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1、环境监测技术2010-2011年度第1学期试卷B参考答案和评分标准一、 简答题（每题5分，共80分）说明：仅为参考答案，不要求学生回答非常全面。主要观点符合当前环境监测领域的通用说法，并且阐述中没有明显违背基本原则的内容，可给4-5分；基本内容偏少，或者有少量内容错误，可给2-3分；没有回答，或者有明显错误，可给0-1分。1. 环境标准，我国环境标准的分类和分级环境标准是指为了保护人群健康、社会物质财富和维持生态平衡，对大气、水、土壤等等环境质量、对污染源监测方法等，按照法定程序制定和批准发布的各种标准的总称。我国环境保护标准体系由国家和地方两级构成。国家级环境保护标准包括环境质量标准、污染物
2、排放（控制）标准、环境标准样品、环境保护（行业）标准及其他国家环境保护标准。地方环境保护标准包括地方环境质量标准与地方污染物排放标准。环境标准又可分为强制性和推荐性环境标准。环境质量标准、污染物排放（控制）标准和法律、行政法规规定必须执行的其他环境标准都属于强制性环境标准；强制性环境标准以外的环境标准属于推荐性环境标准。2. 持久性有机污染物持久性有机污染物具有毒性、难以降解、可产生生物蓄积以及往往通过空气、水和迁徙物种作跨越国际边界的迁移并沉积在远离其排放地点的地区，随后在那里的陆地生态系统和水域生态系统中蓄积起来；持久性有机污染物属环境激素威胁着人类的繁衍和生存；持久性有机污染物的生物放大
3、作用致使北极生态系统受到严重的威胁。3. 环境分析与环境监测有何区别环境监测与环境分析都属于环境科学的分支，两者联系较为紧密，都有对样品测定的测定。但研究目的存在较大区别，前者侧重于确定某一区域的环境质量，而后者则是为了确定环境样品中污染物的组成、含量、形态等信息。4. 第一类污染物与第二类污染物的区别第一类污染物指能在环境或动植物内蓄积，对人体健康产生长远不良影响的污染物；第二类污染物指长远影响小于第一类的污染物。第一类污染物比第二类污染物危害大，影响更长远。5. 浸出毒性与急性毒性浸出毒性：固态的危险废物遇水浸沥，其中有害的物质迁移转化，污染环境，浸出的有害物质的毒性称为浸出毒性。急性毒性
4、：污染物一次或24 h短暂时间内多次作用于机体之后所引起的中毒效应。6. 分析方法的检出限和测定下限的区别与联系检出限（XN）：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。 测定下限（XB）：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;测定下限反映出分析方法能准确宣测定低浓度水平待测物质的极限可能性。在没有系统误差的前提下，它受精密度要求的限制（精密度通常以相对标准偏差表示。）分析方法的精密度要求越高，测定下限高于检出限越多。7. 碱片法测定硫酸盐化速率的过程碳酸钾溶液浸渍过的玻璃纤维滤膜暴露于空气中，与空气中
5、的SO2、硫酸雾、H2S等发生反应，生成硫酸盐。测定生成的硫酸盐含量，计算硫酸盐化速率。8. 标准的生物毒性实验包括哪几类，并简要阐述之。标准的生物毒性实验包括包括急性毒性试验，亚急性毒性试验，慢性毒性试验。急性毒性试验：指测试生物大剂量一次染毒或24h内多次染毒条件下，研究化学物质作用的试验。目的是在短期内了解该物质的毒性大小和特点，并为进一步开展其它毒性试验提供设计依据。其特点是变化因子少、时间短、经济及操作简便。亚急性毒性试验：指测试生物在短期时间内多次重复染毒条件下，研究化学物质毒性作用的试验。目的是在急性试验的基础上，在短期时间内了解受试物对机体的毒性作用，探讨敏感观测指标和剂量效应
