环境监测教案.docx

环境监测教案.docx

《环境监测教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境监测教案.docx（111页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

环境监测教案

环境监测及实验教案

第一章    绪论

教学目的和要求

1、了解环境监测国内外的发展状况

2、理解本课程的性质、特点及与其它学科的关系

3、掌握环境监测目的、分类、特点、技术及主要环境标准

4、掌握环境监测的基本概念以及环境监测在环境分析评价和环境保护中的作用

教学重点

1、环境监测定义

2、环境监测分类

3、环境优先监测及优先监测污染物

4、环境标准的定义，重点讲述环境质量标准和污染物控制标准

5、环境标准的分类

6、制定环境标准的原则

第一节 环境监测的目的和分类

本节要求：

通过介绍环境监测的目的，认识环境监测对环境科学、环境工程、环境管理的重要意义；了解环境监测的多种分类方法以及各种分类的依据，重点介绍按环境监测目的进行的分类；

通过对环境监测的基本概念、基本方法和特点的了解，树立对本课程的正确的思维和学习方法。

一、环境监测的目的

1、根据环境质量标准，评价环境质量；

2、根据污染特点、分布情况和环境条件，追踪寻找污染源、提供污染变化趋势，为实现监督管理、控制污染提供依据。

3、收集本底数据，积累长期监测资料，为研究环境容量、实施总量控制、目标管理预测预报环境质量提供数据；

4、为保护人类健康、保护环境，合理使用自然资源、制定环境法规、标准、规划等服务。

二、环境监测的分类

第二节 环境监测特点和监测技术概述

本节要求：

通过本节的学习，学生了解环境监测国内外的发展状况；了解环境监测的特点；掌握优先监测原则和优先监测污染物；

一、环境监测的发展

1、被动监测（污染监测阶段）：

20世纪50年代开始发展起来的对痕量环境污染物进行分析；

2、主动监测（目的监测）：

20世纪70年代，化学、物理、生物手段对污染进行监测；

化学监测：

对污染物分析测试；

物理监测：

对物理（或能量）因子热、声、光、是磁辐射、振动及放射性等强度、能量和状态测试；

生物监测：

对生物由于环境质量变化所发出的各种反应和信息，如受害症状、生长发育、形态变化等测试；

生态监测：

对区域群落、种落的迁移变化进行观测；

环境分析只是环境监测的一部分：

某一化学毒物的含量仅是影响环境质量的因素之一，环境中各种污染物之间、污染物与其他物质、其他因素之间还存在着相加和拮抗作用。

为寻求危害的原因，人们着手调查研究污染物质（对象）的性质、来源、含量以及分布状态，并以基本化学物质为单位进行定性、定量的分析（目的），即环境分析。

——环境监测的前身及基础。

3、自动监测（污染防治监测阶段）：

自动连续监测系统的应用。

二、环境污染和环境监测的特点

1、环境污染的特点

（1）、时间分布性：

污染物的排放量和污染因素的强度随时间而变化；

（2）、空间分布性：

污染物和污染因素进入环境后，随着水和空气的流动而被稀释扩散；

（3）、环境污染与污染物含量（或污染因素强度）的关系：

污染因素对环境的危害有一阈值；

（4）、污染因素的综合效应：

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：

即当机体中某些器官只是由于混合物中某一组分发生危害，没有因污染物共同作用而加深危害的；

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；

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；

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；

（5）、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、污染等有关。

2、环境监测的特点

（1）、综合性：

监测手段、监测对象、监测数据处理分析的综合性；

（2）、连续性：

只有长期测定，才能从大量的数据中揭示其变化规律；

（3）、追踪性：

质量保证体系。

三、监测技术概述

1、化学、物理技术：

化学分析方法、仪器分析（利用物质的化学性质）；仪器分析方法（利用物质的物理性质）；

2、生物技术：

利用植物和动物在污染环境中所产生的各种反映信息来判断环境质量；

伤害症状、污染物含量、生化反应、植物监测器、生理机能变化等；

3、监测技术的发展：

等离子体发射光谱、原子荧光光谱、离子色谱、HPLC等；

发展大型、自动连续监测系统；

小型便携式、简易快速的监测技术；

四、环境优先污染物和优先监测

由于环境污染物成分复杂、随即多变、时空分布广、浓度变化大，因此不论从人力、物力、财力或从化学毒物的危害程度和出现频率的实际情况，某一实验室不可能对每一种化学品都进行监测、实行控制，只能有重点、针对性的对部分污染物进行监测和控制，这就是所谓的优先监测原则。

