环境监测第一章绪论 课件.ppt

第一章 绪 论,1.1环境和环境污染1.2污染物来源和性质1.3环境监测概述1.4环境监测相关标准1.5环境监测的特点与学习目的,1.1环境和环境污染,环境:泛指某项主体周围的空间及空间中的介质。自然环境:环绕于人类周围各种自然因素的总和社会环境:人类长期生产活动的结果,环境法中环境的含义在中华人民共和国环境保护法中规定：本法所称环境，是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总和，包括大气、水、海洋、土壤、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。,环境问题分为两大类：由自然因素引起的环境问题，称为第一环境问题，又称原生环境问题，主要有火山喷发、地震、旱涝等自然灾害；由人为因素引起的环境问题，称为第二环境问题，也称次生环境问题，包括环境污染和生态破坏两类。,第一环境问题往往不是人类可以控制的，其影响范围一般较小，影响时间较短；第二环境问题是由人类活动引起的，是人类强加于自然环境的，和第一环境问题相比，影响因素较为复杂，往往影响范围更大，时间更长，对环境的破坏力更大。需要指出的是，这两类环境问题在今天常常是相互影响、相互作用的。,1.2污染物来源和性质,1.2.1污染源(1)点污染源 浓稠集中的排放，如从工厂烟囱或污水排放口排放，固体废物在某一堆点的集中堆放。(2)线污染源 如行驶中的汽车沿街排放尾气。(3)面污染源 稀淡分散的排放，如农田径流和灌溉排水就是水体污染的主要面源。,污染源形式按污染源存在的形式又可分为固定污染源和移动污染源；按污染物质排放的时间可分为连续源、间断源和瞬时源等。不同形式的污染源对污染物质的扩散、分布、迁移和转化有很大的影响。,1.2.2污染物的类别环境污染物按污染类型分为大气污染物、水体污染物、土壤污染物等；按污染物的形态分为气体污染物、液体污染物和固体废物；按污染物的性质分为化学污染物、物理污染物和生物污染物。也可以根据人类社会活动的不同功能产生的污染物进行分类，主要考虑工业、农业、交通运输和生活四个方面。,1.2.3污染物的性质污染物质的种类繁多，性质各异，污染物质的性质可归纳如下。(1)自然性 (2)毒性 (3)时空分布性 (4)活性和持久性 (5)生物可分解性 (6)生物累积性 (7)对生物体作用的加和性,1.2.4优先污染物世界上已知的化学物质超过700万种，而进入环境的化学物质已达10万种。就目前的人力、物力、财力，以及污染物危害程度的差异性而言，人们不可能对每一种化学物质进行监测，只能将潜在危险性大(难降解、具有生物积累性、毒性大和三致类物质)，在环境中出现频率高，残留高，检测方法成熟的化学物质定为优先监测目标，实施优先和重点监测，这些物质即为优先控制污染物(priority pollutants)。,我国在环境优先控制污染物的筛选方面做了大量的工作，反映我国环境特征的污染物“黑名单”见表1-1，包括了14中化学类别共68种有毒化学物质，其中有机物占58种。,1.3环境监测概述,环境监测是环境科学的一个重要分支学科。环境化学、环境物理学、环境地学、环境工程学、环境医学、环境管理学、环境经济学以及环境法学等所有环境科学的分支学科，都需要在了解、评价环境质量及其变化趋势的基础上，才能进行各项研究和制订有关管理、经济的法规。,环境监测就是通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势。随着工业和科学的发展，监测含义的内容也扩展了。由工业污染源的监测逐步发展到对大环境的监测，即监测对象不仅是影响环境质量的污染因子，还延伸到对生物、生态变化的监测。,判断环境质量，仅对某一污染物进行某一地点、某一时刻的分析测定是不够的，必须对各种有关污染因素、环境因素在一定范围、时间、空间内进行测定，分析其综合测定数据，才能对环境质量作出确切评价。因此，环境监测包括对污染物分析测试的化学监测(包括物理化学方法)；对物理(或能量)因子热、声、光、电磁辐射、振动及放射性等强度、能量和状态测试的物理监测；对生物由于环境质量变化所发出的各种反映和信息，如群落、种落的迁移变化、受害症状等测试的生物监测；对区域群落、种落的迁移变化进行观测的生态监测等。