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文檔簡介
考點(diǎn)之外不考。簡答只要寫清要點(diǎn)。填空選擇判斷,重視概念、方法原理,簡單題5-8章各一,計(jì)算題:大氣、土壤、生物體中污染物濃度的計(jì)算,重點(diǎn)污染物分析方法的原理、當(dāng)量關(guān)系,噪聲的相加和相減,有效數(shù)字和分析誤差標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算、方差顯著性檢驗(yàn)不考。監(jiān)測方案不考。HPLC不考,質(zhì)量控制圖不考第二章水和廢水檢測一、水的物理化學(xué)性質(zhì)水的沸點(diǎn)和冰點(diǎn)(水的氫鍵的影響)水的熱容在所有的固體和液體物質(zhì)中,水具有最大的比熱。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,15℃時(shí)水的比熱為1.00,而其它物質(zhì)如酒精為0.58,煤油為0.51,鋼鐵為0.11,這就是說溫度升高或降低1℃,1克水吸收或放出的熱量比其它物質(zhì)都要多。這些都是因?yàn)樗谔岣邷囟仍鰪?qiáng)水分子熱運(yùn)動(dòng)時(shí)不但要克服分子間的范德華力,同時(shí)還要擺脫分子間德氫鍵作用力。水的密度(溫度對密度的影響,4℃時(shí)最大為1g/mL)水的表面性質(zhì)在所有常溫下的液體中除汞外(20℃時(shí)汞的表面張力為483mN/m),水具有最大的表面張力。一般液體的表面張力大都只在20-50mN/m,而水的表面張力則達(dá)到了72.8mN/m。這也是因?yàn)樗哂泻軓?qiáng)的極性和氫鍵作用而引起的。水的各種表面特性,如毛細(xì)、潤濕、吸附等一系列界面現(xiàn)象都是非常突出的。水的溶解和反應(yīng)能力水能溶解大多數(shù)的離子化合物,極性化合物和中高極性化合物。水的這種很強(qiáng)的溶解能力和反應(yīng)能力,使自然界幾乎不存在絕對純凈的水。無論是大氣水、地表水或者地下水都會(huì)有各種成分的雜質(zhì)。這既使人類和生物可以通過水獲得各種必要的養(yǎng)料,它又是造成水體污染的一個(gè)重要因素。水污染和水的自凈水污染分為:化學(xué)型污染——由酸堿、有機(jī)和無機(jī)污染造成的污染;物理型污染——色度、濁度、懸浮固體、熱污染、放射性;生物型污染——生活污水、醫(yī)院污水。水的自凈污染物進(jìn)入水體后首先被稀釋,隨后經(jīng)過復(fù)雜的物理、化學(xué)和生物轉(zhuǎn)化,使污染物濃度降低、性質(zhì)發(fā)生變化,水體自然地恢復(fù)原樣的過程稱為自凈。水樣的采集和預(yù)處理方法水樣的類型(一)瞬時(shí)水樣瞬時(shí)水樣是指在某一時(shí)間和地點(diǎn)從水體中隨機(jī)采集的分散水樣。(二)混合水樣混合水樣是指在同一采樣點(diǎn)于不同時(shí)間所采集的瞬時(shí)水樣的混合水樣,有時(shí)稱“時(shí)間混合水樣”,以與其他混合水樣相區(qū)別。(三)綜合水樣把不同采樣點(diǎn)同時(shí)采集的各個(gè)瞬時(shí)水樣混合后所得到的樣品稱綜合水樣。1、地表水樣的采集2、地下水樣的采集抽水機(jī)先排雜物,后取水樣自噴泉水涌水口處直接采樣自來水先放數(shù)分鐘,再采樣一般來說,瞬時(shí)水樣具有較好的代表性3、廢(污)水樣的采集 淺層廢(污)水直接采集,也可用長把塑料勺采集。深層廢(污)水采樣容器,沉入檢測井內(nèi)采樣。自動(dòng)采樣采用自動(dòng)采水器采集水樣注意事項(xiàng)單獨(dú)采樣:懸浮物、pH、溶解氧、生化需氧量、油類、硫化物、余氯、放射性、微生物等項(xiàng)目;水樣必須充滿容器:溶解氧、生化需氧量和有機(jī)污染物等項(xiàng)目;現(xiàn)場測定:pH、電導(dǎo)率、溶解氧等項(xiàng)目;同步測量水文參數(shù)和氣象參數(shù);填寫采樣登記表;每個(gè)水樣瓶都應(yīng)貼上標(biāo)簽(填寫采樣點(diǎn)編號(hào)、采樣日期和時(shí)間、測定項(xiàng)目等);要塞緊瓶塞,必要時(shí)還要密封。水樣的預(yù)處理水樣預(yù)處理的原則:最大限度去除干擾物回收率高操作簡便省時(shí)成本低、對人體和環(huán)境無影一、水樣的消解目的破壞有機(jī)物溶解懸浮性固體將各種價(jià)態(tài)的欲測元素氧化成單一高價(jià)態(tài)或轉(zhuǎn)變成易于分離的無機(jī)化合物。(一)濕式消解法(二)干式灰化法二、分離與富集分離是將欲測組分從試樣中單獨(dú)析出,或?qū)讉€(gè)組分一個(gè)一個(gè)地分開,或者根據(jù)各組分的共同性質(zhì)分成若干組。富集是分離的一種,即從大量試樣中搜集欲測定的少量物質(zhì)至一較小體積中,從而提高其濃度至其測定下限之上。(一)氣提、頂空和蒸餾法適用于:易揮發(fā)性組分1.氣提法2.頂空法3.蒸餾法(二)萃取法1.溶劑萃取法溶劑萃取法是基于物質(zhì)在互不相溶的兩種溶劑中分配系數(shù)不同,進(jìn)行組分的分離和富集。2.固相萃取法(SPE)固相萃取法的萃取劑是固體,其工作原理基于:水樣中欲測組分與共存干擾組分在固相萃取劑上作用力強(qiáng)弱不同,使它們彼此分離。(三)吸附法吸附法是利用多孔性的固體吸附劑將水樣中一種或數(shù)種組分吸附于表面,再用適宜溶劑、加熱或吹氣等方法將欲測組分解吸,達(dá)到分離和富集的目的。(四)離子交換法該方法是利用離子交換劑與溶液中的離子發(fā)生交換反應(yīng)進(jìn)行分離的方法。(五)共沉淀法1.利用吸附作用的共沉淀分離2.利用生成混晶的共沉淀分離3.用有機(jī)共沉淀劑進(jìn)行共沉淀分離水中污染物分析技術(shù)方法的原理(無機(jī)、有機(jī)),主要熟悉方法的原理鋁測定方法:電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)間接火焰原子吸收法分光光度法鎘測定方法:原子吸收分光光度法雙硫腙分光光度法陽極溶出伏安法鉛測定方法:原子吸收分光光度法雙硫腙分光光度法陽極溶出伏安法示波極譜法電感耦合等離子體發(fā)射光譜法銅測定方法:原子吸收分光光度法二乙氨基二硫代甲酸鈉萃取分光光度法新亞銅靈萃取分光光度法陽極溶出伏安法示波極譜法ICP-AES法鋅測定方法:原子吸收分光光度法雙硫腙分光光度法陽極溶出伏安法示波極譜法ICP-AES法鉻測定方法:二苯碳酰二肼分光光度法(六價(jià)鉻、總鉻)火焰原子吸收法測定總鉻硫酸亞鐵銨滴定法汞測定方法:雙硫腙分光光度法冷原子吸收法原子熒光法砷測定方法:新銀鹽分光光度法二乙氨基二硫代甲酸銀分光光度法氫化物發(fā)生-原子吸收法原子熒光法測定砷、硒、銻、鉍原子吸收分光光度法(AAS)比色分析法是基于原子(分子、離子)吸收光的能量,產(chǎn)生能級躍遷而生成的光譜進(jìn)行定性定量分析的方法。光譜的類型有吸收光譜、發(fā)射光譜和熒光光譜。原子吸收是一種吸收光譜。原子吸收光能從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)--吸收光譜,而處于激發(fā)態(tài)的原子往往不穩(wěn)定,會(huì)以發(fā)光的形式從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)--發(fā)射光譜。