[工程科技]第十章 痕量元素痕量元素10.4 样品采集和预处理
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[工程科技]第十章 痕量元素
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3秒自动关闭窗口----> 辽宁省在内的地区发生的大
辽宁省在内的地区发生的大
&&&&&&&&&&&&
&&&&环境监测&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&1&&&&&&&&环境&&&&?气――大气?液――水?固――土壤&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&2&&&&&&&&大气&&&&指包围在地球周围的气体，&&&&由厚度在km以内的气体构成。对人类和生物生存起重要&&&&&&&&作用的是近地面10km以内的空&&&&气层（对流层）。对流层是紧贴地面的一层，它受地面的影响最大。地面附&&&&&&&&近的空气受热上升，而位于上&&&&面的冷空气下沉，这样就发生了对流运动，所以把这层叫做对流层。它的下界是地面，上界因纬度和季节而不同。&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&3&&&&&&&&大气层结构&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&4&&&&&&&&大气污染&&&&随着人类活动以及自然灾害等&&&&排放到大气中的污染物增多，改变了空气的正常组成和物理、化学性质，从而影响人们健康和其他生物&&&&&&&&的生长，危害自然资源。&&&&大气污染对大气物理状态的影响，主要是引起气候的异常变化。这种变化有时是很明显的，有时则&&&&&&&&以渐渐变化的形式发生，为一般人&&&&所难以觉察，但任其发展，后果有可能非常严重。&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&5&&&&&&&&2013年中国东北雾霾事件&&&&2013年中国东北雾霾事件是指世界著名空气污染事件起始于日，也就是哈尔滨市的年度冬季燃煤取暖系统开启的第二天，以中国东北地区哈尔滨为中心，和吉林省、黑龙江省、辽宁省在内的地区发生的大规模雾霾污染。由于东北地区普遍燃烧煤炭取暖，大量烟尘因此直接排到空中，是本次污染事件的主因。东北地区大部均被浓密的雾霾覆盖。在哈尔滨市，PM2.5的日度平均值一度达到每立方米1000微克，超出世界卫生组织安全标准40多倍，甚至比北京还要严重。能见度大幅下降，机场被迫关闭，两千多所学校停课。雾霾也导致黑龙江省境内多条高速公路被迫关闭。10月22日至23日，1948年美国多诺拉烟雾事件东北地区仍然被雾霾覆盖，PM2.5平1930年比利时马斯河谷烟雾事件1952年英国伦敦烟雾事件1943年洛杉矶烟雾事件均浓度保持在每立方米200毫克以上。&&&&日星期六&&&&&&&&马斯河谷地区是比利时重要工业日-9日,由于美国洛杉矶光化学烟雾事区，建有3个炼油厂、3个金属冶炼厂逆温层作用及连续数日无风,件是世界有名的公害事件之一，、4个玻璃厂和3个炼锌厂，还有电力煤炭燃烧产生的多种气体与污40年代初期发生在美国洛杉矶－31日，位于美国、硫酸、化肥厂和石灰窑炉，工业区染物在伦敦上空蓄积,12月5日市。光化学烟雾是大量碳氢化全部处于狭窄的盆地中。1930年12月开始，城市连续四天被浓雾笼宾夕法尼亚州的多诺拉小镇，由于小镇合物在阳光作用下，与空气中1－15日，整个比利时大雾笼罩，气罩，能见度极低，司机甚至需其他成份起化学作用而产生的。上的工厂排放的含有二氧化硫等有毒有要人坐在引擎盖上指引才能开候反常。由于特殊的地理位置，马斯这种烟雾中含有臭氧、氧化氮、车。四天的浓雾造成1.2万人害物质的气体及金属微粒在气候反常的河谷上空出现了很强的逆温层，发生乙醛和其他氧化剂，滞留市区死亡，这是和平时期伦敦遭受久久不散。在1952年12月的一“气温的逆转”现象，造成大气污染情况下聚集在山谷中积存不散，这些毒的最大灾难。这一事件直接推次光化学烟雾事件中，洛杉矶现象。马斯河谷工业区内13个工厂排动了1956年《英国洁净空气法害物质附在悬浮颗粒物上，严重污染了市65岁以上的老人死亡400多人。放的大量烟雾弥漫在河谷上空无法扩案》的通过,英国政府通过推1955年9月，由于大气污染和高散，有害气体在大气层中越积越厚，大气。人们在短时间内大量吸入这些有动家庭转向天然气等取暖、从温，短短两天之内，65岁以上其积存量接近危害健康的极限。河谷大城市迁出火电厂、限制私害的气体，引起各种症状，全城14000的老人又死亡400余人，许多人上千人发生呼吸道疾病，症状表现为家车、发展公共交通、建立节出现眼睛痛、头痛、呼吸困难人中有6000人眼痛、喉咙痛、头痛胸闷、胸疼、咳嗽、流泪、咽痛、声嘶、恶能写字楼、提高现有建筑能源等症状。直到20世纪70年代，心、呕吐、呼吸困难等。一个星期内利用率、利用新能源等方式，呕吐、腹泻，20多人死亡。洛杉矶市还被称为“美国的烟经过近三十年努力，才甩掉了就有60多人死亡，是同期正常死亡人雾城”。“雾都”的帽子。数的十多倍。马斯河谷烟雾事件是20世纪最早记录下的大气污染惨案。