,环境监测的过程一般为：,1.3.1环境监测的目的环境监测的目的是准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势，为环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据，也是环境监测的任务。具体可归纳为： (1)确定污染物质的浓度、分布现状、发展趋势和速度，以追究污染物的污染途径和污染源，并判断污染物在时间和空间上的分布、迁移、转化和发展规律。,(2)确定污染源造成的污染影响，掌握污染物作用于大气、水体、土壤和生态系统的规律性，判断浓度最高和问题潜在最严重的区域所在，以确定控制和防治的对策，评价防治措施的效果。(3)为研究污染扩散模式，做出新污染源对环境污染影响的预期评价及环境污染的预测预报，提供数据资料。(4)判断环境质量是否合乎国家制定的环境质量标准，定期提出环境质量报告。,(5)收集环境本底数据，积累长期监测资料，为研究环境容量、实施总量控制和完善环境管理体系提供基础数据。(6)为保护人类健康、保护环境、合理使用资源、制定和修订各种环境法规与标准等提供依据。,1.3.2环境监测的内容环境监测是以环境的各个部分和局部为对象，监测影响环境的各种有害物质和因素。物质从宏观上说是由元素组成的；从微观结构上说是由分子(多以共价键)、原子(以金属键)或离子(离子键)构成，依其组成和结构的不同，物质有两种形式：一种是无机物，一种是有机物。,通常环境监测内容以其监测的介质(或环境要素)为对象分为：空气污染监测、水体污染监测、土壤污染监测、生物监测、生态监测、物理污染监测(包括噪声、振动污染监测，放射性污染监测，电磁辐射监测等)。,监测项目应遵循如下原则：第一，对污染物的性质如自然性、化学活性、毒性、扩散性、持久性、生物可分解性和积累性等进行全面分析，从中选出影响面广、持续时间长、不易或不能被微生物所分解而且能够使动植物发生病变的物质作为日常例行的监测项目。对某些有特殊目的或特殊情况的监测工作，则要根据具体情况和需要选择监测的项目。第二，必须采取可靠的方法与技术。第三，监测结果所获得的数据，要有可比较的标准或能作出正确的解释和判断，如果监测结果无标准可比，又不了解所获得的监测结果对人体和动植物的影响，则会使监测陷入盲目性。,1.3.3环境监测的类型环境监测可按其监测目的或监测介质对象进行分类，也可按专业部门进行分类，如气象监测、卫生监测和资源监测等。,(一)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)对指定的有关项目进行定期的、长时间的监测，以确定环境质量及污染源状况、评价控制措施的效果，衡量环境标准实施情况和环境保护工作的进展。这是监测工作中量最大面最广的工作。 监视性监测包括对污染源的监督监测(污染物浓度、排放总量、污染趋势等)和环境质量监测(所在地区的空气、水质、噪声、固体废物等监督监测)。,2特定目的监测(又称为特例监测或应急监测)根据特定的目的可分为以下四种： (1)污染事故监测：在发生污染事故时进行应急监酗，以确定污染物扩散方向、速度和危及范围，为控制污染提供依据。这类监测常采用流动监测(车、船等)、简易监测、低空航测、遥感等手段。 (2)仲裁监测：主要针对污染事故纠纷、环境法执行过程中所产生的矛盾进行监测。仲裁监测应由国家指定的具有权威的部门进行，以提供具有法律责任的数据(公证数据)，供执法部门、司法部门仲裁。 (3)考核验证监测：包括人员考核、方法验证和污染治理项目竣工时的验收监测。 (4)咨询服务监测：为政府部门、科研机构、生产单位所提供的服务性监测。例如建设新企业应进行环境影响评价，需要按评价要求进行监测。,3研究性监测(又称科研监测)研究性监测是针对特定目的科学研究而进行的高层次的监测。例如环境本底的监测及研究；有毒有害物质对从业人员的影响研究；为监测工作本身服务的科研工作的监测，如统一方法、标准分析方法的研究、标准物质的研制等。这类研究往往要求多学科合作进行。,(二)按监测介质对象分类可分为水质监测、空气监测、土壤监测、固体废物监测、生物监测、噪声和振动监测、电磁辐射监测、放射性监测、热监测、光监测、卫生(病源体、病毒、寄生虫等)监测等。,1.4环境监测相关标准,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、土壤等环境质量，对污染源、检测方法以及其他需要所制定的标准。