环境监测-绪论PPT推荐.ppt
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对环境和人类的危害;
污染因子扩散方向、速度和危及范围;
控制的方式、方法;
为控制和消除污染提供依据,供管理者决策。
常采用流动监测(车、船等)、简易监测、低空航测、遥感等手段。
2特定目的监测,又称为特例监测或应急监测(EmergencyMonitoring),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),2特定目的监测,又称为特例监测或应急监测(EmergencyMonitoring),
(2)仲裁监测:
主要针对污染事故纠纷、环境执法过程中所产生的矛盾进行监测。
应由国家指定的具有质量认证资质的部门进行,以提供具有法律责任的数据(公证数据),供执法部门、司法部门仲裁。
2特定目的监测,又称为特例监测或应急监测(EmergencyMonitoring),(3)考核验证监测包括对环境监测技术人员和环境保护工作人员的业务考核、上岗培训考核;
环境检测方法验证和污染治理项目竣工时的验收监测等。
(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。
例如:
建设新企业应进行环境影响评价时,需要按评价要求进行监测;
政府或单位开发某地区时,其环境质量是否符合要求应予测定,3研究性监测,又称科研监测(ScientificMonitoring),针对特定目的科学研究而进行的高层次的监测。
例如环境本底的监测及研究;
有毒有害物质对从业人员的影响研究;
新的污染因子监测方法;
痕量甚至超痕量污染物的分析方法研究;
样品复杂、干扰严重样品的监测方法研究;
为监测工作本身服务的科研工作的监测,如统一方法、标准分析方法的研究、标准物质的研制等。
往往要求多部门、多学科合作进行。
按监测目的分类,掌握环境质量状况和污染物状况,排污许可证;
三同时;
污染治理项目竣工;
污染物总量控制;
(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。
按监测介质对象分类大气污染监测水质污染监测土壤和固废监测生物监测噪声和振动污染监测放射性污染监测电磁辐射监测其它,三、环境监测的基本程序(BP11),构成环节:
布点采样、分析测试、数据处理、质量控制、综合评价等程序:
根据监测目的,进行现场调查,收集相关信息和资料(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)根据监测技术路线,设计并制定监测方案(包括监测项目、监测网点、监测时间、监测方法等)实施方案(布点采样、样品预处理、样品分析测试等)制定质量保证体系数据处理环境质量评价编制并提交报告。
环境监测的基本程序(BP11),实施方案:
优化布点、样品采集、运送保存、分析测试、数据处理、综合评价。
四、环境监测技术路线(BP12),环境监测技术路线是指在一定时期内,为完成一定的任务、达到一定的目的而采取的技术手段和途径。
特点:
稳定性与变动性稳定性是指在一定时期内,技术路线一经确定,就保持其相对稳定。
变动性是指根据环境管理的需求和监测技术的发展,技术路线需定期或不定期地调整和完善。
技术手段和途径的多样性;
目标任务与手段途径的最佳适配性。
五、环境监测方案的制定(BP12),环境监测方案是完成监测任务的总体构思和具体安排。
可行性和经济性最佳监测方案:
以科学的方法、简便的方式取得最佳效率的工作结果。
制定监测方案应以中国环境监测技术路线为指导,结合可行性、经济性、实用性原则及优先监测原则统筹考虑,做出全面规划、合理安排。
五、环境监测方案的制定(BP12),
(1)确定监测项目的原则环境保护、工程设计、生产运行管理、科学研究等有不同目的要求,有各自侧重的监测项目。
根据国家、地方及各行业对上述各项工作有关的标准及规范要求,确定监测项目。
需进行监测的项目,必须有可靠的监测手段,并且监测结果有可比较的标准或能做出正确的解释和判断,否则将使监测结果陷入盲目性。
(2)划分监测范围的原则根据监测目的和污染物排放情况、所在地区的自然条件和敏感区分布等因素来确定。
(3)选择分析方法的原则,环境监测分析方法(BP41),我国现行的监测分析方法国家标准分析方法统一分析方法等效分析方法,环境监测分析方法,
(1)标准分析方法包括国家和行业标准分析方法,这是较经典、准确度较高的方法,是环境污染纠纷法定的仲裁方法,也是用于评价其他分析方法的基准方法。
