环境工程概论 教学课件 ppt 作者 曲向荣 第12章环境监测与环境评价

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1、1,第12章 环境监测与环境评价,2,14.1 环境监测 14.1.1 环境监测概述 14.1.2 环境监测程序的与方法 14.1.3 城市环境监测 14.2 环境评价 14.2.1 环境质量与环境评价 14.2.2 环境影响评价,3,12.1.1环境监测概述,1. 环境监测的基本概念 环境监测是指测定代表环境质量的各种标志数据、确定环境质量（或污染程度）及其发展变化趋势的的过程。是环境监测机构按照有关的法律、法规和技术规定、程序的要求，运用科学的、先进的技术方法，对代表环境质量及其发展变化趋势的各种标志数据进行间断地或连续地监视、测试和解释的科学活动。,4,（1）20世纪50年代：这个时期的

2、主要环境问题是由于化学毒物所造成的环境污染事件，其监测工作主要是对环境样品进行化学分析以确定其组成和含量，因此该阶段被称为污染监测阶段或被动监测阶段； （2）20世纪70年代：这一时期人们逐渐认识到影响环境质量的因素不仅是化学因素，还有物理因素，例如噪声、电磁辐射、光、热和放射性等，而且用生物（动物、植物）的生态、群落、受害症状等的变化作为判断环境质量的指标更为确切可靠。因此，环境监测的手段除了化学的、还有物理的、生物的手段等。,环境监测的发展主要包括三个阶段：,5,（3）20世纪80年代初：监测手段和监测范围的扩大，虽然能够说明区域性的环境质量，但由于受采样手段、采样时间和频率、采样数量、分

3、析速度、数据处理速度等限制，仍不能及时地监视环境质量变化，预测变化趋势，更不能根据监测结果发布采取应急措施的指令。因此连续自动监测技术进入了环境监测领域，这一阶段形成了以连续自动监测系统为骨干的环境监测技术， 其监测数据用有线或无线传输的方式送到监测中心控制室，经电子计算机处理，可自动打印成指定的表格，画成污染态势、浓度分布。可以在极短时间内观察到空气、水体污染浓度变化、预测预报未来环境质量。当污染物浓度接近或超过环境标准时，可发布指令、通告并采取防护措施。该阶段也称为污染防治监测阶段或自动监测阶段。,6,随着环境保护科学技术的发展，对环境监测提出的要求越来越高。环境监测一方面向深度发展，通过

4、采用更加先进的的监测技术获得历史的、准确的、有代表性的、可比的、整体性的数据； 另一方面向广度发展，涉及的范围日益扩大，采用的监测手段越来越多，监测范围可以从一个点发展到一个城市或一个地区，以至扩大到全国乃至全球。一些现代化的手段，如航测、卫星监测等，在环境监测中都得到了应用。,7,环境是一个极其复杂的综合体系。人们只有获取大量的定量化的环境信息，了解污染物的产生过程和原因，掌握污染物的数量和变化规律，才能制定切实可行的污染防治规划和环境保护目标，完善以污染物控制为主要内容的各类控制标准、规章制度，使环境管理逐步实现从定性管理向定量管理、单项治理向综合整治、浓度控制向总量控制转变。 而这些定量

5、化的环境信息，只有通过环境监测才能得到。离开环境监测，环境保护将是盲目的，加强环境管理也将是一句空话。 环境监测的作用主要包括以下几个方面：,2. 环境监测的作用,8,（1）通过环境监测，提供代表环境质量现状的数据，判断环境质量是否符合国家制定的环境质量标准，评价当前主要环境问题。 （2）找出环境污染最严重的区域和区域上重要的污染因子，作为主要管理对象，评价该区域环境污染综合防治对策和措施的实际效果。 （3）通过环境监测，评价环保设施的性能，为污染源管理提供基础数据。 （4）通过环境监测，追踪污染物的污染路线和污染源，判断各类污染源所造成的环境影响，预测污染的发展趋势和当前环境问题的可能趋势。