依据环境保护法，对不同环境介质中有害成分含量、排放源污染物及其排放量制定出的一系列针对性标准构成了环境标准体系，体现出环境标准的法律性、政策性特点。环境标准不是一成不变的，它与一定时期的技术经济水平以及环境污染与破坏的状况相适应，并随着技术经济的发展、环境保护要求的提高、环境监测技术的不断进步及仪器普及程度的提高而进行及时调整或更新。,环境标准通常几年修订一次。修订时，每一标准的标准号码是不变的，变化的只是标准的年号和内容。修订后的标准代替老标准。例如，地表水环境质量标准(GB 3838-2002)即是地面水环境质量标准(GB 3838-1983)的代替版本。,1.4.1 环境标准的作用依据环境保护法和相关法规，对环境中有害成分含量及其排放源污染物及其排放量做出明确的限量阈和技术规范。环境标准是政策、法规的具体体现，是强化环境管理的基本保证。其作用表现在以下四点。1.环境标准是执行环境保护法规的基本手段，又是制定环境保护法规的重要依据。 2.环境标准是强化环境管理的技术基础。3.环境标准是环境规划的定量化依据。 4.环境标准是推动科技进步的动力。此外，大量的环境标准的颁布，对促进环保仪器设备的改进以及样品采集、分析、测试和数据处理等技术方法的发展也提供了强有力的推动力。,1.4.2 环境标准的分类和分级具体分为国家环境标准、地方环境标准和国家环境保护总局标准。国家环境标准包括国家环境质量标准、国家污染物排放标准、国家环境监测方法标准、国家环境标准样品标准和国家环境基础标准。地方环境标准包括地方环境质量标准和地方污染物排放标准。,1. 环境质量标准 为了保护人类健康、维持生态良性平衡和保障社会物质财富，并考虑技术经济条件、对环境中有害物质和因素所作的限制性规定。它是衡量环境质量的依据、环保政策的目标、环境管理的依据、也是制订污染物控制标准的基础。,2. 污染物控制标准 为了实现环境质量目标，结合技术经济条件和环境特点，对排入环境的有害物质或有害因素所作的控制规定。由于我国幅员辽阔，各地情况差别较大，因此不少省市制订了地方排放标准，但应该符合以下两点：国家标准中所没有规定的项目；地方标准应严于国家标准，以起到补充、完善的作用。,3. 环境基础标准 在环境标准化工作范围内，对有指导意义的符号、代号、指南、程序、规范等所作的统一规定，是制订其他环境标准的基础。4. 环境方法标准 在环境保护工作中以试验、检查、分析、抽样、统计计算为对象制订的标准。,5. 环境标准样品标准 环境标准样品是在环境保护工作中，用来标定仪器、验证测量方法、进行量值传递或质量控制的材料或物质。对这类材料或物质必须达到的要求所作的规定称为环境标准样品标准。6. 环保仪器、设备标准 为了保证污染治理设备的效率和环境监测数据的可靠性和可比性，对环境保护仪器、设备的技术要求所作的统一规定。,1.4.3 制定环境标准的原则环境标准体现国家技术经济政策。它的制订要充分体现科学性和现实性相统一，才能既保护环境质量的良好状况，又促进国家经济技术的发展。1. 要有充分的科学依据2. 技术先进、经济合理3. 各类环境标准之间应协调配套4. 借鉴国际标准或其他国家相关标准,1.4.4 水质标准水是人类重要资源及一切生物生存的基本物质之一，水质污染是环境污染中最主要方面之一。为了贯彻执行中华人民共和国环境保护法和水污染防治法，控制水污染，保护水资源，我国颁布了相应的水质标准和排放标准。,1. 水环境质量标准：地面水环境质量标准(GB 3838-2002)；海水水质标准(GB 3097-1997)；生活饮用水卫生规范(2001-9-1)；渔业水质标准(GB 11607-89)；农田灌溉用水水质标准(GB 5084-92)和地下水环境质量标准（GB/T 14848-93）。,2. 排放标准：污水综合排放标准(GB 8978-1996)；造纸工业水污染物排放标准(GB 3544-92)；船舶污染物排放标准(GB 3552-83)；船舶工业污染物排放标准(GB 4286-84)；海洋石油开发工业含油污水排放标准(GB 4914-85)；纺织染整工业水污染物排放标准(GB 4287-92)；肉类加工工业水污染物排放标准(GB 13457-92)；合成氨工业水污染物排放标准(GB 13458-92)；钢铁工业水污染物排放标准 (GB l3456-92)；航天推进剂水污染物排放标准(GB 14374-93)；兵器工业水污染物排放标准(GB 14470.114470.3-93和GB 42744279-84)；磷肥工业水污染物排放标准(GB l5580-95)和烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准(GB 15581-95)等。