清华大学环境工程监测

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1、环境工程监测主讲教师：余 刚 教授 实验指导：师绍琪 副教授 助 教：杨宏伟 博士生2000年07月1环境工程监测余刚教学计划与方法教学计划(教学日历) 教学参考书 成绩与考核方法 网络辅助教学 http:/:2222/2000年07月2环境工程监测余刚第一章 课程导言一、环境分析、环境监测与环境工程监测二、环境监测的任务、特点和分类三、教学内容四、学习要求2000年07月3环境工程监测余刚一、环境分析、环境监测与环 境工程监测2000年07月4环境工程监测余刚二、环境监测的任务、特 点和分类2000年07月5环境工程监测余刚三、教学内容_水环境的监测重点（水污染防治的 重要性、各种介质监测的

2、类似性、与其 它专业课程的教学范围界定） _大气环境的监测 _土壤环境的监测 _噪声监测 _环境监测质量控制与环境质量评价 _环境监测新技术2000年07月6环境工程监测余刚四、学习要求_了解天然水和废水的成分和性质以及水 质标准的有关内容及其制定原则 _掌握各项主要水质指标的环境意义和主 要分析方法 _了解监测数据在水污染控制工程中的应 用及对水和废水的物理化学性质作出质 量评价的方法 _了解大气、土壤和噪声污染的来源以及 主要污染物质的性质和分析测定方法 _培养独立开展环境监测的技能2000年07月7环境工程监测余刚PCDD & PCDFPCDD & PCDFl l比利时二恶英污染事件比利

3、时二恶英污染事件l lPolychlorinated Polychlorinated dibenzodibenzo-p-dioxins-p-dioxins（7575）Polychlorinated Polychlorinated dibenzofuransdibenzofurans（135135）2018/8/108清华大学、北京大学、南京大学、 同济大学、北京师范大学、南开大 学等联合申报我国历年废水排放量_ 乡镇工业污染占全国总污染的52 _ 城市污水处理率小于15 _ 工业废水达标排放率小于75%2000年07月9环境工程监测余刚_三分之一以上河段不能满足灌溉水 质标准； _主要淡水湖泊

4、富营养污染严重； _50%城市地下水水质日趋恶化； _饮用水水源水质显著下降； _世界银行：健康损失20亿元/年 _国家环境污染控制的重点：三河三 湖两区一市一海我国水污染现状2000年07月10环境工程监测余刚_60年代以前3次 _70年代9次 _80年代74次 _1990年34次 _1998年22次 _1999年7月3日渤海赤潮面积达1500km2 我国沿海海域赤潮出 现的频率2000年07月11环境工程监测余刚第二章 水与水污染 、水质与水质指标和 水质标准一、水二、水污染三、水质与水质指标四、水质标准2000年07月12环境工程监测余刚一、水1、水的重要性 _地球上一切生命存在的基础

5、_对人的重要性人体的2/3是水；人体失去10的水，将难以运动；失去20的水将导致死亡 _水是重要的资源(？花钱如流水)2000年07月13环境工程监测余刚2、水的物化特性(1) 相图与三态O(三相点)固固 ( (冰冰) )液液 ( (水水) )气气 ( (水蒸气水蒸气) )单相1区两相共存线三相点 (0.00980C0.006026atm)温度大气压2000年07月14环境工程监测余刚(2) 热容量 _在所有的液体和固体物质中，水具有最大 比热 _4.18 焦耳/克度(1个大气压和15)(3) 密度_水在4时具有最大密度 1.00000 g/cm3 _在04时水的反常膨胀现象 状态4水0水0冰

6、 密度(g/cm3) 1.000000.999870.916752000年07月15环境工程监测余刚(4) 表面性质 _所有常温液体中，除汞以外，水具有最大 的表面张力(7.28x10-4牛顿/cm) (5) 溶解与反应能力 _水是一个极好的积性溶剂。可以溶解： 极性分子物质 晶体化合物 部分非极性化合物 （如葡萄糖等） 气体 （O2, N2, CO2, NH3） _参与反应，与 活泼金属 金属氧化物 非金属氧化物等2000年07月16环境工程监测余刚2、水的分布与循环(1) 地球上水的分布 _ 总量14亿立方千米。其中97.252为海水 ，2.163存在与冰川、冰帽，而可被人类 开发利用的淡

7、水总量仅占0.3，约400万 立方千米 _ 中国：地面水年迳流量27210亿m3，在各国 中排第六，但人均每年为2720 m3，仅为世 界平均拥有量的1/4 (2) 水的自然循环和社会循环2000年07月17环境工程监测余刚二、水污染1、自然污染与人为污染_环境容量：自然环境体系对其中的各种 物质的变化所具有的一定程度的调节和 缓冲能力_水的自净能力：水体所具有的在一定程 度下自然降低污染的能力2000年07月18环境工程监测余刚2、水体污染物的分类和影响_化学性污染：无机污染物、有机污染物 等_物理性污染：热污染、放射性污染、悬 浮物质污染_生物性污染：细菌、病毒等2000年07月19环境工

8、程监测余刚三、水质与水质指标1、水质和水质指标 (1) 水质指标的定义_水质是指水和其中所含的杂质共同表现出 来的综合特性_水质指标是水质的具体衡量标准，表示出 水中杂质的种类、成分和数量2000年07月20环境工程监测余刚_物理性水质指标 温度Temperature 色度Color 浊度Turbidity 嗅Odor 味Taste 电导率 Conductivity(2) 水质指标类别2000年07月21环境工程监测余刚_化学性水质指标 化学需氧量 COD 生物需氧量 BOD 总有机碳TOC H+浓度pH 酸度Acidity 碱度Alkalinity 多环芳烃PAHs 多氯联苯PCBs 硝酸盐