6、,9,（5）通过环境监测，验证和建立环境污染模式、为新污染源对环境的影响进行预断评价。 （6）积累长期监测资料，为研究环境容量、实施总量控制提供基础数据。 （7）通过累计大量的不同地区的环境监测数据，并结合当前和今后一段时期中国科学技术和经济发展水平，制定切实可行的环境保护法规和环境质量标准。 （8）通过环境监测，不断揭示新的污染因子和环境问题，研究污染原因、污染物迁移和转化，为环境保护科学研究提供可靠的数据。 总而言之，环境监测的作用是及时、准确、全面地反映环境质量现状及发展趋势，为环境管理、环境规划、环境科学研究提供依据。,10,环境监测按目的或任务可分为： （1）监视性监测（常规监测或例

7、行监测） 监视性监测指监测环境中已知污染因素的现状和变化趋势，确定环境质量，评价环境污染控制措施的效果，判断环境标准实施的情况和改善环境取得的进展。包括环境质量监测和污染源控制排放监测。,3. 环境监测的分类,11,（2）事故性监测（特例监测或应急监测） 事故性监测指发生事故性污染时确定污染程度、危及范围，以便采取有效措施降低和消除危害。这类监测期限短，随着事故完结而结束，常采用流动监测、空中监测或遥感等手段。 （3）研究性监测 对某一特定环境，研究确定污染因素从污染源到受体的迁移转化的趋势和规律。当监测结果表明存在环境问题时，还必须确定污染因素对人体、生物体和各种物质的危害程度。研究性监测周

8、期长、监测范围广。,12,环境监测按监测对象可分为：对各种自然要素（地表水、地下水、空气）实施的环境质量监测，对与环境有影响的各种人为因素实施的污染源监测； 按监测介质可分为：水质污染监测、大气污染监测、土壤污染监测、生物污染监测、固体废物污染监测、噪声和振动监测、电磁辐射监测、放射性监测、热污染监测和光污染监测等。,13,环境监测就其对象、手段、时间和空间的多变性、污染组分的复杂性等，其特点可归纳为： （1）环境监测的综合性 环境监测的综合性表现在以下几方面： 监测手段包括化学、物理、物理化学、生物及生态等一切可以表征环境质量的方法。 监测对象包括空气、水体（江、河、湖、海及地下水）、土壤、

9、固体废物、生物等客体， 只有对这些客体进行综合分析，才能确切描述环境质量状况。 对监测数据进行统计处理、综合分析时，需涉及该地区的自然和社会各个方面情况，因此必须综合考虑才能正确阐明数据的内涵。,4. 环境监测的特点,14,由于环境污染具有时空性等特点，因此，只有坚持长期监测，才能从大量的数据中揭示其变化规律，预测其变化趋势，数据越多，预测的准确度就越高。 因此，监测网络、监测点位的选择一定要有科学性，而且一旦监测点位的的代表性得到确认，必须长期坚持监测。,（2）环境监测的连续性,15,环境监测包括监测项目的的确定、监测计划的制订、采样、样品运送和保存、实验室分析测定、数据整理等过程，是一个复

10、杂而又有联系的系统，任何一步的差错都将影响最终数据的质量。 特别是区域性的大型监测，由于参加人数众多，实验室和仪器的不同，必将会发生技术和管理水平不同。为使监测结果具有一定的准确性，并使数据具有可比性、代表性和完整性，需有一个量值追综体系预以监督。为此，需要建立环境监测的质量保证体系。,（3）环境监测的追综性,16,环境监测必须为环境管理服务，这是由环境监测的目的决定的。 环境监测为环境管理服务应该遵守及时性、准确性、公正性、科学性的基本原则。,（4）环境监测的服务性,17,12.1.2 环境监测的程序与方法,1. 环境监测的程序 环境监测的工作程序包括：提出监测任务、制定监测计划、建立质量保

11、证体系和采样分析、数据处理、编写监测报告等。,18, 环境监测任务的提出。环境监测首先应由有关部门提出目的明确的环境监测任务，如：环境行政主管部门提出的城市空气质量例行监测；流域的枯、丰、平水期水质监测；为配合环境监理、排污收费的污染源排放监测；环境事故出现后由政府有关部门、污染受害者提出申诉的污染事故应急监测；为环境科研、环境影响评价，由当事者提出的委托监测等。 制定监测计划。监测计划应包括监测内容、监测时间、监测布点、监测频率、监测机构的组成、监测人员的构成、经费的使用计划等。,19, 监测前的准备。样品采集的准备包括现场调查、采样仪器和运输工具的准备等；实验室准备包括监测方法确定、仪器调

