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1、章突发性污染事故应急监测,目 录,一、突发事件和突发性环境污染事故,突发事件(emergency)可被广义地理解为突然发生的事情:第一层的含义是事件发生、发展的速度很快，出乎意料；第二层的含义是事件难以应对，必须采取非常规方法来处理。 中华人民共和国突发事件应对法中对突发事件规定如下：突发事件，是指突然发生，造成或者可能造成严重社会危害，需要采取应急处置措施予以应对的自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件的总称。,1. 突发性环境污染事故的定义及产生原因,一、突发事件和突发性环境污染事故,表8-1 世界上95个国家化学事故资料统计,一、突发事件和突发性环境污染事故,突发性环境污染事故产
2、生的原因般有 生产事故 贮运事故 自然灾害 人类战争,1. 突发性环境污染事故的定义及产生原因,一、突发事件和突发性环境污染事故,根据事故发生原因、主要污染物性质和事故表现形式等，可以分为七类生产事故 有毒有害物质污染事故自然灾害 毒气污染事故 爆炸事故 农药污染事故放射性污染事故油污染事故废水非正常排放污染事故,2.突发性环境污染事故的分类和特征,一、突发事件和突发性环境污染事故,突发性环境污染事故的特征有以下几种： 形式多样性 发生的突然性 危害的严重性 处理处置的艰巨性 突发性环境污染事故的规律性,2.突发性环境污染事故的分类和特征,二、突发性环境污染事故的应急监测,应急监测是一种特定目
3、的的监测，它要求监测人员在第一时间达到事故现场，按预案顺序开展工作，通过现场了解并用小型便携、快速检测仪器或装置，在尽可能短的时间内判断和测定污染物的种类、污染物的浓度、污染范围、扩散速度及危害程度，为领导决策提供科学依据。,1.应急监测的任务和内容,二、突发性环境污染事故的应急监测,应该包括预防与应急监测相结合： 事先防止污染事故的发生几率； 成立应急事故组织机构，在组织、人员、装备、技术、资金等方面充分落实，作好各种情况下的多种预案； 一旦发生事故能在最短时间内携带装备达到现场，根据实际决定监测方案，以最快速度确定污染物种类、数量、浓度以及扩散范围、和浓度，为处置决策提供科学依据，将损失减
4、少到最低。,2.应急监测的原则,二、突发性环境污染事故的应急监测,3.突发性事故的应急组织和网络,应急响应系统包括：应急响应程序；应急组织系统；应急通讯系统；应急防护和救援；应急预案和应急状态终止等6个部分。,突发性环境污染事故应急响应程序,根据环境污染与破坏事故的预警等级，建立相应的组织体系,应急组织系统,应急系统各组织机构关系,应急通信系统,应急防护和救援,根据污染源预测模式将污染物可能波及的范围划分为救援区域、防护区域和安全区域，设置相应的监控点位，及时监测，实施调整。应急防护和救援程序见下图：,应急预案,建立企业档案，主要指危险品仓储（各地的大型化学试剂、油库、储气罐）；重点工业污染事
5、故排放隐患：污染事故高发的饮用水源地事故隐患；建立本地区环境优先污染物名单及应急监测技术方案；建立本地区的重点污染源地理信息系统；建立突发性污染事故的场内、场外应急预案。,应急状态中止,当经过应急处置已达到下列三个条件，就可由应急委员会宣布应急状态结束,进入善后处理阶段: 1、根据应急指挥部的建议,并确信污染事故已经得到控制,事故装置已处于安全状态；2、有关部门已采取并继续采取保护公众免受污染的有效措施；3、已责成或通过了有关部门制定和实施环境恢复计划,环境质量正处于恢复之中时。 事故现场得以控制，环境符合有关标准，导致次生、衍生事故隐患消除后，经现场应急救援指挥部确认和批准，现场应急处置工作
6、结束，应急救援队伍撤离现场。,中止条件,二、突发性环境污染事故的应急监测,4. 应急监测系统,（1） 应急监测质量管理,前期质量管理建立管辖范围内应急监测工作手册、应急监测数据库和应急监测地理信息系统；组织应急监测人员技术培训、演习；做好监测方法和监测仪器的筛选，仪器、设备的计量检定和试剂、车辆等后勤保障；运行中的质量管理注重污染事故现场勘查和所实施监测方案中的质量管理；污染事故现场监测和采样中的质量管理；实验室分析、监测数据处理的质量管理，以及编制监测报告的质量管理。,二、突发性环境污染事故的应急监测,4. 应急监测系统,（2）应急监测组织保障,包括全国和地区的监测机构网络，形成纵向和横向交