6&&&&&&&&空气污染源分类&&&&自然源火山爆发、森林火灾工业企业工业污染源空气污染源原材料、产品加工和运输过程交通工具运行时的尾气农药、化肥农业污染源农作物秸秆的露天焚烧&&&&&&&&交通运输污染源&&&&&&&&人为源&&&&&&&&生活污染源&&&&&&&&居民日常生活中使用华师燃料和柴薪&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&7&&&&&&&&大气污染物&&&&&&&&?GB《大气污染物综合排放标准》――33种污染物排放限值&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&8&&&&&&&&大气污染物及其危害&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&9&&&&&&&&空气污染物分类&&&&根据空气中污染物的形成过程分类根据污染物在空气中的存在形态&&&&&&&&空气污染物&&&&&&&&空气污染物&&&&&&&&一次污染物&&&&&&&&二次污染物&&&&&&&&分子态污染物&&&&&&&&粒子态污染物&&&&&&&&直接从各污染源排放到空气中的污染物常见的有SO2、NOx、CO和颗粒污染物&&&&&&&&指一次性污染物在空气中相互作用或与空气中某些组分发生物理、化学反应产生新的污染物&&&&&&&&常温常压下以气体或蒸气两种形式存在于空气中，如SO2、NOx、CO、HCl、Cl2等强挥发性固体、液体&&&&&&&&分散在空气中粒径为0.01~100μm的微小液体或固体颗粒污染物&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&10&&&&&&&&粒子态污染物&&&&?总悬浮颗粒物（TSP）：能悬浮在空气中的颗粒?飘尘（PM10）：当量直径≤10μm的颗粒能长期地漂浮在大气中易随呼吸进入人体肺部，又称可吸入颗粒物（IP）&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&11&&&&&&&&大气污染物时空分布特点&&&&?时间性：污染源的排放规律与气象条件随季节和昼夜变化（例：我国北方冬季暖气――烟尘、二氧化硫）&&&&?空间性：空气中污染物随空气运动而迁移、扩散，迁移、扩散速度与气象条件、地理环境、污染物性质有关，迁移扩散过程中污染物发生反应改变浓度（例：上风处污染物浓度低于下风处浓度）&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&12&&&&&&&&大气污染物浓度表示&&&&?质量浓度（mg/m?或μg/m?）?体积比浓度（mL/m?或μL/m?）&&&&?浓度换算&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&13&&&&&&&&大气监测步骤&&&&1.调研及相关资料收集2.监测项目确定&&&&3.监测站（点）的布设4.采样频率和采样时间&&&&日星期六&&&&&&&&14&&&&&&&&调研及相关资料收集&&&&?污染源调查分析&&&&?气象资料收集?地形资料收集?土地利用和功能分区情况&&&&&&&&?人口分布及人群健康情况&&&&日星期六&&&&&&&&15&&&&&&&&监测项目的确定&&&&空气污染常规监测项目&&&&&&&&必测项目&&&&&&&&按地方情况增加的必测项目&&&&&&&&选测项目&&&&&&&&TSP、SO2、NO2CS2、Cl2、氯化氢、硫酸雾、HCNCO、总氧化剂、总烃、PM10（或NOx）、硫、NH3、Hg、Be、铬酸雾、非甲烷、F2、HF、B(a)P、Pb、H2S、酸盐化速率、灰烃、芳香烃、苯乙烯、酚、甲醛、光化学氧化剂尘自然沉降量甲基对硫磷、异氰酸甲酯等&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&16&&&&&&&&监测站（点）的布设&&&&?原则&&&&1.采样点应设在整个监测区域的高、中、低3种不同污染物浓度的地方2.在污染源比较集中、主导风向比较明显的情况下，应将污染源的下风口作为主要检测范围，布设较多的采样点，上风向布设少量点作为对照3.根据人口密度及污染物情况，不同地区要适当增减采样点（人多、污染物超标地区，要多设采样点）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°。采样点周围无局部污染源，并应避开树木及吸附能力较强的建筑物。交通密集区的采样点应设在距人行道边缘至少1.5m远处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.采样高度由监测目的而定：对人体的危害：应在离地面1.5~2m处；对植物和器物：植物器物高度；连续采样例行监测：据地面3~15m；若置于屋顶采样：与基础面有1.5m以上的相对高度，减少扬尘的影响；特殊地形地区视实际情况而定&&&&日星期六&&&&&&&&17&&&&&&&&监测站（点）的布设&&&&?数目的确定&&&&考虑因素：监测范围大小污染物的空间分布&&&&&&&&地形地貌特征&&&&人口分布情况经济条件&&&&&&&&按照世界卫生组织（WHO）建议：城市地区空气污染监测站（点）设置数目&&&&日星期六&&&&&&&&18&&&&&&&&空气环境污染例行监测站（点）设置数目&&&&&&&&市区人口/万人50&&&&&&&&SO2、NO2（NOx）、TSP3&&&&&&&&灰尘自然沉降量≥3&&&&&&&&硫酸盐化速率≥6&&&&&&&&50～100&&&&100～0400&&&&&&&&4&&&&567&&&&&&&&4～8&&&&8～～30&&&&&&&&6～12&&&&12～～40&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&19&&&&&&&&空气环境污染自动监测站（点）设置数目&&&&&&&&市区人口/万人&&&&&&&&可吸入颗粒物25810&&&&&&&&SO21246&&&&&&&&NOx1245&&&&&&&&氧化剂1234&&&&&&&&CO1245&&&&&&&&风向、风速1223&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&20&&&&&&&&监测站（点）的布设&&&&布设方法&&&&1.