土壤污染监测.docx

1、土壤污染监测环境监测课程教案Chater5土壤质量监测 教学目的 土壤的概念； 土壤组成和土壤背景值； 土壤环境质量管理监测方案规范；样品的采集、加工与预处理标准分析方法； 土壤污染物的测定分析方法； 教学重点 理解土壤组成和土壤背景值； 教学方法 课内安排2个学时。 必读教材和参考书页码 教材：262-289； 多媒体课件：讲授提纲5.1 土壤基本知识5.1.1 土壤的组成 地球表层的岩石经过风化作用，逐渐破坏成疏松的、大小不等的矿物颗粒（称为母质）。 而土壤是在母质、气候、生物、地形、时间等多种成土因素综合作用下形成和演变而成的。土壤组成很复杂，总体来说是由矿物质、动植物残体腐解产生的有机

2、质、水分和空气等固、液、气三相组成的。 5.1.1 .1 土壤矿物质 （ 1 ）土壤矿物质的矿物组成 （ 2 ）土壤机械组成 土壤是由不同粒级的土壤颗粒组成。土壤粒径的大小影响着土壤对污染物的吸附和解吸能力。土壤机械组成的分类是以土壤中各粒级含量的相对百分比作为标准。国际制采用三级分类法，即根据沙粒（ 0.02 2mm ）、粉沙粒 (0.002 0.02mm ) 和粘粒 ( 茎 叶 穗 壳 种子 6.3.1.2 污染物在动物体内的分布 时性环境中的污染物主要通过呼吸道、消化道和皮肤吸收等途径进入动物体，通过食物链而得到浓缩富集，最后进入人体。 污染物被吸收后，可在动物体内发生转化与排泄作用。

3、有机污染物质进入动物体后，除很少一部分水溶性强，分子量小的毒物可以原形排出外，绝大部分都要经过某种酶的代谢（或转化），从而改变其毒性，增强其水溶性而易于排泄。 无机污染物质，进入动物体后，一部分参加生化代谢过程，转化为化学形态和结构不同的化合物，也有一部分直接于细胞各部分。 各种污染物质经转化后，其排泄途径主要通过肾脏，消化道和呼吸道，也有少量随汗液，乳汁等分泌液排出。 生物浓缩作用 1 、定义：生物机体从周围环境中蓄积某种元素或（难分解化合物）使生物体内该物质浓度超过环境中浓度的现象。 2 、形成： 摄入量大于排除分解消除 污染物在动物体内的分布大体存在以下五个规律： （ 1 ）能溶解于体液

4、的物质，如钾、钠、锂、氟、氯、溴等离子，在体内分布比较均匀。 （ 2 ）镧、锑、钍等三价和四价阳离子主要蓄积于肝和其他网状内皮系统。 （ 3 ）与骨骼亲和形较强的物质，如铅，钙等二价阳离子在骨骼中含量较高 （ 4 ）对某一器官具有特殊亲和性的物质，则在该种器官中蓄积较多 （ 5 ）脂溶性物质，如有机氯化合物（六六六， DDT 等）易蓄积于动物体内的脂肪中。 6.3.2 生物样品的采集和制备6.3.2.1 生物样品采集 植物样品的采集 （ 1 ）采集的植物样品要具有代表性、典型性、适时性。 （ 2 ）布点方法 常采用梅花形五点取样法或交叉间隔取样法。 （ 3 ）采样方法 采样前应预先准备好采样工

5、具。 根据实际情况确定样品采样量。 选择优势种植物在采样区内按梅花形五点或交叉间隔取样方式采集 5 10 处的植株混合组成一个代表样品。 将采好的样品装入布口袋或聚乙烯塑料袋中，贴好标签，并填写采样登记表。 动物样品的采集 （ 1 ）尿的采集 定性检测尿液成分时应采集晨尿。 定量检测尿液成分时一般采集 24h 总排尿量。 （ 2 ）血液的采集 一般用注射器抽取 10mL 血样冷藏备用。常用于分析血液中所含金属毒物及非金属毒物。 （ 3 ）毛发和指甲的采集 采集和保存较为方便，主要用于汞、砷等含量的测定。 （ 4 ）组织和脏器采集 6.3.2.2生物样品的制备 对于液体状态的动物样品常无需制备，

6、对动物组织和脏器主要是采用捣碎的方法制成浆状鲜样备用，而对植物样常根据不同情况，利用不同方式进行样品制备。 植物样品的制备 （一）平均样的获得 四分法、切成块的 1/4 1/8 混合 （二）分析试样的制备 1 、鲜样 2 、风干样： 60 70 摄氏度低温真空干燥箱中烘干（匀浆、小片） 3 、水分含量测定（ 100 105 摄氏度烘干 / 真空干燥 / 低温烘干） 6.3.3生物样品的预处理 常用的预处理方法有湿法消解法、灰化法、提取、分离和浓缩法等。 6.3.3.1 湿化消解法 利用强酸等与生物样品共同煮沸，将样品中有机物分解成二氧化碳和水除去。 常用的消解试剂体系有浓硝酸高氯酸、浓硝酸浓硫

