环境监测知识点

1第一章绪论一名词解释1环境监测就是测定各种代表环境质量标志数据确定环境质量或污染程度及其变化趋势的过程2环境优先污染物确定一个筛选原则对众多有毒污染物进行分级排队从中筛选出潜在危害性大在环境中出现频率高的污染物作为监测和控制对象这一筛选过程就是数学上的优先过程经过优先选择的污染物称为环境优先污染物简称为优先污染物3环境标准国家为保护人群健康和维持生态平衡在综合分析自然环境特征的基础上根据国家的环境政策和法规环境污染物的控制技术水平经济条件和社会要求规定环境中污染物的允许含量和污染源排放污染物的数量和浓度等的技术规范4环境优先监测对环境优先污染物进行的监测称为环境优先监测三问答题1环境监测的目的和内容是什么答环境监测是环境保护的眼睛其目的是为了客观全面及时准确地反映环境质量现状及发展趋势为环境管理环境规划环境科学研究提供依据从环境监测的对象考虑环境监测内容可分为水和污水监测大气和废气监测噪声监测土壤监测固体废弃物监测生物监测生态监测物理污染监测等2环境监测方案的内容是什么2答监测方案是一项监测任务的总体构思和设计制定监测方案取决于监测的目的首先必须进行实地污染调查然后在调查研究的基础上确定监测对象监测项目设计监测网点合理安排采样时间和采样频率选定采样方法和分析测定技术提出监测报告要求制订质量保证措施和方案的实施计划等3根据环境污染的特点说明对近代环境监测提出哪些要求答环境监测是为了环境保护评价环境质量制定环境管理规划措施为建立各项环境保护法规法令条例提供资料信息依据为确保监测结果准确可靠正确判断并能科学反映实际环境监测要满足以下要求代表性完整性可比性准确性精密性4环境监测和环境分析有何区别答环境分析的主要对象是人类因生产活动而排放于环境中的各种污染物质包括大气水体土壤和生物中的各种污染物质分析既可以在现场直接进行环境分析往往只能分析测定局部的短时间的单个的污染物质环境监测就是测定各种代表环境质量标志数据确定环境质量或污染程度及其变化趋势的过程环境监测的内容要比环境分析广泛得多既包含化学物质的污染也包含各种物理因素如噪声振动热能辐射和放射性等污染既包含直接污染也包含间接污染由此可见环境分析与环境监测是两个既有密切联系又互相区别的重要概念环境分析是环境科学的重要先驱之一环境监测是在环境分析的基础上发展起来的环境监测比环境分析包括的范围更广泛更深刻5为什么分光光度法在目前环境监测中还是较常用的方法它有何特点答分光光度法包括红外吸收可见和紫外吸收分光光度等方法红外吸收光谱法也称为红外分光光度法红外吸收光谱最突出的特点是高度的特征性除光学异构体外每种化合物都有自己的红外吸收光谱因此它是有机物聚合物和结构复杂的天然或合成产物定性鉴定和测定分子结构的最有用的3方法之一在生物化学中红外吸收光谱法还可用于快速鉴定细菌甚至可对细胞和活体组织的结构进行研究红外光谱对于固态液态和气态样品均可测定且分析速度快样品用量少分析时不破坏样品由于这些优点红外光谱已成为常规的分析仪器红外分光光度法用于环境监测中的微量污染物的定量分析由于其具有强选择性因此有时不作分离或稍作分离就可对待测组分进行定量测定这一技术的经常应用在大气中工业排放污染物如COSO2NOX有机物等的测定紫外可见分光光度法可测定多种无机和有机污染物质分光光度计结构简单价格低廉易于操作因此易于推广应用现已广泛用于大气水体土壤及生物污染物的监测分析是环境监测最常用的重要方法之一6简述我国环境标准体系构成答我国的环境标准由2级6类组成所谓2级是指我国环境标准分为国家级和地方级2级所谓6类是指环境质量标准污染物排放标准环境基础标准环境方法标准环境标准物质标准和环保仪器及设备标准等6类环境基础标准环境方法标准环境标准物质标准只有国家级标准并且尽量与国际接轨7国家标准和地方标准的关系是什么答环境基础标准环境方法标准环境标准物质标准只有国家级标准国家标准适应全国范围地方标准参照国家标准制定以起到对国家标准的补充完善和具体化的作用地方标准应严于国家标准8制订环保标准的原则是什么是否标准越严越好答环境标准是国家为保护人群健康和维持生态平衡在综合分析自然环境特征的基础上根据国家的环境政策和法规环境污染物的控制技术水平经济条件和社会要求规定环境中污染物的允许含量和污染源排放污染物的数量和浓度等的技术规范环境标准是政策法规的具体体现制定的严格程4度要看当前控制技术水平经济条件和社会要求实际情况并非越严越好第二章一名词解释1可疑数据可能会歪曲试验结果但尚未经检验断定其是离群数据的测量数据2空白试验又叫空白测定是指用蒸馏水代替样品而所加试剂和操作步骤与试验完全相同的测定3精密度是指在一特定条件下重复分析同一样品所得测定值的一致程度由分析的随机误差决定4误差由于被测量的数据形式通常不能以有限位数表示同时由于认识能力不足和科学技术水平的限制等多种因素的影响使得测量值x与真值xi不完全一致这种不一致在数值上的表现即为误差5平行性系指同一实验室中当分析人员分析设备和分析时间都相同时用同一分析方法对同一样品进行的双份或多份平行样品测定结果之间的符合程度6灵敏度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它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7偏差个别测量值xi与多次测量均值x之偏离叫偏差58准确度是指在特定条件下获得的分析结果与真值之间的符合程度9再现性系指在不同实验室分析人员分析设备甚至分析时间都不相同用同一分析方法对同一样品进行多次测定结果之间的符合程度10标准分析方法又称分析方法标准是由权威机构对某分析项目所作的统一的操作技术规定是按照规定的程序和格式编写的文件11比较实验应用具有可比性的不同分析方法对同一样品进行分析将所得测定值互相比较根据其符合程度来估计测定的准确度12离群数据与正常数据不是来自同一分布总体明显歪曲试验结果的测量数据称为离群数据13灵敏度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它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14双样图如果各实验室间不存在系统误差则代表各实验室测定值的点应随机地分布在四个象限中并大致构成一个以y为中心的圆形成双样图15方法运用范围是指某一特定方法检测下限至检测上限之间的浓度范围16校准曲线是用于描述待测物质的测量值与相应的测量仪器的响应量之间的定量关系的曲线17测定限分为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限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619粗差过失误差又称粗差这类误差明显地歪曲测量结果无规律可循是在测量过程中犯了不应有的错误而造成的20质量控制图主要是反映分析质量的稳定性情况以便及时发现某些偶然的异常现象随时采取相应的校正措施21标准物质国际标准化组织ISO将标准物质ReferenceMaterialRM定义为这种物质具有一种或数种已被充分确定的性质这些性质可以用作校准仪器或验证测量方法22真值在某一状态下某量的效应体现出客观值或实际值称为真值xi23随机误差又称偶然误差是由测量过程中多种无法控制的因素随机因素的共同作用产生的随机误差的特点是具有随机性即误差忽大忽小忽正忽负且具对称24系统误差又称偏倚指测量值的总体均值与真值之间的差别是由测量系统中某些恒定因素造成的25协作实验各实验室可应用权威部门制备和分发的标准物质或标准合成样品进行对照分析即在进行环境样品分析的同时平行地对它们进行分析并将分析结果与已知值对照以控制分析结果的准确度26重复性系指在同一实验室内当分析人员分析设备和分析时间中至少有一项不相同时用同一分析方法对同一样品进行的两次或两次以上独立测定结果之间的符合程度27环境质量图用不同的符号线条或颜色来表示各种环境要素的质量或各种环境单元的综合质量的分布特征和变化规律的图7三问答题1为什么在环境监测中要开展质量保证工作它包括哪些内容答1提高监测分析质量保证数据准确可靠且具有可比性2避免出现调查资料互相矛盾数据不能利用的现象将由于仪器故障及各种干扰影响导致数据的损失