优先监测那些危害大、出现频度高的因素。

优先监测的污染物包括：

1、对环境影响大的污染物；

2、已有可靠的监测方法并能获得准确数据的污染物；

3、已有环境标准或其他依据的污染物；

4、在环境中的含量已接近或超过规定的标准浓度，棘手的污染趋势还在上升的污染物；

5、样品有代表性的污染物；

第三节  环境标准

通过本节的学习，学生学习环境标准的定义，掌握我国环境保护标准的分类方法，掌握制订环境标准的原则，了解各环境要素的标准。

环境标准就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，对环境中有害成分含量及其排放源规定的限量阈值和技术规范。

一、分类“三级六类”标准体系

1、三级：

国家级、地方级、行业级；

2、六类环保标准：

包括环境质量标准、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、环保仪器设备标准。

环境质量标准和污染物排放标准分国家标准和地方标准两级；基础标准和方法标准和标准物质标准只有国家标准。

①、环境质量标准，是为了保护人群健康、维持生态平衡和保障社会物质财富，并考虑技术经济条件，对环境中有害物质和因素所做的规定，是环境政策目标，是制订污染物排放标准的依据；

②、污染物排放标准（污染物控制标准），是为了实现环境质量标准目标，结合技术经济条件和环境特点，对排入环境的污染物或有害因素所做的控制规定。

问题：

既然有了国家排放标准，为什么还允许制定和执行地方排放标准？

国家标准是适用于全国范围的标准。

我国幅员辽阔，人口众多，各地区对环境质量要求也不相同，各地工业发展水平、技术水平和构成污染的状况、类别、数量等都不相同；环境中稀释扩散和自净能力也不相同，完全执行国家质量标准和排放标准是不适宜的。

为了更好地控制和治理环境污染，结合当地的地理特点，水文气象条件、经济技术水平、工业布局、人口密度等因素，进行全面规划，综合平衡，划分区域和质量等级，提出实现环境质量要求，同时增加或补充国家标准中未规定的当地主要污染物的项目及容许浓度，有助于治理污染，保护和改善环境。