,依据地表水水域的环境-功能和保护目标，将其按功能高低依次划分为五类：I 类：主要适用于源头水、国家自然保护区。II类：主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等。III类；主要适用于集中式生活饮用水源二级保护区，一般鱼类保护区及游泳区。IV 类：主要适用于一般工业用水及人体非直接接触的娱乐用水区。V 类：主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。,1.4.4.2生活饮用水卫生规范(GB5749-85)生活饮用水卫生规范为的是保证水质适于生活饮用，它与人体健康有直接关系。饮用水包括自来水、井水和深井水等。我国卫生部参照世界卫生组织(WHO)1998年生活饮用水水质准则，于2002年6月7日颁布了生活饮用水水质卫生规范，这是对1984年颁布的生活饮用水卫生标准(GB 5749-84)的首次修订。生活饮用水水质卫生规范(2001-9-1)对生活饮用水卫生标准(GB 5749-84)的一些项目做了修改并增加了一些项目，具体体现在：新规范将检验项目分为两类：常规检验项目(34项)和非常规检验项目(62项)。,1.4.4.3污水综合排放标准污水综合排放标准(GB 89781996)按照污水排放去向，分年限规定了69种水污染物最高允许排放浓度及部分行业最高允许排水量。该标准适用于现有单位水污染物的排放管理，以及建设项目的环境影响评价、建设项目环境保护设施设计、竣工验收及其投产后的排放管理。按照国家综合排放标准与国家行业排放标准不交叉执行的原则，造纸工业、船舶、船舶工业、海洋石油开发工业、纺织染整工业、肉类加工业、合成氨工业、钢铁工业、航天推进剂工业、兵器工业、磷肥工业、烧碱和聚氯乙烯工业等执行相应的行业标准，其他水污染物排放均执行本标准。,污水综合排放标准(GB 8978-1996)给出了污水、排水量和排污单位等的重新界定。污水：指在生产与生活活动中排放的水的总称。排水量：指在生产过程中直接用于工艺生产的水的排放量，不包括间接冷却水、厂区锅炉、电站排水。一切排污单位：指本标准适用范围所包括的一切排污单位。其他排污单位：指在某一控制项目中，除所列行业外的一切排污单位,地表水环境质量标准(GB 3838-2002)中I、类水域和III类水域中划定的保护区，海水水质标准(GB 3097-1997)中的一类海域，禁止新建排污口，现有排污口应按水体功能要求，实行污染物总量控制，以保证受纳水体水质符合规定用途的水质标准。该标准将排放的污染物按其性质及控制方式分为两类。,第一类污染物：指能在环境有毒有害污染物或动植物内蓄积，对人体健康产生长远不良影响的污染物。含有第一类污染物的污水或废水，不分行业和污水排放方式，也不分受纳水体的功能类别，一律在车间或车间处理设施排放口采样，其最高允许排放浓度必须符合表1-4的规定。第二类污染物：指长远影响小于第一类的污染物，在排污单位排放口采样，其最高允许排放浓度以1997年12月31日为建设时限分别执行相应的规定。在1997年12月31日之前建设的单位其废水中第二类污染物的最高允许排放浓度必须符合表1-5的规定。,1.4.5 气体质量标准我国现行的气体质量标准和大气排放标准的依据是中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国大气污染防治法，是为改善环境空气质量、防止生态破坏、创造清洁适宜的环境、保护人体健康而制定的。气体质量标准有： 环境空气质量标准(GB 3095-1996)和室内空气质量控制标准(GB/T 18883-2002)。