(2)统一分析方法某些项目的监测方法不够成熟,但这些项目又急需监测,因此经过研究作为统一方法予以推广,在使用中积累经验,不断完善,为上升为国家标准方法创造条件。
环境监测分析方法,(3)等效分析方法与前两类方法的灵敏度、准确度、精密度具有可比性的分析方法称为等效方法。
这类方法可能是一些新方法、新技术,应鼓励有条件的单位先用起来,以推动监测技术的进步。
但是,新方法必须经过方法验证和对比实验,证明其与标准方法或统一方法是等效的才能使用。
环境监测分析方法,选择方法时应尽可能采用标准分析方法,在涉及污染纠纷的仲裁时,必须选用国家标准分析方法。
在某些项目的监测中,尚无“标准”和“统一”分析方法时,可采用ISO、美国EPA和日本JIS(JapaneseIndustrialStandards)方法体系等其他等效分析方法,但应经过验证合格。
在经常性的测定中,或者待测项目的测定次数频繁时,要尽可能选择方法稳定、操作简便、易于普及、试剂无毒或毒性较小的方法。
五、环境监测方案的制定(BP12),(3)选择分析方法的原则灵敏度和准确度能满足测定要求;
方法成熟;
抗干扰能力好;
操作简便选用标准分析方法或统一分析方法。
选用标准分析方法时,应本着企业标准服从行业标准,行业标准服从国家标准,旧标准服从新标准,各标准尽量与国际接轨的原则。
若采用非标准分析方法时,也应当用标准方法进行比对,保证结果的可靠性。
含量高的污染物,一般选用准确度高的化学分析法(避免高倍数稀释或高倍数富集引起的大误差);
对含量低的污染物,宜选用仪器分析法;
定性分析尽量选用简易法或生物监测法。
五、环境监测方案的制定(BP12),(3)选择分析方法的原则在条件许可下,尽可能选用单项专用测定仪,简化分析操作过程。
多组分测定时,尽可能选用分离和测定同时兼备的方法,以避免因样品预处理带来的操作误差。
尽可能选用连续自动监测技术和仪器。
应急监测和野外现场监测时,尽可能选用便携式快速测定仪或现场简易快速分析法。
总量控制监测、流域性监测、重点工程控制性监测、行政断面监测、能量监测、应急性监测及污染的随机在线监测等在布点、采样、分析上突破了传统方法。
1.2环境监测特点和监测技术概述(SummarizeofEnvironmentalMonitoringandEnvironmentalTechnology),1.2环境监测特点和监测技术概述(SummarizeofEnvironmentalMonitoringandEnvironmentalTechnology),一、环境监测的发展(DevelopmentofEnvironmentalMonitoring)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)从手段上越来越多,遥感、卫星测试等,二、环境污染和环境监测的特点(CharacterofEnvironmentalPollution&
Monitoring),1、环境污染的特点(CharacterofEnvironmentalPollution),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:
二、环境污染和环境监测的特点(CharacterofEnvironmentalPollution&
Monitoring),1、环境污染的特点(CharacterofEnvironmentalPollution),
(1)时间分布性工厂排放污染物的种类和浓度随时间而变化;
河流的潮汛和丰水期、枯水期交替,使污染物浓度随时间而变化。
随着气象条件的改变会造成同一污染物在同一地点的污染物浓度相差数十倍;
交通噪声随着不同时间内车辆流量的变化而变化。
(2)空间分布性,二、环境污染和环境监测的特点(CharacterofEnvironmentalPollution&
Monitoring),1、环境污染的特点(CharacterofEnvironmentalPollution),(3)环境污染与污染物含量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种界限。
Monitoring),1、环境污染的特点(CharacterofEnvironmentalPollution),(4)污染因素的综合效应环境是一个由生物(动物、植物、微生物)和非生物所组成的复杂体系,必须考虑各种因素的综合效应。
从传统毒理学观点看,多种污染物同时存在对人或生物体的影响有以下几种情况:
单独作用相加作用相乘作用拮抗作用,(4)污染因素的综合效应,单独作用当机体中某些器官只是由于混合物中某一组分发生危害,没有因污染物的共同作用而加深危害的,称为污染物的单独作用。