功能区布点法2.网格布点法&&&&&&&&3.同心圆布点法&&&&4.扇形布点法&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&21&&&&&&&&布设方法&&&&功能区布点法多用于区域性常规检测先划分后布点&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&22&&&&&&&&网格布点法&&&&&&&&适用于有多个污染源且污染源分布较均匀的区域&&&&日星期六&&&&&&&&23&&&&&&&&同心圆布点法&&&&&&&&适用于由多个污染源构成的污染群且大污染源较集中的地区&&&&日星期六&&&&&&&&24&&&&&&&&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&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&25&&&&&&&&采样频率和采样时间&&&&?采样频率：指在一定时间范围内的采样次数&&&&?采样时间：指每次采样从开始到结束所经历的时间，也称采样时段?两者要根据监测目的、污染物分布特征、分析方法灵敏度等因素确定&&&&日星期六&&&&&&&&26&&&&&&&&我国城镇空气质量采样频率和时间&&&&&&&&监测项目二氧化硫、二氧化氮(或氮氧化物)&&&&&&&&采样时间和频率隔日采样，每天连续采样（24±0.5）h，每月14～16d，每年12个月&&&&&&&&隔双日采样，每天连续采样（24±0.5）h，总悬浮颗粒物（TSP）每月5～6d，每年12个月灰尘自然沉降量硫酸盐化速率每月采样（30±2）d，每年12个月每月采样（30±2）d，每年12个月&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&27&&&&&&&&污染物监测数据统计有效性的规定&&&&污染物SO2、NOx、NO2取值时间年平均数据有效性规定每年至少有分布均匀的144个日均值，每月至少有分布均匀的12个日均值&&&&&&&&TSP、PM10、Pb&&&&SO2、NOx、NO2、COTSP、PM10、B(a)P、Pb&&&&&&&&年平均&&&&日平均日平均&&&&&&&&每年至少有分布均匀的60个日均值，每月至少有分布均匀的5个日均值&&&&每日至少有18h的采样时间每日至少有12h的采样时间&&&&&&&&SO2、NOx、NO2、CO、O3&&&&Pb&&&&&&&&1小时平均&&&&季平均月平均&&&&&&&&每小时至少有45min的采样时间&&&&每季至少有分布均匀的15个日均值，每月至少有分布均匀的5个日均值每月至少采样15d以上每一个生长季至少有70%个月平均值每日至少有12h的采样时间每小时至少有45min的采样时间&&&&&&&&F&&&&&&&&植物生长季平均日平均1小时平均&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&28&&&&&&&&大气样品的采集方法&&&&?直接采样法&&&&适用于被测物质浓度较高，或监测方法灵敏度高时&&&&&&&&?富集（浓缩）采样法&&&&当直接采样法不能满足分析方法检测限的要求是，可采用富集采样法。其采样时间一般较长，测得结果代表采样时段的平均浓度，更能准确反映空气污染的真实情况&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&29&&&&&&&&直接采样容器&&&&一．注射器采样二．塑料袋采样三．采气管采样&&&&100~500mL100mL注射器；密封进气口；润洗2~3次；当天分析&&&&&&&&不反应、不吸附、不渗漏；略呈正压，润洗2~3次&&&&&&&&四．真空瓶采样&&&&日星期六&&&&&&&&1.33kPa&&&&&&&&500~1000mL&&&&&&&&30&&&&&&&&富集（浓缩）采样法&&&&1.溶液吸收法&&&&2.填充柱阻留法&&&&&&&&3.滤料阻留法5.静电沉降法&&&&6.个体剂量器法&&&&&&&&4.低温冷凝采样法&&&&&&&&7.自然沉降法&&&&日星期六&&&&&&&&适用于大气中的气溶胶、降尘、可吸入颗粒物、烟尘等适用于某些沸点比较低的气态物质不适用于易燃、易爆场所空气通过V电场，气体分子电离，离子附着在气溶胶颗粒上，使其带电，并在电场作用下沉降在收集极上，适用于气态和蒸气态有害物质然后将收集极表面沉降物洗下分析无需抽气动力，利用物质分子的自身运动，使其到达吸收液或吸附剂表面而被吸附或利用待测污染物的自身重力、空气动力或浓吸收差扩散作用来采集大气污染物优点：设备简单，无需动力设备，可进行较长时间采样例：降尘试样和硫酸盐化速率试剂31&&&&&&&&溶液吸收法&&&&?用抽气装置使待测空气以一定流量通入装有吸收液的吸收管，待测组分与吸收液发生化学反应或物理作用，使待测污染物溶解于吸收液中。采样结束后，取出吸收液，分析吸收液中被测组分含量。根据采样体积和测定结果计算大气中污染物物质的浓度&&&&日星期六&&&&&&&&32&&&&&&&&吸收液吸收污染物&&&&?物理作用――溶解&&&&?化学作用――化学反应?选择吸收液原则：&&&&1.对气态污染物质溶解度大，与之发生化学反应的速度快；&&&&2.污染物质在吸收液中有足够的稳定时间；3.便于后续分析的测定工作；&&&&&&&&4.