AAS特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):靈敏度高,檢出限低,10-10~10-14g;準(zhǔn)確度高,1%~5%;選擇性高,一般情況下共存元素不干擾;分析速度快,應(yīng)用廣,可測定70多個(gè)元素缺點(diǎn):一次只能測一個(gè)元素,否則需更換光源燈難熔元素、非金屬元素測定困難冷原子吸收分光光度法(CAAS)對在低溫能形成原子蒸氣的元素,通常是在試液中加還原劑,使離子還原為金屬狀態(tài),再以載氣吹入有該元素?zé)粽丈涞氖⒋翱谖展軆?nèi)。根據(jù)吸收程度測定。這種在低溫下(一般700~900゜C)原子化的方法,相對于高溫原子化而言,稱為“冷原子吸收法”。主要應(yīng)用于:各種試樣中Hg、As、Se元素的測量原理:汞離子測定用SnCl2或鹽酸羥胺完全還原為金屬汞后,砷硒測定一般采用氫化物還原法。特點(diǎn):常溫測量;靈敏度、準(zhǔn)確度較高電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)屬于發(fā)射光譜其主要原理是試樣在交變磁場中放電,形成等離子體火焰,試樣原子被激發(fā)后,通過測定外層電子躍遷所發(fā)射的特征光譜來達(dá)到測定的目的。ICP-AES/OES特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):多元素同時(shí)檢測;選擇性好,測定每個(gè)元素可同時(shí)選用多條譜線;檢測速度快,可在一分鐘內(nèi)完成70個(gè)元素的定性定量測定;全自動(dòng)操作,所需試樣量少(1ml);檢測限低:ppm-ppb分析精度高:CV0.5%線性范圍4~6數(shù)量級,可測高、中、低不同含量試樣缺點(diǎn):非金屬元素不能檢測或靈敏度低原子熒光光譜法(AFS)氣態(tài)自由原子吸收特征輻射后躍遷到較高能級,然后又躍遷回到基態(tài)或較低能級。同時(shí)發(fā)射出與原激發(fā)輻射波長相同或不同的輻射即原子熒光,通過測定待測元素的熒光發(fā)射強(qiáng)度,來確定待測元素含量的方法叫原子熒光光譜法。主要應(yīng)用:Hg、As的測定檢測限:ng/L紫外-可見光分光光度法(Vis-UV)原理:根據(jù)溶液中物質(zhì)的分子(或離子)對紫外和可見光的吸收來測定研究物質(zhì)組成的方法。分子吸收光譜形成的機(jī)理與原子光譜類似,也是由于能級之間的躍遷引起的。但是分子內(nèi)部運(yùn)動(dòng)更復(fù)雜,具有電子能級、振動(dòng)能級和轉(zhuǎn)動(dòng)能級,其譜線也更為復(fù)雜。定量依據(jù):朗伯-比爾定律:A=Kcl一、酸度和堿度酸度:指水中所含能與強(qiáng)堿發(fā)生中和作用的物質(zhì)的總量。包括無機(jī)酸、有機(jī)酸、強(qiáng)酸弱堿鹽等。堿度:指水中所含能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的物質(zhì)總量,包括強(qiáng)堿、弱堿、強(qiáng)堿弱酸鹽等。測定方法包括酸堿指示劑滴定法和電位滴定法。酸度和堿度的單位通常用CaCO3或CaOmg/L表示。二、測定水的pH的方法比色法、玻璃電極法三、溶解氧(DO)溶解氧:溶解于水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧。與大氣壓力、水溫、含鹽量有關(guān)25℃清潔水中DO為8.4mg/L測定水中溶解氧的方法:碘量法、修正的碘量法、氧電極法干擾的消除:Cl-:自來水中總有Cl-的干擾,可用空白滴定法消除亞硝酸根:用疊氮修正法消除鐵離子:用氟離子絡(luò)合法可排除干擾四、氰化物測定方法:硝酸銀滴定法、分光光度法五、氟化物測定水中氟化物的方法:離子色譜法、離子選擇電極法、氟試劑分光光度法六、含氮化合物測定水中氨氮的方法:納氏試劑分光光度法、水楊酸-次氯酸鹽分光光度法、電極法、氣相分子吸收光譜法、滴定法;水中亞硝酸鹽氮常用的測定方法:N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法、離子色譜法、氣相分子吸收光譜法;水中硝酸鹽氮的測定方法:酚二磺酸分光光度法、氣相分子吸收光譜法、紫外分光光度法。凱氏氮?jiǎng)P氏氮是指以基耶達(dá)(Kjeldahl)法測得的含氮量。它包括氨氮和在此條件下能轉(zhuǎn)化為銨鹽而被測定的有機(jī)氮化合物。可用凱氏氮與氨氮的差值表示有機(jī)氮含量。加濃硫酸將有機(jī)氮轉(zhuǎn)變成氨氮,然后在堿性介質(zhì)中蒸餾出氨,用硼酸溶液吸收,以分光光度法或滴定法測定氨氮含量,即為水樣中的凱氏氮含量??偟械目偟渴呛饬克|(zhì)的重要指標(biāo)之一。其測定方法通常采用過硫酸鉀氧化,使有機(jī)氮和無機(jī)氮化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁},用紫外分光光度法或離子色譜法、氣相分子吸收光譜法測定。七、硫化物測定水中硫化物的主要方法:對氨基二甲基苯胺分光光度法、碘量法、間接火焰原子吸收法、氣相分子吸收光譜法。八、磷測定水中磷的主要方法:鉬銻抗分光光度法、孔雀綠-磷鉬雜多酸分光光度法。化學(xué)需氧量(COD)化學(xué)需氧量是指在一定條件下,氧化1L水樣中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量,以氧的mg/L表示。水中還原性物質(zhì)主要包括有機(jī)物及還原性無機(jī)物。因此COD反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度?;谒w有機(jī)污染的普遍性,該指標(biāo)也作為有機(jī)物相對含量的綜合指標(biāo)之一。測定方法:重鉻酸鉀法,高錳酸鹽法,庫侖法,催化消解法。一般來說,重鉻酸鉀法的氧化率可達(dá)90%,而高錳酸鉀法的氧化率為50%左右。因此前者適合各種水樣,后者只適合污染較輕的水樣。生化需氧量(BOD)BOD是指在有溶解氧的條件下,好氧微生物在分解水中有機(jī)物的生物化學(xué)氧化過程中所消耗的溶解氧量。BOD是反映水體被有機(jī)物污染程度的綜合指標(biāo),也是研究廢水的可生化降解性和生化處理效果,以及生化處理廢水工藝設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)研究中的重要參數(shù)。五天培養(yǎng)法BOD標(biāo)準(zhǔn)測定方法也稱標(biāo)準(zhǔn)稀釋法。其測定原理是水樣經(jīng)稀釋后,在20土1℃條件下培養(yǎng)5天,求出培養(yǎng)前后水樣中溶解氧含量,二者的差值為BOD5。總有機(jī)碳(TOC)有機(jī)碳是以碳的含量表示水體中有機(jī)物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)。由于TOC的測定采用燃燒法,因此能將有機(jī)物全部氧化,它比BOD5或COD更能反映有機(jī)物的總量。目前廣泛應(yīng)用的測定TOC的方法是燃燒氧化-非色散紅外吸收法??