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绪章绪论
环境监测是环境信息的捕获、传递、解析、综合的过程,其一般过程为:现场调查、方案制定、优化布点、样品采集、运送保存、分析测试、数据处理、综合评价。环境监测是环境工程与科学专业的专业课,通过本门课程的学习并配合相应的实验环节,使大家能够掌握环境监测的基本概念、基本理论和主要污染物指标的监测方法、监测结果的计算和统计方法。
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●0.1环境监测的目的、分类及特点
环境监测是环境工程与科学专业的专业课,也是环境工程与科学专业的一门工具课,通过本门课程的学习并配合相应的实验环节,使大家能够掌握环境监测的基本概念、基本理论和主要污染物指标的监测方法、监测结果的计算和统计方法。为污染调查、环境质量评价、污染治理的效益评价奠定基础。
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●0.2中国环境标准体系
我国环境标准体系分为国家标准、地方标准和行业标准三级。环境标准按性质和内容分五类,即国家环境质量标准、国家污染物排放标准、国家环境监测方法标准、国家环境标准样品标准、国家环境基础标准。环境监测课程主要讲授环境监测方法标准。
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●0.3水质标准
地表水环境质量标准,生活饮用水卫生标准,污水综合排放标准。
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●0.4空气质量标准
现行的空气质量标准是GB 3095—2012的污染物基本项目和其他污染物及其浓度限值;新旧标准对比。
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第一章水和废水监测
水是人类维系生命的基本物质,是工农业生产和城市发展不可缺少的重要资源,是人类环境的重要组成部分。通过对水和废水监测,了解水环境质量至关重要。
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●1.1水质监测方案制订(1)
基础资料的收集与实地调查,监测断面和采样点的设置原则。
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●1.2水质监测方案制订(2)
背景断面、对照断面、控制断面和削减断面设置,不同尺度水体采样点设置
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●1.3水污染源监测方案制订
水污染源采样点的设置,工业废水和生活污水及采样时间和采样频率的确定。
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●1.4水样的采集
水样的类型;采样方式、容器和注意事项
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●1.5水样的运输保存
冷藏或冷冻法和加入化学试剂保存法
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●1.6水样的消解
通过消解可以① 破坏有机物;② 溶解悬浮物;③ 将待测元素转化为单一高价态;消解以后的水样透明、澄清、无沉淀
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●1.7水样的富集与分离
如果水样中欲测组分含量低于分析方法的检测限,就必须进行富集或浓缩;当有共存干扰组分时,就必须采取分离或掩蔽措施。富集与分离往往不可分割,同时进行
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●1.8水样物理指标的检测
水样物理性指标的检验,其中水温及氧化还原电位要求必须在现场检测
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●1.9水样金属离子的检测
水体中的有害金属主要有:汞、镉、铅、铜、锌、镍、铬、砷、等,主要测定方法分光光度法、原子吸收法、阳极溶出伏安法等。金属以不同形式存在时,其毒性大小不同,所以可以分别测定可过滤金属,不可过滤金属和金属总量。
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●1.10水中溶解氧的测定
溶解氧是指溶解于水中的分子态氧,以每升水中含氧的毫克数表示(mg/L) 水中溶解氧的含量与大气压力、 水温及含盐量等因素有关。
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●1.11氰化物、氟离子、硫化物及含磷化合物的测定
氰化物、氟离子、硫化物及含磷化合物等非金属无机化合物的测定方法介绍。
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●1.12氨氮测定
氨氮定义、水样的采集、保存、预处理和测定;测定方法纳氏试剂分光光度法、水杨酸次氯酸盐分光光度法、氨敏电极法、滴定法和气相分子吸收光谱。
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●1.13其他含氮化合物的测定
亚硝酸盐氮测定方法乙二胺分光光度法和气相分子吸收光谱法;硝酸盐氮测定方法酚二磺酸分光光度、紫外分光光度法和气相分子吸收光谱法;凯氏氮和总氮测定中消解转化方法。
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●1.14化学需氧量及高锰酸盐指数的测定
化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度,包括有机物和无机物。这里一定条件指测量时所用氧化剂种类、浓度、反应液酸度、试剂加入顺序、加热方式、作用时间等条件。因此在实验过程中一定要严格控制实验条件。
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●1.15BOD5的测定
定义、影响BOD5测定的因素,测定方法稀释与接种法和压差法以及测定的环境意义
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●1.16TOC的测定及有机物综合指标间的关系
总有机碳是以碳的含量表示水体中有机物质总量的综合指标。由于TOC的测定采用燃烧法,因此能将有机物全部氧化,它比BOD5、COD更能反应有机物的总量。
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●1.17挥发酚的测定
挥发酚的定义,水样的采集、保存预处理,测定方法有4-氨基安替比林分光光度法和溴化滴定法。
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第二章空气和废气监测
大气系指包围在地球周围的气体,由于人类活动所产生的某些有害颗粒物和废气进入大气层,给大气增添了许多种外来组分,这些物质称为大气污染物。 大气污染危害严重,对大气污染进行有效监控至关重要。