毒性小、价格便宜、易于得到且尽可能回收利用&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&33&&&&&&&&常见吸收管&&&&?气泡式吸收管&&&&适用于采集气态和蒸气态物质5~10mL吸收液，采样流量为0.5~2.0L/min&&&&&&&&?冲击式吸收管&&&&适宜采集气溶胶态物质，不适合采集气态和蒸气态物质小型：5~10mL吸收液，采样流量为3.0L/min大型：50~100mL吸收液，采样流量30L/min&&&&&&&&?多孔筛板吸收管（瓶）&&&&不仅适用于采集气态和蒸气态物质，也适用于采集气溶胶态物质管：5~10mL吸收液，采样流量为0.1~1.0L/min瓶：小型：10~30mL吸收液，采样流量0.5~2.0L/min大型：50~100mL吸收液，采样流量30L/min&&&&日星期六&&&&&&&&34&&&&&&&&填充柱阻留法&&&&?填充柱是用一根长6~10cm,内径3~5mm的玻&&&&璃管或塑料管,内装颗粒状或纤维状填充剂制&&&&&&&&成。&&&&?采样时，让气体以一定流速通过填充柱，欲测组分因吸附、溶解或化学反应等作用被阻留在填充剂上，达到浓缩目的。?采样后，通过解吸或溶剂洗脱，使被测组分&&&&&&&&行填充剂上释放出来进行测定。&&&&日星期六&&&&&&&&35&&&&&&&&填充柱分类&&&&?吸附型填充剂&&&&填充剂为颗粒状固体吸附剂，如活性炭、硅胶、分子筛、高分子多孔微球等多孔性物质，具有较大的比表面积，吸附型强，对气体、蒸气分子有较强的吸附性&&&&&&&&?分配型填充剂&&&&填充剂为表面涂有高沸点有机溶剂（如异十三烷）的惰性多孔颗粒物（如硅藻土）气样通过填充柱，分配系数大的组分阻留在填充柱上被富集&&&&&&&&?反应型填充剂&&&&填充剂可以是内与被测物起反应的纯金属细丝或细粒（如Al、Au、Ag、Cu、Zn等），也可以是用固体颗粒物(石英砂、玻璃微球等）或纤维状物（如滤纸、玻璃棉等）表面涂一层能与被测物起反应的化学试剂制成。采样后，将反应产物用适当的溶剂洗脱或加热吹气解吸下来进行分析测试&&&&日星期六&&&&&&&&36&&&&&&&&空气采样系统&&&&?气体收集器?流量计&&&&?采样动力&&&&&&&&皂膜流量计&&&&&&&&孔口流量计&&&&&&&&转子流量计&&&&&&&&即抽气装置，根据所需采样流量、收集器类型和采样点条件选择合适采样动力&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&37&&&&&&&&采样效率&&&&?气态和蒸气态污染物质采样效率的评价方法（采样效率K）&&&&绝对比较法相对比较法&&&&&&&&?采集颗粒物效率的评价方法&&&&颗粒采样效率质量采样效率&&&&日星期六&&&&&&&&38&&&&&&&&降水监测&&&&通过空气降水监测可以了解降雨（雪）过程中沉降到地球表面的沉降物的主要组成、性质及有关组分含量，为分析和控制空气污染提供依据?采样点的布设&&&&人口50万以上的城市布设3个点，50万以下的城市布设2个点，一般县城布设1个点采样点位置要兼顾城区、农村和清洁对照区&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&39&&&&&&&&样品的采集&&&&?采集器&&&&雨水：聚乙烯塑料桶或玻璃缸或自动采样器上口直径30cm，高30cm雪水：聚乙烯塑料桶上口直径50cm以上，高不低于50cm&&&&&&&&?采样方法&&&&&&&&1.每次降雨（雪）开始，立即采集从开始到结束雨（雪）样；如遇连续降雨（雪），每天上午8时开始，连续采集24h为一次样。2.采样器应高于基础面1.2m以上。3.样品采集后，应贴上标签、编号，记录采样地点、日期、采样起止时间和雨量等。&&&&&&&&?水样的保存&&&&测水样需用0.45μm的滤膜过滤（测pH、电导率除外）采样后应尽快测定。如需保存，一般不添加保存剂，密封后放于冰箱内4℃保存&&&&日星期六&&&&&&&&40&&&&&&&&污染源监测&&&&?监测目的&&&&&&&&检查污染源排放的大气污染物是否符合排放标准的要求；评价净化装置的性能和运行情况及污染防治设施的效果，以及为大气环境质量管理提供科学的依据。&&&&&&&&?监测内容&&&&&&&&排放废气中有害物质的浓度（mg/m?）、有害物质的排放量（kg/h）、废气排放量（m?/h）&&&&&&&&?监测条件&&&&日星期六&&&&&&&&要求生产设备处于正常运转状态下，对因生产过程而引起排放情况变化的污染源，应根据其变化特点和周期进行系统监测。41&&&&&&&&污染源监测&&&&?固定污染源的监测&&&&采样点数目：&&&&1.圆形烟道2.矩形（方块）烟道3.拱形烟道&&&&&&&&基本状态参数的测定：&&&&1.2.3.4.温度的测量压力的测量流速和流量的测定烟气含湿量的测定&&&&&&&&烟气中颗粒物、气态污染物的测定：&&&&1.样品采集2.组分测定&&&&&&&&?流动污染源的监测&&&&日星期六&&&&&&&&42&&&&&&&&水&&&&?水是生命之源?水环境监测是环境监测的核心内容和影响环境质量的关键要素&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&43&&&&&&&&地球水分布&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&44&&&&&&&&世界水日&&&&日，第四十七届联合国大会作出决议，确定每年的3月22日为“世界水日”。2014年的主题是：“水与能源”(WaterandEnergy)。联合国确定2014年“世界水日”的宣传主题是“水与能源”(WaterandEnergy)。水利部确定2014年我国纪念“世界水日”和“中国水周”活动的宣传主题为“加强河湖管理，建设水生态文明”。&&&&&&&&日星期六&&&&&nbsp
