环境监测总复习提纲

第一章 绪论

1、环境监测概念：环境监测就是通过对影响环境质量因素的代表值的测定,来确定环境 质量(或污 染程度)及变化趋势。 简单说：监视环境变化、测定变化量。

2、环境监测的一般过程：现场调查→监测计划设计→优化布点→样品采集→运送保存 → 分 析测试 → 数据处理 → 综合评价 3、环境监测的分类 （1）按监测目的分类

①监视性监测（又称为例行监测或常规监测）

包括环境质量监测（所在地区的空气、水质、噪声、固体废弃物等监督监测）和污染源 监督监测（污染物浓度、排放总量、污染趋势等） ②特定目的监测（又称为特例监测）

根据特定目的可分为四种：污染事故监测、纠纷仲裁监测、考核验证监测、咨询服务监测 ③研究性监测（又称科研监测）

包括标准方法样品监测、污染规律研究监测、背景调查监测、综合评价研究监测 （2）按监测介质分类

大气污染监测、水质污染监测、土壤和固废监测、生物污染监测、生态监测、物理污染监测（噪声振动污染监测、放射性污染监测、电磁辐射监测、其它）

4、环境污染的特点：时间分布性、空间分布性、、污染物的阈值、污染因素的综合效应、环境污染的社会评价 5、环境监测的特点

区域

综合性 对象复 杂 手段多 样 数据处理要综合考虑 连续性 时间分布性 空间分布性 时 间 分 布 性 追踪性 空 人间 员 分 布 性

环境质量保证体系 6、环境优先污染物和优先监测基本概念：

①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。这一筛选过程为数学上的优先过程，经过优先选择的污染物称为环境优先污染物

②对优先污染物进行的监测称为优先监测。

③优先污染物的特点：毒性大、难降解、出现频率高、可生物积累、属三致物质、检测方法成熟

7、地表水环境质量标准（GB 3838—2002）

标准适用于全国领域内江河、湖泊、运河、渠道、水库等具有使用功能的地表水域。具有特定功能的水域，执行相应的专业用水水质标准。其目的是保障人体健康、维护生态平衡、保

护水资源、控制水污染，以及改善地面水质量和促进生产。 8、污水综合排放标准（GB 8978—1996）

适用于排放污水和废水的一切企、事业单位。污水排放标准是为了保证环境水体质量，对排放污水的一切企、事业单位所作的规定。可以是浓度控制，也可以是总量控制。 9、环境标准的分类和分级

我国环境标准分为：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、环境标准样品标准和环保仪器、设备标准等六类。

环境标准分为国家标准和地方标准两级，其中环境基础标准、环境方法标准和标准物质标准等只有国家标准，并尽可能与国际标准接轨。 补充：

国家质量技术监督局标准： GB 国家强制标准 GB/T 国家推荐标准 GB/Z 国家指导性技术文件 国家环境保护标准： GHZB-国家环境质量标准 GWPB-国家污染物排放标准 GWKB-国家污染物控制标准 国家环保总局标准： HJ 国家环保总局标准

HJ/T 国家环保总局推荐标准；

第二章

1、水体污染

是指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和水体环境容量，从而导致了水体的物理特征和化学特征发生不良变化，破坏了水中固有的生态系统，从而降低了水体的使用价值，这种现象称为水体污染。 2、水体自净

污染物进入水体后首先被稀释，随后经过复杂的物理、化学和生物转化，使污染物浓度降低、性质发生变化，水体自然地恢复原样的过程称为自净。

自净能力决定着水体的环境容量（洁净水体所能承载的最大污染物量）。 3、水质监测的对象

4、水质监测的目的

1）地表水及地下水——经常性监测 ； 2）生产和生活过程——监视性监测； 3）事故监测——应急监测； 4）为环境管理——提供数据和资料 ； 5）为环境科学研究——提供数据和资料

5、水质监测分析方法

选择分析方法的原则：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、易于普及。

我国国家环境保护总局将现行方法分为三类：A类方法为国家或行业的标准方法；B类为统一分析方法；C类为试用方法（等效方法） （标准分析方法和统一分析方法均可在环境监测与执法中使用。） 6、监测断面设置原则

应在水质、水量发生变化及水体不同用途的功能区处设置监测断面 1）有大量废水排入河流的居民区、工业区的上、下游； 2）湖泊、水库、河口的主要入口和出口；

3）饮用水源区、水资源集中的水域、主要风景游览区、水上娱乐及重大水力设施所在地； 4）较大支流汇合口上游和汇合后与干流充分混合处；入海河流的河口处；受潮汐影响的河段和严重水土流失区；

5）国际河流出入国境线的出入口处； 6）尽可能与水文测量断面重合。 7、监测断面的布设

为评价完整江河水系的水质，需要设置背景断面、对照断面、控制断面和削减断面；对于某一河段，只需设置对照、控制和削减（或过境）三种断面。

(1)背景断面：设在基本上未受人类活动影响的河段，用于评价一完整水系污染程度。 (2)对照断面：为了解流入监测河段前的水体水质状况而设置。

(3)控制断面：控制断面的数目应根据城市的工业布局和排污口分布情况而定，设在排污区（口）下游，污水与河水基本混匀处。

(4)削减断面：是指河流受纳废水和污水后，经稀释扩散和自净作用，使污染物浓度显著降低的断面，通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。 8、采样点位的确定 1）采样垂线的设置

根据水面的宽度，在已设置的监测断面上确定采样垂线。确定采样垂线原则如下：

2）采样位点的设置

根据水的深度，在已确定采样垂线上设置具体的采样位点

9、水样的类型（概念、应用）

（1）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。（适用水质稳定，或组分在相当时间或空间范围内变化不大时。否则应隔时、多点采集瞬时样）

（2）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混合后的水样有时称“时间混合水样”，以与其他混合水样相区别。（观察平均浓度时非常有用，不适用于被测组分在贮存过程中发生明显变化的水样）

（3）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称综合水样。（某些情况下更具有实际意义。如为废水河、渠建立综合处理厂，以此水样作为设计的依据更为合理） 10、水样的保存 1）冷藏或冷冻法

冷藏或冷冻能抑制微生物的活动，减缓物理作用和化学反应速度。如将水样保存在-18～-22°C的冷冻条件下，会显著提高水样中磷、氮、生化需氧量等监测项目的稳定性。 冷藏：采样后将水样立即投入冰箱或冰水浴中并置于暗处，冷藏温度一般2－5度，该法不能长期保存水样。

冷冻：冷冻温度为－20℃，冷冻时不能将水样充满整个容器。 2）加入化学试剂保存法（P48~49）

作用：在水样中加入合适的保存试剂，能够抑制微生物活动，减缓氧化还原反应发生。 加入方式：可以是在采样后立即加入；也可在水样分样时，根据需要分瓶分别加入。 常用保存药剂：加入生物抑制剂；调节pH值；加入氧化剂；还原剂 11、水样的消解

1）消解的目的是破坏有机物、溶解颗粒物，将各种价态的待测元素氧化成单一高价态或转换成易于分离的无机化合物。 2）湿式消解法

湿式消解法是利用各种酸或碱进行消解。 ①硝酸消解法 适用水样：较清洁水样 ②硝酸－高氯酸消解法

适用水样：两种酸都是强氧化性酸，联合使用可消解含难氧化有机物的水样。

注意：高氯酸能与羟基化合物反应生成不稳定的高氯酸酯，有发生爆炸的危险，故先加入硝酸，氧化水中的羟基化合物，稍冷后再加高氯酸处理。 如测镉、锌等金属含量时，水样的预处理即可选用此法。 ③硝酸－硫酸消解法

两种酸都有较强的氧化能力，其中硝酸沸点低，而硫酸沸点高，二者结合使用，可提高消解温度和消解效果。常用的硝酸与硫酸的比例为5∶2。 不适用水样：易生成难溶硫酸盐组分（如铅、钡、锶）的水样。 注意：硫酸沸点高，可提高消解温度和消解效果。 ④硫酸－磷酸消解法

两种酸的沸点都比较高，其中硫酸氧化性较强，磷酸能与一些金属离子如Fe3+等络合，故二者结合消解水样，有利于测定时消除Fe3+等离子的干扰。 适用水样：含Fe3+等离子的水样

注意：硫酸氧化性较强，磷酸能与Fe3+等金属离子络合，二者结合消解水样，有利于测定时消除Fe3+等离子的干扰。 ⑤硫酸－高锰酸钾消解法 适用水样：消解测定汞的水样