7、酸、浓硫酸过氧化氢等。 6.3.3.2 灰化法 利用坩埚或氧燃烧瓶，使样品在高温条件下分解，并用适当的溶液溶解或吸收分解产物，制成分析试液。 6.3.3.3 提取法 整个过程包括提取、分离、浓缩三个步骤。 （ 1 ）提取 应根据样品的特点、待测组分的性质、存在形态和数量、以及分析方法等因素选择，常用方法有： 振荡提取法 ；组织捣碎提取法 ；脂肪提取器提取 ；直接球磨提取法 （ 2 ）分离 用提取剂从生物样品中提取欲测组分的同时，不可避免的会将其他相关组分提取出来，因此，在测定之前，还必须将上述杂质分离出去。常用的分离方法有：液液萃取法、层析法、磺化法、低温冷冻法、吹蒸法、液上空间法等。 （ 3

8、 ）浓缩 当生物样品的提取液经过分离净化后，其中的污染物浓度往往仍达不到分析方法的要求，需要进行浓缩和富集，常用方法有：蒸馏或减压蒸馏法、 K-D 浓缩器浓缩法、蒸发法、真空冷冻干燥法等。 6.3.5 污染物的测定 光谱分析法 可见紫外分光光度法 可用于测定多种农药以及某些重金属和非金属化合物等。 红外分光光度法 可鉴别有机污染物结构，并对其进行定量测定。 原子吸收分光光度法 适用于镉、汞、锌、铅等有害金属元素的定量测定，具有速度快、选择性好、操作简单等优点。 发射光谱法 适用于多种金属元素进行定性和定量分析。 “X” 射线荧光光谱分析 适用于生物样品中多元素的分析，特别是硫、磷等轻元素很容易

9、测定。 色谱分析法 薄层层析法 薄层层析法是应用层析板对有机物进行分离、显色和检测的简便方法，可对多种农药进行定性和半定量分析。如果与薄层扫描仪联用或洗脱后进一步分析，则可进行定量测定。 气相色谱法 此法广泛用于粮食等生物样品中烃类、酚类、苯和硝基苯、胺类、多氯联苯及有机磷、有机氯农药等有机污染物的测定。此法操作简单，分析速度快、灵敏度高。 高压液色谱法 此法特别适用于分子量大于 300 ，热稳定性差和离子型化合物的分析。应用于粮食、蔬菜等样品中的多还芳烃、酚类、异青酸酯类等农药的测定，效果良好。 6.4 生态监测 生态监测就是运用可比的方法，在时间或空间对一定区域范围内的生态系统或生态组合体

10、的类型、结构和功能及其组成要素进行系统的测定和观察的过程。 生态监测不同于环境监测。生态监测是指预先制定的计划和用可比的方法，在一个区域范围内对各生态系统变化情况以及每个生态系统内一个或多个环境要素或指标进行连续观测的过程。生态监测是一个动态的连续观察、测试的过程，少则一个或几个生态变化周期，多则几十个、几百个生态变化周期。在时空上少则几年，多则几十年或更长一段时间。6.4.1生态监测的类型及内容(参见多媒体課件)6.4.2生态监测方案(参见多媒体課件)6.4.3生态监测方法(参见多媒体課件)6.4.3 测定实例 (参见多媒体課件)自习。 Chaptre7噪声污染监测 教学目的 声音和噪声；

11、声音的物理特性和量度； 噪声的物理量和主观听觉的关系； 噪声测量仪器； 噪声标准； 噪声监测； 教学重点 声音的物理特性和量度； 噪声的物理量和主观听觉的关系； 噪声标准； 噪声监测； 教学方法 课内安排4个学时，实验教学4个学时。 必读教材和参考书页码 教材：330-340；342-359； 多媒体课件： 讲授提纲 声音的物理特性和量度、噪声的物理量和主观听觉的关系、噪声标准，城市环境噪声、工业企业噪声监测方案、监测方法； 在工业生产过程中，噪声污染和水污染、空气污染、固体废物污染等一样是当代主要的环境污染之一。但噪声与后者不同，它是物理污染(或称能量 污染)。一般情况下它并不致命，且与声源

12、同时产生同时消失，噪声源分布很广，较难集中处理。由于噪声渗透到人们生产和生活的各个领域，且能够直接感觉到它 的干扰，不象物质污染那样只有产生后果才受到注意，所以噪声往往是受到抱怨和控告最多的环境污染。 71 声音和噪声 7.1.1声音和噪声的概念 声音的本质是波动。声音是物体的震动以波的形式在弹性介质中进行传播的一种物理现象。频率在2020000Hz范围。 广义上来讲，人们生活和工作所不需要的声音叫噪声，从物理现象判断，一切无规律的或随机的声信号叫噪声； 有序声： 乐声； 无序声： 噪声。 * 声音的传媒介质有空气、水和固体；它们分别称为空气声、水声和固体声等。噪声监测主要讨论空气声。 7.1