;&&&45&&&&&&&&水污染&&&&?水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。&&&&?由于人类排放的各种外源性物质（包括自然界中原先没有的），进入水体后，超出了水体本身自净作用（就是江河湖海可以通过各种物理、化学、生物方法来消除外源性物质）所能承受的范围。&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&46&&&&&&&&水污染事件&&&&?水俣病?骨痛病&&&&日，瑞士巴塞尔市桑多兹化工厂镉是人体不需要的元素。日本富山县的一些1956年日本熊本县水俣镇一家仓库失火，近30吨剧毒的硫化物、磷化物与含铅锌矿在采矿和冶炼中排放废水，废水在河氮肥公司排放的废水中含有汞，流中积累了重金属“镉”。人长期饮用这样有水银的化工产品随灭火剂和水流入莱茵河。这些废水排入海湾后经过某些生顺流而下150公里内，60多万条鱼被毒死，500的河水，食用浇灌含镉河水生产的稻谷，就物的转化，形成甲基汞。这些汞会得“骨痛病”。病人骨骼严重畸形、剧痛，公里以内河岸两侧的井水不能饮用，靠近河边在海水、底泥和鱼类中富集，又身长缩短，骨脆易折。的自来水厂关闭，啤酒厂停产。有毒物沉积在经过食物链使人中毒。当时，河底，将使莱茵河因此而“死亡”20年。最先发病的是爱吃鱼的猫。中毒后的猫发疯痉挛，纷纷跳海自杀。没有几年，水俣地区连猫的踪影都不见了。1956年，出现了与猫的症状相似的病人。因为开始病因不清，所以用当地地名命名。日英国西南七岩礁海域1991年，日本环境厅公布的中该船满载11.7万吨原油在锡利群岛以东的七岩礁海域触礁，毒病人仍有2248人，其中1004致使8万吨原油流入海中，留在船体内的原油被引爆，造人死亡成英国、法国海域原油污染。造成大量鱼贝类和海鸟死亡，赔偿金额达720万元美元。47&&&&&&&&?剧毒物污染莱茵河事件?油船&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&水质监测&&&&?环境水体监测&&&&江、河、湖、海等地表水和地下水&&&&&&&&?水污染源监测&&&&生活污水、工业废水、医院污水等&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&48&&&&&&&&水质监测项目&&&&水环境必测项目选测项目河流水温、pH、悬浮物、总硬度、电硫化物、氟化物、氯化物、有导率、DO、COD、BOD5、氨氮、机氯农药、有机磷农药、总铬、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、挥发酚、铜、锌、大肠菌群、总α放射性、氰化物、砷、汞、六价铬、铅、总β放射性、铀、镭等镉、石油等水温、pH、浊度、悬浮物、总硬度、电导率、DO、COD、BOD5、锰、铜、锌、阴离子洗涤剂、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、硒、石油类、有机氯农药、有挥发酚、氰化物、砷、汞、六价机磷农药、硫酸盐、碳酸盐等铬、铅、镉、氟化物、细菌总数、大肠菌群等&&&&&&&&饮用水源地&&&&&&&&湖泊、水库&&&&&&&&水温、pH、悬浮物、总硬度、钾、钠、藻类（优势种）、浮DO、透明度、总氯、总磷、COD、游藻、可溶性固体总量、铜、BOD5、挥发酚、氰化物、砷、汞、大肠菌群等六价铬、铅、镉等硫化物、有机氯农药、有机磷农药等&&&&&&&&排污河（渠）根据纳污情况确定底泥砷、汞、铬、铅、镉、铜等&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&49&&&&&&&&水质监测分析方法&&&&?国家标准分析法（A类方法）&&&&&&&&?统一分析方法（B类方法）&&&&&&&&?等效分析方法&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&50&&&&&&&&水质监测方案制定&&&&监测方案设计&&&&&&&&监测目的、任务&&&&采样方案&&&&&&&&原始资料收集&&&&&&&&现场调查、采样点布设&&&&监测方案&&&&&&&&现场采样&&&&&&&&样品运输&&&&&&&&样品处理、保存&&&&&&&&样品分析&&&&&&&&数据处理&&&&&&&&综合评价&&&&&&&&监测报告&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&51&&&&&&&&不同水体性质布点方案&&&&?地表水&&&&河流、湖库&&&&&&&&?地下水&&&&&&&&?水污染源&&&&&&&&工业废水、城市污水&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&52&&&&&&&&地表水采样布点方案&&&&?河流采样布点方案&&&&&&&&对照断面（入境断面）：设在河流刚进入河段的前端反映进入该河之前的水质状况，作为该河段的原始参考值（一个背景断面：设在基本未受河段仅设一个对照断面）人类活动影响的河段用于评价一完整水系的原始状态&&&&&&&&需在该河段划分若干采样断面，每隔断面再设置若干纵横采样点，从而获取具有代表性的、不同类型的水样&&&&&&&&控制断面（污染断面）：设在每个污染源下游500~1000m处（此处污染物浓度达到最大）由此监视各污染源对水体污最大时的状况（控制断面数目由污染源分布状况和具体情况而定）日星期六&&&&&&&&消减断面（净化断面）：设在该河段最后一个污染源下游1500m以外，由于污染物经过河水稀释和生化自净作用二浓度显著下降反映了河水进入自净阶段&&&&&&&&53&&&&&&&&地表水采样布点方案&&&&江河水系的宽度与深度不同，据此布设横向与纵向采样点&&&&采样垂线上采样点数的确定采样垂线数的确定水面宽水深≤50m垂线数说明&&&&&&&&1.