1.1 环境监测的定义#

环境监测是以环境为对象，运用物理、化学和生物的技术手段，对其中的污染物（影响环境质量的代表值）进行定性、定量分析，以探索环境质量（或污染程度）、其变化趋势及规律、污染物在环境中的迁移转化规律。

1.2 环境监测的过程#

现场调查 → 检测方案制订 → 优化布点 → 样品布点 → 样品采集 → 运送保存 → 分析测试 → 数据处理 → 综合评价

1.3 环境监测的目的#

• 根据环境质量标准，评价环境质量
• 根据污染特点、分布情况和环境条件，追踪寻找污染源，提供污染变化趋势
• 为实现监督管理、控制污染提供依据
• 收集环境背景数据、积累长期监测资料
• 为保护人类健康、保护环境

1.4 环境监测的分类#

1.5 环境污染的特点#

• 时间分布性：污染物浓度随时间变化
• 空间分布性：污染物浓度随空间位置变化
• 环境污染与污染物含量的关系：非线性关系
• 污染因素的综合效应：多种污染物协同作用

环境污染的特点：综合性、连续性、追踪性

1.6 环境优先污染物#

经过优先选择的污染物，特点：

• 潜在危险性大
• 在环境中出现频率高
• 残留高
• 有成熟监测方法
• 样品有广泛代表性

2.1 环境标准的定义#

为了保护人群健康，防治环境污染，合理利用资源，促进经济发展，依据环境保护法和有关政策，对环境中有害成分含量及其排放源规定的限量阈值和技术规范。

2.2 中国环境标准体系#

• 国家环境保护标准
• 地方环境保护标准
• 国家环境保护行业标准

2.3 地表水环境质量标准（GB 3838-2002）#

2.4 地表水环境质量标准项目（24项）#

水温、pH、溶解氧、高锰酸钾盐指数、COD、BOD、氨氮、总磷、总氮、铜、锌、氟化物、硒、砷、汞、镉、六价铬、铅、氰化物、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂、硫化物、粪大肠杆菌

2.5 污染物分类#

第一类污染物：能在环境或动植物内蓄积，对人体健康产生长远不良影响。【车间或车间排放口监测】

总汞、烷基汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅、总镍、苯并(a)芘、总铍、总银、总α放射性、总β放射性

第二类污染物：长远影响小于第一类的污染物质。

3.1 江河监测断面布设#

3.2 采样点的确定#

3.3 采样频率#

• 背景断面：每年采集一次
• 较大水系干流和中、小河流：全年采样不少于6次（丰水期、枯水期、平水期，每期两次）
• 底泥：每年在枯水期采样1次
• 流经城市工业区、污染较重的河流、游览水域、饮用水源地：全年采样不少于12次，每月至少1次

3.4 水样采集和保存#

主要原则：

• 水样必须具有足够的代表性
• 水样必须不受任何意外的污染

水样的类型：瞬时水样、混合水样、综合水样

水样的保存方法：

• 冷藏或冷冻保存法
• 加入化学试剂保存法（加入生物抑制剂、调节pH、加入氧化剂或还原剂）

3.5 水样预处理#

原因：环境样品中污染物种类多，成分复杂，待测组分浓度低，存在形态各异，样品中存在大量干扰物质。

目的：得到待测组分适合于分析方法要求的形态和浓度，并与干扰性物质最大限度的分离。

方法：

• 水样的消解：硝酸消解法、硝酸-硫酸消解法、硝酸-高氯酸消解法、硝酸-氢氟酸消解法、多元消解法、碱分解法
• 分离与富集：蒸馏法与顶空法、萃取法、离子交换法、共沉淀法