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●2.1空气污染监测方案的制订
监测目的、调研及资料收集、监测项目、采样频率和数据有效性规定。
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●2.2空气污染监测方案的制订-采样点布设
环境空气质量评价点包括哪些点,监测点位布设原则、总数和采样点布设方法。
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●2.3空气样品的采集(1)
富集采样方法主要包括溶液吸收法、填充柱阻留法、滤料阻留法、自然积集法以及液体冷凝法等其它富集采样法,这节课内容包括溶液吸收法及填充柱阻留法
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●2.4空气样品的采集(2)
本节包括滤料阻留法、自然积集法以及液体冷凝法等富集采样方法及采样效率的评价。
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●2.5SO2及NOx的测定
SO2及NOx是大气主要污染物,为大气环境污染例行监测的必测项目。
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●2.6CO、O3及氧化剂的测定
一氧化碳是大气中主要污染物之一,臭氧是最强的氧化剂之一,具有强烈的刺激性,在紫外线的作用下,参与烃类和NOx的光化学反应。总氧化剂是空气中除氧以外的那些显示有氧化性质的物质,一般指能氧化碘化钾析出碘的物质,主要有臭氧、过氧乙酰硝酸酯、氮氧化物等。
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●2.7VOCs和甲醛的测定
VOCs定义、危害,直接采样和富集采样方法;气质测定方法标准;测定甲醛方法包括酚试剂分光光度法、乙酰丙酮分光光度法、气相色谱法和离子色谱法。
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●2.8颗粒物的测定(1)
TSP、PM10和PM2.5的定义、危害,重量法测定TSP、PM10和PM2.5的浓度原理及注意事项。
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●2.9颗粒物的测定(2)
颗粒物的对人体的危害,颗粒物的采集,颗粒物中金属元素和非金属化合物的的提取和测定方法。
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●2.10颗粒物的测定(3)
颗粒物中有机化合物的提取方法包括索氏提取、超声萃取、微波辅助萃取、加速溶剂萃取和超临界流体萃取,净化方法柱层析、薄层层析、纸(zhi)层析和固相萃取。气相色谱-质谱联用法和高效液相色谱发测定颗粒物中多环芳烃的原理。
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●2.11空气质量指数的计算
空气质量指数就是指将空气中污染物的浓度依据适当的分级浓度限值对其进行等标化,计算得到简单的无量纲的指数,可以直观、简明、定量地描述和比较环境污染的程度。它将空气中污染物的质量浓度经过处理简化为单一的数值形式,分级表示空气质量状况,并向社会公众公布。
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第三章固体废物监测
固体废物是生产、建设、日常生活及其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。控制固体废物污染的政策是资源化、减量化、无害化。要对固体废物进行监测,以利于后续资源化处理和无害化处理。
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●3.1固体废物样品的采集与制备
固体废物是指生产、建设、日常生活及其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。为了使采集到的样品有代表性,在采集样品前要进行相关调查研究,并制定好采样程序和相应的安全措施与质量控制措施,做好记录
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●3.2危险废物有害特性的监测
危险废物指列入《国家危险废物名录》或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。
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第四章土壤质量监测
土壤是人类赖以生息的环境资源之一。确保土壤环境安全和土壤资源的可持续利用是保障整个生态环境安全的重要基础和保证,土壤样品的采集与预处理对于土壤监测至关重要,将土壤样品处理完成后可以参考废水及大气颗粒物污染物的分析方法进行测试。
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●4.1土壤的基本知识
土壤是人类环境的重要组成部分,其质量优劣直接影响人类的生产、生活和社会发展。通过土壤监测了解土壤组成和所受污染程度成为了保证土壤安全的前提。
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●4.2土壤环境质量监测方案的制订
土壤质量监测目、基础资料的收集、监测项目,采样点的布设。
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●4.3土壤样品的采集与加工
土壤样品的采集和处理是土壤分析工作的一个重要环节,采集有代表性的样品,是测定结果能如实反映土壤环境状况的先决条件。
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第五章环境监测的质量保证
环境监测质量保证是环境监测中十分重要的技术工作和管理工作。质量保证和质量控制,是一种保证监测数据准确可靠的方法,也是科学管理实验室和监测系统的有效措施,它可以保证数据质量,使环境监测建立在可靠的基础之上。
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●5.1环境监测实验室基础
实验室用水包括蒸馏水去、离子水和特殊要求的纯水;不同规格试剂的选用;合格实验室的应具备条件。
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●5.2环境监测质量保证的基本概念
本节介绍准确度、精密度、灵敏度、空白试验、检出限,校准曲线、测定下限,测定上限,重复性,再现性等术语的意义。
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●5.3监测数据的处理和结果表达
本节介绍有效数字、可疑值的取舍、监测结果的表达。
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●5.4准确度评价方法
准确度是反映方法或系统存在系统误差或偶然误差的综合指标,决定测定结果的可靠性,准确度用绝对误差和相对误差表示。评价准确度的方法常用标准物质对照;标准方法对照;标准加入法的加标回收实验。