垂线布设应避开污染带，要测污染带采样点数1条（中泓）说明应另加垂线1.上层至水面下0.5m处，水深不到0.5m时，在水深1/2处≤5m上层一点2.确能证明该断面水质均匀时，可仅设50~100m2条（近左、右岸有明显水流处）2.下层指河底以上0.5m处中泓垂线5~10m上、下层两点3.中层指1/2水深处3.凡在该监测断面要计算污染物通量时，4.封冰时在冰下0.5m时，在水深1/2处100m3条（左、中、右各1条）0.5m处采样，水深不到必须按本表布置垂线5m上、中、下三点5.凡在该断面要计算污染物通量时，必须按本表布设采样点&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&54&&&&&&&&地表水采样布点方案&&&&?湖库采样布点方案&&&&水深≤5m分层情况原则采样点数说明&&&&&&&&1.湖库进口处设一弧形监测断面1点（水面下0.5m处）2.以功能区（排污口区、饮用水区、风景区等）2点（水面下0.5m处，水底上0.5m1.分层是指湖水温度分层情况为中心，在其辐射线设置弧形监测断面不分层&&&&2.水深不足1m时，在1/2水深处设3.在湖库中心区、深水区、浅水区、滞流区、水置采样点3点（水面下0.5m处，1/2斜温层，3.有充分数据证实垂线水质均匀时，生生物区设置监测断面分层可酌情减少采样点水底上0.5m处）除水面下0.5m，水底上0.5m处外，按每一斜温分层1/2处设置湖（库）监测垂线采样点的确定处）&&&&&&&&5~10m&&&&&&&&10m&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&55&&&&&&&&地下水采样布点方案&&&&考虑因素：&&&&1.污染源、污染物等监测目标的确立2.地下水的水文，地质资料的收集和社会调查&&&&&&&&3.取样监测井的设置。在未受或较少污染的地点设置一个背景监测井（在污染源上游方向）；根据污染物扩散形式在污染源周围或地下水流方向设置若干取样监测井&&&&4.当确定为点状污染源时，以污染源为顶点，采样向下游扇形布点法；当无法确定污染物扩散形式时，采样边长50~100m的网格布点法&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&56&&&&&&&&水污染源采样布点方案&&&&?工业废水采样点位&&&&1.一类污染物（重金属、剧毒、致癌物等）在生产车间及设备的废水排放口直接采样2.二类污染物（酸、碱、酚等）在工厂废水总排放口采样3.已有废水处理设施的工厂，在废水进出口采样，以便掌握生产废水、排放废水的污染物状况和废水处理效果&&&&&&&&?城市污水采样点位&&&&1.城市污水管网：在市政排污管线的检查井、城市主要排污口或总排污口处设置采样点2.城市污水处理厂：在污水处理厂（含医院污水处理站）进出口设置采样点&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&57&&&&&&&&水污染源采样布点方案&&&&采样频次重点断面（点位）&&&&&&&&水体&&&&&&&&国控12次/年&&&&12次/年&&&&&&&&省控6次/年&&&&6次/年12次/年&&&&&&&&市控断面&&&&&&&&特殊断面&&&&&&&&河流&&&&湖泊、水库水源地&&&&&&&&4次/年&&&&4次/年根据需要确定&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&58&&&&&&&&水样的采集和保存&&&&水样类型?瞬时水样&&&&?混合水样?综合水样&&&&不同采样点、不同时间污染物随时空的变化规律&&&&&&&&同一采样点、不同时间（时间混合水样）水体污染总体平均水平的卷册&&&&&&&&不同采样点、相同时间适用于水质稳定的水体，整体污染情况&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&59&&&&&&&&水样的采集和保存&&&&水样采集?地表水的水样采集&&&&1.2.3.4.表层水采集（水面下0.5m）深层水采集急流水采集水下地泥采样（1000g底泥样品）&&&&&&&&?地下水样采集?污染源的废（污）水的水样采集&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&60&&&&&&&&水样的采集和保存&&&&水样保存&&&&一般清洁水样可保存72h，轻污染水样可保存48h，重污染水样保存12h以内物理冷藏或冷冻法&&&&抑制微生物繁殖，减缓污染物的生物化学反应和物理挥发&&&&&&&&化学防护法&&&&加酸、碱调节pH值，防止金属离子水解或可挥发物质挥发；加入氧化还原抑制剂防止发生氧化还原注意：不得干扰被测污染因子的测定，且需要做空白实验&&&&日星期六&&&&&&&&61&&&&&&&&土壤&&&&基本组成?土壤矿物质(土壤骨骼)?土壤有机质?土壤生物?土壤溶液?土壤空气&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&62&&&&&&&&土壤矿物质&&&&土壤矿物质是组成土壤的基本物质，约占固体总质量90%以上。&&&&按其成因分类&&&&?