7、叉网络，便于管理、交流、协作、支持，实现监测资源的合理配置,二、突发性环境污染事故的应急监测,4. 应急监测系统,（3）应急监测组织保障,三、部分污染事故应急监测和处置,1、化学毒品污染事故的应急监测和处置方法,2、有毒气体污染事故的应急监测和处置方法,3、爆炸性环境污染事故的应急监测和处置方法,4、农药污染事故的应急监测和处置方法,5、腐蚀性污染物质污染事故的应急监测及处置,6、溢油污染事故的应急监测和处置方法,突发性污染事件应急处置,四、污染物扩散浓度估算方法,1、毒性重气泄漏及扩散（1）泄漏气体分类 浮性气云即轻气，密度比空气轻 中性气云即中气，密度与大气相近 重质气云即重气，密度比空气
8、大,分子量比空气小但夹带微小液滴,分子量略比空气小但温度远较空气低,分子量比空气小但因聚合作用形成较大质量的分子团,分子量比空气的大,四、污染物扩散浓度估算方法,（2） 重气及重气效应重气具有重气效应，是指重气云团在扩散过程中所具有的特有现象。在常温常压下介质气相（气体或蒸汽）密度比空气大所导致的云团沉降过程储存于加压或低温储罐中的某些液化介质，在泄放初期，形成含有液滴夹带的混合蒸气云团，云团平均密度大于空气的密度，从而导致云团的沉降由于泄漏物质与空气中的水蒸气发生化学反应导致生成物质的密度比空气大,四、污染物扩散浓度估算方法,重质气云的形成过程,四、污染物扩散浓度估算方法,（2） 重气及重气
9、效应重气三种释放形式 蒸气由容器或管路裂口形成高速气体喷流，迅速与空气混合形成气云； 释放的液体会在地面形成液池，再由空气及地面等的传热作用蒸发而产生蒸气，再与空气混合形成气云; 压力液化气和两相流体，由小洞或减压系统形成高速两相喷流，再与空气混合形成气云。,四、污染物扩散浓度估算方法,（3）毒性重气泄漏的监测和处置方法 常见毒性重气泄漏有:液氯、液氨、液化石油气、氯乙烯、苯、一甲胺、一氧化碳和硫化氢等,四、污染物扩散浓度估算方法,2、污染物地表水扩散（1）收集当地水位资料 包括地理位置、河流的流量、流速、河宽平直情况，是否是感潮河流、丰水期、平水期、枯水期等；湖泊、水库的面积、形状、水深等；
10、海湾、感潮河口加涨落潮情况等。,四、污染物扩散浓度估算方法,2、污染物地表水扩散（2）常用河流水质数学模式及适用条件,河流完全混合模式适用条件：河流充分混合段；持久性污染物；河流恒定流动；废水连续稳定排放,四、污染物扩散浓度估算方法,河流一维稳态模式及适用条件适用条件：河流充分混合段；非持久性污染物；河流恒定流动；废水连续稳定排放,四、污染物扩散浓度估算方法,河流二维稳态模式及适用条件适用条件：平直、断面形状规则河流混合过程段；持久性污染物；河流为恒定流动；连续稳定排放；对于非持久性污染物，需采用相应的衰减模式,岸边排放,非岸边排放,四、污染物扩散浓度估算方法,混合过程段长度计算充分混合段：是
11、指污染物浓度在断面上均匀分布的河段；混合过程段：是指排放口下游达到充分混合以前的河段；,3、污染源扩散模拟软件简介,河流横向、纵向扩散系数 河流水温、水流速度 污染物降解速率 污染源排放浓度及量 河流平均水深、断面面积 河流初始BOD、DO浓度,Text,软件所需参数,水环境系统模拟,大气环境系统模拟,污染源排放浓度及量有效源高 大气稳定度，一般包括A、B、B-C、C、C-D、D、D-E、E、F 风速以及风向,收集当地水文参数、气象参数按季度平均值列表，便于现场作出初步判断。,3、污染源扩散模拟软件简介,4、水环境系统模拟应用举例,（1）水环境系统模拟应用 一维有水流稳态源时间扩散模型已知：污
12、染源排放浓度30mg/L，水流速度1.2m/s，纵向扩散系数Dx为15m2/s，时间设置为20分钟。求解：河流下游300m处污染物20分钟内浓度变化。,4、水环境系统模拟应用举例,步骤：在数据输入界面输入已知条件，在污染输出位置界面输入下游300m；点击绘图区“绘图1”控件，输出“浓度时间距离”图，如图87所示；点击绘图区“绘图2”控件，输出“给定输出位置X时间”图，如图88所示，通过该图应急监测人员可以快速获得污染泄漏下游300米处污染物浓度情况，如表813所示；,污染泄漏下游300米处污染物浓度,4、水环境系统模拟应用举例,一维有水流瞬时点源模型,已知条件：瞬时污染物排放质量为250kg，
13、河流断面面积100m2，水流速度0.5m/s，纵向扩散系数Dx为1m2/s，污染物降解速率K为40.2/天。求解：河流下游30m处5分钟后污染物浓度。步骤：,瞬时污染源形成浓度时空分布演示图,瞬时污染源在20分钟时形成的浓度-距离分布,瞬时源在200m处形成的污染物浓度-时间分布,200m处形成的污染物浓度-时间分布情况,污染泄漏20分钟内下游0150米内污染物浓度情况,二维连续稳态点源模型,已知条件：瞬时污染物排放质量为10g，河流平均水深4m，水流速度0.5m/s，横向扩散系数Dy为1m2/s，污染物降解速率K为40.2/天 。求解：河流下游X 100m，Y10m处污染物浓度。,二维连续稳