地方标准应该符合以下两点：

国家标准中所没有规定的项目；地方标准应严于国家标准，以起到补充、完善的作用。

③、环境基础标准：

是在环境标准化工作范围内，对有指导意义的符号、代号、指南、程序、规范等所做的规定，是制定其他环境标准的基础；

④、环境方法标准：

是在环境保护工作范围内，以试验、检查、分析、抽样、统计计算为对象制订的标准；

⑤、环境标准样品标准：

环境标准样品是在环境保护工作中，用来标定仪器、验证测量方法、进行量值传递或质量控制的材料或物质。

环境标准样品标准就是对这类材料或物质必须达到的要求所作的规定。

⑥、环保仪器、设备标准：

对环保仪器、设备的技术要求所做的规定。

二、制订环境标准的原则

1、标准要有充分的科学依据；

2、既要技术先进，又要经济合理；

3、与有关标准、规范、制度协调配套；

4、积极采用或等效采用国际标准

环境质量基准：

是由污染物（或因素）与人或生物之间的剂量-反应关系确定的，不考虑社会、经济、技术等人为因素，不随霎时间而变化，不具有法律效力；

环境质量标准：

是以环境质量基准为依据，并考虑社会、经济、技术等因素而制定的；它既具有法律强制性，又可以根据技术、经济以及人们对环境保护的认识变化而不断修改、补充。

标准要定在最佳实用点上，既不能强调技术先进而使大多数企业难以达到，也不能强调可能，迁就现有的落后生产技术与工艺设备。

三、水质标准

水环境质量标准：

GB3838-2002地表水环境质量标准（代替GB3838-88，GHZB1-1999）

GB3097-1997海水水质标准

GB/T14848-93地下水质量标准

CJ3020-93生活饮用水水源水质标准

GB5084-92农田灌溉水质标准

B12941-91景观娱乐用水水质标准

GB11607-89渔业水质标准

GB10070-88城市区域环境振动标准

GB5749-85生活饮用水卫生标准

水污染物排放标准：

GB8978-96污水综合排放标准

GB3552-83船舶污染物排放标准

GB4914-85海洋石油开发工业含油污水排放标准

GB14374-93航天推进剂水污染物排放标准

GB14470.1-93兵器工业水污染物排放标准火炸药

GB14470.2-93兵器工业水污染物排放标准火工品

GB14470.3-93兵器工业水污染物排放标准弹药装药

GB4287-92纺织染整工业水污染物排放标准

GB3544-92造纸工业水污染物排放标准修订为GWPB2—1999造纸工业水污染物排放标准

GB13456-92钢铁工业水污染物排放标准

GB13457-92肉类加工工业水污染物排放标准

GB13458-92合成氨工业水污染物排放标准修订为GWPB4—1999合成氨工业水污染物排放标准

GB15580-95磷肥工业水污染物排放标准

GB15581-95烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准

GB/T—推荐性国家标准代号；DB—地方标准代号；

HJ—环境保护行业代号；CJ—城建行业

四、大气标准

环境空气质量标准：

GB3095-1996环境空气质量标准

HJ14-96环境空气质量功能区划分原则与技术方法

GB9137-88保护农作物的大气污染物最高允许浓度

GB3840-91制定地方大气污染物排放标准的技术方法

空气污染物排放标准：

GB16297-1996大气污染物综合排放标准

GB13271-91锅炉大气污染物排放标准修订为GWPB3—1999锅炉大气污染物排放标准

GB4915-1996水泥厂大气污染物排放标准

GB9078-1996工业炉窑大气污染物排放标准

GB16171-1996炼焦炉大气污染物排放标准

GB13223-1996火电厂大气污染物排放标准

GB14554-93恶臭污染物排放标准

GB14761.1-93轻型汽车排气污染物排放标准修订为GWPB1—1999轻型汽车污染物排放标准

GB14761.2-93车用汽油机排气污染物排放标准

GB14761.3-93汽油车燃油蒸发污染物排放标准修订为GWPB1—1999轻型汽车污染物排放标准

GB14761.4-93汽车曲轴箱污染物排放标准修订为GWPB1—1999轻型汽车污染物排放标准

GB14761.5-93汽油车怠速污染物排放标准

GB14761.6-93柴油车自由加速烟度排放标准

GB14761.7-93汽车柴油机全负荷烟度排放标准

GB14621-93摩托车排气污染物排放标准

GWPB1—1999轻型汽车污染物排放标准

GWPB5—2000饮食业油烟排放标准

废气排放监测方法标准：

GB5468-91锅炉烟尘测试方法

GB11642-89轻型汽车排气污染物测试方法

GB/T14762-93车用汽油机排气污染物试验方法

GB/T14763-93汽油车燃油蒸发污染物的测量收集法

GB11340-89汽车曲轴箱排放物测量方法

GB/T3845-93汽油车排气污染物的测量怠速法

GB/T3846-93柴油车自由加速烟度的测量滤纸烟度法

GB3847-83汽车柴油机全负荷烟度测量方法

GB/T5466-93摩托车排气污染物的测量怠速法

GB/T14622-93摩托车排气污染物的测量工况法

五、土壤环境质量标准

六、固体废物控制标准

GB4284-84农用污泥中污染物控制标准

GB5085-85有色金属工业固体废物污染控制标准

GB8173-87农用粉煤灰中污染物控制标准

GB7959-87粪便无害化卫生标准

CJJ17-88城市生活垃圾卫生填埋技术标准

GB1689-1997生活垃圾填埋污染控制标准

七、噪声标准

GB3096-93城市区域环境噪声标准

GB/T15190-94城市区域环境噪声适用区划分技术规范

GB/T14623-93城市区域环境噪声测量方法

GB10070-88城市区域环境振动标准

GB9660-88机场周围飞机噪声环境标准