傂柩趿浚═OD)TOD是指水中的還原性物質(zhì),主要是有機(jī)物質(zhì)在燃燒中變成穩(wěn)定的氧化物所需的氧量,經(jīng)果以O(shè)2mg/L計(jì)。采用燃燒法測定,能反映出幾乎全部有機(jī)物質(zhì)(C、H、O、N、P、S)經(jīng)燃燒后所需氧量,比BOD和COD都更接近理論需氧量。COD,BOD5,TOD,TOC都是利用定量的的數(shù)值來間接、相對地表示水中有機(jī)物的總量COD,BOD和TOD是耗氧量(O2mg/L),TOC是生成CO2量(Cmg/L)COD是用強(qiáng)氧化劑氧化,BOD是用微生物氧化,TOD和TOC是用燃燒氧化BOD能反映能被微生物氧化的有機(jī)物的量一般有:TOD>CODCr>BOD5>CODMn揮發(fā)酚酚的主要分析方法:4-氨基安替吡林分光光度法、溴化滴定法。硝基苯類廢水中一硝基和二硝基苯類化合物常采用還原-偶氮分光光度法。三硝基苯類化合物采用氯代十六烷基吡啶分光光度法。石油類測定水中石油類物質(zhì)的方法:重量法、紅外分光光度法、非色散紅外吸收法二、特定有機(jī)污染物(一)苯系物氣相色譜法原理和儀器檢測器:
熱導(dǎo)檢測器(TCD)和火焰離子化檢測器(FID)
電子捕獲檢測器(ECD)和火焰光度檢測器(FPD)頂空氣相色譜法(二)揮發(fā)性鹵代烴測定水樣中鹵代烴的方法頂空氣相色譜法(HS-GC)吹脫捕集氣相色譜法(P&T-GC)頂空氣相色譜-質(zhì)譜法(HSGC-MS)(三)氯苯類化合物采用氣相色譜法可對水樣中各種氯苯化合物分別進(jìn)行定性和定量分析。1.氯苯的測定2.氯苯類化合物的測定(四)揮發(fā)性有機(jī)污染物測定方法:氣相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)第三章空氣和廢氣的監(jiān)測大氣的組成,大氣污染物的種類大氣的組成:氮78.06%氧20.95%氬0.93%其他氣體<0.1%有害物質(zhì):煙塵、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳?xì)浠衔锏却髿獾拇怪苯Y(jié)構(gòu)熱層85~500km-92~1200℃中間層55~85km-2~-92℃平流層17~55km-56~-2℃對流層0~17km15~-56℃大氣污染物種類:1.大氣顆粒物2.二氧化碳3.一氧化碳4.氮氧化物5.光化學(xué)氧化劑自然污染源:火山爆發(fā)、森林火災(zāi)人為污染源工業(yè)企業(yè)排放的廢氣交通運(yùn)輸工具排放的廢氣農(nóng)業(yè)排放戰(zhàn)爭室內(nèi)污染按形成過程分:一次污染物、二次污染物(危害更大)按存在狀態(tài)分:分子狀態(tài)污染物(氣態(tài))粒子狀態(tài)污染物(顆粒態(tài),氣溶膠aerosol)總懸浮顆粒TSP降塵dustfall:>10μm很快沉降飄塵SPM(PM10):<10μm可長期飄浮可吸入粒子IP:<10μm大氣污染物的采集方法、樣品處理方法一、直接采樣法(一)注射器采樣;(二)塑料袋采樣;(三)采氣管采樣;(四)真空瓶采樣二、富集(濃縮)采樣法(一)溶液吸收法常用的吸收液:水、水溶液、有機(jī)溶劑等。對吸收液的要求:一是對氣態(tài)污染物質(zhì)溶解度大,與之發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的速度快;二是污染物質(zhì)在吸收液中有足夠的穩(wěn)定時(shí)間;三是要便于后續(xù)分析測定工作;四是價(jià)格便宜,易于得到。根據(jù)吸收原理不同,常用吸收管的種類:①氣泡式吸收管②沖擊式吸收管③多孔篩板吸收管(瓶)(二)填充柱阻留法根據(jù)填充劑阻留作用原理,填充柱可分為:吸附型填充柱,分配型填充柱,反應(yīng)型填充柱。(三)濾料阻留法(四)低溫冷凝法(五)靜電沉降法(六)擴(kuò)散(或滲透)法(七)自然積集法三、大氣污染物濃度的表示方法和計(jì)算空氣中污染物濃度表示方法(一)單位體積質(zhì)量濃度Cm單位體積質(zhì)量濃度是指單位體積空氣中所含污染物的質(zhì)量數(shù),常用mg/m3或μg/m3表示。(二)體積比濃度Cv體積比濃度是指100萬體積空氣中含污染氣體或蒸氣的體積數(shù),常用mL/m3和μL/m3表示。兩種濃度表示方法之間的換算:四、典型污染物的分析方法的原理(如化學(xué)發(fā)光法、紫外熒光法、光化學(xué)氧化劑的測定、高效液相色譜的方法)一、二氧化硫的測定測定方法:分光光度法、紫外熒光法(自動(dòng)監(jiān)測儀)、電導(dǎo)法、庫化滴定法、定電位電解法(一)四氯汞鹽-鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法用氯化鉀(KCl)和氯化汞(HgCl2)配制成四氯汞鉀溶液,氣樣中的二氧化硫用該溶液吸收,生成穩(wěn)定的二氯亞硫酸鹽絡(luò)合物,該絡(luò)合物再與甲醛和鹽酸副玫瑰苯胺(品紅)作用,生成紫色絡(luò)合物,其顏色深淺與SO2含量成正比,可用分光光度計(jì)在548nm處測定。(二)甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法二氧化硫被甲醛緩沖溶液吸收后,生成穩(wěn)定的羥甲基磺酸加成化合物。在樣品溶液中加入氫氧化鈉使加成化合物分解,釋放出二氧化硫與副玫瑰苯胺、甲醛作用,生成紫紅色化合物,用分光光度計(jì)在577nm處進(jìn)行測定。(三)紫外脈沖熒光法——SO2自動(dòng)監(jiān)測儀原理:當(dāng)波長190~230nm脈沖紫外光照射空氣樣品時(shí),則空氣中SO2分子對其產(chǎn)生強(qiáng)烈吸收,被激發(fā)至激發(fā)態(tài)SO2*,當(dāng)其瞬間返回基態(tài)時(shí),發(fā)射出波峰為330nm的熒光,熒光強(qiáng)度與SO2濃度成正比,用標(biāo)氣發(fā)射的熒光強(qiáng)度比較,可知空氣中SO2濃度。二、氮氧化物的測定測定方法:鹽酸萘乙二胺分光光度法、原電池庫侖法、化學(xué)發(fā)光法(自動(dòng)監(jiān)測儀)。(一)鹽酸萘乙二胺分光光度法(Saltzman法)