6、的关系，为慢性毒性试验设计提供依据。慢性毒性试验：指测试生物在较长时间内，以小剂量反复染毒后所引起损害作用的试验。目的是评价化学物在长期小剂量作用条件下对机体产生的损害及特点，确定其慢性作用阈剂量和最大无作用剂量，为制定环境中有害物质最高容许浓度提供实验依据。9. 在大气污染源监测时，采样位置的设置原则布设采样点的原则：(1)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)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)工业较密集的城区和工矿区，人口密度及污染物超标地区，要适当增设采样点；城市
7、郊区和农村，人口密度小及污染物浓度低的地区，可酌情少设采样点；(4)采样点的周围应开阔，采样口水平线与周围建筑物高度的夹角应不大于30。测点周围无局部污染源，并应避开树木及吸附能力较强的建筑物。交通密集区的采样点应设在距人行道边缘至少1.5m远处；(5)各采样点的设置条件要尽可能一致或标准化，使获得的监测数据具有可比性；(6)采样高度根据监测目的而定，研究大气污染对人体的危害，应将采样器或测定仪器设置于常人呼吸带高度，即采样口应在离地面1.52m处；研究大气污染对植物或器物的影响，采样口高度应与植物或器物高度相近；连续采样例行监测采样口高度应距地面315m；若置于屋顶采样，采样口应与基础面有1
8、.5m以上的相对高度，以减小扬尘的影响。特殊地形地区可视实际情况选择采样高度（如固定源的采样位置应避开对测试人员操作有危险的场所，优先选择垂直管段,避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。采样位置应设在距弯头、阀门和变径管下游方向不小于6倍直径处，和距上述部件上游方向不小于3倍直径处。对矩形烟道，其当量直径D=2AB(A+B)，式中A、B为边长。采样断面的气流速度最好在5m/s以上。若测试现场空间位置有限，很难满足上述条件时，则选择比较适宜的管段采样，但采样断面距离弯头等部件的距离至少是烟道直径的1.5倍，并应适当增加测点的数量和采样频次。对于气态污染物，由于混合比较均匀，其采样位置可以不受上述规定
9、限制，但应避开涡流区。如果同时测定排气流量，采样位置仍按上述规定选取。另外，还应考虑采样地点的方便、安全，必要时应设置工作平台。）10. 空气中总烃的测定采用气相色谱法测定。基本原理：用注射器采集空气样品，以带氢火焰离子化检测器的气相色谱仪直接进行测定。样品经过空柱或玻璃微珠阻尼柱导入检测器，测定总烃含量。以氮气为载气时，总烃峰中包括氧组分，因样品中氧以响应值有效应，采用除烃净化空气求出空白值，从总烃峰中扣除氧组分值。样品测定：采用注射器或六通阀进样。进样量1ml，用注射器抽取待测样品，反复置换三次，准确抽取1ml，迅速注入色谱系统。计算公式如下：c=E(Hi-Ha)/Hs式中c气样中总烃浓度
10、；E甲烷标准浓度；Hi样品中总烃峰高；Ha除烃净化空气峰高；Hs甲烷标准气体经总烃柱的峰高。采样：用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卷入实验室待测。11. 水样预处理的目的和常用方法在水质监测工作中，大多数污水和沉积物等样品都含有机物质，环境水样所含组分复杂，并且多数污染组分含量低，存在形态各异，所以在分析前一般均需预处理，以破坏有机物，得到欲测组分适合测定方法要求的形态、浓度和消除共存组分干扰的试样体系，使样品转变成适于操作的溶液。常用方法包括水样的消解和分离、富集。消解水样的方法有湿式消解法和干式分解法；常用的分离、富集方法有沉淀分
11、离法、液-液萃取分离法、离子交换分离法、色谱分离法、蒸馏和挥发分离法，还有过滤、气提、顶空、固相萃取、固相微萃取和液相微萃取等。12. 水质pH与酸碱度的关系pH：水中氢离子活度的负对数；酸度：水中所含能与强碱发生中和作用的物质的总量；碱度：水中所含能与强酸发生中和作用的物质的总量。测定酸碱度时，所用方法或指示剂不同，同样PH值的酸碱度不同。13. 生物污染的途经表面吸收、生物吸收、生物积累（浓缩）二、论述题（二选一，共20分）1. 环保局要对某河流水受污染状况进行监测，请你制定水污染监测方案。(假设此河流在检测境内全长15km，主河流宽150m、深20m；支流宽30m、深8m。河流上游为居民