9、Nitrate 汞Mercury2000年07月22环境工程监测余刚_生物性水质指标 细菌总数Colony counts 大肠杆菌数 Total coliform 叶绿素aChlorophyll a2000年07月23环境工程监测余刚2、天然水的成分和性质_ 降水 （含盐量较低、水质较软； 酸雨pH小于5.65）_ 地下水（比较干净，但含盐量高 于降水；矿泉水；地下水污染）_ 地面水 （江、河、湖、海；浑浊 度高、水质较软、水体易被污染）2000年07月24环境工程监测余刚3、废水的成分和性质 (1) 生活污水 _特征：浑浊、深色、恶臭的液体、pH在7 8之间；固体物含量仅为0.1-0.2 _

10、需监测的项目：pH、悬浮固体、可沉固体 、COD、BOD、氨氮、硝酸盐氮等 _变化因素多，水质不稳定，需综合出污水 水质的平均值2000年07月25环境工程监测余刚3、废水的成分和性质(2) 工业废水_污染强度大、污染物质多、治理难度大_无机工业废水：冶金、建筑等工业废水_有机工业废水：食品、农药、石油化工等 废水_混合工业废水：焦化废水、皮革废水等2000年07月26环境工程监测余刚四、水质标准我国的环境标准体系分为六类两级： _六类标准： 环境质量标准、污染物排放标准、 环保基础标准、环保方法标准、 环境标准样品标准、环保仪器设备标准 _两级标准： 国家环境标准 地方环境标准标准(要求低于

11、国家标准？) _我国已有环境国家标准300多项2000年07月27环境工程监测余刚1、饮用水水质标准 (1) 水质标准制定的原则 _流行病学上安全可靠，不含各种病源细菌 和寄生虫卵，防治传染病的传播 _化学组成上对人体无害，所含的有毒有害 物质的浓度对人体健康不产生毒害或不良 影响 _感官性状良好，对感官无不良刺激 (2) 饮用水水质标准(中国、WHO、美国 )2000年07月28环境工程监测余刚2、工业用水水质标准_生产技术用水原料用水、生产工艺 用水和生产过程用水_锅炉用水悬浮固体、硬度、溶解氧 指标_冷却用水尽可能低的水温、无水垢 或泥渣沉积、对金属腐蚀小、避免微生 物或其它生物的繁殖2

12、000年07月29环境工程监测余刚3、农业用水水质标准_ 灌溉用水水质指标中，总含盐量是一 个重要指标。 _ 用总含盐量小于500mg/L的水灌溉农 田不会引起盐碱化问题，我国规定灌溉 用水的总含盐量不得超过1500mg/L 4、渔业用水水质标准 _ 考虑鱼类的生存和繁殖以及毒物通过 食物链在鱼体内的富集2000年07月30环境工程监测余刚5、水体污染控制标准 (1) 地面水环境质量标准（GB3838- 88）将水体划分为五类（pH、DO、CODMn ）_同一水体兼有多种功能的，以高功能分类； _有季节性功能的，可按季节分类。 2000年07月31环境工程监测余刚(2) 污水综合排放标准（GB

13、8978- 1996） 地面水环境质量标准中的I类和II类水 域，不得新建排污口 排入III类水域的污水，执行一级标准 排入IV类和V类水域的污水，执行二级 标准 排入城镇下水道并进入二级污水处理厂 进行生物处理的污水执行三级标准2000年07月32环境工程监测余刚两类污染物： _第一类污染物是指能在环境和动物、植 物中蓄积，对人体健康产生长远不良影 响的污染物质(13种） _第二类污染物是指其长远影响小于第一 类的污染物质（pH、SS、BOD5、COD） GB8978-1996(1) GB8978-1996(2) GB8978-1996(3)2000年07月33环境工程监测余刚2018/8/

14、1034清华大学、北京大学、南京大学、 同济大学、北京师范大学、南开大 学等联合申报第三章：水质分析概 论 一、水质分析 二、污染调查 三、水样的采集、保存和预处理 四、水质分析的基本方法 五、水质分析结果的表示方法2000年07月35环境工程监测余刚水质分析 目的 一般方法2000年07月36环境工程监测余刚污染调查（一） 1、工业污染源调查企业自然背景和社会背景企业的基本情况和厂区布局生产和排污工艺能源、水源和原材料操作情况和管理水平污染危害污染物治理现状和规划生产发展规划和环境保护措施2000年07月37环境工程监测余刚污染调查（二）2、水体污染调查2000年07月38环境工程监测余刚水

15、样的采集、保存和 预处理2000年07月39环境工程监测余刚水质分析的基本方法2000年07月40环境工程监测余刚水质分析结果的表示 方法 Molar concentration Molar (M, mole/L) = moles per liter Mass Concentration Mass/Volume = Mass of substance per volume of solution mg/L, ug/L, ug/mL Weight/Weight=Mass of substance per mass of solution ppm: parts per million,10-6 ppb: parts per billion, 10-9 Percent (%) W/V (%) V/V Normal (N) = Equivalents per liter2000年07月41环境工程监测余刚第四章 水的感官物理 性状 一、温度(Temperature) 二、嗅和味(Odor and Taste) 三、色度 (Color) 四、浑浊度 (Turbinity)2000年07月42环境工程监测