降至最低限度避免造成环境监测过程中的人力物力和财力的浪费3保证监测系统具备法律上的意义避免由错误的监测数据导致环境保护对策的失误4环境监测是一项高度综合性的复杂任务它所涉及的工作对象是十分复杂的环境系统所涉及的学科门类较多通过质量控制和质量保证使之协调一致5一个实验室或一个国家是否开展质量保证活动是表征该实验室或国家环境监测水平的重要标志环境监测中的质量保证工作主要包括a制定合理的监测计划b根据需要和可能经济成本和效益确定对监测数据的质量要求c规定相应的监测和校准试剂和标准物质的认证及选择分析测量方法质量控制程序数据的记录数据处理编制报告技术培训和技术考核实验室的清洁和安全等d编写有关的文件标准规范指南手册等2质量控制可以分为哪两个部分各有何目的答实验室内部质量控制是实验室自我控制质量的常规程序以便及时发现问题采取相应校正措施内容包括空白试验校准曲线核查仪器设备的定期标定平行样分析加标样分析密码样品分析和编制质量控制图等实验室外部质量控制一般由常规监测之外的有经验人员来执行以便对数据质量进行独立的评价常用的方法有分析测量系统的现场评价和分析标准样品进行实验室间的评价目的是协助各实验室发现问题提高监测分析质量3为什么在环境监测中必须采用国家规定的标准方法并严格按规范操作答编制和推行标准分析方法的目的是为了保证分析结果的重复性再现性和准确性不但要求同8一实验室的分析人员分析同一样品的结果要一致而且要求不同实验室的分析人员分析同一样品的结果也要一致4标准物质具有哪些特点用途是什么答特点1标准物质的基体组成与被测样品的组成越接近越好这样可以消除方法基体效应引入的系统误差2标准物质的准确度应比被测样品预期达到的准确度高310倍3分析方法的精密度是被测样品浓度的函数所以要选择浓度水平适当的标准物质4取样量不得小于标准物质证书中规定的最小取样量用途1评价监测分析方法的准确度和精密度研究和验证标准方法发展新的监测方法2校正并标定监测分析仪器发展新的监测技术3在协作实验中用于评价实验室的管理效能和监测人员的技术水平从而加强实验室提供准确可靠数据的能力4把标准物质当作工作标准和监控标准使用5通过标准物质的准确度传递系统和追溯系统可以实现国际同行间国内同行间以及实验室间数据的可比性和时间上的一致性6作为相对真值标准物质可以用作环境监测的技术仲裁依据7以一级标准物质作为真值控制二级标准物质和质量控制样品的制备和定值也可以为新类型的标准物质的研制与生产提供保证5何谓准确度何谓精密度怎样表示它们在监测质量管理中有何作用答准确度是指在特定条件下获得的分析结果与真值之间的符合程度准确度由分析的随机误差和系统误差决定它能反映分析结果的可靠性准确度用绝对误差或相对误差表示绝对误差xxi相对误差精密度是指在一特定条件下重复分析同一样品所得测定值的一致程度由分析的随机误差决定精密度用96灵敏度检测度和测定限有何不同答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它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检测限是指某一分析方法在给定的可靠程度内可以从样品中检测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有浓度高于空白的待测物质测定限分为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限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7试述监测误差产生的原因及减少的办法答产生影响监测数据质量的误差主要来源于下述6个方面参见图34a分析人员b监测分析方法和监测分析仪器c样品如样品的稳定均匀与否d试剂包括有关的实验用水和用气e标准如砝码基准试剂标准物质f环境如空气的洁净度环境温度容器的洁净度等在监测过程或测量系统中如果发现了误差的存在确定了误差的来源和类型判断了误差的方向并且估计了误差的大小总是可以减小测量系统的误差的因此发现误差是减小误差的前提如何发现误差的存在确定其性质和来源进而制定减小误差的措施这是质量保证工作中研究的重点这些办法包括测量技术手段和数理统计手段以及这两者的结合8何谓监测质量控制图它起什么作用答质量控制图主要是反映分析质量的稳定性情况以便及时发现某些偶然的异常现象随时采取相应的校正措施质量控制图以横轴表示分析日期或样品序号纵轴表示要控制的统计量中心线是受10控制的统计量的均值上下控制限是质量评定和采取措施的标准第3章水和污水监测一名词解释1水体污染是指由于人类的生产和生活活动将大量的工业污水生活污水农业回流水及其他废物未经处理排入水体使排入水体的污染物的含量超过了一定程度使水体受到损害直至恶化水体的物理化学性质和生物群落生态平衡发生变化破坏了水体功能降低水体的使用价值2控制断面常称污染监测断面表明河流污染状况与变化趋势与对照断面比较即可了解河流污染状况3对照断面为水体中污染物监测及污染程度提供参比对照而设置能够了解流入监测河段前水体水质状况4瞬时水样是指在某一时间和地点从水体中随机采集的分散水样5混合水样是指在同一采样点于不同时间所采集的瞬时水样的混合水样6消减断面表明河流被污染后经过河流水体自净作用后的结果7加标样取一组平行水样在其中一份中加入一定量的被测标准物溶液两份水样均按规定方法处理8综合水样把不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合后所得到的样品119化学需氧量简称COD是指在一定条件下用一定的强氧化剂处理水样所消耗的氧化剂的量以氧的mgL1表示它是指示水体被还原性物质污染的主要指标10高锰酸钾指数以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学需氧量COD值称为高锰酸钾指数11生化需氧量简称BOD是指由于水中的好氧微生物的繁殖或呼吸作用水中所含的有机物被微生物生化降解时所消耗的溶解氧的量12总需氧量简称TOD是指水中能被氧化的物质主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所需要的氧量结果以O2的mgL表示13平均比例混合水样即在污水流量不稳定时在不同时间依据流量大小按比例采集污水样混合而成的水样14酸度是指水样中所有能与强碱发生中和反应物质的总量15pH是溶液中氢离子的活度的负对数即pHlgH随水温的变化而变化16真色水的颜色可分真色和表色水中悬浮物质完全移去后呈现的颜色称为真色17碱度是指水样中所有能与强酸发生中和反应物质的总量18臭阈值用无臭水将水样不断稀释至分析人员刚刚闻到气味时的浓度叫臭阈浓度水样稀释到臭阈浓度时的稀释倍数19总残渣在一定温度下将溶液蒸发并烘干后剩下来的残留物质它是过滤性残渣和非过滤性残渣的总和1220总可滤残渣系指能通过滤器并于103105烘干至恒重的固体21总不可滤残渣即悬浮物SS系指剩留在滤器上并于103105温度下烘至恒重的固体22浊度是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度水的浊度是反映水质优劣的一个十分重要的指标我国规定采用1L蒸馏水中含1mg二氧化硅为一个浊度单位23透明度指水样的澄清程度水中悬浮物和胶体颗粒物越多其透明度就越低24溶解氧溶解于水中的分子态氧称为溶解氧DO25总有机碳简称TOC是以碳的含量表示水体中有机物质总量的综合指标二问答题1水体监测对象有哪些答分为环境水体监测和水污染源监测环境水体包括地表水和地下水水污染源包括生活污水医院污水和各种工业废水2水体监测方法有哪几类答国家标准分析方法统一分析方法等效方法三类3怎样制订地面水体水质的监测方案以河流为例说明如何设置监测断面和采样点答监测方案一布点前实地考察二设置采样断面和取样点三取样四水样测定五测试报告监测断面设置1对照断面一般河段只设一个对照断面设在进入城市工业区废水排放口的上游即基本不受本地区污染影响之处反映进入本地区河流水质的初始情况2净化断13面削减断面污染状况明显减缓的断面这种断面常设在城市或工业区最后一个排污口下游1500m以外的河段上3控制断面评价监测河段两岸污染源对水体水质影响而设置