4.1 双硫腙分光光度法#

原理：水样消解后，在不同pH值和化学物质存在的条件下，金属离子与双硫腙生成具有特征颜色的螯合物，用三氯甲烷或四氯化碳萃取后，在相应特征波长下比色进行定量。

4.2 原子吸收光谱法（AAS）#

原理：基于待测元素的基态原子对该元素的特征谱线的吸收程度而进行定量分析。

4.3 电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）#

原理：等离子体高温激发 → 原子/离子发射特征光 → 分光检测定性定量

优点：可以同时测定样品中数十种元素的含量，分析效率极高。

4.4 汞的测定#

4.5 砷的测定#

4.6 铬的测定#

5.1 碘量法测定溶解氧#

原理：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，用硫代硫酸钠溶液滴定。

计算公式：

$BOD_5 (mg/L) = \frac{C \times (V_0 - V) \times 8 \times 1000}{V_{sample}}$

其中：

• C：硫代硫酸钠标准溶液浓度（mol/L）
• V：滴定水样消耗的硫代硫酸钠体积（mL）
• 8：氧的摩尔质量计算常数

5.2 离子色谱法#

原理：基于不同阴离子对低容量阴离子交换树脂的亲和力不同而彼此分开，转换成高电导型酸，根据电导峰的峰高得出阴离子浓度。

5.3 氨氮的测定#

5.4 亚硝酸盐氮的测定#

N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法

1. 加入对氨基苯磺酰胺溶液，静置2-8分钟
2. 加入N-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐溶液
3. 避光静置20-30分钟
4. 于540 nm波长测定

5.5 硝酸盐氮的测定#

酚二磺酸分光光度法

1. 除氯离子：加入硫酸银溶液
2. 蒸干与磺化：于蒸发皿中蒸干，加入酚二磺酸试剂
3. 显色：滴加氨水至溶液呈稳定的黄色
4. 测定：在410 nm波长处测量

5.6 总氮与凯氏氮#

• 凯氏氮：有机氮 + 氨氮
• 总氮 = 凯氏氮 + (亚硝酸盐氮 + 硝酸盐氮)

5.7 硫化物的测定#

5.8 含磷化合物的测定#

6.1 化学需氧量（COD）#

定义：一定条件下，用特定的强氧化剂处理水样所消耗的氧化剂的量。

原理：在水样中加入重铬酸钾溶液，在强酸介质中以银盐作催化剂氧化还原性物质，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴定。

干扰消除：氯化物会消耗氧化剂，加入硫酸汞消除（比例≥20:1）

计算公式：

$COD_{Cr}(mg/L) = \frac{C \times (V_0 - V_1) \times 8 \times f}{V}$

6.2 生物需氧量（BOD₅）#

定义：在规定条件下，微生物分解水中有机物所消耗的溶解氧量。

原理：将水样置于20℃暗处培养5天，测定培养前后溶解氧的减少量。

稀释水与接种稀释水：

• 基础稀释水：溶解氧饱和的蒸馏水 + 营养盐
• 接种稀释水：加入接种源（生活污水上清液、表层土壤浸出液等）

计算公式：

$BOD_5 (mg/L) = \frac{(ρ_1 - ρ_2) - (B_1 - B_2) \times f_1}{f_2}$

7.1 大气污染物的分类#

7.2 颗粒物分类#

• TSP：d < 100μm
• PM₁₀：d ≤ 10μm
• PM₂.₅：d ≤ 2.5μm
• 降尘：d > 100μm

7.3 污染物浓度表示方法#

7.4 体积转换公式#

$\frac{V_o}{V_t} = \frac{273}{273 + t} \times \frac{p}{101.325}$

$ρ = \frac{M \times φ}{22.4} \times \frac{273}{273 + t} \times \frac{p}{101.325}$

7.5 监测数据统计有效性规定#

7.6 采样方法#

直接采样方法：注射器采样、气袋采样、真空罐采样

富集采样方法：

• 溶液吸收法
• 填充柱阻留法
• 滤膜采样法
• 滤膜-吸附剂联合采样法
• 被动采样法

7.7 二氧化硫的测定#

7.8 总悬浮颗粒物（TSP）的测定#

滤膜采样-重量法：用抽气动力抽取一定体积的空气通过已恒重的滤膜，根据采样前后滤膜质量之差及采样体积计算TSP浓度。

8.1 土壤的组成#

土壤是由矿物质、动植物残体腐解产生的有机物质、土壤生物、水分和空气等固、液、气三相组成的。

8.2 土壤的性质#

• 吸附性
• 酸碱性
• 氧化还原性

8.3 土壤背景值#

指在各区域正常地质地理条件和地球化学条件下元素在各类自然体中的正常含量。

8.4 土壤的加工程序#

风干 → 磨碎 → 过筛 → 混合 → 分装

8.5 土壤的预处理#

分解 → 提取 → 净化 → 浓缩

9.1 气相色谱原理#

一维分离：基于样品组分在流动相（载气）和固定相中分配/吸附能力的差异，在一根色谱柱内实现分离。

9.2 高效气相色谱原理#

二维正交分离：串联两根不同分离原理的色谱柱，通过调制器将第一根柱的流出物分段聚焦、再注入第二根柱，实现两次独立分离。

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