注意：过量的高锰酸钾用盐酸羟胺溶液除去。 ⑥多元消解法

指三元以上酸或氧化剂组成的消解体系。

如处理测定总铬的水样时，用硫酸、磷酸和高锰酸钾消解。 ⑦碱分解法

适用对象：待测组成在酸性条件下消解时易挥发时，可改用碱分解法。 即： NaOH+H2O2 或 NH32H2O+H2O2 3）干灰化法

干灰化法又称干式分解法或高温分解法。

消解过程：水浴蒸干（取适量水样于白瓷或石英蒸发皿）→马福炉内450-550℃灼烧至残渣呈灰白色→冷却→用2% HNO3（或HCl）溶解样品灰分→过滤→滤液定容后供测定。 不适用对象：处理测定易挥发组分（如砷、汞、镉、硒、锡等）的水样。 12、水样富集与分离 （1）挥发分离法

挥发分离法是利用某些污染组分挥发度大，或者将欲测组分转变成易挥发物质，然后用惰性气体带出而达到分离的目的。如气提法和顶空法。因已知气态氢化物沸点很低，常将欲分离组分转化成氢化物。如砷、锡、 锑、硫等组分的分离 (气提法）。 （2）蒸发浓缩

是指在电热板上或水浴中加热水样，使水分缓慢蒸发，达到缩小水样体积，浓缩欲测组分的目的。此法简单易行，无需化学处理，但速度慢，易吸附损失。 （3）蒸馏法

蒸馏法是利用水样中各污染组分的具有不同的沸点而彼此分离的方法。 该法操作简便，在测定地表水，工业废水中酚类、氰化物、氟化物、硼化物等项目时都选用此法。 （4）萃取法 ①溶剂萃取法

原理：物质在不同的溶剂相中分配系数不同，而达到组分的富集与分离。

无机萃取体系类型：根据生成萃取物不同，可分为螯合物萃取体系、离子缔合物萃取体系、三元络合物萃取体系和协同萃取体系等。其中，螯合物萃取体系在环境监测中最常用。 （螯合物萃取体系:是指在水相中加入螯合剂，与被测金属离子生成易溶于有机溶剂的中性螯合物，从而被有机相萃取出来。 金属螯合物的特性：难溶于水，易溶于有机溶剂。 常用螯合剂：8-羟基喹啉类、双硫腙类、吡啶偶氮类化合物等。（与金属生成不带电的螯合物）

有机物质的萃取

原理：分散在水相中的有机物质易被有机溶剂萃取（相似相溶原理），利用此原理可以富集分散在水样中的有机污染物质。适用对象：多用于分子化合物（如挥发酚、油、有机农药）的萃取。 ②固相萃取法(SPE)

固相萃取法的萃取剂是固体，其工作原理基于：水样中欲测组分与共存干扰组分在固相萃取剂上作用力强弱不同，使它们彼此分离。固相萃取剂是含C18或C8、腈基、氨基等基团的特殊填料。 （5）吸附法

原理：吸附是利用多孔性的固体吸附剂将水样中一种或数种组分吸附于表面，以达到分离的目的。

解吸方法：被吸附富集于吸附剂表面的污染组分，可用有机溶剂或加热解吸出来供测定。 吸附剂类型：常用的吸附剂有活性炭、氧化铝、分子筛、大网状树脂等。 （6）离子交换法

原理：离子交换是利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应进行分离的方法。 操作程序：交换柱的制备→ 交换→ 洗脱

离子交换剂：可分为无机离子交换剂和有机离子交换剂。目前广泛应用的是有机离子交换剂，即：离子交换树脂

强酸性阳离子树脂：含有-SO3H、-SO3Na等活性基团。 弱酸性阳离子树脂：含-COOH或-OH等活性基团。

强碱性阴离子树脂：含有 -N(CH3)3+X-基团（季铵碱），其中X-为OH-、Cl-等。 弱碱性阴离子树脂：含伯胺、仲胺基的为弱碱性阴离子交换树脂。 在水处理中，最常用的是强酸性阳离子树脂和强碱性阴离子交换树脂。 强酸性阳离子树脂一般用于富集金属阳离子。

强碱性阴离子交换树脂，能在酸性、碱性和中性溶液中与强酸或弱酸阴离子交换，应用较广泛。

（7）共沉淀法

概念:共沉淀是指溶液中一种难溶化合物在形成沉淀过程中，将共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来的现象。

共沉淀现象在常量分离和分析中是力图避免的，但却是一种分离富集微量组分的手段。例如，天然水体中镭的含量不高，测定前常用硫酸钡作为共沉淀剂，使镭从大体积水中分离并得到富集。

原理:基于表面吸附、形成混晶、异电核胶态物质相互作用等。 13．物理指标监测

1) 颜色 天然水中的颜色主要是源于水体中的腐殖质、泥土、浮游生物等； 类型：

水的颜色可分为真色和表色两种。水的色度一般是指真色。

真色是指去除悬浮物后水的颜色；表色是没有去除悬浮物的水所具有的颜色。 色度测定方法：铂钴比色法和稀释倍数法。 ①铂钴比色法:

方法要点：用氯铂酸钾与氯化钴(或重铬酸钾与硫酸钴）配成标准色列，再与水样进行目视

比色确定水样的色度。

适用对象：适用于较清洁的、带有黄色色调的天然水和饮用水的测定。

度量与单位：规定1升水中含1mg铂（以六氯铂酸形式）和0.5mg钴(即2mg的水合氯化钴)

所产生的颜色为1个色度单位（度）。

注意事项：水要浑浊，应静置澄清，也可以离心或用滤膜过滤，但不能用滤纸过滤。 ②稀释倍数法:

测定要点：先用文字描述水样颜色的种类和深浅程度，如深蓝色、暗黑色等。然后在50mL

比色管中，用蒸馏水稀释到刚好看不到颜色，用稀释倍数表示该水样的色度，单 位是倍。

工业废水呈色主要是含有染料、生物色素、有色悬浮物等着色物质。

适用对象：适用于工业废水和污染严重的地面水颜色的测定。

特点：用量值表示，有国家标准，比颜色描述法优越。但受人的辨色力的差异和主观因素的

影响，往往会引起测定的差异，特别在低色度时。 （4）浊度

（一）浊度是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。通常应用于天然水、 饮 用水浊度的测定。

（二）产生原因：是由水中存在如泥砂、胶体物、有机物、浮游生物、微生物等悬浮物质所造成。

（三）影响因素：浊度的大小不仅与水体中的颗粒物有关，而且与其颗粒大小、形状和表面积有关。

（四）浊度测定方法

目视比浊法：将水样与用硅藻土配制的标准浊度溶液进行比较，以确定水样的浊度。 分光光度法：将一定量的硫酸肼与6次甲基四胺聚合，生成白色高分子聚合物，以此 作为浊度标准溶液，在一定条件下与水样浊度比较。

浊度计测定法:是依据浑浊液对光进行散射或透射的原理制成的专门测定浊度的仪器。

①目视比浊法 目视比浊法是根据水样混浊程度，取不同量标准浊度液配制标准系列，

然后将同体积水样(100mL比色管)与标准液进行目视比较，即得水样浊度。 规定：1mg一定粒度（过0.1mm筛）的硅藻土在1000mL水中产生的浊度为一度。 适用对象：适用于饮用水或水源水等低浊度的水，最低检测浊度为1度。 ②分光光度法 测定过程:

?标准浊度液的配制：将一定量的硫酸肼与6次甲基四胺聚合，生成白色高分子聚合物，

以此作为浊度标准溶液。

?1cm比色皿,波长680nm处，测定标准浊度液吸光度值。绘制吸光度-浊度标准曲线，然后测定水样的吸光度值，并从标准曲线上查出相应的浊度。

?当浊度超过100度时需稀释后测定，计算时应乘上相应的稀释倍数。 适用对象：高浊度的水，最低检测浊度为3度。 注意：硫酸肼有毒、致癌 ③浊度计测定法 浊度计是依据浑浊液对光进行散射或透射的原理制成的测定水体浊

度的专用仪器。

适用对象：一般用于水体浊度的连续自动测定。 （5）残渣

概念：水蒸发后，残余物质称为残渣，是表征水中溶解性物质、不溶性物质含量的指标。

残渣的数量与蒸发温度有关，因为烘干时可因有机物的挥发、结晶水的变化及气体挥

发等造成损失。一般烘干的温度为103～105℃。 残渣分为：

（1）总残渣(Total Residue) 是指水和废水在一定的温度下蒸发、烘干后剩余的 质。包括总不可滤残渣和总可滤残渣。

总残渣测定方法：取适量振荡均匀的水样于称至恒重的蒸发皿中，在蒸汽浴或 水浴上蒸干，移入103-105℃烘箱内烘至恒重，增加的重量即为总残渣。单位 是mg/L。 （2）总可滤残渣（也称溶解性固体Total soluble residue）