GB11339-89城市港口及江河两岸区域环境噪声标准

GB12348-90工业企业厂界噪声标准

GB12349工业企业厂界噪声测量方法

GB12523-90建筑施工场界噪声限值

GB12524-90建筑施工场界噪声测量方法

GB12525-90铁路边界噪声限值及其测量方法

GB1495-79机动车辆允许噪声标准

GB16170—1996汽车定置噪声限值

八、辐射标准

GB8703-88辐射防护规定

GB9133-88放射性废物分类标准

GB8702-88电磁辐射防护规定

GB11215-89核辐射环境质量评价一般规定

九、其他标准

GB4285—89农药安全使用标准

GWKB1—1999车用汽油有害物质控制标准

GWKB2—1999危险废物焚烧污染控制标准

GWKB3—2000生活垃圾焚烧污染控制标准

十、环境保护行业标准

HJ/T1-92气体参数测量和采样的固定位装置

HJ/T2.1-93环境影响评价技术导则总则

HJ/T2.2-93环境影响评价技术导则大气环境

HJ/T2.3-93环境影响评价技术导则地面水环境

HJ/T3-93汽油机动车怠速排气监测仪技术条件

HJ/T4-93柴油车滤纸烟度计技术条件

HJ/T5.1-93核设施环境保护管理导则研究堆环境影响报告书格式与内容

HJ/T5.2-93核设施环境影响保护管理导则放射性固体废物浅地层处置环境影响报告书格式与内容

HJ/T6-94山岳风景资源开发环境影响评价指标体系

HJ/T7-94中国档案分类法环境保护档案分类表

HJ/T8.1-94环境保护档案管理规范科学研究

HJ/T8.2-94环境保护档案管理规范环境监测

HJ/T8.3-94环境保护档案管理规范建设项目环境保护管理

HJ/T8.4-94环境保护档案管理规范污染源

HJ/T8.5-94环境保护档案管理规范环境保护仪器设备

HJ/T9-95环境保护档案著录细则

HJ/T10.1-1995辐射环境保护管理导则核技术应用项目环境影响报告书（表）的内容和格式

HJ/T2.4-1995环境影响评价技术导则声环境

HJ/T11-1996环境保护设备分类与命名

HJ/T12-1996环境保护仪器分类命名

HJ/T13-1996火电厂建设项目环境影响报告书编制与规范

HJ/T10.2-1996辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器和方法

HJ/T10.3-1996辐射环境保护管理导则电磁环评方法与标准

HJ/T14-1996环境空气质量功能区划分原则与技术方法

HJ/T15-1996超声波明渠污水流量计

HJ/T16-1996通风消声器

HJ/T17-1996隔声窗

HJ/T18-1996小型焚烧炉

十一、未列入标准的物质最高允许浓度

参考国外标准、从公式估算、直接做毒理试验等。

第二章 水和废水监测

教学目的和要求

1、了解水体和水体污染的基本概念

2、了解水质监测的对象和目的

3、掌握水质监测任务的总体构思和设计原则

4、熟练掌握地表水、地下水、水污染源等各种各类水体的监测方案的制定原则和方法，特别是三断面法的原理和方法及各类水样采集

5、掌握地表水、废水、底质等水样的采集和采样器使用及水流量测量，掌握水样的运输和保存原理与方法

6、掌握水样的预处理方法

7、熟练掌握水体各项物理指标：

水温、颜色、味道、残渣、电导率、浊度、透明度、矿化度、氧化还原电位等的检验方法原理、适用情况和注意事项

8、熟练掌握水体中主要的有害金属：

汞、镉、铬、铅、砷重金属的主要测定方法：

分光光度法、原子吸收法、阳极溶出伏安法、容量法

9、熟练掌握水体的酸碱度、pH值、溶解氧、氰化物、氟化物、含氮化合物、硫化物和非金属无机物的测定方法原理、操作要点、方法适用范围等基本内容

10、熟练掌握水体有机污染物的测定：

化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、总有机碳（TOC）、总需氧量（TOD）、挥发酚类、矿物油

11、了解底质样品的制备与分解，污染物的测定方法原理和操作要点

12、了解活性污泥性质的测定方法

教学重点

1、地表水监测方案的制订

2、地表水的采集方法和采样器

3、水样的保存方法

4、水样物理性质的检验：

颜色、臭阈值、浊度和透明度

5、含汞水样预处理、冷原子吸收法、冷原子荧光法、双硫腙分光光度法测定水样中的汞

6、含铬水样预处理、六价铬的测定原理、总铬的测定原理

7、酸度和碱度的定义及测定计算

8、溶解氧：

水样的采集、保存、测定原理、结果表达

9、含氮化合物水样保存、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总氮的测定原理

10、水样中硫化物的采样及测定

11、COD：

测定水样CODMn和CODCr的采样、保存、测定方法原理、结果计算与表达、操作注意事项

12、BOD：

BOD5的测定原理及计算

13、总有机碳（TOC）的测定原理

14、挥发酚：

水样预处理、测定原理、结果计算

15、活性污泥性质的测定方法

第一节 水体污染与监测

本节主要内容：

概括介绍我国和世界水资源现状，水体和水体污染的基本概念，水质监测的对象和目的，水质监测项目及确定的依据、优先监测物、必测项目与选测项目，介绍水质监测分析方法。

一、水质污染

水质污染分为三类：

化学型污染：

指随废水及其他废弃物排入水体的无机和有机污染物造成的水体污染；

物理型污染：

指排入水体的有色物质、悬浮固体、放射性物质及高于常温的物质造成的污染；

生物型污染：

指随生活污水、医院污水等排入水体的病原微生物造成的污染。

水体自净：

污染物质进入水体后，首先被稀释，随后进行一系列复杂的物理、化学变化和生物转化，如挥发、絮凝、水解、络合、氧化还原及微生物降解等，使污染物浓度降低，该过程称为水体自净。