原生矿物质：岩石在物理风化作用下被破碎，保持原化学成分（硅酸盐类、氧化物类、硫化物类、磷酸盐类）?次生矿物质：原生矿物质经化学风化后形成的新矿物（简单盐类、铁铝氧化物、次生硅酸盐黏土矿物类）&&&&日星期六&&&&&&&&63&&&&&&&&土壤矿物质&&&&土壤矿物质的化学组成&&&&矿物质元素的相对含量与地球表面岩石圈元素的平均含量及其化学组成相似&&&&&&&&土壤机械组成&&&&又称为土壤的质地，指土壤中各不同大小颗粒（砾、砂、粉砂、黏粒）的相对含量。不同粒径的矿物质颗粒对污染物的吸附、解吸和迁移、转化能力，保温保水能力，保持养分能力等有差别。&&&&土壤质地分类标准：&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&64&&&&&&&&土壤有机质&&&&土壤有机质是土壤的重要成分之一，也是土壤形成的标志，与土壤矿物质构成土壤固相部分，对土壤性质及化合物的迁移、转化有很大影响。&&&&分类：&&&&腐殖质：动植物残体经微生物分解，不易分解的部分与微生物的分泌物相结合形成的一种褐色或黑色无定型胶态复合物。非腐殖质：包括糖类化合物（如淀粉、纤维素等）、含氮有机物及有机磷和有机硫化合物，一般占土壤有机质总量的10%~15%。&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&65&&&&&&&&?土壤生物&&&&包括微生物（细菌、真菌、放线菌、藻类等）及动物（原生动物、蚯蚓、线虫类等）。是土壤有机质的重要来源，是土壤净化功能的主要贡献者和土壤质量的灵敏指示剂。&&&&&&&&?土壤溶液&&&&土壤水分及其所含溶质的总称。植物和土壤生物的营养来源，土壤中各物理、化学反应和微生物作用的介质。&&&&&&&&?土壤空气&&&&存在于土壤孔隙中的气体的总称。氧气浓度贩婴土壤氧化还原状况；二氧化碳浓度反映土壤酸碱性。&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&66&&&&&&&&土壤背景值&&&&土壤背景值又称土壤本底值，指土壤原来固有的化学组成和元素含量。&&&&?土壤背景值的表示方法：&&&&平均值平均值±标准偏差几何平均值±几何标准偏差&&&&&&&&?我国土壤元素背景值的表达方法(95%置信度)&&&&如元素测定值符合正态分布：用算术平均值如元素测定值呈对数正态分布：用几何平均值&&&&&&&&?土壤质量标准&&&&日星期六&&&&&&&&67&&&&&&&&土壤污染&&&&指人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，超过了土壤所能承受的容量和自净能力，引起土壤结构和功能失调、环境质量下降（恶化）的现象。分类：&&&&土壤污染物：土壤污染源:化学污染物天然污染源&&&&有机污染物、重金属污染物、无机污染物矿物风化、气象因素导致、地震造成、火山爆发&&&&&&&&生物污染物人为污染源病原微生物人类工农业生产、生活活动排放的污染物“三废”放射性污染物&&&&的排放、城市生活垃圾和污水的排放、农业活动的镭、铯、锶排放&&&&日星期六&&&&&&&&68&&&&&&&&土壤检测方案的制定&&&&1.2.3.4.5.6.7.明确监测目的调查研究确定监测对象布设监测网点合理安排采样时间及频率选择采样方法和分析测定技术提出监测报告要求&&&&&&&&8.制定质量保证程序、措施和方案的实施计划&&&&日星期六&&&&&&&&69&&&&&&&&监测目的&&&&1.土壤背景值调查研究&&&&2.土壤质量的现状监测3.土壤污染事故的监测4.污染物土地处理的动态监测&&&&日星期六&&&&&&&&70&&&&&&&&监测项目与频次&&&&项目类别基本项目常规项目监测项目pH、阳离子交换量监测频次每3年一次农田在夏收或秋收后采样及时采样，根据污染物变化趋势决定监测频次&&&&&&&&重点项目&&&&&&&&镉、铬、汞、砷、铅、铜、锌、镍、六六六、滴滴涕&&&&特征项目全盐量、硼、氟、氮、磷、钾等&&&&&&&&特定项目（污染事故）影响产量项目&&&&&&&&氰化物、六价铬、挥发酚、烷基污水灌溉项目汞、苯并[a]芘、有机质、硫化物、石油类等选测项目&&&&&&&&每3年监测一次POPs与高毒类苯、挥发性卤代烃、有机磷农药、农田在夏收或秋收后采样农药PCB、PAH等&&&&其他项目结合态铝（酸雨区）、硒、钒、氧化稀土总量、钼、铁、锰、镁、钙、钠、铝、硅、放射性比活度等&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&71&&&&&&&&采样点的布设&&&&前期准备：&&&&?现场调查与资料收集?合理划分采样单元&&&&土壤主要接纳污染物途径：&&&&大气、灌溉水、固体废物堆、农用固体废物、农用化学物质、综合污染型土壤检测单元&&&&&&&&?确定采样点数量&&&&根据监测目的、区域范围大小、环境质量状况而定&&&&最少采样点数&&&&日星期六&&&&&&&&n=(st/d)?&&&&72&&&&&&&&采样点的布设&&&&原则（代表性、典型性）：&&&&1.随机布设采样点，使能代表整个监测区域；2.对于土壤污染监测，哪里有污染就在哪里布点，污染严重的地区布点要密；3.不在田边、沟边、路边、肥堆边及水土流失严重或表层土被破坏处布点；4.发生污染纠纷后进行污染事故调查时，持按污染物的走向布点，并设置对照点；&&&&&&&&5.在非污染区的同类土壤中布设一个或几个对照采样点&&&&日星期六&&&&&&&&73&&&&&&&&常用采样点布设方法&&&&?对角线布点法&&&&适用于面积面积较小、地势平坦的污水灌溉或受污染的河水灌溉的田块&&&&&&&&?