14、态点源模型,二维连续稳态点源模型空间变化,二维连续稳态点源模型,二维连续稳态点源模型等高线,普通河流SP模型,已知条件：河流水温25，初始BOD浓度40mg/l，初始溶解氧浓度11.71 mg/l，20好氧速率常数K10.1，复氧速率常数K20.2，纵向平均流速0.2m/s,水温25。求解：8Km处BOD浓度、DO浓度和氧亏值，河流临界最大氧亏值以及出现的时间和距离。,普通河流SP模型,距离/BOD图,距离/氧亏图,SP模型预测值,5、大气环境系统模拟应用,Step1,Step2,Step3,Step4,在数据输入界面输入已知条件;,点击控制区绘制空间变化图的“计算/绘图”控件，得到导则推荐有
15、风点源考虑混合层和地面反射模式地面浓度分布图;,点击控制区绘制等高线图的“计算/绘图”控件，得到导则推荐有风点源考虑混合层和地面反射模式地面浓度分布等高线图;,单击“退出”控件退出模型预测。,已知条件：瞬时污染物排放质量18Kg，有效源高80m，设置大气稳定度B，风速3m/s，混合层厚度1600m，设置下风向区段X：2000m，Y：300300m。求解：下风向X100米，Y10米处污染物浓度。步骤：,环评导则推荐的有风点源模型界面,环评导则推荐的有风点源模型界面,地面浓度分布图,地面浓度分布等高线,环评导则推荐的有风点源模型界面,5、大气环境系统模拟应用,已知条件：瞬时污染物排放质量5Kg，有
16、效源高80m，设置大气稳定度E，设置下风向区段X250m，Y150m，设置扩散时间10分钟。求解：下风向X100米，Y10米，Z10米处污染物浓度。,无风瞬时点源模型,5、大气环境系统模拟应用,无风瞬时点源模型,无风时空气污染物扩散模式,无风时空气污染物扩散等高线图,5、大气环境系统模拟应用,已知条件：污染物排放质量2000Kg/h，有效源高60m，设置大气稳定度B-C，风速0.8m/s，设置下风向区段X2000m，Y500m，熏烟高度Z1200m，烟流层高度2000 m。求解：下风向X1000米，Y100米处污染物浓度。,熏烟模式,5、大气环境系统模拟应用,熏烟模式,熏烟模式浓度空间分布,Z
17、fhf时熏烟模式污染物浓度等值线图,五、简易监测在应急监测中的应用,1、简易比色法 用视力比较试样溶液或采样后的试纸浸渍后颜色与标准色列的颜色进行比较，以确定欲测组分含量的方法称为简易比色法。 溶液比色法,五、简易监测在应急监测中的应用,试纸 比色法,五、简易监测在应急监测中的应用,植物酯酶片法测定蔬菜、水果上的有机磷农药,（橙色）,（蓝色）,当蔬菜、水果样品浸泡液中不含有机磷农药时，则依次加入酶片和底物后，底物迅速分解，样品浸泡液很快由橙色变为蓝色，否则，酶受有机磷农药抑制，底物分解变慢或不分解，导致浸泡液在较长时间内保持橙色不变或呈浅蓝色。,五、简易监测在应急监测中的应用,人工标准色列 简
18、易比色法要求预先制备好标准色列，但标准溶液制成的标准色列管携带不方便，长时间放置会退色，故不便于保存和现场使用。因此常常使用人工标准溶液或人工标准色板来代替，称为人工标准色列。,五、简易监测在应急监测中的应用,2、检气管法 检气管是将用适当试剂浸泡过的多孔颗粒状载体填充于玻璃管中制成，当被测气体以一定流速通过此管时，被测组分与试剂发生显色反应，根据生成有色化合物的颜色深度或填充柱的变色长度确定被测气体的浓度。 检气管法适用于测定空气中的气态或蒸气态物质，但不适合测定形成气溶胶的物质,五、简易监测在应急监测中的应用,载 体的选择与处理硅胶素陶瓷检气管的制备试剂和载体粒度的选择填充载体的制备检气管的玻璃管及封装检气管的标定浓度标尺法标准浓度表法,五、简易监测在应急监测中的应用,检气管的抽气装置,五、简易监测在应急监测中的应用,3、环炉检测技术 基本原理,Cu2+、Fe3+分离示意图,环炉技术是利用纸上层析作用对欲测组分进行分离、浓缩和定性、定量的过程。,五、简易监测在应急监测中的应用,3、环炉检测技术在环境监测中的应用,空气中二氧化硫、氮氧化物、硫酸雾、氯化氢、氟化氢和氯气等的测定；空气和水体中铅、汞、铜、铍、锌、镉、锰、铁、钴、镍、钒、锑、铝、银、硒、砷、氰化物、硫化物、硫酸盐、亚硝酸盐、硝酸盐、磷酸盐、氯化物、氟化物、钙、镁、咖啡碱和放射性核素40Sr等的测定。,