二、水质监测的对象和目的

水质监测可分为环境水体监测和水污染源监测。

环境水体包括地表水（江、河、湖、库、海水）和地下水；水污染源包括生活污水、医院污水及各种废水。

监测目的：

（1）环境水体：

对江、河、水库、湖泊、海洋等地表水和地下水中的污染因子进行经常性的监测，以掌握水质现状及期变化趋势；

（2）水污染源：

对生产、生活等废（污）水排放源排放的废（污）水进行监视性监测；

（3）对水环境污染事故进行应急监测，为分析判断事故原因、危害及制定对策提供依据；

（4）为国家政府部门制定水环境保护标准、法规和规划提供有关数据和资料；

（5）为开展水环境质量评价和预测预报及进行环境科学研究提供基础数据和技术手段。

三、水质污染监测项目

监测项目的确定原则：

选择国家和地方的地表水环境质量标准中要求控制的监测项目；

选择对人和生物危害大、对地表水环境影响范围广的污染物；

选择国家水污染物排放标准中要求控制的监测项目；

所选监测项目有“标准分析方法”、“全国统一监测分析方法”。

各地区可根据本地区污染源的特征和水环境保护功能的划分，酌情增加某些选测项目；根据本地区经济发展、监测条件的改善及技术水平的提高，可酌情增加某些污染源和地表水监测项目。

（一）江河、湖泊、渠道、水库监测

1、地表水监测项目

地表水环境质量标准（GB3838-2002）

基本项目：

水温、pH值、溶解氧、化学需氧量、BOD5、氨氮等；

集中式生活饮用水水源地补充项目：

硫酸盐、氯化物、硝酸盐、铁、锰；

集中式生活饮用水水源地特定项目：

三氯甲烷、四氯化碳、三溴甲烷等；

其中：

感官性状指标：

水温；

保证水质自净的指标：

pH值、生化需氧量、高锰酸盐指数和化学需氧量；

防止封闭水域富营养化的指标：

磷和氮；

细菌学指标：

大肠菌群；

化学、毒理指标：

其他

2、海水监测项目

海水水质标准GB3097-1997，将水质分成四类。

监测项目包括：

水温、漂浮物质、悬浮物质、色、臭、溶解氧、化学需氧量等；

（二）生活饮用水监测项目

生活饮用水水质卫生规范（2001年）

常规检验项目及限值：

34项

非常规检验项目及限值：

62项

（三）废（污）水监测项目

P18，污水综合排放标准GB8978-1996

第一类，在车间或车间处理设施排放口采样测定的污染物，包括总汞、烷基汞、总镉、六价铬、总砷、总铅、总镍、苯并（a）芘、总铍、总银、总α放射性、总β放射性；

第二类，在排污单位排放品采样测定的污染物，包括pH、色度、悬浮物、生化需氧量、化学需氧量、石油类、动植物油、挥发酚、总氰化物、硫化物等；

测量废（污）水排放量；

四、水质监测分析方法

1、选择监测分析方法的原则

（1）首先选用国家标准分析方法，统一分析方法或行业标准方法；

（2）当实验室不具备使用标准分析方法时，也可采用原国家环境保护局监督管理司环监[1994]017号文和环监[1995]号文公布的方法体系。

（3）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方法体系等其它等效分析方法，但应经过验证合格，其检出限、准确度和精密度应能达到质控要求。

（4）当规定的分析方法应用于污水、底质和污泥样品分析时，必要时要注意增加消除基体干扰的净化步骤，并进行可适用性检验。

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；

2、监测分析方法

主要是化学分析和仪器分析方法，见国标统一要求。

五、污染物形态分析

污染物形态是指污染物在环境中呈现的化学状态、价态和异构状态。

对污染物形态进行分析常用的方法：

直接测定法：

使用专一性的化学方法或物理化学方法测定样品中污染物的各种形态；

分离测定法：

将样品中不同形态的待测组分用物理法或物理化学法先进行分离，然后逐一测定；

干法：

用电子探针、X射线衍射仪、核磁共振波谱仪等对颗粒状样品或生物样品进行非破坏性的形态分析；

理论计算法：

利用被研究体系有关热力学数据进行计算，确定期形态的方法。

六、水域功能区

依据地面水水域使用目的和保护目标将其划分为五类：

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水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等；

Ⅲ类：

主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区；

Ⅳ类：

主要适用于一般工业用水区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。

不同功能水域执行不同标准值。

第二节 水质监测方案的制订

本节主要内容：

介绍水质监测任务的总体构思和设计原则，按照不同水体分类的水质监测方案的制订原则，要求熟练掌握地表水、地下水、水污染源等各种各类水体的监测方案的制定原则和方法，特别是三断面法的原理和方法及各类水样采集是本节的的重点和难点内容。