梅花形布点法&&&&适用于面积较小、地势平坦、土壤组成和受污染程度相对均匀的地块&&&&&&&&?棋盘式布点法&&&&适用于中等面积、地势平坦、地形完整开阔但土壤分布较不均匀的田块，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&&&&&&&&?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&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&74&&&&&&&&土壤样品的采集、制备与保存&&&&土壤样品的采集：&&&&土壤样品的类型、采样深度和采样量&&&&混合样品：&&&&采集混合样品：将一个采样单元内各采样分点采集的土样混合均匀制成。后用四分法反复弃取，实验室分析需1~2kg。&&&&&&&&对种植一般农作物的耕地，只需采集0～20cm的&&&&表层（或耕作层）土壤；对种植果林类农作物的耕地，采集0～60cm耕作层&&&&&&&&土壤&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&75&&&&&&&&土壤样品的采集&&&&剖面样品&&&&了解土壤污染深度时采集剖面样品，按土壤剖面层次分层采样&&&&A层（表层、淋溶层）&&&&&&&&B层（亚层、沉积层）&&&&&&&&C层（母质层、分化母岩层）&&&&&&&&底岩层&&&&&&&&土壤剖面土层示意图日星期六&&&&&&&&土壤剖面挖掘示意图&&&&&&&&76&&&&&&&&土壤样品的采集&&&&采样时间（根据监测目的和污染特点而定）：&&&&了解土壤污染的一般状况：&&&&随时采样&&&&&&&&了解作物受污染状况：&&&&在季节变化或作物收获期采样&&&&&&&&调查土壤环境质量对植物生长的影响：&&&&在植物不同生长阶段同时采集土样和植物进行分析&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&77&&&&&&&&固体废物监测&&&&来源：&&&&人类的生产和消费活动&&&&急性毒性易燃性腐蚀性反应性放射性浸出毒性&&&&&&&&分类：&&&&化学组成，有机废物和无机废物形态，固态和泥状废物危害状况，有害废物和一般废物&&&&&&&&来源，矿业固体废物、工业固体废物、农业固体废物、城市垃圾和放射性固体废物&&&&&&&&《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》生活垃圾、工业固体垃圾、危险垃圾&&&&日星期六&&&&&&&&78&&&&&&&&固体废物样品的采集和制备&&&&采样方案设计&&&&了解基本情况，制订方案。确定监测项目和分析方法，确定采样方法、采样点、采样时间和频率、份样数、份样量等&&&&&&&&样品的采集&&&&采样工具&&&&尖头铁锹、钢尖镐、采样铲、采样探子、采样钻、具盖采样桶或内衬塑料的采样袋&&&&&&&&采样程序&&&&根据固体废物批量大小确定份样个数；根据固体废物最大粒度确定份样量；根据固体废物赋存状态选择采样方案，各采样点取一定量物料组成总样；填写采样记录。&&&&日星期六&&&&&&&&79&&&&&&&&样品的采集&&&&份样数&&&&物料的均匀程度（越均匀越少）采样的准确度（要求越高越多）&&&&批量大小与最少份样数批量大小1最少份样个数5批量大小100~500&&&&（单位：固体1t，液体1kL）&&&&&&&&最少份样个数30&&&&&&&&1~55~30&&&&30~&&&&&&&&1015&&&&2025&&&&&&&&500~0&&&&≥10000&&&&&&&&4050&&&&6080&&&&&&&&日星期六&&&&&&&&80&&&&&&&&样品的采集&&&&份样量&&&&固体废物颗粒的最大粒径（越大越多）切乔特经验公式（缩分公式）&&&&&&&&Q≥Kdα&&&&最大颗粒直径/mm50~10040~50&&&&日星期六&&&&&&&&（一般情况，K=0.06，α=1）&&&&&&&&根据固体废物最大颗粒直径选取的最小份样量&&&&&&&&最小份样量/kg301553&&&&&&&&最大颗粒直径/mm20~&&&&&&&&最小份样量/kg&&&&2&&&&&&&&10.5&&&&&&&&81&&&&&&&&样品的采集&&&&采样方法&&&&简单随机采样法（对样品不甚了解，且采样份样较分散液不影响分析结果）：&&&&抽签法（采样点数较少）、随机数字表法&&&&&&&&系统随机采样法（样品按序排列）：&&&&对以运送带、管道等形式连续排除的固体废物，定时或定量采样，时间间隔为或分层随机采样法（据对样品已有的认识，将其分层）：&&&&&&&&多段式采样法（当一批废物由许多车、桶、箱、袋等容器盛装时）：权威采样法（大多数情况下不建议）&&&&日星期六&&&&&&&&82&&&&&&&&样品的采集&&&&采样点&&&&对于堆存、运输中的固态固体废物和大池（坑、塘）中的液体工业固体废物：&&&&对角线型、梅花型、棋盘型、蛇型&&&&&&&&对于运输车及容器的固体废物：&&&&上（表面下1/6处）、中（总体积1/2处）、下（表面下5/6处）。在车中，采样点均匀分布在对角线上，顶端距车角大于0.5m，表层去掉0.3m。&&&&&&&&对于废渣堆：&&&&在废渣堆两侧底0.5m处画第一条横线，后每隔0.5m画一条横线，再每隔2m画一条横线的垂线，交点作为采样点，每点上从0.5~1.0m深处各随机采样一份&&&&日星期六&&&&&&&&83&&&&&&&&分享给好友::
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