是指将过滤后的水样放在称至恒重的蒸发皿内蒸干，再在一定温度下烘至恒重所增加的重量。

测定过程及计算方法同总残渣。

总不可滤残渣(也称悬浮物，suspended substance即SS)

测定意义：地表水悬浮物过多，使水体浑浊，透明度降低，影响水生生物呼吸和代

谢；工业废水和生活污水含大量悬浮物，易堵塞管道、污染环境，因此，为必测指标。 测定方法要点：取过滤后留在过滤器上的固体物质，于103-105℃烘至恒重得到的物 质量称为总不可滤残渣量。

注意：报告结果要注明采用哪种滤器。一般使用的是孔径为0.45微米的滤膜。 14．金属化合物的测定

1）种类：常量元素和微量元素：铁、锰、铜、锌等。

有毒有害金属元素：汞、镉、铬、铅、铜、镍、钡、钒、砷等。

物

受“三废”污染的地面水和工业废水中有害金属化合物的含量往往明显增加。

危害：有害金属侵入人的肌体后，将会使某些酶失去活性而出现不同程度的中毒症状。其

毒性大小与金属种类、理化性质、浓度及存在的价态和形态有关。 ?元素的性质和浓度 自身性质决定其毒性强度，存在浓度—生物效应关系。 ?元素的存在形态 金属有机化合物毒性高于相应无机金属化合物。 ?元素存在的价态 同一元素的价态不同，其毒性差别很大。（Cr6+/Cr3+）

?元素化合物的水溶性及存在的形式 溶解性金属化合物易于被生物吸收利用，毒性增大 2）测定方法

金属存在不同形式，毒性大小不同，故可以分别测定可过滤金属，不可过滤金属和金属总量。 可过滤态金属指通过0.45μm 滤膜的部分；不可过滤态系指不能通过0.45μm滤膜的部分； 金属总量是不经过滤的水样消解后测得的金属含量。是可过滤金属与不可过滤金属之和。 测定水体中金属元素常用的方法有分光光度法、原子吸收法、 ①原子吸收光谱法

基本原理：?原子吸收分析就是利用处于基态的待测原子蒸气，对从光源发射出来的待测

②分子吸收光谱法-紫外可见分光光度法

紫外及可见分光光度法是选定一定波长的光照射被测物质溶液，测量其吸光 度，再依据吸光度来计算被测组分的含量。

（1）定性依据 分子与原子一样，也有其特征分子能级，分子从外界吸收能量后，能

引起分子能级的跃迁，即从基态能级跃迁到激发态能级，这种跃迁所产生的吸收 光谱主要位于紫处及可见光区（波长在200-780纳米），这种分子光谱称为紫外及 可见光谱。

元素的共振线的吸收而进行分析。

第一激发态时,吸收的能量也不同,因而各种元素的共振线不同。 称为元素的特征谱线。

?各种元素的原子结构和外层电子排布不同,不同的元素的原子从基态跃迁至

?也就是说各种不同的元素的共振线都具有不同的波长,所以元素的共振线又原子吸收分光光度计由光源、原子化系统、分光系统和检测系统四个主要部分组成。

（2）定量理论依据 吸光度与被测组分的含量之间的关系依据于朗伯-比尔定律。 紫外可见分光光度计一般有光源、单色器、吸收池（比色皿） 、检测器及信号显示器组成。

③原子发射光谱分析法

原理：定性分析依据：不同元素的原子由于其自身外层电子排布不同，在激发或电离时，发

射出不同波长的特征光谱。根据发射的特征光谱的波长进行定性分析。

定量分析依据：元素的含量不同，所发射的特征光的强弱也不同。据此进行定量分析。 光谱的获得和光谱的分析两个过程

原子吸收光谱法是根据蒸气相中被测元素的基态原子对其原子共振辐射的吸收强度来测定试样中被测元素的含量。

原子发射光谱法是根据处于激发态的待测元素原子回到基态时发射的特征谱线对待测元素进行分析的方法。

④原子荧光光谱法

定性依据： 气态基态原子被具有特征波长的共振线光束照射后，此原子外层的电子吸收辐 射能，从基态或低能态跃迁到高能态，随后又返回基态或低能态，同时发射出与照射光（激发光）波长相同（共振荧光）或波长不同的光（非共振荧光），这种现象称为原子荧光。 定量依据： 在一定的测量条件下，荧光强度与元素的浓度成正比。 ppm10-6(10的负6次方)相当微克级 ppb10-9(10的负9次方)相当纳克级 ppt10-12(10的负12次方)相当皮克级 第二章

汞的测定（详见书P70） 一、冷原子吸收法

方法原理：汞原子蒸气对253.7nm的紫外光有选择性吸收。在一定浓度范围内，吸光度与汞浓度成正比，我国饮用水标准限值为0.001mg／L。 二、冷原子荧光法

该方法是将水样中的汞离子还原为基态汞原子蒸气，吸收253.7nm的紫外光后，被激发而产生特征共振荧光，在一定的测量条件下和较低的浓度范围内，荧光强度与汞浓度成正比，最低检出浓度为0.05mg／L。

与冷原子吸收测汞仪相比，不同之处在于是测定吸收池中的汞原子蒸气吸收特征紫外光后被激发后所发射的特征荧光(波长较紫外光长)强度。 三、双硫腙分光光度法 汞国家标准分析方法有:

冷原子吸收分光光度法（GB 7468—87)

水样经消解后，将各种形态汞转变成二价汞，再用氯化亚锡将二价汞还原为元素汞，用载气

将产生的汞蒸气带入测汞仪的吸收池测定253.7nm处的吸光度，与汞标准吸光度进行比较定量。

双硫腙分光光度法(GB 7469—87) Hg2+ +双硫腙→橙色螯合物 485nm 铬的测定（详见书上P83） 一、二苯碳酰二肼分光光度法 1．六价铬的测定

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，于540nm波长

处进行比色测定。

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，过量的亚硝酸钠用尿素分解，然后，加入二苯碳酰二肼显色，于540nm处进行分光光度测定。其最低检测浓度同六价铬。

15.非金属无机物的测定 1）酸度测定

（1）概念：水的酸度是指水释放出质子的能力。 量化：所有能与强碱发生反应的物质总量。 包括强酸、弱酸、强酸弱碱盐等。 （2）环境意义: 酸度是衡量水体水质的一项重要指 （3）来源：机械、印染、化工等行业排放的含酸废水。 （4）测定方法：甲基橙酸度（pH≈3.7）和酚酞酸度（pH≈8.3） 强酸酸度 总酸度 ?酸碱指示剂滴定法：

原理:用甲基橙或酚酞为指示剂，用NaOH或Na2CO3标准溶液滴定至终点，根据所消耗

碱标准液的用量计算水样的酸度，计算式如下： 酸度（CaCO3，mg/L）= (CV350.0531000)/V水 式中：C — NaOH或Na2CO3标准溶液的浓度（mol/L） V — 消耗NaOH或Na2CO3标准溶液的体积（ml） V水— 所取水样的体积（ml） 50.05 ― CaCO3的当量质量（g/mol） ?电位滴定法：

用玻璃电极为指示电极，甘汞电极为参比电极，用NaOH作滴定剂，pH计指示终点，据消耗碱标准溶液的量计算水样的酸度，计算式同上。

电位滴定法不受水样有色、浑浊的影响，适用于各种水样酸度的测定。 2）碱度测定：有作业题：P141，习题20 （1）概念：水接受质子的能力。

量化：所有能与强酸发生作用的物质总量。 2．总铬的测定

包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。 地表水的碱度：碳酸盐、重碳酸盐及氢氧化物 （2）来源:造纸、印染、电镀等行业废水，农药、化肥流失。

（3）碱度测定的环境意义：评价水体的缓冲能力及金属在水体中的溶解性和毒性，是对水

和废水处理过程控制的判断性指标。

（4）碱度的测定方法：酸碱指示剂滴定法和电位滴定法。 各种形式碱度的存在状态与滴定结果之间的关系： 总碱度计算公式：

总碱度（以CaCO3计，mg/L）= [c(P + M) 3 50.05]3 1000 / V 式中，C —酸标准液当量浓度（mol/L）；

P T M （P＋M）—所消耗酸标准液的量（ml）； V — 水样体积（ml）；

50.05 — CaCO3当量质量（g/mol）。

对于OH－、CO32－、HCO3－碱度含量的计算，可根据滴定结果的判断，并参考总碱度计算公式进行定量计算。 2）溶解氧的测定（Dissolved Oxygen) 一、定义:

溶解在水中的分子态氧称为溶解氧（DO）。 二、环境意义：

水体受到有机、无机还原物质污染时，溶解氧含量降低，厌氧细菌繁殖活跃，水质恶化，导致鱼虾死亡。一般规定水体中的溶解氧至少在4mg／L以上。

（3）水样的采集和保存：水样中DO很不稳定，要在现场及时加入溶解氧固定化试剂（硫酸锰和碱性碘化钾），以避免在运输及保存过程中的损失。（单独采样） （4）溶解氧的测定 ①碘量法

原理：水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中溶解氧将二价锰氧化成四价锰的棕色沉淀。加酸后，棕色沉淀溶解并与碘离子反应释放出游离碘，以淀粉为指示剂，用标准硫代硫酸钠溶

液测定，通过计算得出溶解氧的含量。

溶解氧的计算：DO（O2，mg/L）＝C?V3831000 / V水 式中：C —Na2S2O3标液浓度（mol/L）； V —消耗Na2S2O3标液的体积（ml）； V水—水样体积（ml）； 8 —O2的克当量（g/mol）。 修正碘量法（干扰与去除） ?氧化性物质干扰的去除

水体中的NO2-、 Fe3＋等氧化性物质可使碘化钾游离出碘，产生正干扰。

排除NO2-：加叠氮化钠，就是仅将试剂碱性碘化钾溶液改为碱性碘化钾—叠氮化钠溶液。 排除Fe3＋：加入40%的氟化钾掩蔽。（采集后、固定前加入）。 ?还原性物质干扰的去除

高锰酸钾修正法：排除Fe2＋负干扰；

加入0.63%高锰酸钾,将Fe2＋氧化成Fe3＋,再加入40%的氟化钾掩蔽。（采集后，固定前加入）。

1ml0.63%高锰酸钾（紫色红）可氧化1mgFe2＋,过量的高锰酸钾用草酸钠去除（直至紫色红褪尽）

明矾絮凝修正法：消除颜色、藻类及悬浮物等有机物的负干扰；（10%的硫酸铝钾）。 ②膜电极法

原理：根据分子氧透过薄膜的扩散速率来测定水中的溶解氧。 反应： 阴极：O2 + 2H20 + 4e = 4OH- 阳极：4Ag+ + 4CI- =4AgCI + 4e

外电路接通时，有扩散电流通过，大小与O2浓度、阴极面积、膜性质、厚度有关。 氰化物预处理

在酸性介质中蒸馏的方法预处理水样，把能形成氰化氢的氰化物蒸出，使之与干扰组分

分离。根据蒸馏介质酸度的不同，分为以下两种情况。

氰化物[如Zn（CN)4]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。

除钴氰络合物外的绝大部分络合物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。

2-

①向水样中加入酒石酸和硝酸锌：调节pH值为4，加热蒸馏，则简单氰化物及部分络合

②向水样中加入磷酸和EDTA：在pH<2的条件下加热蒸馏，此时可将全部简单氰化物和

5)氟化物的测定

环境意义 :氟是人体必需的微量元素之一，缺氟易患龋齿病。

饮用水中含氟的适宜浓度为0.5—1.0mg／L(F-)。

长期饮用含氟量高于1.5mg/L的水时，易患斑齿病。水中含氟高于4mg／L时，

则可导致氟骨病。

测定方法：①氟离子选择电极法 (GB/T 7482-87)

原理：三氟化镧LaF3单晶对F－选择性响应。

工作电池：指示电极－LaF3膜电极 参比电极－饱和甘汞

优点：测定简便、快速、灵敏、选择性好、可测定浑浊、有色水样等优点．

检出浓度范围：0.05mg／L～1900mg／L。

②氟试剂分光光度法（GB/T 7483-87)

方法原理：氟试剂即茜素络合剂（ALC）在pH4.1的醋酸缓冲介质中，与氟离子和

硝酸镧反应生成兰色络合物，颜色的深度与氟离子浓度成正比，在620nm波长处 比色定量。

测定范围：最低检测浓度0.05mg/L；测定上限1.08mg/L。 适用对象：适用于地面水、地下水和工业废水中氟化物的测定； 6）含氮化合物 P101 ①氨氮（方法+原理）

（1）存在形式：水中的氨氮是指以游离氨（也称非离子氨）和铵盐形式存在的氮。 （2）来源：主要来源于生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物，焦化、合成氨等工业废水，以及农田排水等。

（3）环境意义：氨氮含量较高时，导致水体富营养化；对鱼类呈现毒害作用（大于50mg/L） ；对人体也有不同程度的危害，评价水体自净能力。

（4）预处理

余氯：硫代硫酸钠，淀粉-碘化钾试纸检验

钙镁离子：酒石酸钾钠 络合掩蔽 蒸馏：参见滴定法

（5）测定方法有纳氏试剂分光光度法、水杨酸－次氯酸盐分光光度法、气相分子吸收光谱法、电极法和容量法。 1.纳氏试剂光度法

原理：水样中加入碘化汞和碘化钾的强碱溶液(纳氏试剂)，与氨反应生成黄棕色胶态化合物，410-425nm范围波长光比色定量。 2K2[HgI4]+3KOH+NH3→NH2Hg2IO+7KI+2H2O

黄棕色胶态化合物

方法检测限：0.025mg／L-2mg／L

适用范围：适用于地面水、地下水和污（废）水中氟化物的测定 注意：在配置所有试剂溶液时，应该使用无氨水 2.滴定法（当水样中的氨氮较高时，可用该方法。）

操作过程：取一定量水样，调节pH在6.0一7.4，加入氧化镁使呈微碱性。加热蒸馏，释出的氨用硼酸溶液吸收。取全部吸收液，以甲基红-亚甲蓝为指示剂，用酸标准溶液滴定。根据硫酸标准溶液消耗量和水样体积来计算氨氮的含量。

②亚硝酸盐氮

（1）环境意义：亚硝酸盐氮是氮循环的中间产物。在氧和微生物的作用下，可被氧化成硝酸盐，在缺氧条件下也可被还原为氨。亚硝酸盐进入人体后，可使低铁血红蛋白失去输氧能力。还可与仲胺类反应生成具致癌性的亚硝胺类物质。

（2）测定方法常用离子色谱法、气相分子吸收光谱法和N—(1—萘基)—乙二胺分光光度法等。前两种方法虽然须有专用的仪器，但其操作简便、快速，是目前国内外普遍使用的方法。 1.N—(1—萘基)—乙二胺分光光度法

原理：在pH值为1．8土0．3的酸性介质中，亚硝酸盐与对氨基苯磺酰胺反应，生成的重氮盐与N—(1—萘基)—乙二胺（显色剂，有毒性，避免与皮肤接触）偶联生成红色染料，540nm处进行比色测定。

适用范围：最低检出浓度为0．003mg／L，测定上限为0．20 mg／L。 2.气相分子吸收光谱法

原理：在0.15～0.3mol/L 柠檬酸介质中，加入乙醇作催化剂，将亚硝酸盐瞬间转化成的NO2，用空气载入气相分子吸收光谱仪的吸光管中，在213.9nm 等波长处测得的吸光度与水样中亚硝酸盐氮浓度遵守比耳定律，以标准曲线定量。

适用对象：地表水、地下水、海水、饮用水、生活污水及工业污水中亚硝酸盐氮的测定。 测定范围：最低检出限为0.003mg/L，测定下限0.012mg/L，测定上限10mg/L。 ③凯氏氮

凯氏氮是指以凯氏方法测得的含氮量。它包括氨氮和在此条件下能转化为铵盐而被测定的有机氮化合物。

凯氏氮的测定要点是取适量水样于凯氏烧瓶中，加入浓硫酸和催化剂加热消解，将有机氮转变为硫酸氢铵，游离氨和铵盐也转变为硫酸氢铵。然后在碱性介质中蒸馏出氨，用硼酸溶液吸收，以分光光度法、滴定法等方法，测定氨氮含量。

凯氏氮最后测定方法同氨氮。含量低时用分光光度法。含量高时是用滴定法。 7）磷（水样预处理） P108 水中磷的测定，通常按其存在的形式而分别测定总磷、溶解性正磷酸盐类和总溶解性磷。

对采集的水样（包括悬浮物）经强氧化剂消解后测得的总磷;