的控制断面应设在a排污区下游较大支流汇入前的河口处b排污口下游5001000m处c湖泊或水库的出入河口及重要河流入海口处d对特殊要求的地区如风景游览区自然保护区与水源有关的地方病发病区严重水土流失区等的河段上也应设置控制断面4背景断面设在基本上未受人类活动影响的河段采样垂线设置河宽50m一条中泓垂线河宽50100m左右各一条河宽1001000左中右各一条河宽1500m5条以上等距离垂线采样位置与数目水深5m一个样水面下0305m水深510m二个样水面下0305m处和河底以上05m处水深1050m三个样水面下0305m处和河底以上05m处12水深处水深50m酌情增加采样点数4对于工业废水排放源怎样布设采样点答a一类污染物在环境或动植物体内蓄积对人体健康产生长远不良影响的物质主要有汞镉砷铅六价铬和有机氯化合物和强致癌物质等在车间或车间设备废水排放口设置采样点监测b二类污染物其长远不良影响小于第一类污染物在工厂废水总排放口布设采样点监测这类污染物主要有悬浮物硫化物挥发酚氰化物有机磷化合物石油类铜锌氟的无机化合物硝基苯类苯胺类等c已有废水处理设施的工厂在处理设施的排放口布设采样点为了解废水处理效果可在进出口分别设置采样点d在排污渠道上采样点应设在渠道较直水量稳定上游无污水汇入的地方5水样有哪几种保存方法试举几个实例说明怎样根据被测物质的性质选用不同的保存方法答保存方法一冷藏温度在4左右二冷冻温度在20左右三化学方法加生物抑制剂加入酸或碱加入氧化剂或还原剂例硫化物可保存时间24h必须现场固定14BOD在25下暗处冷藏亚硝氮在25下暗处冷藏6水样在分析测定之前为什么进行预处理预处理包括哪些内容答水样的预处理是环境监测中的一项重要的常规工作其目的是去除组分复杂的共存干扰成分含量底形态各异的组分处理到适合于监测的含量和形态常用的水样预处理方法有消解富集和分离方法7水样的电导率和其含盐量有何关系答水溶液的电阻随着离子数量的增加而减少电导率与溶液中离子含量大致成比例地变化电导率的测定可以间接地推测离解物质总浓度其数值与阴阳离子的含量有关因此电导率常用于推测水中离子的总浓度或含盐量8冷原子吸收法和冷原子荧光法测定水样中汞在原理测定流程和仪器方面有何主要相同和不同之处答冷原子吸收法汞蒸气对波长为2537nm的紫外光有选择性吸收在一定的浓度范围内吸光度与汞浓度成正比水样中的汞化合物经酸性高锰酸钾热消解转化为无机的二价汞离子再经亚锡离子还原为单质汞用载气或振荡使之挥发该原子蒸气对来自汞灯的辐射显示出选择性吸收冷原子吸收专用汞分析仪器主要由光源吸收管试样系统光电检测系统指示系统等主要部件组成光源的作用是产生供吸收的辐射多数仪器用低压汞灯作光源也有用空心阴极灯的低压汞灯的辐射光谱中的2537nm的能量占75左右故专用汞分析仪中采用低压汞灯比空心阴极等更合适吸收管相当于分光光度计的比色管盛放汞原子蒸气吸收管的体积形状和仪器分析灵敏度有密切关系15直径越小长度越长灵敏度越高冷原子荧光法冷原子荧光法是在原子吸收法的基础上发展起来的是一种发射光谱法汞灯发射光束经过由水样所含汞元素转化的汞蒸汽云时汞原子吸收特定共振波的能量使其由基态激发到高能态而当被激发的原子回到基态时将发出荧光通过测定荧光强度的大小即可测出水样中汞的含量这是冷原子荧光法的基础检测荧光强度的检测器要放置在和汞灯发射光束成直角的位置上冷原子荧光法简单线性范围广灵敏度高干扰少能测出1109gL1级的汞9试列出用火焰原子吸收分光光度法测定水样中镉铜铅锌的要点它们之间是否会相互干扰为什么答直接吸入火焰原子吸收分光光度法测定将样品或消解处理好的试样直接吸入火焰火焰中形成的原子蒸气对光源发射的特征电磁辐射产生吸收将测得的样品吸光度和标准溶液的吸光度进行比较确定样品中被测元素的含量清洁水样可不经预处理直接测定污染的地面水和废水需用硝酸或硝酸高氯酸钾消解并进行过滤定容本法适用于测定地面水地下水和废水中的镉铅铜和锌不会相互干扰因为火焰中形成的不同原子蒸气对对应原子光源发射的特征电磁辐射产生吸收10试比较用双硫腙分光光度法测定水样中铅镉锌的原理显色条件等有何异同之处答铅在pH为8595的氨性柠檬酸盐氰比物的还原性介质中铅与双硫腙形成可被三氯甲烷或四氯化碳萃取的淡红色的双硫腙铅螯合物镉双硫腙分光光度法是利用镉离子在强碱性条件下与双硫腙生成红色螯合物用三氯甲烷萃取分离后于518nm波长处测其吸光度16锌在pH4055的乙酸缓冲介质中锌离子与双硫腙反应生成红色螯合物用四氯化碳或二氯甲烷萃取后于其最大吸收波长535nm处测其经空白校正后的吸光度用标准曲线法定量相同处都是用有机溶剂萃取显色剂相同生成有色螯合物不同处缓冲介质不同酸碱度不同显色颜色不同测定波长不同11怎样用分光光度法测定水样中的六价铬和总铬答六价铬的测定在酸性介质中六价铬与二苯碳酰二肼DPC反应生成紫红色络合物其色度在一定浓度范围内与含量成正比于540nm波长处进行比色测定利用标准曲线法求水样中铬的含量当取样体积为50mL使用光程为30mm比色皿方法的最低检出浓度为0004mgL1铬使用光程为10mm比色皿测定上限为1mgL1铬总铬的测定由于三价铬不与二苯碳酰二肼反应因此必须先将水样中的三价铬氧化成六价铬后再用比色法测得水中的总铬酸性高锰酸钾氧化法在酸性溶液中首先将水样中的三价铬用高锰酸钾氧化成六价铬过量的高锰酸钾用亚硝酸钠分解过剩的亚硝酸钠为尿素所分解得到的清液用二苯碳酰二肼显色于540nm处进行分光光度测定12怎样采集测定溶解氧的水样说明电极法和碘量法测定溶解氧的原理怎样消除干扰两种方法各有什么优缺点答测定溶解氧水样的采样原则是避免产生气泡防止空气混入所以要用溶解氧瓶或具塞磨口瓶采集碘量法在水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾溶液水中的溶解氧将二价锰氧化成四价锰并生成氢17氧化物沉淀加酸后沉淀溶解四价锰又可氧化碘离子而释放出与溶解氧量相当的游离碘以淀粉为指示剂用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的碘可计算出溶解氧含量消除干扰当水中含有氧化性物质还原性物质及有机物时会干扰测定应预先消除并根据不同的干扰物质采用修正的碘量法叠氮化钠修正法亚硝酸盐会干扰碘量法测定溶解氧可用叠氮化钠将亚硝酸盐分解后再用碘量法测定需要注意的是采样时要同时记录水温和气压p如果水样中含有大于01mgL1的游离氯则应预先加硫代硫酸钠去除如果含有藻类悬浮物或活性污泥之类的生活絮凝体则必须经预处理否则会干扰测定的准确性氧电极法溶解氧电极通常是聚四氟乙烯薄膜电极根据其工作原理分为极谱型和原电池型两种电极腔内充入氯化钾溶液聚四氟乙烯薄膜将内电解液和被测水样隔开溶解氧通过薄膜渗透扩散当两极间加上0508V固定极化电压时水样中的溶解氧扩散通过薄膜并在阴极上还原产生与氧浓度成正比的扩散电流溶解氧与电流成线性关系因而只要测得还原电流就可以求出水样中溶解氧的浓度溶解氧电极法不受水样色度浊度及化学滴定法中干扰物质的影响快速简便适用于现场测定易于实现自动连续测量13简要说明用异烟酸吡唑啉酮分光光度法测定水样中氰化物的原理答异烟酸吡唑啉酮分光光度法原理调节pH至中性氰离子与氯胺T反应生成氯化氰CNCl氯化氰再与异烟酸作用经水解生成戊烯二醛与吡唑啉酮进行缩合反应生成蓝色染料在638nm下进行测定14在测定水中氟化物时为何在测定溶液中加入总离子强度调节剂TISAB用何种方法测定可以不加TISAB为什么答氟离子选择电极是一种以氟化镧LaF3单晶片为敏感膜的传感器Al3Fe3等高价阳离18子及H对测定有干扰碱性溶液中氢氧根离子浓度大于氟离子浓度的110时也有干扰常采用加入总离子强度调节剂TISAB的方法消除TISAB是一种含有强电解质络合剂pH缓冲剂的溶液其作用是消除标准溶液与被测溶液的离子强度差异使离子活度系数保持一致用氟试剂分光光度法滴定法目视比色法离子色谱法等测定可以不加TISAB因为不需要消除标准溶液与被测溶液的离子强度差异不必使离子活度系数保持一致15欲测定某水样中的亚硝酸盐氮和硝酸盐氮试选择适宜的测定方法列出测定要点答水中亚硝酸盐的测定方法通常采用N1萘基乙二胺分光光度法发生重氮偶联反应使生成红紫色染料方法灵敏选择性强亚硝酸盐在水中可受微生物等作用而很不稳定在采集后应尽快进行分析必要时以冷