13、.2噪声污染的特点 感觉污染； 物理污染； 有限污染； 噪声是一种感觉污染； 不带来化学污染物质，只是由于声能人耳朵危害； 噪声的分布广泛而分散，噪声污染的影响范围是有限的，传播不远；能量衰减； 噪声产生的污染没有后效作用，声源停止，噪声消失，无积累现象，不留痕迹。 转为空气分子无规则运动热能。 7.1.3噪声来源 环境噪声的来源有四种： 一是交通噪声，包括汽车、火车和飞机等所产生的噪声； 二是工厂噪声，如鼓风机、汽轮机，织布机和冲床等所产生的噪声； 三是建筑施工噪声，象打桩机、挖土机和混凝土搅拌机等发出的声音； 四是社会生活噪声，例如，高音喇叭，收录机等发出的过强声音。 7.1.4噪声危害

14、干扰人们的睡眠和工作，强噪声会使人听力损失。这种损失是累计性的，在强噪声下工作一天，只要噪声不是过强（ 120 分贝以上），事后只产生暂时性的听力损失，经过休息可以恢复；但如果长期在强噪声下工作，每天虽可以恢复，经过一段时间后，就会产生永久性的听力损失，过强的噪声还能杀伤人体。 损伤听力，造成噪声性耳聋。 90 分贝下 20 聋， 85 分贝下 10 耳聋 干扰睡眠，影响工作效率。 噪声会影响人的睡眠质量和数量。连续噪声可以加快熟睡到轻睡的回转，使人熟睡时间缩短；突然的噪声可使人惊醒。一般 40dB 连续噪声可使 10% 的人受影响， 70dB 连续噪声可使 50% 的人受影响突然的噪声 40

15、dB 时，使 10% 的人惊醒； 60dB 时，使 70% 的人惊醒 干扰语言通讯 影响人的心理变化 诱发多种疾病 噪声紧张肾上腺素心率 , 血压 ; 噪声耳腔前庭眩晕、恶心、呕吐（晕船）； 噪声神经系统失眠，疲劳，头晕、疼，记忆力下降。 72. 声音的物理特性和量度 72.1声音的发生、频率、波长和声速 当物体在空气中振动，使周围空气发生疏、密交替变化并向外传递，且这种振动频率在20 20000Hz之间，人耳可以感觉，称为可听声，简称声音。 频率低于20Hz的叫次声，高于20000Hz的叫超声，它们作用到人的听觉器官时不引起声音的感觉，所以不能听到。 声源在一秒钟内振动的次数叫频率，记作f

16、0 。单位为Hz。 振动一次所经历的时间叫周期，记作T，单位为s 。显然，频率和周期互为倒数，即T=1/f0 沿声波传播方向，振动一个周期所传播的距离，或在波形上相位相同的相邻两点间的距离作波长，记为，单位为m。 一秒时间内声波传播的距离叫声波速度，简称声速，记作c，单位为ms。频率、波长和声速三者的关系是： c = f 声速与传播声音的媒质和温度有关。在空气中，声速(c)和温度(t)的关系可简写为： c = 3314 + 0.607 t 常温下，声速约为345ms。 72.2声功率、声强和声压 (一)声功率(W) 声功率是指单位时间内，声波通过垂直于传播方向某指定面积的声能量。在噪声监测中，

17、声功率是指声源总声功率。单位为W。 (二)声强(P) 声强是指单位时间内，声波通过垂直于声波传播方向单位面积的声能量。单位为Ws2。 (三)声压(P) 声压是由于声波的存在而引起的压力增值。 声波是空气分子有指向、有节律的运动。声压单位为Pa。 声波在空气中传播时形成压缩和稀疏交替变化，所以压力增值是正负交替的。 通常讲的声压是取均方根值，叫有效声压，故实际上总是正值，对于球面波和平面波，声压与声强的关系是: I P2 / * c 式中；空气密度，如以标准大气压与20c时的空气密度和声速代入，得到* c = 408国际单位值，也叫瑞利。称为空气对声波的特性阻抗。 72.3分贝、声功率级、声强级和声压级 (一) 分贝 人们日常生活中遇到的声音，若以声压值表示，由于变化范围非常大，可以达六个数量级以上，同时由于人体听觉对声信号强弱刺激反应不是线性的，而是成对数比例关系。所以采用分贝来表达声学量值。 所谓分贝是指两个相同的物理量(例且A1和Ao)之比取以10为底的对数并乘以10(或20)。 N = 10 lgA1 / A0 分贝符号为dB”，它是无量纲的。在噪声测量中是很重要的参量。式中上A。是基准量(或参考量)，且是被量度量。被量度量和基准量之比取对数，这对数值称为被量度量的“级”。亦即用对数标度时，所得