采集的水样立即用0.45微米的滤膜过滤，直接测定滤液为可溶解性正磷酸盐；

滤液经强氧化剂消解后测得的总溶解性磷；

水样的消解方法主要有过硫酸钾消解法、硝酸－硫酸消解法、硝酸－高氯酸消解法等。 16．有机污染物的测定

1）化学需氧量（COD）：化学需氧量是指在一定条件下，水中易被强氧化剂氧化的还原性物质所消耗氧化剂的量，结果以氧的mg/L表示。

测定方法：重铬酸钾法（CODCr） ①测定CODCr的原理

即在强酸性溶液中，一定量的重铬酸钾在催化剂作用下氧化水样中还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵溶液回滴，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为滴定终点，记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。 水样20.0mL（原样或经稀释）于锥形瓶中 ↓←HgSO4 0.4g(消除Cl-干扰) 混匀

↓←0.25mol/L(1/6K2Cr2O7)10.0mL玻璃珠或沸石数粒 混匀，接上回流装置

↓←自冷凝管上口加入Ag2SO4-H2SO4溶液30mL(催化剂) 混匀 ↓

回流加热2小时 ↓ 冷却

↓←自冷凝管上口加入90mL水于反应液中（使总体积不少于140mL） 取下锥形瓶

↓←加试亚铁灵指示剂3滴

用0.1mol/L（NH4）2Fe(SO4)2标液滴定，终点由黄色到蓝绿色再到红棕色为终点。 反应式： Cr2O7+6e+14H→2Cr+7H2O Cr2O7+6Fe+14H→2Cr+6Fe+7H2O Fe+试亚铁灵→红褐色

根据上述氧化反应中硫酸亚铁铵标准溶液的消耗量，可计算CODCr： CODCr (O2 ，mg/L)＝(V0-V1)*C*8*1000/V 式中，V0 — 空白试验时硫酸亚铁铵的用量（ml）； V1 — 测定水样时硫酸亚铁铵的用量（ml）； V — 所取水样的体积（ml）；

C — 硫酸亚铁铵标液的浓度（mol/L）； 8 — 氧的当量质量（g/mol）。 ②干扰及排除

氯离子：能被重铬酸钾氧化,产生正干扰,并且能与助催化剂硫酸银反应生成沉淀, 加入适量HgSO4予以消除。(在加热回流或消解之前加入)

亚硝酸盐：预先在重铬酸钾溶液中加入氨基磺酸便可消除其干扰。

2）生化需氧量（BOD）:生化需氧量是指在一定条件下，好氧微生物分解水中的可氧化物质，特别是有机物的生物化学过程中所消耗溶解氧的量，用BOD表示。

（1)意义：BOD是反映水体被有机物污染程度的综合指标，也是研究废水的可生化降解性和生化处理效果，以及生化处理废水工艺设计和动力学研究中的重要参数。

2+

2-2+

+

3+

3+

2-+

3+

（2)有机物在微生物作用下好氧分解大体为两个阶段： 含碳物质氧化阶段，主要是含碳有机物氧化为二氧化碳和水；

硝化阶段，主要是含氮有机化合物在硝化菌的作用下分解为亚硝酸盐和硝酸盐 （3)五日生化需氧量（BOD5 ）

通常条件下，要彻底完成水中有机物的生化氧化过程历时需 >100d，而要把可降解的有机物全部分解掉需要 >20d的时间。

长时间测定生化需氧量是不现实的。目前，国内外普遍规定在20℃温度条件下培养5天所消耗的溶解氧作为生化需氧量的数值，称为五日生化需氧量，用BOD5表示。 BOD5的测定方法: 1.直接测定法

适用对象：较清洁的水样（BOD5不超过7mg/L）可以用直接测定法测其BOD5。

具体步骤：先调整水温至20℃左右，曝气使水中的溶解氧接近饱和（≈9mg/L）。将水样装满2个生化需氧量培养瓶（溶解氧瓶），测定其中1个瓶中水样的当日溶解氧，另一个瓶在20±1℃的培养箱中培养5天，5天后取出测定瓶中水样剩余的溶解氧。

计算方法：当天溶解氧减去五天后溶解氧所得数值即为水样的BOD5。为减小误差，可多做几个平行样进行测定。 2.稀释与接种法

适用对象：大多数水样，尤其是废水样品的BOD5测定需采用稀释与接种法。

操作目的：稀释的目的是降低废水中有机物的浓度，保证在五天培养过程中有充足的溶解氧。 接种的目的是为水样提供足够的微生物。 稀释与接种法基本步骤：

①稀释水的配制：曝气使溶解氧含量接近饱和；磷酸盐调节pH值为7.2；加入钙镁铁、氮磷钾等微量营养元素；不接种稀释水的BOD5不能超过0.2mg/L

②稀释倍数的确定：稀释的程度应使五天培养中所消耗的溶解氧大于2mg/L，而剩余溶解氧在1mg/L以上。在此前提条件下，稀释倍数可以估算，也可以依据经验值法来确定。（具体参见P115）

③稀释水的接种: 一般情况下，生活污水中有足够的微生物，不存在接种的问题。而工业废水，尤其是一些有毒工业废水，微生物含量甚微，需要接种才能测定。 水样BOD5的计算:

BOD5（mg/L）＝ [ (C1-C2) – (B1-B2)f1] / f2 C1 — 稀释水样在培养前的溶解氧浓度（mg/L）； C2 — 稀释水样在培养后的溶解氧浓度（mg/L）； B1 — 稀释水在培养前的溶解氧浓度（mg/L）； B2 — 稀释水在培养后的溶解氧浓度（mg/L）； f1 — 稀释水在培养液中所占比例； f2 — 水样在培养液中所占比例。

3.其他BOD测定方法:测压法、活性污泥快速法、微生物电极法等。

3)、总有机碳（TOC）:总有机碳（TOC）是以碳的含量表示水中有机物质的总量，结果以碳

（C）的mg/L表示。

(1）环境意义：碳是一切有机物的共同成份，组成有机物的主要元素，水的TOC值越高，说明水中有机物含量越高，因此，TOC可以作为评价水质有机污染的指标。

（2）测定方法原理：测定TOC目前广泛应用的方法是燃烧氧化－非分散红外吸收法。 其测定原理：将一定量水样注入高温炉内的石英管，在900-950℃下，以铂和三氧化钴或三氧化二铬为催化剂，使有机物燃烧裂解转化为二氧化碳，然后用红外线气体分析仪测定CO2含量，从而确定水样中碳的含量。(此为总碳量，TC） 要测TOC量，有两种方法：

方法一：先将水样酸化，通入氮气曝气，驱除各种碳酸盐生成的CO2，然后再注入仪器内测定。

方法二：把等量水样分别注入高温炉和低温炉，则水样中有机碳和无机碳均转化为CO2，依次导入非色散红外气体分析仪，分别测得总碳（TC）和无机碳（IC），二者之差即为TOC。

4）、总需氧量（TOD）：总需氧量（TOD）是指水中的还原性物质，主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物所需要的氧量，结果以O2的mg/L计。

（1）TOD环境意义: TOD是用燃烧法测定的，它能反映出几乎全部有机物质经燃烧后变成CO2、H2O、NO、P2O5和SO2时所需要的氧量，比BOD和COD都更接近理论需氧量的值。 （2）TOD分析仪的测定原理

将少量水样与含一定量氧气的惰性气体（氮气）一起送入装有铂催化剂的高温燃烧管中（900℃），水样中的还原性物质在900℃温度下被瞬间燃烧氧化，测定惰性气体中氧气的浓度，根据氧的减少量求得水样的TOD值。 有机物综合测指标比较

COD、BOD、TOC和TOD等综合指标的不同之处仅在于氧化方式的不同。 氧化率是指实际测得的需氧量与理论需氧量的比值。

4）CODCr与CODMn之间的比较

CODCr和CODMn 是采用两种不同的氧化剂在各自的氧化条件下测定的。CODCr在强氧

化剂重铬酸钾和146C反应温度等条件下反应，而CODMn则在氧化性相对较弱的高锰酸钾和97C反应温度等条件下反应。

总体而言，CODCr氧化率可达90%、而CODMn的氧化率仅为50%，两者均未达到完全氧

化。根据氧化率比较可得到CODCr > CODMn。 （二）CODCr、CODMn、BOD之间的比较

CODCr、CODMn和BOD都是利用定量的数值来间接、相对地表示水中有机物质的总量。 CODCr和CODMn是利用化学强氧化剂氧化水中的有机物，BOD5则是利用微生物氧化水中有机物。 对同一种废水而言，一般有：CODCr > BOD5 > CODMn 。它们之间的具体比值因水质不同而异。