藏抑制微生物的影响硝酸盐在无水存在情况下与酚二磺酸反应生成硝基二磺酸酚于碱性溶液中又生成黄色的硝基酚二磺酸三钾盐于410nm处测定16测定氰化物的水样如何进行预处理答常用的蒸馏方法有以下两种调节水样pH值为4加入酒石酸和硝酸锌加热蒸馏则简单氰化物及部分络合氰化物如ZnCN24以氰化氢形式被蒸馏出来用氢氧化钠溶液吸收取此蒸馏液测得的氰化物为易释放的氰化物在pH2的条件下加入磷酸和EDTA加热蒸馏此时可将全部简单氰化物和除钴氰络合物外的绝大部分络合氰化物以氰化氢的形式蒸馏出来用氢氧化钠溶液吸收取该蒸馏液测得的结果为总氰化物17测定水中硫化物时如何去除干扰答1沉淀法19沉淀法是最常用的样品保存方法原理是利用Zn2Cd2等离子将S2转化成ZnSCdS沉淀再利用过滤或离心分离出沉淀从而使待测成分与样品基体分离而消除干扰为了避免水样中有些干扰物如有色物悬浮物还原物等因共沉淀或沉淀吸附原因而使硫化物分离不完全可将分离出的硫化物沉淀于酸性条件下用气体吹出硫化氢以碱性溶液吸收后测定去除干扰的效果更佳2吹气法吹气法是利用硫化物在酸性中不稳定极易转化成硫化氢气体逸出实现待测成分与样品基体分离的影响吹气法的因素主要有酸溶液和载气的种类和纯度载气流速和吹气时间吸收液以及反应装置和吸收装置等如用碘量法测定则本法不能消除在酸性环境中能挥发的还原性物质如亚硫酸盐的干扰18说明测定水样BOD5的原理怎样估算水佯的稀释倍数怎样应用和配制稀释水和接种稀释水答生化需氧量BOD是指由于水中的好氧微生物的繁殖或呼吸作用水中所含的有机物被微生物生化降解时所消耗的溶解氧的量微生物分解有机物是一个缓慢的过程要把可分解的有机物全部分解掉常需要20天以上的时间通常规定20时5天中所消耗氧量以BOD5表示单位为mgL1稀释倍数的确定a地面水可由测得的高锰酸盐指数乘以适当的系数求出稀释倍数b工业废水可由重铬酸钾法测得的COD值确定通常需作三个稀释比即使用稀释水时由COD值分别乘以系数00750150225即获得三个稀释倍数使用接种稀释水时则分别乘以0075015和025获得三个稀释倍数为了保证培养的水样中有足够的溶解氧稀释水要充氧至饱和或接近饱和为此将蒸馏水放置较长时间或者用人工曝气和纯氧充氧的办法使溶解氧达到饱和稀释水中应加入一定量的无机营养物质磷20酸盐钙镁铁盐等以保证微生物生长时的需要对于不含或少含微生物的工业废水在测定BOD5时应进行接种以引入能分解废水中有机物的微生物当废水中存在难于被一般生活污水中的微生物以正常速度降解的有机物或含有剧毒物质时应接种经过驯化的微生物19怎样用重量法和紫外分光光度法测定水中的矿物油影响其测定准确度的因素有哪些答重量法的测定原理是以硫酸酸化水样用石油醚萃取矿物油然后蒸发除去石油醚称量残渣重计算矿物油含量重量法测定的是酸化样品中可被石油醚萃取的且在试样过程中不挥发的物质总量溶剂去除时使得轻质油有明显损失由于石油醚对油有选择地溶解因此石油中较重的组分可能不被溶剂萃取而无法测定重量法是最常用的方法它不受油品种的限制但操作繁琐受分析天平和烧杯重量的限制灵敏度低只适用于测定10mgL1以上的含油水样紫外分光光度法带有苯环的芳香族化合物的主要吸收波长为250260nm带有共轭双键的化合物主要吸收波长为2l5230nm原油的测定可选吸收峰波长为225nm和254nm轻质油可选225nm测定时将水样用硫酸酸化加氯化钠破乳化然后用石油醚萃取脱水定容标准油用受污染地点水样石油醚萃取物不同油品特征吸收峰不同如难以确定测定波长时可用标准油样在波长215300nm之间的吸收光谱采用其最大吸收峰的波长一般在220225nm之间20测定底质有何意义采样后怎样进行制备常用哪些分解样品的方法各适用于什么情况答底质即水体底部的沉积物污染物质进入水体引起的反映难降解物质主要是重金属的积累情况能很好记录水体污染的历史及潜在危险底质对水质水生生物有着明显的影响是天然水体是否被污染及污染程度的重要标志是水质监测的重要组成部分制备底质的脱水自然风干离心分离真空冷冻干燥无水硫酸钠脱水和底质的筛分分解底质的方法全量分解法适用于测定底质中元素含量水平及随时间变化和空间分布的样品分解硝酸分解法适用于了解底质污染状况的样品分解水浸取法适用于了解底质中重金属向水体释放情况的样品分解21第4章土壤污染监测一名词解释1土壤背景值土壤背景值是指在未受或少受人类活动影响下尚未受或少受污染和破坏的土壤中元素的含量2土壤剖面指地面向下的垂直土体的切面在垂直切面上可观察到与地面大致平行的若干层具有不同颜色性状的土层3湿法消化又称湿法氧化它是将土壤样品与一种或两种以上的强酸共同加热浓缩至一定体积使有机物分解成二氧化碳和水除去4干法灰化又称燃烧法或高温分解法根据待测组分的性质选用铂石英银镍或瓷坩埚盛放样品将其置于高温电炉中加热控制温度450550灼烧到残渣呈灰白色使有机物完全分解取出坩埚冷却用适量2硝酸或盐酸溶解样品灰分过滤滤液定容备用5溶剂提取用溶剂将待测组分从土壤样品中提取出来提取液供分析用6碱融法常用的有碳酸钠碱熔法和偏硼酸锂LiBO2熔融法碱熔法的特点是分解样品完全缺点是添加了大量可溶性盐容易引入污染物质有些重金属如CdCr等在高温熔融易损失如450Cd易挥发损失在原子吸收和等离子发射光谱仪的喷燃器上有时会有盐结晶析出并导致火焰的分子吸收使结果偏高二问题1简述土壤主要组成22答土壤的组成十分复杂土壤是由固液气三相物质组成的疏松多孔性体其基本组成可划分为矿物质有机质水分或溶液空气和土壤微生物五种成分其中土壤矿物质占土壤总量的90以上加上土壤有机质可以说土壤是以固态物质为主的多相复杂体系从土壤的化学组成上看土壤中含有的常量元素有碳氢硅氮硫磷钾铝铁钙镁等含有的微量元素有硼氯铜锰铝钠钒锌等从环境污染角度看土壤又是藏纳污垢的场所常含有各种生物的残体排泄物腐烂物以及来自大气水及固体废物中的各种污染物农药肥料残留物等2土壤污染有何特点答与水空气污染相比土壤污染具有以下特点a土壤污染比较隐蔽与水和大气的污染相比土壤污染对人体的影响往往是通过农作物如粮食蔬菜水果等间接发生的从开始受污染到导致后果是一个很长时间的间接逐步积累的隐蔽过程b土壤被污染和破坏以后很难恢复土壤的污染和净化过程需要相当长的时间而且重金属的污染是不可逆的过程土壤一旦被污染后很难恢复有时被迫改变用途或放弃c污染后果严重严重的污染通过食物链危害动物和人体甚至使人畜失去赖以生存的基础d土壤污染的判定比较复杂3如何布点采集污染土壤样品答在调查研究基础上选择一定数量能代表被调查地区的地块作为采样单元01302公顷在每个采样单元中布设一定数量的采样点同时选择对照采样单元布设采样点为减少土壤空间分布不均一性的影响在一个采样单元内应在不同方位上进行多点采样并且均匀混合成为具有代表性的23土壤样品对于大气污染物引起的土壤污染采样点布设应以污染源为中心并根据当地的风向风速及污染强度系数等选择在某一方位或某几个方位上进行采样点的数量和间距根据调查目的和条件而定通常在近污染源处采样点间距小些在远离污染源处间距大些对照点应设在远离污染源不受其影响的地方由城市污水或被污染的河水灌溉农田引起的土壤污染采样点应根据灌溉水流的路径和距离等考虑总之采样点的布设既应尽量照顾到土壤的全面情况又要视污染情况和监测目的而定以下为几种常用采样布点方法a对角线布点法见图a该法适用于面积小地势平坦的污水灌溉或受污染河水灌溉的田块布点方法是由田块进水口向对角线引一斜线将此对角线三等分在每等分的中间设一采样点即每一田块设三个采样点根据调查目的田块面积和地形等条件可做变动多划分几个等分段适当增加采样点图中记号u8221X作为采样点b梅花形布点法见图b该法适用于面积较小地势平坦土壤较均匀的田块中心点设在两对角线相交处一般设510个采样点c棋盘式布点法见图c这种布点方法适用于中等面积地势平坦地形完整开阔但土壤较不均匀的田块一般设10个以上采样点此法也适用于受固体废物污染的土壤因为固体废物分布不均匀应设20个以上采样点d蛇形布点法见图d这种布点方法适用于面积较大地势不很平坦土壤不够均匀的田块布设采样点数目较多4如何布点采集背景值样品答土壤背景值本底值是确定污染程度的重要依据因此采集土壤背景值样品必须确保是24真实的本底值土壤背景值样品的采样点的选择应能反映开发建设项目所在区域土壤及环境条件的实际情况能代表区域土壤总的特征并远离污染源不在水