,大气排放标准有：大气污染物综合排放标准(GB 16297-1996)；工业窑炉大气污染物排放标准(GB 9078-1996)；工业炉窑大气污染物排放标准(GB 9078-1996)；火电厂大气污染物排放标准(GB 13223-1996)；水泥厂大气污染物排放标准(GB 4915-1996)；恶臭污染物排放标准(GB14554-93)；炼焦炉大气污染物排放标准(GB 16171-1996)以及有关各类机动车排气污染物排放标准系列(GB l4761.15-93)等。,1.4.5.1 环境空气质量标准环境空气指人群、植物、动物和建筑物所暴露的室外空气。环境空气质量标准(GB 3095-1996)是根据中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国大气污染防治法，为改善环境空气质量，防止生态破坏，创造清洁适宜的环境，保护人体健康而制定的。环境空气质量标准(GB 3095-1996)适用于全国范围的环境空气质量评价。规定了环境空气质量功能区划分、分级、污染物项目、取值时间及浓度限值，采样与分析方法及数据统计的有效性规定。,环境空气质量按功能区进行分类，划分为三类。一类区：自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区。二类区：城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。三类区：特定工业区。环境空气质量标准又分为三级，一类区执行一级标准，二类区执行二级标准，三类区执行三级标准。,年平均：指任何一年的日平均浓度的算术均值。季平均：指任何一季的日平均浓度的算术均值。月平均：指任何一月的日平均浓度的算术均值。日平均：指任何一日的平均浓度值。1h平均：指任何一小时的平均浓度值。植物生长季平均：指任何一个植物生长季的平均浓度的算术均值。,1.4.5.2 室内空气质量控制标准1.4.5.3 大气污染物综合排放标准,1.4.6 土壤和固体废物控制标准1.4.6.1土壤环境质量标准土壤是指地球陆地表面能够生长绿色植物的疏松层。本标准适用于农田、蔬菜地、茶 园、果园、牧场、林地、自然保护区等地的土壤，以防止土壤污染，保护生态环境，保障农 林生产，维护人体健康。土壤环境质量标准(GB l5618-1995)按土壤应用功能、保护目标和土壤主要性质， 规定了土壤中污染物的最高允许浓度指标值及相应的监测方法。,根据土壤应用功能和保护目标，土壤环境质量划分为三类。I类：主要适用于国家规定的自然保护区(原有背景重金属含量高的除外)、集中式生活饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤，土壤质量基本保持自然背景水平。II类：主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤，土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。III类：主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿产附近等地的农田土壤(蔬菜地除外)。土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。,根据土壤应用功能和保护目标，土壤环境标准划分为三级。一级标准：为保护区域自然生态，维持自然背景的土壤环境质量的限制值。二级标准：为保障农业生产，维护人体健康的土壤限制值。三级标准：为保障农林业生产和植物正常生长的土壤临界值。各类土壤环境质量执行标准的级别规定如下：I类土壤环境质量执行一级标准；II类土壤环境质量执行二级标准；III类土壤环境质量执行三级标准。,1.5环境监测的特点与学习目的,本课程的学习要达到以下几个目的。了解环境污染的原因、污染物的来源和环境监测的目的和任务。了解环境监测中涉及的分析方法的基础理论和分析方法间的差异。了解天然水、饮用水和废水的性质，更好地理解有关水质标准的主要内容及制定原 则。掌握主要水质指标的环境意义，并了解监测数据在水污染控制工程中的应用。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。掌握危险固体废物的鉴别和判断方法，了解固体废物污染治理过程中控制性指标的 分析测试方法，为固体废物的资源化再利用提供可靠的监测数据。通过环境监测实验环节，加深对相关监测方法原理的理解，进一步培养独立进行科 学实验的能力和严谨的科学态度。,