BOD5 CODCr CODMn

项目 氧化

动力 氧源 反应

温度

测定所 需时间 被测定 有机物的范围 适用 范围

（三）TOC与TOD之间的比较

TOC与TOD都是利用燃烧法来测定水中有机物的含量。所不同的是，TOC是以碳的含量表示，TOD是以还原性物质所消耗氧的数量表示，且TOC所反映的只是含碳有机物，而TOD反映的是几乎全部有机物质。

（四）TOC、TOD与COD、BOD5之间的比较

由于测定TOC和TOD所采用的是燃烧法，能将有机物几乎全部氧化，比COD和BOD5测定时有机物氧化得更为彻底，因此，TOC和TOD更能直接表示水中有机物质的总量。 对大多数同种废水来讲，TOC、TOD和COD、BOD5之间都存在一定的相关关系，如果通过实验取得它们之间的具体比值，就可以利用简便、易测的TOC和TOD数据去推算COD、BOD5的数值。

河湖水、生活污水、 一般工业废水

河湖水、生活污水、工业废水

较清洁的水

20°C 5 天

不含氮有机物

含氮有机物中的碳素部分

146°C

3 小时（半天） 不含氮有机物 含氮有机物（但芳 香烃和杂环类除外）

97°C

1 小时

一部分不含氮有机物

微生物的生物氧化作用

水中的溶解氧（分子态氧）

强氧化剂的化学氧化作用

强氧化剂中的化合态氧

定义

在有氧的条件下，可分解有机物被微生物氧化分解所需的氧量

在一定条件下，有机物被 K2Cr2O7 氧化所需的氧量

在一定条件下，有机物被KMnO4氧化所需的氧量

第三章 空气和废气监测

1、空气污染的来源：

2、空气污染的危害（P144）

会对人体健康和动植物产生危害，对各种材料产生腐蚀损害。 （1）对人体健康的危害可分为急性作用和慢性作用。

（2）空气污染对动物的危害与对人的危害情况相似，可分为急性、慢性和不可见三种。 （3）空气污染能使某些物质发生质的变化，造成损失。 3、空气中污染物的存在状态：

（1）分子状态污染物：沸点低，气体分子形式存在，并以分子状态进入大气，或者常温下液体，但挥发性强，受热时易以蒸汽进入大气中。

根据化学形态，可将其分为五类：

1）含硫化合物：SO2、H2S； SO3、硫酸、硫酸盐； 2）含氮化合物：NO、NO2、NH3；硝酸、硝酸盐； 3）碳氢化合物：C1-C5化合物；醛、酮、PAN； 4）碳氧化合物：CO、CO2； 5）卤素化合物：HF、HCl。

（2）粒子状态污染物：即颗粒物(particle)，是分散在大气中的微小固体和液体颗粒，粒径多在0.01-100μm之间，是一个复杂的非均匀体系。

通常根据颗粒物在重力作用下的沉降特性将其分为：降尘和飘尘或可吸入颗粒物。 4、空气中污染物的浓度表示方法

①单位体积质量比：一种单位体积内所含污染物的质量。单位用mg/m或ug/m。适合

任何状态的污染物。

②体积比浓度：污染物体积与气体总体积的比值。单位多用mL/m或uL/m。仅适合气

态或蒸气态物质。

3

3

3

3

22.4cV??cm

M5、布设采样点的原则和方法： （一）原则

①污染物浓度：采样点应设在整个监测区域的高中低三种不同污染物浓度的地方。 ②污染源：在污染源比较集中，主导风向比较明显的情况下，应将污染源的下风向作为

主要监测范围，布设较多的采样点；上风向布设少量点作为对照。

③工业分布：工业集中地区多取点，农村可少些工业分布。 ④人口密度：人口密度大的地区多取点，少的地区可少些人口密度。

⑤超标情况：超标地区多取点，未超标地区少些超标情况。 （二）方法：

①功能区布点法：多用于区域性的常规监测。 ②网格布点法：多个污染源，且污染源分布较均匀。

③同心圆布点法：多个污染源构成污染群，且大污染源比较集中。 ④扇形布点法：孤立的高架点源，主导风向明显。 6、空气样品的采样方法 1、直接采样法：

（1）适用对象：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。 （2）常用的采样容器：

1）塑料袋：

①用于采集气样的塑料袋，不能与被测组分发生化学反应，也不能有渗透性。 ②一般用聚四氟乙烯或聚乙烯制成； ③采样后，保存时间要短，最好是尽快分析。 2）注射器：

①可根据具体情况选取10ml、50ml、100ml等；

②采样时，先用现场气体抽洗2-3次，然后抽取100mL，密封进气口，带回实验室分析。 ③取样后，应将注射器进气口朝下，垂直放置，以使注射器内压略大于外压。 ④气相色谱分析法常采用此法取样。 3）采气管：

①是一种置换采样器。中间大，两端带有旋塞，容积在100-500ml之间。

②采样时把要采集的大气由采样管的一端充入，使采气管中原有气体从另一端流出。 ③为使采气管中的原有气体被气样完全置换，要求通入的被采气体的量比采气管的容积大6-10倍。 4）真空瓶：

①采样前，先用抽真空装置将采气瓶内抽至剩余压力达1.33kPa左右。抽“真空”的同时，要用压力计量出瓶内剩余压力。

②采样时，打开瓶塞上的活门，利用瓶内的负压使气样入瓶，关闭活门，带回实验室分析。

2、富集（浓缩）采样法：当被测物质的浓度较低，或分析方法的灵敏度不够高时，要采用浓缩采样法。

常用的浓缩采样法有：溶液吸收法、填充柱阻留法、滤料阻留法、低温冷凝法、自然积集法

（一）溶液吸收法

（1）应用对象：溶液吸收法主要用于气态和蒸气状态的物质的采集，是大气污染监测中最常用的方法。 （2）操作程序：

①采样时，用抽气装置将欲测空气以一定流量抽入装有吸收液的吸收管（瓶）。

②采样结束后，倒出吸收液进行测定，根据测得结果及采样体积计算空气中污染物的浓度。 （3）提高溶液吸收法的吸收效率方法：效率主要决定于吸收速度和样气与吸收液的接触面积。

1）提高吸收速度——吸收液的选择

①理论依据：吸收的原理可分为物理溶解和化学吸收。一般具有化学反应的吸收速度比只靠溶解作用的吸收速度快得多。所以要提高吸收效率，必须根据被吸收污染物的性质选择适宜的吸收液来提高吸收速度。 ②常用的吸收液：水、水溶液、有机溶剂等。 ③吸收液的选择原则：

Ⅰ对污染物质溶解度大或与之发生化学反应的速度快； Ⅱ污染物质在吸收液中有足够的稳定时间； Ⅲ便于后续分析测定； Ⅳ价廉易得。

2）提高吸收液的接触面积——吸收管的选择 ①理论依据：

Ⅰ用溶液吸收法采样时，因气体以气泡形式通过吸收液，所以气-液全部界面就是气泡的全部总面积

Ⅱ设采气流量为Q，气泡的平均半径为r，则单位时间内通过吸收液的气泡的总面积（At）为：

Ⅲ如果气体通过吸收液的高度为H，气泡的上升速度为V，则气泡与吸收液的接触时间为H/V，所以在气样通过吸收液的全部时间内，气、液两相的总的表面积A为：

Ⅳ从上式可看出，当采气流量一定时，液体高度H越大，气泡半径r和气泡上升速度V越小，气-液两相的总接触面积A就越大，吸收效果就越好，这也是设计气泡吸收管、多孔筛板吸收管（瓶）的理论根据。

①气泡吸收管：适用于采集气态和蒸气态物质；

②冲击式吸收管：适宜采集气溶胶态物质。因为该吸收管的进气管喷嘴孔径小，距瓶底又近，当被采气样快速从喷嘴喷出冲向管底时，则溶胶颗粒因惯性作用冲击到管底被分散，从而易被吸收液吸收。

③多孔玻板吸收管（瓶）：气样通过吸收管（瓶）的筛板后，被分散成很小的气泡，且阻留时间长，大大增加了气液接触面积，从而提高了吸收效果。适合采集气态、蒸气态、气溶胶态物质。 （二）填充柱阻留法 （1）操作过程与原理：

①采样时，让气样以一定流速通过填充柱，则欲测组分因吸附、溶解或化学反应等作用被阻留在填充剂上，达到浓缩采样的目的。

②采样后，通过解吸或溶剂洗脱，使被测组分从填充剂上释放出来进行测定。 （三）滤料阻留法

操作过程与原理：滤料阻留法这种方法是将过滤材料（滤纸或滤膜）夹在采样夹上。采样时，用抽气装置抽气。空气中的颗粒物质被阻留在过滤材料上。根据过滤材料采样前后的质量和采样体积，即可计算出空气中颗粒物的浓度。