原理:采樣時(shí)大氣中的NOX經(jīng)氧化管后被氧化為NO2形式,與吸收液中的對氨基苯磺酸起重氮化反應(yīng),最后與鹽酸萘乙二胺偶合,生成玫瑰紅色的偶氮化合物,其顏色深淺與氣樣中NO2濃度成正比,可用分光光度法定量。(二)化學(xué)發(fā)光法——自動(dòng)監(jiān)測儀器原理:某些化合物分子吸收化學(xué)能后,被激發(fā)到激發(fā)態(tài),再由激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時(shí),以光量子的形式釋放出能量,這種化學(xué)反應(yīng)稱化學(xué)發(fā)光反應(yīng)。利用測量化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度對物質(zhì)進(jìn)行分析測定的方法,稱為化學(xué)發(fā)光分析法。三、一氧化碳的測定測定方法:氣相色譜法(GC)、汞置換法、非色散紅外吸收法(自動(dòng)監(jiān)測儀)四、光化學(xué)氧化劑的測定光化學(xué)氧化劑是指除氮氧化物以外的能氧化碘化鉀的物質(zhì)。測定空氣中光化學(xué)氧化劑常用硼酸碘化鉀分光光度法。原理:用硼酸-KI吸收液吸收空氣中的氧化劑,吸收反應(yīng)為:O3+2I-+2H+→I2+O2+H2O五、臭氧的測定測定方法:硼酸碘化鉀分光光度法、靛藍(lán)二磺酸鈉分光光度法。硼酸碘化鉀分光光度法原理:用含有NaS2O3的硼酸KI溶液作吸收液,空氣中O3等氧化劑碘離子為碘分子,而碘分子立即被還原,剩余加入過量碘標(biāo)液氧化,剩余碘于352nm處分光測定。同時(shí)采集零氣(除去O3的空氣),與前法同樣處理,則氣樣中剩余碘的吸光度減去零氣中剩余碘的吸光度即為氣樣中O3濃度六、氟化物的測定測定方法:濾膜采樣-離子選擇電極法、石灰濾紙采樣-氟離子選擇電極法。七、硫酸鹽化速率的測定測定方法:二氧化鉛-重量法、堿片-重量法、堿片-離子色譜法。八、汞的測定測定方法:金膜富集-冷原子吸收法、巰基棉富集-冷原子熒光法。九、總烴及非甲烷烴的測定測定方法:氣相色譜法、光電離檢測法。十、揮發(fā)性有機(jī)物和甲醛的測定十一、其他污染物質(zhì)的測定空氣污染指數(shù)的概念空氣污染指數(shù)(API)是一種向社會(huì)公眾公布的反映和評價(jià)空氣質(zhì)量狀況的指標(biāo)。它將常規(guī)監(jiān)測的幾種主要空氣污染物濃度經(jīng)過處理簡化為單一的數(shù)值形式,分級表示空氣質(zhì)量和污染程度,具有簡明、直觀和使用方便的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)我國城市空氣污染的特點(diǎn),以SO2、NOx和TSP作為計(jì)算API的暫定項(xiàng)目,并確定API為50、100、200時(shí),分別對應(yīng)于我國空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中日均值的一、二、三級標(biāo)準(zhǔn)的污染濃度限值,500則對應(yīng)于對人體健康產(chǎn)生明顯危害的污染水平。某種污染物的污染分指數(shù)(Ii)按下式計(jì)算:式中:Ci,Ii——分別為第i種污染物的濃度值和污染分指數(shù)值;ci,j,Ii,j——分別為第i種污染物在j轉(zhuǎn)折點(diǎn)的極限濃度值和污染分指數(shù)值(查表3.8);ci,j+1,Ii,j+1——分別為第i種污染物在j+1轉(zhuǎn)折點(diǎn)的濃度極限值和污染分指數(shù)值。第四章固體廢物的監(jiān)測固體廢棄物的特點(diǎn)和危害固廢的特點(diǎn):呆滯性大,擴(kuò)散性小品種繁多,數(shù)量巨大分布廣泛,密集都市既是各種污染物的終態(tài),又是各種污染的源頭固廢的危害:嚴(yán)重污染環(huán)境侵占大量土地:每堆積1萬噸固體廢棄物需占地1畝影響環(huán)境衛(wèi)生二、危險(xiǎn)廢物及有害特性危險(xiǎn)廢物(HazardousWaste):主要泛指除放射性廢棄物以外,具有毒性、易燃性、腐蝕性、爆炸性、反應(yīng)性、傳染性等因而可能對人類的生活環(huán)境產(chǎn)生危害的廢棄物?!拔kU(xiǎn)特性”易燃性(Ignitability,I)腐蝕性(Corrosivity,C):反應(yīng)性(Reactivity,R)毒性(Toxicity,T):感染性(Infectivity,In)固廢的采樣方法和樣品的制備采樣方法生產(chǎn)現(xiàn)場采樣(連續(xù)產(chǎn)生)運(yùn)輸車及容器采樣樣品的制備樣品制備的目的:從采取的小樣或大樣中獲得最佳量、具有代表性、能滿足試驗(yàn)或分析要求的樣品。(一)制樣工具粉碎機(jī)、藥碾、鋼錘、標(biāo)準(zhǔn)套篩、十字樣板、機(jī)械縮分器(二)制樣要求制樣過程中,防止樣品產(chǎn)生任何化學(xué)變化和污染;濕樣品應(yīng)在室溫下自然干燥,使其達(dá)到適于破碎、篩分、縮分的程度;制備的樣品過篩后裝瓶備用。(三)制樣程序自然風(fēng)干粉碎:用機(jī)械或人工方法將樣品逐級破碎篩分:分段篩出一定粒度范圍的樣品,要求樣品保證95%以上處于某一粒度范圍混合:用機(jī)械或人工轉(zhuǎn)堆法,使過篩后的樣品充分均勻混合縮分:將樣品縮分成兩份或多份,以減少樣品質(zhì)量份樣縮分法圓錐四分法水分和pH的測定樣品水分的測定測定無機(jī)物:稱取樣品20g左右于105℃下干燥,恒重至±0.1g,測定水分含量;測定有機(jī)物:樣品于60℃下干燥24h,測定水分含量;固體廢物測定結(jié)果以干樣品計(jì)算,當(dāng)污染物含量小于0.1%時(shí)以mg/kg表示,含量大于0.1%時(shí)則以百分含量表示,并說明是水溶性或總量。樣品pH值的測定由于固體廢物的不均勻性,測定時(shí)應(yīng)將各點(diǎn)分別測定,測定結(jié)果以實(shí)際測定pH值范圍表示,而不是通過計(jì)算混合樣品平均值表示。為避免CO2的干擾,pH應(yīng)立即測定垃圾滲瀝水的來源和組成滲瀝水是垃圾衛(wèi)生填埋處理中的主要污染源滲瀝水指從生活垃圾接觸中滲出的水溶液,它提取或溶出了垃圾組成中的物質(zhì)。主要特點(diǎn):成分的不穩(wěn)定性:取決于垃圾組成濃度的可變性:取決于填埋時(shí)間組成的特殊性:垃圾中的物質(zhì),滲濾液中不一定存在不同于生活污水的特殊污水毒性實(shí)驗(yàn)的類型,它們之間的相互關(guān)系毒性試驗(yàn)分類 急性毒性試驗(yàn):大劑量,24小時(shí)到2周以內(nèi)亞急性毒性試驗(yàn):半致死劑量的1/5~1/20,連續(xù)半個(gè)月到3個(gè)月左右慢性毒性試驗(yàn):較低劑量進(jìn)行3個(gè)月到1年劑量:急性毒性試驗(yàn)>亞急性毒性試驗(yàn)>慢性毒性試驗(yàn)時(shí)間:急性毒性試驗(yàn)<亞急性毒性試驗(yàn)<慢性毒性試驗(yàn)第五章土壤質(zhì)量的監(jiān)測土壤的組成,土壤背景值土壤是指陸地地表具有肥力并能生長植物的疏松表層,是由巖石風(fēng)化以及大氣、水、特別是動(dòng)植物和微生物對地殼表層長期作用形成的。土壤由土壤固相(礦物質(zhì)95%~98%,有機(jī)質(zhì)和生物2%~5%)和空隙(土壤溶液,空氣)組成。土壤背景值判斷土壤是否受到污染或污染程度的標(biāo)準(zhǔn)。土壤背景值又稱土壤本底值,它代表一定環(huán)境單元中的一個(gè)統(tǒng)計(jì)量的特征值。背景值(地質(zhì)學(xué)):指在各區(qū)域正常地質(zhì)地理?xiàng)l件和地球化學(xué)條件下元素在各類自然體中的正常含量。環(huán)境科學(xué)上:指在未受或少受人類影響的情況下,尚未受或少受污染和破壞的土壤中元素的含量。土壤的物理化學(xué)性質(zhì)(吸附、酸堿性、氧化還原性)(一)吸附性與土壤中存在的膠體物質(zhì)密切相關(guān)。土壤膠體:
無機(jī)膠體:claymineral,ironoxide
有機(jī)膠體:humicacid,fulvicacid