土流失严重或表土被破坏处设置采样点采样点远离铁路公路至少300m以上选择土壤类型特征明显的地点挖掘土壤剖面要求剖面发育完整层次较清楚且无侵入体同一类型土壤应有35个以上的重复样点以便检验本底值的可靠性与污染土壤采样不同之处同一个样点不强调采集多点的混合样而选择发育典型代表性强的土壤每个采样点均需挖掘土壤剖面进行采样剖面规格一般为长15m宽08m深10m每个剖面采集ABC三层土样过渡层ABBC一般不采样见下图在各层次典型中心部位自下而上采样现场记录实际采样深度当地下水位较高时挖至地下水出露时止在山地土壤土层薄的地区B层发育不完整时只采AC层样干旱地区剖面发育不完整的土壤采集表层020cm中土层50cm和底土层100cm附近的样品5如何制备土壤样品答1土样的风干除了测定游离挥发酚铵态氮硝态氮低价铁等不稳定项目需要新鲜土样外多数项目的样品需经风干后才能进行测定因为风干土样容易混合均匀重复性准确性都比较好风干的方法是将全部土样倒在洗刷干净干燥的塑料薄膜上或瓷盘内进行风干趋半干状态时把土块压碎除去石块残根等杂物后铺成薄层经常翻动在阴凉处使其慢慢风干切忌阳光直接曝晒样品风干处应防止酸碱等气体及灰尘的污染2磨碎与过筛取风干后的土样100200g放在木板上用圆木棍辗碎经反复处理使土样全部通过2mm孔径的筛子将土样混均储于广口瓶内作为土壤颗粒分析及物理性质测定土壤用作化学分析要通过1mm或05mm孔径的过筛根据分析项目不同而对土壤颗粒细度有不同要求土壤监测中称样误差主要25取决于样品混合的均匀程度和样品颗粒的粗细程度即使对于一个混合均匀的土样由于土粒的大小不同其化学成分也不同因此称样量会对分析结果的准确与否产生较大影响3土样保存玻璃材质容器是常用的优质贮器聚乙烯塑料容器也属推荐容器之一该类贮器性能良好价格便宜且不易破损环境监测中用以进行质量控制的标准土样或对照土样则需长期妥善保存储存样品应尽量避免日光潮湿高温和酸碱气体等的影响6土壤预处理方法有哪些答土壤预处理方法测定土壤中的有机物时通常直接用有机溶剂萃取索氏提取超声提取微波提取等测定无机化合物需土壤样品进行溶解溶解土壤样品有酸溶法和碱熔法两大类7如何选择土样贮存器答玻璃材质容器是常用的优质贮器聚乙烯塑料容器也属推荐容器之一该类贮器性能良好价格便宜且不易破损8分析比较土样各种酸式消化法的特点有哪些注意事项消化过程中各种酸起作用答测定土壤中重金属时常选用各种酸及混合酸进行土壤样品的消化消化的作用是a破坏除去土壤中的有机物b溶解固体物质c将各种形态的金属变为同一种可测态为了加速土壤中被测物质的溶解除使用混合酸外还可在酸性溶液中加入其他氧化剂或还原剂土壤样品溶解时常用的混合酸有a王水HClHNO3HNO3和HCl按13体积比进行混合可用于消化测定PbCuZn等组分的土壤样品bHNO3H2SO4由于HNO3氧化性强H2SO4具有氧化性而且沸点高故用该混合酸消化效果较好用此混合酸处理土样时应先将样品润湿再加HNO3消化最后加26H2SO4如果先加H2SO4时因其吸水性强容易引起碳化样品一旦碳化后则不易溶解另外应注意在加热加速溶解时开始低温然后逐渐升温以免因崩溅引起损失消化过程中如发现溶液呈棕色时可再加些HNO3增加氧化作用至溶液清亮止cHNO3HClO4使用HClO4时因其遇大量有机物反应剧烈易发生爆炸和崩溅尤以加热更甚通常先用HNO3处理至一定程度后冷却再加HClO4缓慢加热以保证操作安全样品消化时必须在通风橱内进行且应定期清洗通风橱避免因长期使用HClO4引起爆炸切忌将HClO4蒸干因无水HClO4会爆炸dH2SO4H3PO4这两种酸的沸点都较高H2SO4具有氧化性H3PO4具有络合性能消除Fe等离子干扰第5章大气和废气监测一名词解释1一次污染物由于人类活动直接或间接排入环境的污染物2二次污染物在某种环境条件下一次污染物发生反应改变其原有性质而形成的新污染物3飘尘或PM10粒径小于10m的颗粒物4富集浓缩采样法使大量的样气通过吸收液或固体吸收剂得到吸收或阻留使原来浓度较小的污染物质得到浓缩以利于分析测定5总悬浮颗粒物指悬浮在空气中空气动力学当量直径100微米的颗粒物6可吸入颗粒物粒径小于10m的颗粒物7采样时间采样过程所经过的时间长度278采样效率规定的采样条件下采集污染物的量占其总量的百分比9硫酸盐化速率大气中含硫化合物演变成酸雾和硫酸盐雾的过程10光化学氧化剂总氧化剂物质中除去氮氧化物的其它氧化剂称为光化学氧化剂11总氧化剂大气污染物中将所有能氧化碘化钾溶液的I而析出碘分子I2的物质12总烃包括甲烷在内的碳氢化合物非甲烷烃除甲烷以外的碳氢化合物二问答题1大气中的污染物以哪些形态存在答一般分为分子状态污染物粒子状态污染物两类2大气中污染物的分布有何特点答一时间性大气污染物的浓度变化与污染源的排放规律和气象条件如风速风向大气湍流大气稳定度等有关同一污染源对同一地点在不同时间所造成的地面空气污染浓度往往不同二空间性大气污染物的空间分布也与污染源种类分布情况和气象条件等因素有关质量轻的分子态和气溶胶态污染物高度分散在大气中易被扩散和稀释随时空变化快质量较大的尘汞蒸气等扩散能力差影响范围较大由于大气污染物在空间的分布不均匀因此在大气污染监测工作中应根据监测目的和污染物的空间分布特点选择适当的采样点使结果更具代表性3简要说明制订大气环境污染监测方案的程序28答首先要根据检测目的进行调查研究收集必要的基础资料然后经过综合分析确定监测项目设计布点网络确定采样时间与频率采样方法和监测技术建立质量保证程序和措施提出监测结果报告要求及进度计划等4我国环境监测技术规范对大气污染物例行监测规定要求测定哪些项目答二氧化硫二氧化氮总悬浮颗粒物灰尘自然沉降量硫酸盐化速率5大气采样点的布设有哪几种各主要适用情况答功能区布点法多用于区域性常规监测网格布点法适用于有多个污染源且污染分布比较均匀的地区同心圆布点法主要用于多个污染源构成污染群且大污染源较集中的地区扇形布点法适用于主导风向明显的地区或孤立的高架点源6直接采样法和富集采样法各适用于什么情况怎样提高溶液吸收法的富集效率答直接采样法适用于大气中污染物浓度较高和测定方法灵敏度高的情况下富集采样法使用于大气中的污染物质浓度一般都比较低ppmppb数量级直接采样法往往不能满足分析方法检测限的要求的情况下提高富集效率的方法采用吸收速率高的吸收液样气与吸收液的接触面积7吸收液的选择原则是什么答1与被采集的物质发生不可逆化学反应快或对其溶解度大2污染物质被吸收液吸收后要有足够的稳定时间以满足分析测定所需时间的要求3污染物质被吸收后应有利于下一步分析测定最好能直接用于测定4吸收液毒性小价格低易于购买并尽可能回收利用298填充柱阻留法和滤料阻挡法富集原理有什么不同答填充柱阻留法固体阻留法填充柱是用一根610cm长内径35mm的玻璃管或塑料管内装颗粒状填充剂制成采样时让气样以一定流速通过填充柱则欲测组分因吸附溶解或化学反应而被阻留在填充剂上达到浓缩采样的目的采样后通过加热解吸吹气或溶剂洗脱使被测组分从填充剂上释放出来测定滤料阻留法将过滤材料滤纸滤膜等放在采样夹上用抽气装置抽气则空气中的颗粒物被阻留在过滤材料上称量过滤材料上富集的颗粒物质量根据采样体积即可计算出空气中颗粒物的浓度9怎样用重量法测定大气中总悬浮颗粒物和飘尘为提高测定准确度应该注意控制哪些因素答总悬浮颗粒TSP的测定测定方法GBT154321995中测定总悬浮颗粒物的方法适合于大流量或中流量总悬浮颗粒物采样器进行空气中总悬浮颗粒物的测定测定原理通过具有一定切割特性的采样器以恒速抽取一定体积的空气则空气中粒径小于100m的悬浮颗粒物被截留在已恒重的滤膜上根据采样前后滤膜重量之差及采样体积即可计算TSP的质量浓度滤膜经处理后可进行化学组分测定根据采样流量不同分为大流量采样法1117m3min大流量采样器和中流量采样法50150Lmin低噪声中流量TSP采样器智能中流量TSP采样器一般连续采样24h注意所使用的每张玻璃纤维滤膜在使用前均需用X光片机进行光照检查不得使用有针孔或任何缺陷的滤膜采样可吸入尘飘尘IPPM10的测定根据采样流量不同分为大流量采样重量法和小流量采样重量法流量法使用带有10m以上颗粒物切割器的大流量采样器采样首先使一定体积的大气通过采样器将粒径大于10m的颗粒物分离出去小于10m的颗粒物被收集在预先恒重的滤膜上根据采样前后滤膜重量之差及采样