12、试、试剂配制、方法预审、标准曲线绘制等。 建立监测质量保证体系，为了使监测结果客观准确，必须有相应的质量保证措施。 实地监测采样和实验室样品分析、按计划得到监测数据。 数据经处理后，归纳、总结、编写监测报告。,20,2. 环境监测的方法,在环境监测工作中，由于污染因素性质的不同所采用的分析方法也不同。单纯物理性质（如噪声）测定的工作比较少，绝大部分工作是对环境样品中污染物的成分分析及其状态与结构的化学分析。 目前，多采用化学分析方法和仪器分析方法。另外，还有生物学方法用于综合性监测。,21,（1）化学分析法,化学分析方法是以化学反应为基础确定待测物质含量的方法。化学分析方法分类如下：,化,化

13、重量法（测大气颗粒状物质，水中油和悬浮物等）,学 酸碱滴定法（测水中的酸度、碱度等） 分 容量法 氧化还原滴定法（测水中溶解氧、高锰酸盐指数等） 析 络合滴定法（测水中钙、镁、总硬度、氰化物等） 方 沉淀滴定法（测水中卤素化合物等） 法 目视比色法（测水中氟化物等）,22,化学分析法的主要特点有：, 准确度高，其相对误差一般小于0.2%； 仪器设备简单，价格便宜； 灵敏度低，适用于常量组分测定，不适用于 微量组分测定。,23,（2）仪器分析法,仪器分析法是以物理和物理化学方法为基础的分析方法。其种类很多，主要有以下几种：,24, 以测定光辐射的吸收或发射为基础,可见-紫外分光光度法（测空气中S

14、O2、NOx；水中氨氮等） 分子吸收光谱法 非分散性红外法（测空气中CO；水中总有机碳、油等）,吸收光谱法 原子吸收光谱 火焰法（测空气、水中Ag、Cd、Cu、Pb、Zn） 化 石墨炉法（测水中Cd、Cu、Pb等） 学 分 冷原子吸收法（测Hg等） 析,法 等离子发射光谱法（测水、气、土壤中多种金属元素） 火焰原子发射法（测水中K、Na等） 化学发光法 发射光谱法 荧光分光光度法（测空气中苯并（a）芘等） 原子荧光法（测水中Se等） 冷原子荧光法（测水中Hg等）,25, 以溶液的电化学效应为基础,电化学分析方法是利用物质的电化学性进行定量分析的方法。电化学分析方法分类如下：,电 电位法（测气、

15、水中氟化物、水中氰化物、氨氮等） 化 电导法（测水中电导率、溶解氧、气中SO2等） 学 库仑法（测水中化学需氧量、气中SO2等）,分 极谱法 高波极谱法（测水中硝基苯、Cd、Cu、Pb等） 析 阳极溶出法（测水中Cu、Pb、Zn、Cd、等） 法,26, 以色谱分离检定为基础,色谱分析方法是根据被分析物质在固定相和移动相中的分配系数不同。而进行定量分析的方法。色谱分析分类如下：,色 气相色谱法（测气中丙酮、甲醇、苯系物等；水中卤代烃、烷基汞、吡啶等）,谱 分 高效液相色谱法（气、水中多环芳烃、苯并（a）芘） 析 液相色谱法 离子色谱法（测水、气中氯化物、氟化物等多种阴离子） 法 纸层析和薄层层析

16、法（分离、测定气、水中多环芳烃； 粮食中黄曲霉素、有机磷农药等）,27,此外，还有质谱法、中子活化分析法、同位素分析法、核磁共振法、流动注射分析法等。仪器分析的共同特点有： 灵敏度高，适用于微量、痕量甚至超痕量组分的分析； 选择性强，对试样预处理要求简单； 响应速度快，容易实现连续自动测定； 有些仪器可以联合使用，如色谱-质谱连用仪等，该方法可使每种仪器的优点都能得到更好的利用； 仪器的价格比较高，有的十分昂贵，设备复杂，与化学分析法相比，仪器法的相对误差较大。,28,此外，还有质谱法、中子活化分析法、同位素分析法、核磁共振法、流动注射分析法等。仪器分析的共同特点有： 灵敏度高，适用于微量、痕量甚至超痕量组分的分析； 选择性强，对试样预处理要求简单