有機(jī)-無機(jī)復(fù)合膠體對有機(jī)污染物(如有機(jī)磷和有機(jī)氯農(nóng)藥)和無機(jī)污染物(如Hg2+、Pb2+、Cu2+、Cd2+等重金屬離子)有較強(qiáng)的吸附能力或離子交換吸附能力。(二)酸堿性土壤的酸堿度可以劃分為九級:pH<4.5為極強(qiáng)酸性土;pH=4.5~5.5為強(qiáng)酸性土;pH>5.5~6.0為酸性土;pH>6.0~6.5為弱酸性土;pH>6.5~7.0為中性土;pH>7.0~7.5為弱堿性土;pH>7.5~8.5為堿性土;pH>8.5~9.5為強(qiáng)堿性土;pH>9.5為極強(qiáng)堿性土。中國土壤的pH大多在4.5~8.5范圍內(nèi),并呈東南酸西北堿的規(guī)律。土壤的酸堿性直接或間接地影響污染物在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化。土壤酸度可分為:活性酸度:有效酸度,土壤溶液中游離H+濃度,以土壤pH表示潛性酸度:由土壤膠體吸附的可代換性H+、Al3+離子造成兩者區(qū)別:活性酸度與潛性酸度是存在于同一平衡體系的兩種酸度,二者可以相互轉(zhuǎn)換?;钚运岫仁峭寥浪岫鹊默F(xiàn)實(shí)表現(xiàn),土壤膠體是H+Al3+的儲(chǔ)存庫,因此潛性酸度是活性酸度的儲(chǔ)備。一般情況下,潛性酸度遠(yuǎn)大于活性酸度。二者之比在沙土中達(dá)1000,有機(jī)質(zhì)豐富的黏土中高達(dá)上萬倍(三)氧化-還原性因土壤中含有氧化性和還原性無機(jī)物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì),使其具有氧化性和還原性,可以用氧化還原電位(Eh)來衡量。Eh>300mV:土壤處于氧化狀態(tài)。Eh<300mV:土壤處于還原狀態(tài)。一般旱地土壤的Eh為400~700mV,水田的Eh為-200~300mV。根據(jù)土壤的Eh可以確定土壤中有機(jī)物和無機(jī)物可能發(fā)生的氧化還原反應(yīng)和環(huán)境行為。土壤污染物的種類及來源天然污染源:礦物風(fēng)化后自然擴(kuò)散、火山灰人為污染源:農(nóng)藥、化肥、污水灌溉、固體廢棄物、大氣水體中污染物質(zhì)的遷移污染物種類:化學(xué)污染物(無機(jī)污染物:重金屬、As,有機(jī)污染物:POPs,農(nóng)藥),生物類污染物:病原微生物,放射性污染物:90鍶、137銫。土壤污染的特點(diǎn):隱蔽性和滯后性、累積性、難治理四、土壤樣品的布點(diǎn)、采集和預(yù)處理的方法采樣點(diǎn)的布設(shè)(一)布設(shè)原則(1)合理地劃分采樣單元。(2)對于土壤污染監(jiān)測,哪里有污染就在哪里布點(diǎn)。(3)采樣點(diǎn)不能設(shè)在田邊、溝邊、路邊、肥堆邊及水土流失嚴(yán)重或表層土被破壞處。(二)采樣點(diǎn)數(shù)量根據(jù)監(jiān)測目的、區(qū)域范圍大小及其環(huán)境狀況等因素確定。一般每個(gè)采樣單元最少設(shè)3個(gè)采樣點(diǎn)。(三)采樣點(diǎn)布設(shè)方法1.對角線布點(diǎn)法適用于面積較小、地勢平坦的污水灌溉或污染河水灌溉的田塊。2.梅花形布點(diǎn)法適用于面積較小、地勢平坦、土壤物質(zhì)和污染程度較均勻的地塊。3.棋盤式布點(diǎn)法適用于中等面積、地勢平坦、地形完整開闊的地塊,一般設(shè)10個(gè)以上分點(diǎn)。該法也適用于受固體廢物污染的土壤,應(yīng)設(shè)20個(gè)以上分點(diǎn)。4.蛇形布點(diǎn)法適用于面積較大、地勢不很平坦、土壤不夠均勻的田塊。5.放射狀布點(diǎn)法適用于大氣污染型土壤。6.網(wǎng)格布點(diǎn)法適用于地形平緩的地塊。農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)污染型土壤、土壤背景值調(diào)查常用這種方法。對于綜合污染型土壤,還可以采用兩種以上布點(diǎn)方法相結(jié)合的方法。土壤樣品的采集。(一)土壤樣品的類型、采樣深度及采樣量1.混合樣品一般了解土壤污染狀況時(shí)采集混合樣品:將一個(gè)采樣單元內(nèi)各采樣分點(diǎn)采集的土樣混合均勻制成。采樣深度:一般作物:0~20cm果林類作物:0~60cm了解垂直分布:剖面采樣2.剖面樣品按土壤剖面層次分層采樣。(二)采樣時(shí)間和頻率
隨測定目的而定。為了解污染現(xiàn)狀,可隨時(shí)采樣為了解作物污染狀況,在植物生長或收獲季節(jié)采樣(三)采樣量及注意事項(xiàng)一般1kg即可,可將混合樣采用四分法棄去多余土樣填寫土壤樣品標(biāo)簽、采樣記錄、樣品登記表。1份放入樣品袋內(nèi),1份扎在袋口。測定重金屬的樣品,盡量用竹鏟、竹片直接采集樣品,或棄去接觸金屬用具的外部土樣測定多數(shù)穩(wěn)定項(xiàng)目用風(fēng)干土樣。
程序是:風(fēng)干、磨細(xì)、過篩、混合、分裝測金屬或無機(jī)物全量:風(fēng)干、過篩、消解、AAS或分光光度法等測定測金屬或無機(jī)物形態(tài):風(fēng)干、過篩、提取、AAS或分光光度法等測定酸消解法是測定土壤中重金屬全量時(shí)常選用的方法。常用混合酸消解體系(HNO3-HClO4-HF),必要時(shí)加入氧化劑或還原劑加速消解反應(yīng)。注意:測Hg時(shí),應(yīng)采用低溫消解法,即HNO3-KMnO4法。提?。和寥乐幸兹軣o機(jī)物組分、有效態(tài)組分可用水、稀酸、CaCl2或EDTA等螯合劑浸取。測有機(jī)物:風(fēng)干(凍干)、過篩、提取、凈化、濃縮、GC或HPLC有機(jī)污染物的提取振蕩提取法(直接提?。┏曒腿》ǎ║E)索氏提取器提取法加速溶劑萃取法(ASE)微波輔助萃取法(MAE)提取劑的選擇相似相溶原理,常用提取劑:正已烷、丙酮、三氯甲烷、石油醚凈化蒸餾法柱層析法常見吸附劑包括硅藻土、氧化鋁、硅膠、活性碳濃縮方法有K-D濃縮器法旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法氮吹五、土壤中污染物的測定方法(重金屬、有機(jī)物)分析測定常用原子吸收分光光度法、分光光度法、原子熒光法、氣相色譜法、電化學(xué)分析法及化學(xué)分析法等。選擇分析方法的原則:
第一,標(biāo)準(zhǔn)方法;第二,權(quán)威部門規(guī)定或推薦的方法;
第三,自選等效方法。測定方法:與水、空氣相同或相似重量法、容量法、分光光度法、原子吸收法、色譜法結(jié)果表達(dá):烘干土為基準(zhǔn)——mg/kg(烘干土樣)金屬化合物配標(biāo)液→土樣預(yù)處理(消解)→標(biāo)液及樣品測定→結(jié)果計(jì)算↑分光光度法原子吸收法原子熒光法有機(jī)化合物測定六六六和滴滴涕:氣相色譜法方法原理用丙酮-石油醚提取土壤樣品中的六六六和滴滴涕,經(jīng)硫酸凈化處理后,用帶電子捕獲檢測器的氣相色譜儀測定。根據(jù)色譜峰進(jìn)行兩種物質(zhì)異構(gòu)體的定性分析;根據(jù)峰高(或峰面積)進(jìn)行各組分的定量分析。第六章環(huán)境污染生物監(jiān)測生物監(jiān)測與生物污染監(jiān)測的概念,區(qū)別與聯(lián)系,各自的特點(diǎn)生物監(jiān)測:利用生物的組分、個(gè)體、種群或群落在環(huán)境污染或環(huán)境變化時(shí)所產(chǎn)生的不同級別的響應(yīng),從生物學(xué)的角度來反映環(huán)境污染程度的方法。生物污染監(jiān)測:測定生物體內(nèi)污染物水平。生物監(jiān)測方法:
1.生態(tài)(群落生態(tài)和個(gè)體生態(tài))監(jiān)測
2.生物測試(毒性測定、致突變測定)
3.生物的生理、生化指標(biāo)測定
4.生物體內(nèi)污染物殘留量測定生物監(jiān)測的特點(diǎn)綜合性、累積性、連續(xù)性、敏感性、經(jīng)濟(jì)性生物監(jiān)測的局限性專一性差測量費(fèi)時(shí)、困難動(dòng)物管理較困難生物污染監(jiān)測就是應(yīng)用各種檢測手段測定生物體內(nèi)的有害物質(zhì),以便及時(shí)掌握被污染的程度。指示生物、生物指數(shù)法的概念和應(yīng)用1、指示生物對環(huán)境中已有的物質(zhì)或入侵物質(zhì)能產(chǎn)生各種反應(yīng)或反饋信息而被用來檢測和評價(jià)該物種所處環(huán)境相對質(zhì)量的生物??梢允桥c環(huán)境的污染程度相對應(yīng)的生物(抗性生物),也可以是對污染有高度敏感性的生物,還可以是中等敏感程度并出現(xiàn)可見傷害的生物。水生生物清潔水環(huán)境:蜉蚴目稚蟲、毛翅目稚蟲污染水環(huán)境:顫蚓類、食蚜蠅類幼蟲植物地衣---二氧化硫,0.015-0.105ml/m3大多數(shù)苔蘚---二氧化硫,>0.017ml/m3植物的葉面病斑---二氧化硫、臭氧等2、生物指數(shù)生物指數(shù)是指運(yùn)用數(shù)學(xué)公式反應(yīng)生物種群或群落結(jié)構(gòu)的變化,以評價(jià)環(huán)境質(zhì)量的數(shù)值。(一)生物指數(shù)監(jiān)測法1.貝克生物指數(shù)和貝克-津田生物指數(shù)生物指數(shù)(BI)=2A+B式中:A、B——分別為敏感底棲動(dòng)物種類數(shù)和耐污底棲動(dòng)物種類數(shù)。貝克生物指數(shù):采樣點(diǎn)當(dāng)BI>10時(shí),為清潔水域;BI為1~6時(shí),為中等污染水域;BI=0時(shí),為嚴(yán)重污染水域。貝克-津田生物指數(shù):所有河段當(dāng)BI≥20,為清潔水區(qū);10<BI<20,為輕度污染水區(qū);6<BI≤10,為中等污染水區(qū);0<BI≤6,為嚴(yán)重污染水區(qū)。2.生物種類多樣性指數(shù)動(dòng)物種類越多,指數(shù)越大,水質(zhì)越好;反之,種類越少,指數(shù)越小,水體污染越嚴(yán)重。威爾姆對美國十幾條河流進(jìn)行了調(diào)查,總結(jié)出指數(shù)與水樣污染程度的關(guān)系如下:
d值<1.0:嚴(yán)重污染;d值1.0~3.0:中等污染;d值>3.0:清潔3.硅藻生物指數(shù)生物監(jiān)測的技術(shù)(主要掌握水污染的主要生物監(jiān)測技術(shù),毒性試驗(yàn))生物監(jiān)測主要方法一、生物群落監(jiān)測方法:群落水平未受污染的環(huán)境水體中生活著多種多樣的水生生物,這是長期自然發(fā)展的結(jié)果,也是生態(tài)系統(tǒng)保持相對平衡的標(biāo)志。當(dāng)水體受到污染后,水生生物的群落結(jié)構(gòu)和個(gè)體數(shù)量就會(huì)發(fā)生變化,使自然生態(tài)平衡系統(tǒng)被破壞,最終結(jié)果是敏感生物消亡,抗性生物旺盛生長,群落結(jié)構(gòu)單一,這是生物群落監(jiān)測法的理論依據(jù)。(一)生物指數(shù)監(jiān)測法(二)污水生物系統(tǒng)法將受有機(jī)物污染的河流按照污染程度和自凈過程,自上游向下游劃分為四個(gè)相互連續(xù)的河段,即多污帶段、α-中污帶段、β-中污帶段、寡污帶段。每個(gè)帶都有自己的物理、化學(xué)和生物學(xué)特征。根據(jù)這些特征進(jìn)行判斷。(三)PFU微型生物群落監(jiān)測法PFU法是以聚氨酯泡沫塑料塊(PFU)作為人工基質(zhì)沉入水體中,經(jīng)一定時(shí)間后,水體中大部分微型生物種類均可群集到PFU內(nèi),達(dá)到種數(shù)平衡,通過觀察和測定該群落結(jié)構(gòu)與功能的各種參數(shù)來評價(jià)水質(zhì)狀況。PFU法的原理:島嶼生物學(xué)原理,即原生動(dòng)物集群過程實(shí)際上是集群速度隨著種類上升而下降的過程,二者的交叉點(diǎn)就是種數(shù)的平衡點(diǎn)。達(dá)到平衡點(diǎn)的時(shí)間取決于環(huán)境條件。二、生物測試法:個(gè)體水平利用生物受到污染物質(zhì)危害或毒害后所產(chǎn)生的反應(yīng)或生理機(jī)能的變化,來評價(jià)水體污染狀況,確定毒物安全濃度的方法稱為生物測試法。三、細(xì)菌學(xué)檢驗(yàn)法:種群水平在實(shí)際工作中,經(jīng)常以檢驗(yàn)細(xì)菌總數(shù),特別是檢驗(yàn)作為糞便污染的指示細(xì)菌,如總大腸菌群、糞大腸菌群、糞鏈球菌、腸道病毒等,來間接判斷水的衛(wèi)生學(xué)質(zhì)量。魚類毒性試驗(yàn)要選擇無病、行動(dòng)活潑、魚鰭完整舒展、食欲和逆水性強(qiáng)、體長(不包括尾部)約3cm的同種和同齡的金魚。選出的魚必須先在與試驗(yàn)條件相似的生活條件(溫度、水質(zhì)等)下馴養(yǎng)7d以上;試驗(yàn)前一天停止喂食;如果在試驗(yàn)前4d天內(nèi)發(fā)生死亡現(xiàn)象或發(fā)病的魚高于10%,則不能使用。每一種濃度的試驗(yàn)溶液為一組,每組至少10尾魚試驗(yàn)容器用容積約10L的玻璃缸,保證每升水中魚重不超過2g。試驗(yàn)溶液的溫度要適宜,對冷水魚為12~28℃,對溫水魚為20~28℃。同一試驗(yàn)中,溫度變化為±2℃。試驗(yàn)溶液中不能含大量耗氧物質(zhì),要保證有足夠的溶解氧,對于冷水魚不少于5mg/L,對于溫水魚不少于4mg/L。試驗(yàn)溶液的pH值通常控制在6.7~8.5之間。配制試驗(yàn)溶液和馴養(yǎng)魚用水應(yīng)是未受污染的河水或湖水。如果使用自來水,必須經(jīng)充分曝氣才能使用。不宜使用蒸餾水。試驗(yàn)步驟預(yù)試驗(yàn)(探索性試驗(yàn))→確定試驗(yàn)溶液的濃度范圍↓試驗(yàn)溶液濃度設(shè)計(jì)→通常選七個(gè)濃度(至少五個(gè))↓試驗(yàn)→記錄不同時(shí)間的金魚成活數(shù)↓毒性判定→計(jì)算半數(shù)忍受限度(TLm)半數(shù)忍受限度(TLm),即半數(shù)存活濃度。求TLm值的簡便方法是將試驗(yàn)魚存活半數(shù)以上和半數(shù)以下的數(shù)據(jù)與相應(yīng)試驗(yàn)液毒物(或污水)濃度繪于半對數(shù)坐標(biāo)紙上(對數(shù)坐標(biāo)表示毒物濃度,算術(shù)坐標(biāo)表示存活率),用直線內(nèi)插法求出。生物污染的特點(diǎn),污染物在生物體內(nèi)的分布特征課本P308~P311生物樣品的制備及預(yù)處理方法,生物樣品中污染物的監(jiān)測方案的制定(一)植物樣品的采集和制備1.植物樣品的采集(1)對樣品的要求:采集的植物樣品要具有代表性、典型性和適時(shí)性。(2)布點(diǎn)方法:在劃分好的采樣小區(qū)內(nèi),常采用梅花形布點(diǎn)法或交叉間隔布點(diǎn)法確定代表性的植株。(3)采樣方法:在每個(gè)采樣小區(qū)內(nèi)的采樣點(diǎn)上分別采集5~10處植株的根、莖、葉、果實(shí)等,將同部位樣混合,組成一個(gè)混合樣;采集樣品量要能滿足需要,一般經(jīng)制備后,至少有20~50g干重樣品。2.植物樣品的制備(1)鮮樣的制備:測定植物內(nèi)容易揮發(fā)、轉(zhuǎn)化或降解的污染物質(zhì)、營養(yǎng)成分,以及多汁的瓜、果、蔬菜樣品,應(yīng)制備成新鮮樣品。樣品洗凈→晾干或拭干→搗碎機(jī)搗碎制漿→研磨