12、生活取水点，下游为工业区从左到有依次为酒厂、食品加工厂、印染厂) 只要在（1）基础资料收集（2）监测断面和采样点设置（3）采样和监测（4）监测数据处理（5）监测报告编制等几个主要方面有合理并且较为丰富的阐述，即可得到14-20分；如果有显著的内容缺失，或者有明显错误的，可给7-13分；其它情况，可给0-6分。2. 元素的形态分析受到日益广泛的关注，是分析化学、环境监测、生物医药等多领域的前沿研究课题。请至少举出三个具体的元素形态分析的实例，并依所举实例为基础，分别简要论述（a）形态分析的重要意义，（b）总量分析与形态分析之间的异同，（c）元素形态分析时所用到的仪器或方法，（d）以及所采用的仪器
13、或方法的基本原理。元素形态分析：As:土样经硫酸-硝酸-高氯酸消解后，二乙基二硫代氨基甲酸分光光度法测定；S：盐酸消解土样蒸馏，对氨基二甲苯胺分光光度法；F-：硫酸-磷酸消解后，氟试剂分光光度法测定；CN-：土样在醋酸锌及酒石酸溶液中蒸馏分离，异烟酸-吡唑啉酮分光光度法；形态分析的重要意义：在环境和生物分析中非常重要，因为元素在环境中的迁移、转化规律及最终归宿，元素的毒性、有益作用及其在生物体内的代谢行为在相当大的程度上取决于该元素存在的化学形态，也在一定的程度上与相关形态的物质的溶解性和挥发性有关。总量分析与形态分析之间的异同：形态分析指确定分析物质的原子和分子组成形式的过程，即指元素的各种
14、存在形式，包括游离态、共价结合态、络合配位态、超分子结合态等定量和定性的分析。形态指价态、化合态、结合态和结构态，存在形态上的差异可能会表现出不同的生物毒性的环境行为。只有借助于形态分析，才能确切了解化学污染物对生态环境、环境质量、人体健康等的影响。在某种意义上，形态分析比总量分析更为重要。元素形态分析时所用到的仪器或方法：金属元素的形态分析一般采用五步连续提取法：（1）可交换态：2g试样中加入16ml1mol/L的 氯化镁，室温下振荡1h，离心10min，吸出上清液分析；（2）碳酸盐结合态：经步骤（1）处理后的残余物在室温下用16ml1mol/L的乙酸钠提取，提取前用醋酸把PH调至5.0，振
15、荡8h，离心，吸出上清液分析；（3）铁锰氧化结合态：经步骤（2）处理后的残余物中加入16ml0.04mol/L盐酸羟胺在体积分数20%醋酸中提取，提取温度在（96+/-3），时间为4h，离心，吸出上清液分析；（4）有机结合态：经步骤（3）处理后的残余物中，加入3ml0.02mol/L硝酸和5ml体积分数30%的过氧化氢，再用硝酸调节PH至2，将混合物加热至（85+/-2），保温2h，并在加热中间振荡几次。再加入5ml过氧化氢，调节PH至2，将混合物放在（85+/-2）加热3h，并间断振荡。冷却后，加入5ml3.醋酸铵至体积分数为20%硝酸溶液中，稀释至20ml，振荡30min，离心，吸出上清液
16、分析；（5）残渣态：对经步骤（4）处理后的残余物中，利用硝酸-氢氟酸-高氯酸消解法消解分析。所用仪器：原子吸收分光光度计，原理：元素在热解石墨炉中被加热原子化，成为基态原子蒸汽，对空心阴极灯发射的特征辐射进行选择性吸收。在一定浓度范围内，其吸收强度与试液中被的含量成正比。其定量关系可用郎伯-比耳定律，A= -lg I/I o= -lgT = KCL ，式中I为透射光强度；I0为发射光强度；T为透射比；L为光通过原子化器光程(长度)，每台仪器的L值是固定的；C是被测样品浓度；所以A=KC。说明：可有多种分析监测方案，只要给出合理的预处理手段，并且采用了正确的监测方案，并且有较详细的阐述，可给14-20分；如果有明显不合理的技术手段，或者缺少其中一到