相加作用混合污染物各组分对机体的同一器官的毒害作用彼此相似,且偏向同一方向,当这种作用等于各污染物毒害作用的总和时,称为污染的相加作用。
如大气中二氧化硫和硫酸气溶胶之间、氯和氯化氢之间,当它们在低浓度时,其联合毒害作用即为相加作用,而在高浓度时则不具备相加作用。
(4)污染因素的综合效应,相乘作用当混合污染物各组分对机体的毒害作用超过个别毒害作用的总和时,称为相乘作用。
如二氧化硫和颗粒物之间、氮氧化物与一氧化碳之间,就存在相乘作用。
拮抗作用当两种或两种以上污染物对机体的毒害作用彼此抵消一部分或大部分时,称为拮抗作用。
如动物试验表明,当食物中有30ppm甲基汞,同时又存在12.5ppm硒时,就可能抑制甲基汞的毒性。
环境污染还会改变生态系统的结构和功能。
(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。
有些具有潜在危险的污染因素,因其表现为慢性危害,往往不引起人们注意,而某些现实的、直接感受到的因素容易受到社会重视。
如河流被污染程度逐渐增大,人们往往不予注意,而因噪声、烟尘等引起的社会纠纷却很普遍。
伦敦烟雾事件,粉尘表面吸附水,凝聚核,形成了浓雾;
粉尘中含有Fe2O3,可以催化SO2氧化SO3,吸附在粉尘表面的水化合生成硫酸雾滴,在逆温层中,形成一种极其稳定的空气层,严重地阻碍着空气的对流运动,在逆温层下面的空气层中,有利于云雾的形成,而降低了能见度,更严重的是,使空气中的污染物不能及时扩散开。
二氧化硫、粉尘、逆温层,2.环境监测的特点,综合性连续性追踪性,2.环境监测的特点,综合性监测手段包括化学、物理、生物、物理化学、生物化学及生物物理等一切可以表征环境质量的方法。
监测对象包括空气、水体(江、河、湖、海及地下水)、土壤、固体废物、生物等客体,只有对这些客体进行综合分析,才能确切描述环境质量状况。
对监测数据进行统计处理、综合分析时,需涉及该地区的自然和社会各个方面情况,因此,必须综合考虑才能正确阐明数据的内涵。
2.环境监测的特点,连续性由于环境污染具有时空性等特点,因此,只有坚持长期测定,才能从大量的数据中揭示其变化规律,预测其变化趋势,数据样本越多,预测的准确度就越高。
因此,监测网络、监测点位的选择一定要有科学性,而且一旦监测点位的代表性得到确认,必须长期坚持监测,以保证前后数据的可比性。
2.环境监测的特点,追踪性环境监测包括监测目的的确定、监测计划的制订、采样、样品运送和保存、实验室测定到数据整理等过程,是一个复杂而又有联系的系统,任何一步的差错都将影响最终数据的质量。
特别是区域性的大型监测,由于参加人员众多、实验室和仪器的不同,必然会发生技术和管理水平不同。
为使监测结果具有一定的准确性,并使数据具有可比性、代表性和完整性。
需有一个量值追踪体系予以监督。
为此,需要建立环境监测质量保证体系。
(二)环境监测的特点,三、环境监测技术现状(PresentStateofMonitoringTechniques),监测技术包括采样技术、测试技术和数据处理技术。
1、化学、物理技术(chemicalandphysicaltechniques),浊度计,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。
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。
2005.11.4的松花江污染,、生物监测(BiologicalMonitoring),3、环境监测新技术开发(NewtechniquesdevelopmentofEnvironmentalMonitoring),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,3、环境监测新技术开发(NewtechniquesdevelopmentofEnvironmentalMonitoring),优势:
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。
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Fyl等)数据。
气象卫星(NOAA),“三S”技术的开发,“三S”技术是指遥感RS(RemoteSensing)、GPS(GlobalPositionSystem)和地理信息系统GIS(GeographicInformationSystem)。
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。