(2)干樣的制備:風(fēng)干、烘干→磨碎→過篩→保存3.分析結(jié)果表示方法常以干重為基礎(chǔ)表示(mg/kg),但含水量高的蔬菜、水果等,以鮮重表示計(jì)算結(jié)果為好。三、生物樣品的預(yù)處理(一)消解和灰化(二)提取、分離和濃縮(三)濃縮方法生態(tài)監(jiān)測方案見課本P323第七章噪聲監(jiān)測聲音和噪聲的物理特性及物理量(聲功率、聲強(qiáng)和聲壓之間的相互關(guān)系),噪聲的定義人們生活和工作所不需要的聲音叫噪聲。損傷聽力、干擾人們的睡眠和工作,誘發(fā)疾病,干擾語言交流,強(qiáng)噪聲還會(huì)影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和損環(huán)建筑結(jié)構(gòu)。一、聲音的發(fā)生、頻率、波長和聲速1.聲音的發(fā)生
當(dāng)物體在空氣中振動(dòng),使周圍空氣發(fā)生疏、密交替變化并向外傳遞,且這種振動(dòng)頻率在20~20000Hz之間,人耳可以感覺,稱為可聽聲,簡稱聲音。
2.頻率
聲源在一秒鐘內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)叫頻率,記作f,單位為Hz。3.波長沿聲波傳播方向,振動(dòng)一個(gè)周期所傳播的距離,或在波形上相位相同的相鄰兩點(diǎn)間的距離稱為波長,用λ表示,單位為m。4.聲速一秒時(shí)間內(nèi)聲波傳播的距離叫聲波速度,簡稱聲速,記作c,單位為m/s。頻率、波長和聲速三者的關(guān)系:二、聲功率、聲強(qiáng)和聲壓1.聲功率(W)聲功率是指單位時(shí)間內(nèi),聲波通過垂直于傳播方向某指定面積的聲能量。在噪聲監(jiān)測中,聲功率是指聲源總聲功率,單位為W。2.聲強(qiáng)(I)聲強(qiáng)是指單位時(shí)間內(nèi),聲波通過垂直于聲波傳播方向單位面積的聲能量,單位為W/s2。3.聲壓(p)聲壓是由于聲波的存在而引起的壓力增值。聲波是空氣分子有指向、有節(jié)律的運(yùn)動(dòng)。聲壓單位為Pa。三、分貝、聲功率級、聲強(qiáng)級和聲壓級1.分貝分貝是指兩個(gè)相同的物理量(如A1和A0)之比取以10為底的對數(shù)并乘以10(或20)。分貝符號(hào)為“dB”,它是無量綱的,是噪聲測量中很重要的參量。上式中A0是基準(zhǔn)量(或參考量),A1是被量度量。被量度量和基準(zhǔn)量之比取對數(shù),該對數(shù)值稱為被量度量的“級”,亦即用對數(shù)標(biāo)度時(shí),所得到的是比值,它代表被量度量比基準(zhǔn)量高出多少“級”。2.聲功率級聲功率級常用LW表示,定義為:式中:LW——聲功率級,dB;W——聲功率,W;W0——基準(zhǔn)聲功率,為10-12W。3.聲強(qiáng)級聲強(qiáng)級常用LI表示,定義為:式中:LI——聲強(qiáng)級,dB;I——聲強(qiáng),W/m2;I0——基準(zhǔn)聲強(qiáng),在空氣中取10-12W/m24.聲壓級聲壓級常用Lp表示,定義為:式中:Lp——聲壓級,dB;p——聲壓,Pa;p0——基準(zhǔn)聲壓。在空氣中規(guī)定p0為2×10-5Pa,該值是正常青年人耳朵剛能聽到的1000Hz純音的聲壓值。噪聲的相加和相減(計(jì)算方法),響度的計(jì)算1.噪聲的疊加聲能量是可以代數(shù)相加的,設(shè)兩個(gè)聲源的聲功率分別為W1和W2,那么總聲功率W總=W1+W2。而兩個(gè)聲源在某點(diǎn)的聲強(qiáng)為I1和I2時(shí),疊加后的總聲強(qiáng)I總=I1+I2。聲壓不能直接相加。掌握了兩個(gè)聲源的疊加,就可以推廣到多聲源的疊加,只需逐次兩兩疊加即可,而與疊加次序無關(guān)。2.噪聲的相減一、響度和響度級1.響度響度是人耳判別聲音由輕到響的強(qiáng)度等級概念,響度的單位叫“宋”,1宋的定義為聲壓級為40dB,頻率為1000Hz,且來自聽者正前方的平面波形的強(qiáng)度。如果另一個(gè)聲音聽起來比這個(gè)大n倍,則聲音的響度為n宋。2.響度級定義1000Hz純音聲壓級的分貝值為響度級的數(shù)值,任何其他頻率的聲音,當(dāng)調(diào)節(jié)1000Hz純音的強(qiáng)度使之與這聲音一樣響時(shí),則這1000Hz純音的聲壓級分貝值就定為這一聲音的響度級值。響度級的單位叫“方”。3.響度與響度級的關(guān)系根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)得到,響度級每改變10方,響度加倍或減半?;蝽懚燃壍暮铣刹荒苤苯酉嗉樱懚瓤梢韵嗉?。等效連續(xù)聲級、噪聲污染級和晝夜等效聲級的概念、區(qū)別和聯(lián)系1.等效連續(xù)聲級一個(gè)用噪聲能量按時(shí)間平均方法來評價(jià)噪聲對人影響的問題,即等效連續(xù)聲級,符號(hào)“Leq”或“LAeq,T”。式中:LpA——某時(shí)刻t的瞬時(shí)A聲級,dB;T——規(guī)定的測量時(shí)間,s。如果數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布,其累積分布在正態(tài)概率紙上為一直線,則可用下面近似公式計(jì)算:L10,L50,L90為累積百分聲級,其定義是:L10——測定時(shí)間內(nèi),10%的時(shí)間超過的噪聲級,相當(dāng)于噪聲的平均峰值;L50——測量時(shí)間內(nèi),50%的時(shí)間超過的噪聲級,相當(dāng)于噪聲的平均值;L90——測量時(shí)間內(nèi),90%的時(shí)間超過的噪聲級,相當(dāng)于噪聲的背景值。2.噪聲污染級噪聲污染級(LNP):式中:K——常數(shù),對交通和飛機(jī)噪聲取值2.56;σ——測定過程中瞬時(shí)聲級的標(biāo)準(zhǔn)偏差。式中:LpAi——測得第i個(gè)瞬時(shí)A聲級;——所測聲級的算術(shù)平均值;n——測得總數(shù)。3.晝夜等效聲級考慮到夜間噪聲具有更大的煩擾程度,故提出一個(gè)新的評價(jià)指標(biāo)——晝夜等效聲級(也稱日夜平均聲級),符號(hào)“Ldn”。