体积即可计算出飘尘的浓度用该法还能进行有机物金属离子和无机盐的分析注意1使用时应定期清扫切割器内的颗粒物2采样时必须将采样头及入口个部件旋紧以免空气从旁侧进入采样器造成测定误差小流量法是我国推荐使用的方法使一定体积的空气通过具有30分离和捕集装置的采样器首先将粒径大于10m的颗粒物租留在撞击挡板的入口挡板内飘尘则通过入口挡板被捕集在预先恒重的滤膜上根据采样气候的滤膜重量之差及采样体积计算飘尘的浓度10简要说明盐酸萘乙二胺分光光度法测定大气中NOx的原理和测定过程分析影响测定准确度的因素答1原理在对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺配成吸收液中大气中的NO2被转变成亚硝酸在冰乙酸存在条件下亚硝酸与对胺基苯磺酸发生重氮化反应再与盐酸萘乙二胺偶合生成玫瑰红色偶氮染料于波长540nm下测定其吸光值2测定a标准曲线的绘制用亚硝酸钠配制系列标准溶液加入等量吸收液显色定容于540nm处测其吸光度以试剂空白为参比绘制标准曲线或计算出单位吸光度相应的NO2微克数b试样溶液的测定按照绘制标准曲线的条件和方法测定采样后的样品溶液吸光度按下式计算气样中NOx的含量11说明非色散红外吸收CO分析仪的基本组成部分及用于测定大气中CO的原理答非分散红外线气体分析仪由红外光源切光器气室光检测器相应的供电放大显示和记录用的电子线路和部件组成原理测定汽车排气需用专用分析仪器根据CO和碳氢化合物对红外光有特征吸收的原理一般采用非色散红外气体分析仪对其进行测定可以直接显示测定结果12根据气相色谱分析流程说明进行定量分析的原理和特点怎样用该方法测定大气中的CO31答测定流程采样用100mL注射器在人的呼吸带高度抽取待测空气样品反复置换三次后抽取100mL样品用橡皮帽封住针头送往实验室待测样品当天分析完毕标准曲线取标准甲烷气用注射器以氮气为底气配制一系列不同浓度的标准气体分别取一定体积注入气相色谱仪得到不同浓度的色谱图测出每一个浓度的峰高作出峰高与浓度之间的关系曲线得到标准曲线与标准曲线同样操作条件下向气相色谱仪注入相同体积的待测样品从色谱图上测出待测样品的峰高由标准曲线查出空气中总碳氢化合物的浓度测定原理载气载着含碳氢化合物C1C8空气试样进入硅烷化玻璃微珠阻尼色谱柱或只在管壁上涂有固定液的空心色谱柱经过玻璃微珠的分离用氢火焰离子化检测器测定其浓度以甲烷浓度计测定方法将CO在氢气流中催化还原甲烷可用氢火焰检测器检测此法有较高的灵敏度同时还能检测CO2和甲烷大气中的COCO2和甲烷经TDX01碳分子筛柱分离后于氢气流中在镍催化剂36010作用下COCO2皆能转化为CH4然后用氢火焰离子化检测器分别测定的上述三种物质其出峰顺序为COCH4CO2测定时先在预定实验条件下用定量管加入各组分的标准气样测其峰高13什么是总氧化剂和光化学氧化剂怎样测定它们的含量答总氧化剂物质中除去氮氧化物的其它氧化剂称为光化学氧化剂大气污染物中将所有能氧化碘化钾溶液的I而析出碘分子I2的物质称为总氧化剂光化学氧化剂的测定采用硼酸碘化钾分光光度法硼酸碘化钾吸收液吸收O3等氧化剂的反应如下O32I2HI2O2H2OI2在352nm下有特征吸收峰用分光光度法测定实际测定时以硫酸酸化的碘酸钾碘化钾溶液作标准溶液以O3计配制标准系列在352nm波长处以蒸馏水为参比测其吸光度或者用最小二乘法建立标准曲线的回归方程式光化学氧化剂浓度计算式A1A0a32光化学氧化剂O3mgm30269CbVnK14怎样用气相色谱法测定大气中的总烃和非甲烷烃分别测定它们有何意义答测定方法大气试样甲烷标准气及除烃净化空气依次通过色谱仪空柱到达检测器可分别得到三种气样的色谱峰设大气试样总烃峰高包括氧峰为ht甲烷标准气样峰高为hs除烃净化空气峰高为ha在相同色谱条件下大气试样甲烷标准气样经GDX502柱分离到达检测器可得到气样中甲烷的峰高hm和甲烷标准气样中甲烷的峰高hs按下式计算总烃甲烷烃和非甲烷烃的含量式中Cs甲烷标准气浓度mgm3分别测定的意义大气中的碳氢化合物主要是甲烷其浓度范围为26mgm3但当大气严重污染时大量增加甲烷以外的碳氢化合物因此测定不包括甲烷的碳氢化合物对判断和评价大气污染具有实际意义15什么是硫酸盐化速率简述其测定原理答大气中含硫化合物演变成酸雾和硫酸盐雾的过程测定方法有二氧化铅重量法碱片重量法碱片铬酸钡分光光度法碱片离子色谱法二氧化铅重量法测定原理大气中的SO2硫酸雾H2S等与二氧化铅反应生成硫酸铅用碳酸钠溶液处理使硫酸铅转化为碳酸铅释放出硫酸根离子再加入BaCl2溶液生成BaSO4沉淀用重量法测定结果以每日在100cm2二氧化铅面积上所含SO3的毫克数表示碱片重量法测定原理用碳酸钾溶液浸渍的玻璃纤维滤纸曝露于大气中碳酸钾与空气中的SO2等反应生成硫酸盐加入BaCl2溶液将其转化为BaSO4沉淀用重量法测定测定结果33表示方法同二氧化铅法碱片铬酸钡分光光度法测定原理采样方法同碱片重量法在弱酸性溶液中采样碱片中的硫酸根离子与铬酸钡悬浊液发生下列交换反应在氨乙醇溶液降低硫酸钡和铬酸钡的溶解度中分离除去硫酸钡及过量铬酸钡反应释放出的黄色铬酸根离子浓度与硫酸根浓度成正比用分光光度法测定测定波长为420nm或372nm碱片离子色谱法测定原理用碱片法采样采样碱片经碳酸钠碳酸氢钠稀溶液浸取注入离子色谱仪测定16压电晶体振荡法和射线吸收法测定飘尘的原理是什么答压电晶体振荡法这种方法以石英谐振器为测定飘尘的传感器通过测量采样后两石英谐振器频率之差f即可得知飘尘浓度当用标准飘尘浓度气样校准仪器后即可在显示屏幕上直接显示被测气样的飘尘浓度射线吸收法该测量方法的原理基于将射线通过特定物质后其强度衰减程度与所透过的物质质量有关而与物质的物理化学性质无关通过测清洁滤带未采尘和采尘滤带已采尘对射线吸收程度的差异来测定采尘量17为什么要进行降水监测一般测定哪些项目答大气降水监测的目的是了解在降雨雪过程中从大气中沉降到地球表面的沉降物的主要组成性质及有关组分的含量一般测定项目pH值电导率KNaCa2Mg2SO42NH4NO3Cl18在烟道气监测中怎样选择采样位置和确定采样点的数目答采样位置的选择应选在气流分布均匀稳定的平直管段上避开弯头变径管三通管及阀门等易产生涡流的阻力构件一般原则是按照废气流向将采样断面设在阻力构件下游方向大于6倍管34道直径处或上游方向大于3倍管道直径处即使客观条件难于满足要求采样断面与阻力构件的距离也不应小于管道直径的15倍并适当增加测点数目采样断面气流流速最好在5ms1以下此外由于水平管道中的气流速度与污染物的浓度分布不如垂直管道中均匀所以应优先考虑垂直管道采样点数目的确定烟道内同一断面上各点的气流速度和烟尘浓度分布通常是不均匀的要根据烟道断面的形状尺寸大小和流速分布情况确定采样点19重量法测定烟气含湿量的原理如何怎样计算其体积百分含量答一定体积的烟气通过装有吸收剂的吸收管吸收管的增重即为所采烟气中的水蒸气重量如图所示装置中的过滤器可防止烟尘进入采样管保温或加热装置可防止水蒸气冷凝U形吸收管由硬质玻璃制常装入的吸收剂有氯化钙氧化钙硅胶氧化铝五氧化二磷过氯酸镁等20烟尘中主要有害组分是什么如何进行测定答有害组分有一氧化碳氮氧化物硫氧化物和硫化氢等测定烟尘包括气溶胶中的有害组分时先用烟尘采样装置将烟尘捕集在滤筒上再用适当的预处理方法将被测组分浸取出来制备成溶液供测定例如烟气中硫酸雾和铬酸雾的测定先将其采集在玻璃纤维滤筒上再用水浸取后测定铅铍等烟尘捕集后用酸浸取出来测定等如果测定烟尘和气体中有害组分的总量应在烟尘采样系统中串接捕集气态组分的吸收瓶然后将二者合并经处理制备成样品溶液测定例如烟气中氟化物总量的测定将烟尘和吸收液于酸溶液中加热蒸馏分离后测定用玻璃纤维滤筒和冲击式吸收瓶串联采集气溶胶态和蒸气态沥青烟用有机溶剂提取后测定21用指示植物监测大气污染的依据是什么举两个实例说明之这种方法有何优点和局限性答指示植物能够对环境中污染物作出定性定量反应故对指示植物的观35察可以判断大气污染情况地衣在00150105ppm二氧化硫下无法生存但反应慢另有二氧化硫SO2污染指示植物主要有紫花苜蓿棉株元麦大麦小麦大豆芝麻荞麦辣椒菠菜胡萝卜烟草百日菊麦杆菊玫瑰苹果树雪松马尾松白杨白桦杜仲腊梅等氟化物污染指示植物主要有唐菖蒲金荞麦葡萄玉簪杏梅榆树叶郁金香山桃树金丝桃树慈竹等二氧化氮NO