7、测定气体流量的仪器有皂膜流量计、孔口流量计、转子流量计等。在大气采样器中，为了轻便和易于携带，一般都采用转子流量计。

（1）皂膜流量计：是一根标有体积刻度的玻璃管，管的下端有一进气样的支管和装满肥皂水的橡皮球构成。

（2）孔口流量计：有隔板式和毛细管式两种。

（3）转子流量计：由一个上粗下细的锥形玻璃管和一个金属制转子组成。

PS：操作事项：

（1）当空气湿度大时，需在进气口前连接一个干燥管，否则，转子吸附水分后重量增

加，影响测量结果。

（2）流量计在使用前应进行校准，以保证刻度值的准确性。

（3）校正方法是将皂膜流量计或标准流量计串接在采样系统中，以皂膜流量计或标准

流量计的读数标定被校流量计。

8、采样效率的评价

一个采样方法或一种采样器的采样效率是指在规定的采样条件下所采集到的污染物量占其总量的百分数。

因污染物的存在状态不同，采样效率的评价方法也不同。

（1）采集气态和蒸气态污染物效率评价方法有：绝对比较法和相对比较法

K?

c1c1?100% K??100% c0c1?c2?c3（2）采集颗粒物效率评价方法也有两种：

①用采集颗粒数效率表示 ②用质量采样效率表示

9、二氧化硫的测定方法：

（一）四氯汞钾溶液吸收－盐酸副玫瑰苯胺分光光度法

（1）原理：空气中的SO2被四氧汞钾溶液吸收之后，生成稳定的二氯亚硫酸盐络合物，该络合物再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用，生成紫色络合物，其颜色深浅与SO2含量成正比。（反应详细过程见书P171） （2）干扰因素及消除：

①NOX：采样后需加入氨基磺酸铵。 ②O3：采样后放置20min，使O3自行分解； ③Fe3+：加入EDTA掩蔽；

④金属离子：用磷酸代替盐酸配制副玫瑰苯胺溶液。 （二）甲醛缓冲溶液吸收－盐酸副玫瑰苯胺分光光度法

（1）原理：二氧化硫被甲醛缓冲溶液吸收后，生成稳定的羟甲基磺酸加成化合物。在样品溶液中加入氢氧化钠使加成化合物分解，释放出二氧化硫与副玫瑰苯胺、甲醛作用，生成紫红色化合物，用分光光度计在577nm处进行测定。

（三）其他方法：定电位电解法、紫外荧光法、气相色谱法、库仑滴定法

10、大气中氮氧化物的测定可分为化学法和仪器法

（一）化学法：

1）直接盐酸萘乙二胺比色法：仅适于测二氧化氮的含量。

（1）原理：用冰醋酸、对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺配制成吸收-显色液，当气样通过吸收液时，其中的NO2被吸收并转变为HNO2，在冰醋酸存在下，HNO2与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，再与盐酸萘乙二胺反应生成玫瑰红色偶氮染料，最终产物的颜色深浅，与气样中NO2的浓度成正比，因此可用分光光度法测定气样中NO2的含量。

最大吸收波长540nm。

2）酸性高锰酸钾溶液氧化法：检测氮氧化物总量。 3）三氧化铬-石英砂氧化法：检测氮氧化物总量。

（1）原理：该方法是在显色吸收液瓶前接一内装三氧化铬—石英砂(氧化剂)管，当用空气采样器采样时，气样中的NO在氧化管内被氧化成N02和气样中的N02一起进入吸收瓶，与吸收液发生吸收、显色反应，于波长540 nm处测量吸收度，用标准曲线法进行定量测定，其测定结果为空气中NO和N02的总浓度。 （二）仪器法：化学光化法（自动连续监测）。

11、总悬浮颗粒物（TSP）的测定：

（1）测定方法：滤膜捕集——重量法GB/T 15432-1995

（2）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。 （3）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。 （4）主要仪器：大流量或中流量采样器、流量计、滤膜（超细玻璃纤维滤膜）、恒温恒

湿箱、分析天平等。

（5）测定步骤

①在选定的滤膜光滑表面的两个对角上打印编号。将滤膜放入恒温恒湿箱内平衡24h，平衡温度15～30℃，记录平衡温度和湿度。

②在平衡条件下称量平衡后的滤膜，大流量采样器称量精确至1mg，中流量采样器称量精确至0.1mg。

③将滤膜放入滤膜夹，安装采样头顶盖，设置采样时间，开始采样。

④采样结束后，在恒温恒湿箱内，与采样前滤膜相同的平衡条件下平衡24h，称量测定。

结果按下式计算：

K?W1?W0?c?总悬浮颗粒物??g/m?QN?t

?3?12、空气污染指数(API)是一种向社会公众公布的反映和评价空气质量状况的指标。它将常规监测的几种主要空气污染物浓度经过处理简化为单一的数值形式，分级表示空气质量和污染程度，具有简明、直观和使用方便的优点。

根据我国城市空气污染的特点，以SO2、NOx和TSP作为计算API的暂定项目，并确定API为50、100、200时，分别对应于我国空气质量标准中日均值的一、二、三级标准的污染浓度限值，500则对应于对人体健康产生明显危害的污染水平。

空气污染指数的计算：某种污染物的污染分指数(Ii)按下式计算：

Ii?式中：

(ci?ci,j)(ci,j?1?ci.,j)(Ii,j?1?Ii,j)?Ii,j

Ci，Ii——分别为第i种污染物的浓度值和污染分指数值； Ci,j，Ii,j ——分别为第i种污染物在j转折点的极限浓度值和污 染分指数值(查表3.8 )；

Ci,j+1，Ii,j+1 ——分别为第i种污染物在j+1转折点的浓度极限值和 污染分指数值。

第四章

1、固体废弃物的定义和分类

固体废物：生产、建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。 分类：按化学性质：有机物和无机物； 按形状：固体和泥状；

按危害状况：危险废物（有害废物）和一般废物；

按来源：矿业、工业固体废物、城市垃圾（包括下水道污泥）、农业和放射性固体废物等。 2、危险废物的特征

①易燃性 ②腐蚀性 ③反应性 ④放射性 ⑤浸出毒性 ⑥急性毒性 ⑦其他毒性 3、样品的采集 （1）采样工具

3）尖头钢锹(steel shovel)； 4）钢尖镐(腰斧，pickaxe）； 5）采样铲(采样器)；

6）具盖采样捅或内衬塑料的采样袋 （2）采样程序

6)份样个数:根据固体废物批量大小确定；

7)份样量:根据固体废物的最大粒度（95%以上能通过的最小筛孔尺寸）确定； 8)记录:认真记录采样操作过程；

（3）份样数的确定:

最小采样单元数往往根据物料批量的大小进行估计。（表1）

表1 表2

（4）采样量的确定:

如表2可确定每个份样应采的最小质量。所采的每个份样量应大致相等，其相对误差不大于20％。 （5）采样方法 ①运输车采样

运输车采样点的确定：在运输车中，采样点应均匀分布在车厢的对角线上，端点距车角应大于0.5m，表层去掉30cm。

②废渣堆采样法

废渣堆采样是在渣堆两侧距堆底0.5m处画一条横线，然后每隔0.5m划一条横线，再每隔2m划一条横线的垂线，其交点作为采样点。

4、有害特性监测方法

第三章 腐蚀性试验 第四章 遇水反应性试验 第五章 渗漏模拟试验 第六章 急性毒性试验 5.生活垃圾处理方法（详见P241）

对生活垃圾的处理方法主要有三种：焚烧、卫生填埋和堆肥。 6、有害物质的毒理学研究方法（详见P257-261） （1）动物的选择及毒性试验分类 （一）实验动物的选择 （二）毒性试验分类

①急性毒性试验：一次（或几次）投给实验动物较大剂量的化合物，观察在短期内（一般

24小时到2周以内）中毒反应。

②亚急性毒性试验：一般用半致死剂量的1/5~1/20，每天投毒，连续半个月到3个月左右。 ③慢性毒性试验：用较低剂量进行3个月到1年的投毒，观察病理、生理、生化反应以及