它反映社會(huì)噪聲晝夜間的變化情況,表達(dá)式為:式中:Ld——白天的等效聲級,時(shí)間是從6∶00至22∶00,共16個(gè)小時(shí);Ln——夜間的等效聲級,時(shí)間是從22∶00至第二天的6∶00,共8個(gè)小時(shí)。噪聲的標(biāo)準(zhǔn)及噪聲的測量儀器,城市交通噪聲的監(jiān)測方法一、聲級計(jì)按精度將聲級計(jì)分為1級和2級。兩種級別的聲級計(jì)的各種性能指標(biāo)具有同樣的中心值,僅僅是容許誤差不同,而且隨著級別數(shù)字的增大,容許誤差放寬。按體積大小可分為臺(tái)式聲級計(jì)、便攜式聲級計(jì)和袖珍式聲級計(jì)。按指示方式可分為模擬指示(電表、聲級燈)和數(shù)字指示聲級計(jì)。二、其他噪聲測量儀器1.聲級頻譜儀2.錄音機(jī)3.記錄儀4.實(shí)時(shí)分析儀噪聲標(biāo)準(zhǔn)見課本P342~P347城市交通噪聲的監(jiān)測方法見課本P348~P352第八章環(huán)境監(jiān)測的質(zhì)量控制一、質(zhì)量保證的意義和內(nèi)容定義對監(jiān)測全過程進(jìn)行技術(shù)上、管理上的全面監(jiān)督,以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。內(nèi)容監(jiān)測全過程:監(jiān)測計(jì)劃的制定,采樣網(wǎng)絡(luò),采樣頻率、采樣時(shí)段,樣品的運(yùn)輸和保存,分析的方法,實(shí)驗(yàn)室條件,人員培訓(xùn),數(shù)據(jù)處理和結(jié)果表達(dá)以及編寫有關(guān)的文件指南和手冊等。意義保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和可比性,以便作出正確的結(jié)論。質(zhì)量控制是質(zhì)量保證的一部分,主要是對實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量、管理進(jìn)行監(jiān)督,包括實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制和外部質(zhì)量控制。環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證是環(huán)境監(jiān)測中十分重要的技術(shù)工作和管理工作。監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室的基本要求(實(shí)驗(yàn)室用水、試劑和試液)實(shí)驗(yàn)室用水1、蒸餾水(DistilledWater):
實(shí)驗(yàn)室最常用的一種純水,雖設(shè)備便宜,但極其耗能和費(fèi)水且速度慢,應(yīng)用會(huì)逐漸減少。蒸餾水能去除自來水內(nèi)大部分的污染物,但揮發(fā)性的雜質(zhì)無法去除,如二氧化碳、氨、二氧化硅以及一些有機(jī)物。新鮮的蒸餾水是無菌的,但儲(chǔ)存后細(xì)菌易繁殖;此外,儲(chǔ)存的容器也很講究,若是非惰性的物質(zhì),離子和容器的塑形物質(zhì)會(huì)析出造成二次污染。2、去離子水(DeionizedWater):應(yīng)用離子交換樹脂去除水中的陰離子和陽離子,但水中仍然存在可溶性的有機(jī)物,可以污染離子交換柱從而降低其功效,去離子水存放后也容易引起細(xì)菌的繁殖。3、反滲水(ReverseosmosisWater):
其生成的原理是水分子在壓力的作用下,通過反滲透膜成為純水,水中的雜質(zhì)被反滲透膜截留排出。反滲水克服了蒸餾水和去離子水的許多缺點(diǎn),利用反滲透技術(shù)可以有效的去除水中的溶解鹽、膠體,細(xì)菌、病毒、細(xì)菌內(nèi)毒素和大部分有機(jī)物等雜質(zhì),但不同廠家生產(chǎn)的反滲透膜對反滲水的質(zhì)量影響很大。4、超純水(Ultra-puregradewater):
其標(biāo)準(zhǔn)是水電阻率為18.2MΩ。但超純水在TOC、細(xì)菌、內(nèi)毒素等指標(biāo)方面并不相同,要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求來確定,如細(xì)胞培養(yǎng)則對細(xì)菌和內(nèi)毒素有要求,而HPLC則要求TOC低。分析實(shí)驗(yàn)室用水標(biāo)準(zhǔn)(GB6682-2008)指標(biāo)名稱一級二級三級pH范圍(25°C)--5.0-7.5電導(dǎo)率ms/m(25℃)≤0.010.10.5比電阻MΩ.cm.25℃
1010.2可氧化物[以O(shè)計(jì)]mg/L-0.080.4吸光度(254nm,1cm光程)≤0.0010.01-二氧化硅(mg/L)0.010.02-蒸發(fā)殘?jiān)╩g/L)-1.02.0試劑與試液根據(jù)實(shí)際需要妥善保存注意保存時(shí)間按規(guī)定注明配制日期及配制人員試劑的規(guī)格:一級、二級、三級純度:“9”表8.2化學(xué)試劑的規(guī)格級別名稱代號(hào)標(biāo)志顏色某些國家通用等級和符號(hào)俄羅斯的等級和符號(hào)一級品保證試劑、優(yōu)級純G·R綠色G·R分析純Ч·Д·А二級品分析試劑、分析純A·R紅色A·R化學(xué)純x·ч三級品化學(xué)純C·P藍(lán)色C·P純Ч實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境條件表8.3空氣清潔度的分類清潔度分類工作面上最大污染顆粒數(shù)/(顆粒·m-2)顆粒直徑/μm100100≥0.50≥5.01000010000≥0.565≥5.0100000100000≥0.5700≥5.0超凈實(shí)驗(yàn)室:清潔度為100號(hào),空氣進(jìn)口用高效過濾器過濾,效率為85%~95%。超凈實(shí)驗(yàn)室一般較小,并有緩沖室,四壁涂環(huán)氧樹脂油漆,桌面用聚四氟乙烯膜,地板用整塊塑料地板,門窗密閉,采用空調(diào)、室內(nèi)略帶正壓,通風(fēng)柜用層流實(shí)驗(yàn)室的管理及崗位責(zé)任制
對監(jiān)測分析人員的要求:持證上崗
對監(jiān)測質(zhì)量保證人員的要求
實(shí)驗(yàn)室安全制度
藥品使用管理制度
儀器使用管理制度
樣品管理制度誤差的概念和計(jì)算誤差(error):是分析結(jié)果(測定值)與真實(shí)值之間的差值根據(jù)誤差的來源和性質(zhì),誤差包括: 系統(tǒng)誤差(systematicerror)確定因素造成、方向性、可測、易消除方法誤差儀器誤差試劑誤差個(gè)人誤差環(huán)境誤差偶然誤差(randomerror)偶然因素造成、隨機(jī)性、不可測、難消除誤差的表示方法絕對誤差(absoluteerror): 相對誤差(relativeerror):絕對偏差(absolutedeviation): 相對偏差(rela
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