2污染指示植物主要有烟草番茄秋海棠向日葵菠菜等O3的指示植物烟草矮牵牛花马唐花生马铃薯洋葱萝卜丁香牡丹等Cl2的指示植物白菜菠菜韭菜葱菜豆向日葵木棉落叶松等氨的指示植物紫藤小叶女贞杨树悬铃木杜仲枫树刺槐棉株芥菜等PAN的指示植物繁缕早熟禾矮牵牛花等优点方便经济美观等局限性指示植物不能在所有地理位置中都能生存一般也只是定性反应难以形成量化指标第6章生物污染监测36一名词解释1生物富集也称生物浓缩是指生物体从生活环境中不断吸收低剂量的有害物质并逐渐在体内浓缩或积累的能力2消解法测定生物样品中的微量金属和非金属元素时都要将其大量有机物基体分解使待测组分转化成简单的无机化合物或单质后进行测定这种方法称为消解法分干法与湿法消解两种3利用生物对环境毒物污染物的反应变化及变化程度作为监测评价环境质量变化受污染程度的依据称为生物监测4指示生物被用来监测评价环境质量及其变化污染程度的生物称作指示生物6细菌总数是指lmL水样在营养琼脂培养基中于37经24h培养后所生长的细菌菌落的总数7总大肠菌群是指那些能在3748h之内使乳糖发酵产酸产气需氧及兼性厌氧的革兰氏阴性的无芽孢杆菌以每升水样中所含的大肠菌群的数目表示二问题1生物是怎样被污染的进行生物污染监测有何重要意义答生物受污染的途径主要有表面附着生物吸收和生物积累三种形式表面附着指污染物附着在生物体表面的现象如污染物附着在植物叶面或动物的皮毛上等污染物的附着量与这些生物的表面积大小表面性质及污染物的性质状态有关生物吸收环境中的污染物进入生物体主动吸收生物体的代谢作用某些物质的吸收过程被动吸收生物体内外存在的浓度差溶质通过扩散作用进入体37内的吸收过程生物积累污染物质通过各种途径进入生物体后传输分布到肌体的不同部位并在体内降解转化消失或蓄积意义通过对生物体有害物质的检测及时掌握和判断对生物的污染情况和程度以采取保护措施改善生物的生存环境2简要说明污染物质进入动植物体后主要有哪些分布和蓄积规律答从土壤和水体吸收污染物的植物分布规律和残留含量为根茎叶穗壳种子作物种类不同不符合此规律残留物分布与污染物性质有关渗透性小农药果皮渗透性大果肉从大气吸收污染物叶部分布多3怎样采集植物样品和根据监测项目的特点进行制备答采集生物样品时必须注意样品的代表性典型性和适时性代表性系指采集代表一定范围污染情况的样品对植物样品的采集要求对污染源的分布污染类型植物的特征地形地貌灌溉出入口等因素进行综合考虑选择合适的地段作为采样区采用适宜的方法布点确定代表性的植株典型性系指所采集的植株部位要能充分反映通过监测所要了解的情况根据要求分别采集植株的不同部位如根茎叶果实不能将各部位样品随意混合适时性系指在植物不同生长发育阶段施药施肥前后适时采样监测植物样品制备要根据分析项目的要求按植物特性用不同方法进行选取例如果实块根块茎瓜类样品洗净后切成四块或八块据需要量各取每块的18或116混合成平均样粮食种子等经充分混匀后平摊于清洁的玻璃板或木板上用多点取样或四分法多次选取得到缩分后的平均样最后对各个平均样品加工处理制成分析样品4一般从动物的哪些部位采样为什么从这些部位采样38答动物的尿液血液唾液胃液乳液粪便毛发鳞皮骨骼和脏器等均可作为检验环境污染物的样品绝大多数毒物及其代谢产物主要由随尿液排出尿液收集方便因此尿检在医学临床检验中应用较广泛血液的检验可以判断动物受金属毒物及非金属毒物如微量铅汞氟化物酚等危害情况通过检测蓄积在毛发和指甲中残留的污染物质可以判断历史的受污染情况动物即使已脱离与污染物接触或停止摄入污染食物血液和尿液中污染物含量已下降但在毛发和指甲中仍容易检出头发中的汞砷等含量较高样品容易采集和保存故在医学和环境分析中应用较广泛采用动物的组织和脏器作为检验样品对调查研究环境污染物在肌体内的分布蓄积毒性和环境毒理学等方面的研究都有一定的意义5欲分别测定生物样品中的无机污染物质和有机污染物质各自选用哪些预处理方法概括方法要点答生物样品的预处理有消解和灰化提取和浓缩等方法1消解和灰化测定生物样品中的微量金属和非金属元素时都要将其大量有机物基体分解使待测组分转化成简单的无机化合物或单质后进行测定通常分解有机物的方法有酸式消解和灰化近年来应用增压溶样法分解有机物样品和难分解的无机物样品有所发展该方法将生物样品放入外包不锈钢壳的聚四氟乙烯坩埚内加入混合酸或氢氟酸在140160保温26h即可将有机物分解获得清亮的样品溶液微波消解技术的发展可使样品预处理时间大为缩短对于不易挥发的待测组分灰化法分解可不使用或少使用化学试剂并可处理较大称量的样品有利于提高测定微量元素的准确度对于易挥发组分的测定可以采用氧瓶燃烧法进行灰化处理2提取和分离测定生物样品中的农药石油烃酚等有机污染物时需要用溶剂对待测组分进行提取净化和浓缩提取的方法有浸取液液萃取索氏提取气提等3净化与浓缩生物样品的净化可以采用柱色谱方法进行分离净化吸附剂分为无机吸附剂和有机吸附剂常用的无机吸附剂有硅酸镁氧化铝活性炭硅藻土等有机吸附剂有纤维素高分子微球网状树脂等用经活化的硅酸镁制备的层析柱是分离农药常用的净化柱生物样品用有机溶剂提取后由于稀释作用其中的污染物浓度仍达不到分析方法的要求需要进行浓缩常用的浓缩39方法有蒸馏或减压蒸馏法KD浓缩器浓缩法蒸发法等其中KD浓缩器法是浓缩有机污染物的常用方法6用脂肪提取器提取生物样品中有机污染组分与其他提取方法相比有何优缺点答索氏Soxhlet提取器是一种自动溶剂萃取技术提取方法是将制备好的生物样品放入滤筒中或用滤纸包裹置于提取筒内在蒸馏烧瓶中加入适当的溶剂连接好回流装置并在水浴上加热溶剂蒸气经侧管进入冷凝器凝集的溶剂滴入提取筒对样品进行浸泡取当提取筒内溶剂液面超过虹吸管的顶部时就自动流回蒸馏瓶内如此重复进行因为样品总是与纯溶剂接触所以提取效率较高7怎样用原子吸收分光光度法测定粮食中的铅和镉答用原子吸收分光光度法测定粮食中的铅粮食用HNO3HCLO4湿法消解试液中的Pb2用APDCMIDK络合萃取火焰或石墨炉法原子化铅空心阴极灯于2833nm测吸光度用原子吸收分光光度法测定粮食中的镉粮食用HNO3HCLO4湿法消解试液中的Cd2在pH4245与APDC生成络合物用MIDK萃取在空气乙炔火焰或石墨炉中原子化镉空心阴极灯于22880nm测吸光度8怎样用氟离子选择电极法测定植物样品中的总含氟量称取适量粉碎过40目筛的样品置于50mL容量瓶中加盐酸密闭浸泡提取1h应尽量避免样品粘于瓶壁上提取后加缓冲剂加水至刻度混匀备用用氟离子选择电极按标准曲线定量注意事项本法不适于脂肪含量高而又未经灰化的样品提取时应尽量避免样品粘于瓶壁上在搅拌下更换23次水待电位值平衡后才可进行测定第七章噪声监测一名词解释401声强级将声强与基准声强I0之比的对数值用LI表示2声压级噪声的强度也可以用声压级来表示的3声功率级4分贝是指两个相同的物理量例A1和A0之比取以10为底的对数并乘以10或205响度级人们把1KHz纯音时声强的分贝数称为这条等响曲级的响度级6等效连续A声级等效于在相同的时间间隔T内与不稳定噪声能量相等的连续稳定噪声的A声级7声级计是一种主观性的电子仪器把声信号转换成电信号可以模拟人耳对声波反应速度的时间特性对高低频有不同灵敏度的频率特性以及不同响度时改变频率特性的强度特性8累计百分声级在一段时间内进行多次的随机取样然后对测到的不同噪声级作统计分析取它的累计统计概率值来评价这个噪声9昼夜等效声级一般的环境噪声标准夜间总比白天严格10dB因而在夜间测得的等效声级上加10dB后再与昼间等效声级作能量平均来得到昼夜等效声级10噪声污染级噪声污染级是以等效连续声级为基础加上一项表示噪声变化幅度的量它更能反映实际噪声污染程度一般用来评价不稳定噪声二问答题411什么叫噪声环境噪声有哪些答噪声是指频率和强度都不同的各种声音的杂乱地组合而产生的声音环境噪声主要包括在工业生产建筑施工交通运输和社会生活中所产生的影响周围环境的声音2什么叫计权声级它在噪声测量中有何作用答为了使声音的客观量度和人耳的听觉主观感觉近似取得一致通常对不同频率声音的声压级经某一特定的加权修正后再叠加计算可得出噪声总的声压级即为计权声级人耳对不同频率的声波反应的敏感程度是不一样的因此声压级相同的声音会因为频率的不同而产生不一样的主观感觉为了使声音的客观量度和人耳的听觉主观感觉近似取得一致因此在噪声测量中采用计权声级3响度级频率和声压级三者之间有何