全球卫星导航系统,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,小知识:
GPS卫星定位系统由地面控制站、GPS卫星网和GPS接收机三部分组成。
地面主控站实施对GPS卫星的轨道控制及参数修正。
GPS卫星网向地面发射两个频率的定位导航信息,其中包括两个定位码信号:
即C/A码(供世界范围内的民用)及P码(只供美国军方使用)。
GPS接收机接收GPS卫星信号进行解算,即可确定GPS接收机的位置。
渤海综合治理工程,环境监测技术,1.化学分析法
(1)重量分析法用适当方法将试样中的待测组分与其他组分分离,转化为一定称量形式,用称量的方法确定组分的含量。
缺点:
操作麻烦,低浓度污染物时误差较大。
适用范围:
大气中总悬浮颗粒物、降尘量、烟尘、粉尘、废水中总悬浮物、残渣、硫酸盐等。
环境监测技术,1.化学分析法
(2)容量分析法将一种已知准确浓度的溶液,滴加到含有被测物质的溶液中,根据化学计量反应完全时消耗标准溶液的体积和浓度确定组分的含量。
优点:
操作方便,快速,应用范围广,费用低缺点:
灵敏度不高,对测定浓度太低的物质,不能得到满意的结果。
水中酸碱度、NH3-N、CODcr、BOD5、DO、硬度、氯化物、氰化物、硫离子、酚等。
环境监测技术,2.仪器分析法(物理化学)优点:
灵敏度、准确度、分辨率高、选择性好、相应快速、易实现连续自动分析。
仪器价格较贵,对分析人员技术水平要求较高。
定性和定量分析绝大多数化学物质。
(1)光谱法:
分光光度计;
原子吸收分光光度计
(2)电化学分析法:
电导分析法;
离子选择性电极法(3)色谱分析法:
气相色谱;
液相色谱(4)质谱法及大型仪器联用,用于测定无机污染物的方法,
(1)原子吸收法:
分为冷原子吸收法、火焰原子吸收法和石墨炉原子吸收法。
可测定多种微量和痕量金属元素。
(2)分光光度法:
包括可见、紫外和红外分光光度法,可测定多种金属和非金属离子或化合物。
在常规监测中占有较大比重。
(3)等离子发射光谱(ICP-AES)法:
用于各种水剂底质、生物样品中多种元素的同时测定。
一次进样,可同时测定1030个元素。
(4)电化学法:
包括电位分析法;
在常规检测中占一定比重。
(5)离子色谱:
是一种将分离和测定结合于一体的分析技术。
(6)其他方法:
化学法、原子荧光法等。
用于测定有机污染物的方法,
(1)气相色谱(GC)和高效液相色谱:
分离和分析有机污染物。
其中高效液相色谱法适宜测定热稳定性和挥发性差,分子量大的有机污染物。
(2)气相色谱和质谱法(GC-MS):
对复杂环境样品中微量组分进行定性和定量分析;
(3)其他方法:
在常规监测中,化学法和分光光度法也有一定运用。
2仪器分析法(物理),环境中的声光热电磁振动放射等物理量的监测。
如温度、电导率、噪声、放射性、气溶胶粒度。
3.生物监测,利用植物和动物在污染环境静中产生的各种信息来判断环境质量的方法。
(1)生物体内污染物含量的测定;
(2)观察生物在环境中受伤害症状;
生物的生理生化反应;
生物群落结构和种类变化。
能直接反应环境质量对生态系统的综合影响;
分析成本低廉;
可在大范围内密集布点;
专业属性强。
结果可比性差,3.生物监测,当水体受到污染时,各种生物产生的反应不同。
水体严重污染的指示生物颤蚓类、细长摇蚊幼虫、毛蠓、纤毛虫、绿色裸藻、小颤藻等,能在DO较低的条件下生活。
颤蚓类是有机物污染十分严重水体优势种。
颤蚓数量愈多,表示水体污染愈严重。
水体中等污染的指示生物居栉水虱、瓶螺、轮虫、被甲栅藻、四角盘星藻、环绿藻、脆弱刚毛藻、蜂巢席藻等,它们对低DO有较好耐受能力,常在中度有机物污染的水体中大量出现。
清洁水体指示生物蚊石蚕、扁蜉、蜻蜓幼虫、田螺、浮游甲壳动物、簇生枝竹藻等,只能在溶解氧很高、未受污染水体中大量繁殖。
3.生物监测,SO2使叶片受害的症状主要出现在叶脉间,呈现大小不等、无一定分布规律的点、块状斑点,与正常组织之间界线明显。
伤斑的颜色多为红棕色、土黄色。
紫花苜蓿对SO2最敏感,在SO2浓度1.2mg/L的环境中暴露1h,显示可见受害症状;
浓度为20mg/L时,只需暴露10min,叶面上就会出现灰白色斑点。
四、环境优先污染和优先监测(BP5)(EnvironmentalPriorityPollution&
PriorityMonitoring),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,
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