寻找中毒诊断指标，并为制定最大允许浓度提供科学依据。

（三）污染物的毒性作用剂量

（1）污染物的毒性和剂量关系 （2）急性毒性试验设计与数据整理 （3）用曲线法求半致死量 （4）用实验结果的表达 （2）毒性试验

（一）吸入染毒法的种类

1.动态染毒法：将实验动物放在染毒柜内，连续不断地将由受检毒物和新鲜空气配制

成一定浓度的混合气体通入染毒柜，并排出等量的污染空气，形成一个动态平衡的染毒环境。

2.静态染毒法：在一个密闭容器（或称染毒柜）内，加入一定量受检物（气体或挥发

性液体），使均匀分布在染毒柜，经呼吸道侵入实验动物体内。

（二）吸入染毒法的注意事项：

实验动物应挑选健康、成年并同龄的动物，雌雄各半。每组10只，取若干组用不同浓度进 行试验，要求一组在试验条件下全部存活，一组全部死亡，其他各组有不同的死亡率，然后 求出半数致死浓度（LC50），对未死动物取出后继续观察7～14天。了解恢复或发展状况， 对死亡动物（必要时对未死动物）做病理形态学检验。 （3）毒性试验

（一）口服染毒法的种类：1饲喂法 2.灌胃法 （二）注意事项 （4）毒性实验 7、污染物毒性作用剂量 （1）污染物的毒性和剂量关系

（2）急性毒性试验设计与数据整理 （3）用曲线法求半致死量 （4）用实验结果的表达

第五章

1、土壤组成 P262

土壤由土壤矿物质、土壤有机质、土壤生物、土壤水分和空气组成。 2、土壤的基本性质 P264 ①吸附性：

土壤的吸附性能与土壤中存在的胶体物质密切相关。土壤胶体包括无机胶体、有机胶体、有机—无机复合胶体。 ②酸碱性：

土壤酸度根据氢离子存在形式不同，可分为活性酸度和潜性酸度两类。土壤碱性主要来自土壤中钙、镁、钠、钾的重碳酸盐、碳酸盐及土壤胶体上交换性钠离子的水解作用。 ③氧化—还原性：

Eh>300mV：氧化体系起主导作用，土壤处于氧化状态。 Eh<300mV：还原体系起主导作用，土壤处于还原状态。 3、土壤背景值 P265

土壤背景值又称土壤本底值，是指在未受人类社会行为干扰（污染）和破坏时，土壤成分的组成和各组分（元素）的含量。

4、土壤环境质量监测目的 P269 ①土壤质量现状监测

目的是评价土壤质量状况，判断土壤是否被污染及污染程度，并预测变化趋势。 ②土壤污染事故监测

调查和分析受污染土壤的主要污染物类型和浓度，确定污染来源、范围和程度，为治理提供科学依据和指导。

③对污染物土地处理进行动态监测

通过对污水灌溉、污泥土地利用、固废土地处理过程中转移到土壤中的污染物进行长期动态监测，并以土壤环境容量进行比较，做到即充分利用土地的自净能力，又防止土壤受到污染，保护土壤环境质量。 ④土壤背景值调查

测土施肥；地方病调查、防治 5、采样点的布设 P270

（5）布点原则 (1) 合理地划分采样单元。 (2) 对于土壤污染监测，哪里有污染就在哪里布点。

(3) 采样点不能设在田边、沟边、路边、肥堆边及水土流失严重或表层土被破坏处。

（6）采样点布点方法 （适用范围+布点法） （1）.对角线布点法

适用于面积较小、地势平坦的污水灌溉或污染河水灌溉的田块。

由田块的进水口向对角引一直线，将对角线划分为若干等分（一般3-5等分），在每等分的中点处采样

（2） 梅花形布点法

适用于面积较小、地势平坦、土壤物质和污染程度较均匀的地块。 中心点设在两对角线相交处，一般设5-10个采样点 （3）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较不均匀的地块，一般采样点10个以上。 该法也适用于受固体废物污染的土壤，应设20个以上分点。 （4）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。

布设采样点数目较多。为全面客观评价土壤污染情况，在布点的同时要做到与土壤生长作物监测同步进行布点、采样、监测，以利于对比和分析 （5）放射状布点法 适用于大气污染型土壤。

以大气污染源为中心，向四周画射线，在射线上布设采样分点。在主导风向的下风向适当增加分点之间的距离和分点数量。 （6） 网格布点法

适用于地形平缓的地块。农用化学物质污染型土壤、土壤背景值调查常用这种方法。 将地块划分成若干均匀网状方格，采样分点设在两条直线的交点处或方格的中心。 6、土壤样品的类型、采样深度及采样量 P277 ①土壤样品的类型

表层混合样品是指一个采样单元（样地）5-20个采样点采得的表层土（0-20cm）组成的混合样。适用对象：一般性了解土壤污染状况（测土施肥）。

剖面样品是同一土壤剖面不同分层的个样。剖面的规格一般为长1.5m，宽0.8m，深1.2m。挖掘土壤剖面要使观察面向阳，表土和底土分两侧放置。适用对象：特殊要求的监测（土壤背景、环评、污染事故等）。 ②采样深度（视监测目的而定）

一般了解土壤污染状况：只需取0—15cm或0—20cm表层(或耕层)土壤

了解土壤污染对植物或农作物的影响：通常在耕层地表以下15-30cm处，对于根深的作物，

也可取50cm深度处的土壤样品

了解污染物质在土壤中的垂直分布：沿土壤剖面层次分层取样 ③采样量

由于测定所需的土样是多点混合而成的，取样量往往较大，而实际供分析的土样不需太多，一般只需1-2Kg。因此对所得混合样可反复按四分法弃取，最后留下所需的土量，装入塑料袋或布袋内，贴上标签备用。剖面每层样品采集1kg左右。

第九章

1、质量保证的意义

意义:质量保证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。 2、名词解释 （1）准确度

准确度是测定值与真值之间符合程度的度量，它是反映分析方法或测量系统存在的系统误差和随机误差两者的综合指标。

? 误差的大小是衡量准确度高低的尺度。

? 评价准确度有两种方法：分析标准物质、加标回收率 （2）精密度

用一特定分析程序在受控条件下重复分析同一样品所得测定值的一致程度。偏差的大小是衡量精密度高低的尺度。

①平行性：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双份或多份平行样测定结果之间的符合程度。是由随机误差和过失误差所引起的。

②重复性：同一实验室中，当分析人员、分析设备和分析时间三因素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。是由系统误差引起的。

③再现性：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。也是由系统误差所引起的。 （3）灵敏度

3）分析方法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。

4）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。

（4）空白试验

四、空白试验是以蒸馏水代替试样所做的测定。空白试验所得的响应值称为空白值。 五、空白试验是消除系统误差、提高准确度的最有效途径。

六、样品的分析响应值(如吸光度)，通常不仅是样品中待测物质的分析响应值，还包括

所有其它因素(如器皿的沾污等)的分析响应值，而这些影响空白值的因素经常变化，因此，在每次进行样品分析的同时，均应作空白试验。

七、空白值的大小和它的分散程度，影响着方法的检测限和测定结果的精密度。 八、在实验中应设法降低空白值，并减小空白值的波动，以降低分析方法的检出限和提

高精密度。

空白值的测定方法

每批做平行双样测定，分别在一段时间内（隔天）重复测定一次，共测定5-6批。根据下式计算空白平均值：

（5）校准曲线

校准曲线是用于描述待测物质的浓度和量与相应的测量仪器的响应量或其他指示量之间的定量关系的曲线。校准曲线包括通常所谓的“工作曲线”和“标准曲线” 。监测中常用校准曲线的

直线部分。某一方法的标准曲线的直线部分所对应的待测物质浓度（或量）的变化范围，称为该方法的线性范围。 （6）检出限（检测限）

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。不同的分析方法对检测限的规定不同。

? 以浓度表示的检出限为相对检出限，以质量表示的则为绝对检出限。

? 检出限只是一个定性概念，只表明浓度或量的响应信号可以与空白信号相区别，也

就是说只能判定出样品中存在浓度高于空白的特测物质。一般在检出限附近不能进行定量分析。 检测限的计算

置信度为95%时，可以检测出待测物质的最小检出浓度DL，也就说样品测定值与零浓度样品的测定值有显著性差异即为检出限。即：

式中，DL — 检出浓度；

— 显著性水平为0.05（单侧），自由度为f的t值；

S空 — 空白批内标准偏差（重复20次以上）。

如计算得到的检出浓度DL值高于标准分析方法中的规定值，应找出原因加以纠正，然后重新测定，直至满足要求。 （7）测定限

（3）测定下限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。（应高于检出限）

（4）测定上限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。

（5）测定限是一个范围，一般是指有效测定范围（最佳测定范围），即能够准确测定的

范围。

（6）有效测定范围应小于方法的适用范围。

（7）检出限与测定下限不同。一般来说，检出限是定性的，回答是试样中有没有待测

物质。测定下限是定量，回答是是试样中有多少被测物质的问题。

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