关系答声源在每秒内振动次数称为频率单位是Hz当用级来衡量声压大小时称为声压级单位是dB为了定量确定声音的轻或响的程度通常采用响度级这一参量响度级是一个表示声音响度的主观量它把声压级和频率用一个概念统一起来既考虑声音的物理效应又考虑声音对人耳的生理效应4什么叫等效连续声级Leq什么叫噪声污染级LNP答等效连续声级是指等效于在相同的时间间隔T内与不稳定噪声能量相等的连续稳定噪声的声级噪声污染级是以等效连续声级为基础加上一项表示噪声变化幅度的量它更能反映实际噪声污染程度一般用来评价不稳定噪声5什么叫频谱分析它在噪声监测中有何意义42答声级频谱仪是测量噪声频谱的仪器其基本组成与声级计相似通常在精密声级计上配用倍频程滤波器或13倍频程滤波器有时候仅知道噪声的强度是不够的还必须获得噪声的频谱即分析在不同频段上的声能分布频谱分析可以在噪声监测中进行一个声音的频率与强度分析了解声音的特征离散性或连续性中高频声音或低频声音等6试述简单声级计的结构原理答声级计主要由传声器放大器衰减器计权网络电表电路及电源等部分组成声级计的工作原理是声压由传声器膜片接收后将声压信号转换成电信号经前置放大器作阻抗变换后送到输入衰减器由于表头指示范围一般只有20dB而声音范围变化可高达140dB甚至更高所以必须使用衰减器来衰减较强的信号再由输入放大器进行定量放大放大后的信号由计权网络进行计权它的设计是模拟人耳对不同频率有不同灵敏度的听觉响应在计权网络处可外接滤波器这样可做频谱分析输出的信号由输出衰减器减到额定值随即送到输出放大器放大使信号达到相应的功率输出输出信号经RMS检波后均方根检波电路送出有效值电压推动电表显示所测的声压级分贝值7根据所学内容设计校园与交通声环境监测方案写出监测报告答校园环境监测方案将学校划分为25m25m的网格测量点选择在每个网格的中心若中心点位置不适合测量可以移到旁边能够测量的位置确保测点与障碍物距离不小于1m每组配置一台声级计顺序到各网点测量时间从8001700每个网格至少测量四次时间间隔尽量相同读数方法用慢档每5S读取一个瞬时A声级每次连续读取200个数据读数同时要判断和记录附近主要噪声来源和天气条件交通声环境监测方案在每两个交通路口之间的交通线上选择一个测点测点在马路边人行道上离马路20cm这样的点可代表两个路口之间的该段道路的交通噪声测量时每隔5秒记一个瞬时A声级慢响应连续记录200个数据测量的同时记录车流量辆小时将200个数据从小到大排列第20个数为L90第100个数为L50第180个数为L10并计算Leq因为交通噪声基本符合正态分布故可用下式评价量为Leq或L10将每个测点L10按435dB一挡分级方法同前以不同颜色或不同阴影线画出每段马路的噪声值即得到城市交通噪声污染分布图8如何着手测量车间噪声1布点若车间内各处A声级波动小于3dB则只需在车间内选择13个测点进行测量若车间内各处声级波动大于3dB则应按声级大小将车间分成若干区域任意两个区域的声级差不小于3dB而每个区域内的声级波动必须小于3dB每个区域取13个测点这些区域必须包括所有工人为观察或管理生产过程而经常工作活动的地点和范围2测量在每个区域内确定一个中心点作为操作人员站立的位置传声器应架放在操作人员的耳朵位置并指向操作人员的耳朵测量时人需要离开测量应在工矿企业的正常生产时间内进行计权特性选择A声级动态特性选择慢响应由于工矿企业中的风机电动机等设备的噪声基本属于稳态噪声因此直接用声级计测量A声级即可第8章现代环境监测技1遥感遥测就是用仪器对一段距离以外的目标物或现象进行观测是一种不直接接触目标物或现象而能收集信息对其进行识别分析判断的更高自动化程度的监测手段2大气污染连续自动监测系统由一个中心站和若干子站组成3大气污染监测车是装备有大气污染自动监测仪器气象参数观测仪器计算机数据处理系统44及其他辅助设备的汽车4水质污染监测船一个独立完整的水质自动监测系统一般由6个主要子系统构成包括采样系统预处理系统监测仪器系统PLC控制系统数据采集处理与传输子系统及远程数据管理中心监测站房或监测小屋目前水质自动监测系统中的子系统及远程数据管理中心监测站房或监测小屋一种为固定式子站仪器设备全部装于流动的船上可根据需要迁移场所5水体污染连续自动监测系统水污染连续自动监测系统也由一个监测中心站若干个固定监测站子站和信息数据传递系统组成中心站的任务与大气污染连续自动监测系统相同6遥感监测就是用仪器对一段距离以外的目标物或现象进行观测是一种不直接接触目标物或现象而能收集信息对其进行识别分析判断的更高自动化程度的监测手段73S技术3S技术即遥感系统RS全球卫星定位系统GPS和地理信息系统GIS为基础的决策支撑技术系统所组成的新信息技术二问答题1什么是环境质量连续自动监测系统它是如何组成的答环境质量监测自动化的主要特点是电于计算机的应用自动监测系统中许多监测站通过电子计算机联系连续分析记录和显示所监测区域的情况遇到问题能及时报警一般由几个自动水质监测站几个自动空气监测站一台在线中心计算机一个遥测信息中心和电动系统所组成2与目前的人工采样监测相比水质连续自动监测有什么优点和不足答优点水质自动监测仪具有最佳现场使用效果可以对水质进行自动连续监测数据远程自45动传输随时可以查询到所设站点的水质数据这对于解决现行的水质监测周期长劳动强度大数据采集传输速度慢等问题具有深远的社会效益和经济效益其先进性在于在实验室中央控制室可以实时显示现场数据仪器发生故障时报警功能可提醒用户并告知故障原因缺点从目前情况看水质连续自动监测系统造价昂贵各自独立运行传输方式多样增加了投资负担同时具有单一监测功能监测数据类型单一通信传输手段单一数据采集传输速度慢智能化程度低界面不直观等不足3简要说明大气环境自动监测系统组成部分及各部分的功能答除污染物分析仪器外大气环境自动监测系统中还应配备的仪器有气象参数测定仪器如温度湿度气压风向和风速太阳幅射热等测定装置以及作计算和控制用的电子计算机及其外用设备数据输出装置此外还有各种附属装置4在地面大气自动监测站内一般装备哪几种污染组分自动监测仪答仪器类型由监测目的即计划测定的污染物种类而决定最重要的有SO2NONO2O3H2SCOCO2CH4碳氢化物TSPPM10和降尘浓度及其酸碱性等一般监测站的监测项目都是以测定最常见的污染物二氧化硫和PM10或TSP为基础再根据实际情况配备测定其他项目的仪器5遥感技术与传统的监测方法相比较有哪些突出的优点答遥感技术作为一种监测技术其高空监测大面积多波段多时相的特点得到人们的重视将遥感引入环境科学把它作为环境监测的手段可以弥补环境监测目前的不足1提高监测工作的广度和质量节省人力财力提高效率2遥感信息作为重要的信息源为区域地理环境研究从定46性到定量从静态到动态从过程到模式的转化和发展提供了条件3遥感技术的应用范围很广遥感技术可广泛应用于资源凋查环境监测自然灾害防御监测等领域还广泛应用于农业地质海洋研究洪水监测等许多方面63S技术有何特点答包括地理信息系统技术遥感技术和全球卫星定位技术利用3S技术对环境进行监测可获取生态环境变化的基本数据和图象资料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污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为环境管理与治理进行科学决策提供了依据7遥感监测技术可以细分为哪些不同的种类分别用于监测什么对象答1水质污染遥感技术应用在海洋赤潮监测湖泊水质监测河流无机物污染监测水体叶绿素含量监测海洋石油泄露污染监测2城市生态环境遥感技术应用在大气污染物监测城市扩展动态监测城市绿化动态监测土地利用动态变化城市热岛现象3全球环境变化遥感技术应用在气象预报土地沙漠化土地盐碱化土壤湿度地表辐射温度海洋叶绿素等4自然灾害监测预报应用在洪涝灾害沙尘暴灾害森林及草原火灾干害等8你认为遥感监测技术是否终将会取代现有的环境监测方法理由是什么答遥感监测技术终将会取代现有的环境监测方法以人工监测为主要手段建立在对测定对象间断地定时定点局部的分析结果已不能适应及时准确全面地反映环境质量动态和污染源动态变化的要求随着科学技术的进步环境监测技术迅速发展仪器分析计算机控制等现代化手段在环境监测中得到了广泛应用各种连续监测系统相继问世环境监测从间断性监测逐步过度到连续性监测