSP、PM10和PM2.5)污染对人体健康的影响严重,研究城市空气颗粒物污染状况、组分及其来源,对城市进行空气颗粒物防治和针对性管理具有重要作用。


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  • 环境监测网络体系研究

  • 环境监测信息、数据处理与综合评价技术研究

    筛选、优化常规监测项目及其评价指标体系,完善和提高环境监测信息综合评价与表征技术。

    环境监测技术、规定及政策研究

    为了更好地贯彻实施国家重大环境决策、措施和技术规定规范(如“污染物总量控制”、“一控双达标”等),研究环境监测必须配套的技术、经济政策,如地面水和大气自动监测系统及其配套政策;实施《环境质量标准》和《污染源排放标准》监测的评估等。


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现代监测分析仪器手段简介

  • 化学分析(酸碱, 氧化还原, 络合, 沉淀滴定和重量法)

  • 仪器分析

  • 光谱分析(分子光谱,原子光谱;吸收光谱,发射光谱)

  • 电分析(电位分析,极谱分析,电解分析)

  • 色谱分析(气相色谱GC,液相色谱HPLC)

  • 质谱

  • 仪器联用技术(GC—AAS,GC—MS,HPLC—MS,ICP--MS)

  • 在线(传感器)监测系统

  • 遥感遥测


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  • 作业:

    教材29页第7、8题


The end

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