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1、第二节 自动监测与遥感技术,第三节 环境应急监测,第四节 生态监测,第一节 超痕量分析技术,7.1.1 超痕量分析概述在实验室分析样品时，常以样品用量的多少，分常量分析技术、半微量分析技术、微量分析技术和超微量分析技术。具体划分见表7-1-1。表7-1-1 样品用量分析技术分类,7.1 超痕量分析技术,按照样品成分的含量区分常量、微量和痕量分析技术见表7-1-2。表7-1-2 样品成分含量分析分类,7.1.2 超痕量分析中常用的前处理方法1.液-液萃取法（LLE）液-液萃取法是一种传统经典的提取方法。它是利用相似相溶原理，选择一种极性接近于待测组分的溶剂，把待测组分从水溶液中萃取出来。常用的萃
2、取溶剂有正己烷、苯、乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷等,2.固相萃取法（SPE）固相萃取具有有机溶剂用量少、简便快速等优点。固相萃取的核心是固相吸附剂，不但能迅速定量吸附待测物质，而且还能在合适的溶剂洗脱时迅速定量释放出待测物质，整个萃取过程最好是完全可逆的。固相萃取柱基本上分两种：固相萃取柱（cartridge）和固相萃取盘（disk）。,3.固相微萃取法（SPME）固相微萃取技术是以固相萃取为基础发展而来4.吹脱捕集法（P&T）和静态顶空法（HS）吹脱捕集和静态顶空都是气相萃取技术，它们的共同特点是用氮气、氦气或其它惰性气体将待测物质从样品中抽提出来。但吹脱捕集与静态顶空不同，它使气体连续通过样品
3、，将其中的挥发组分萃取后在吸附剂或冷阱中捕集，是一种非平衡态的连续萃取，因此吹脱捕集法又称为动态顶空法。,5.索氏提取法（Soxhelt Extraction）索氏提取器是1879年Franz von Soxhlet发明的一种传统经典的实验室样品前处理装置，用于萃取固体样品。常用的萃取溶剂有丙酮-正己烷混合溶剂、二氯甲烷-丙酮混合溶剂、二氯甲烷、甲苯-甲醇混合溶剂等。,图7-1-1 索氏提取器,6.超声提取法（Ultrasonic Extraction）超声提取法简单快速，但有可能提取不完全。必须进行方法验证，提供方法空白值、加标回收率、替代物回收率等质控数据，以说明得到的数据结果的可信度7.
4、压力液体萃取法（PLE）和亚临界水萃取法（SWE）压力液体萃取法也被称为加速溶剂萃取法（ASE）（Accelerated Solvent Extraction），是在提高压力和增加温度的条件下，用萃取溶剂将固体中的目标化合物提取出来。它能大大加快萃取过程又明显减少溶剂的使用量,8.超临界流体萃取法（SFE）超临界流体萃取法（Supercritical Fluid Extraction）是利用超临界流体的溶解能力和高扩散性能发展而来的萃取技术。9.微波消解（MD）和微波辅助萃取法（MAE）微波消解（Microwave Digestion）和微波辅助萃取法（Microwave-Assisted E
5、xtraction）是利用微波耦合的原理对介电常数大的物质快速加热来完成消解或加速溶出的方法。,10.免疫亲和固相萃取法（IASPE）免疫亲和固相萃取法（Immunoaffinity Solid Phase Extraction）是随着免疫技术在分析化学中的应用而发展起来的，其原理是将抗体固定在固相载体上，制成免疫亲和吸附剂，将样品溶液通过吸附剂，样品中的目标化合物因与抗体发生免疫亲和作用而被保留在固相吸附剂上。然后用酸性（pH=23）缓冲溶液或有机溶剂作为洗脱剂洗脱固定相，使目标化合物从抗体上解离下来,7.1.3 超痕量分析测试技术,1 光谱分析法 光谱分析法是基于光与物质相互作用时，测量由
6、物质内部发生量子化的能级之间的跃迁而产生的发射或吸收光谱的波长和强度变化的分析方法。,（1）荧光分析法在一定波长光照射下，荧光强度与荧光物质浓度的定量关系如下：F=KI0c式中：F荧光强度；K比例常数；荧光物质的荧光效率；I0入射光强度；c荧光物质的浓度。,（2）发光分析法 发光分析是基于化学发光和生物发光而建立起来的一种新的超微量分析技术。它通过发光体系光强度测定来定量某一分析物浓度。（3）原子发射光谱分析法 发射光谱分析是利用物质受电能或热能的作用，产生气态的原子或离子价电子的跃迁特征光谱线来研究物质的一种检测方法。用不同元素光谱线的波长可以进行定性检测，光谱线的强度则可以用来定量分析。,
7、（4）原子吸收光谱法 原子吸收光谱法又称原子吸收分光光度法。它是一种测量基态原子对其特征谱线的吸收程度而进行定量分析的方法。其原理是：试样中待测元素的化合物在高温下被解离成基态原子，光源发出的特征谱线通过原子蒸气时，被蒸气中待测元素的基态原子吸收 原子吸收光谱法具有灵敏度高、干扰小、操作简便、迅速等特点。可测定70多种元素，是环境中痕量金属污染物测定的主要方法,2 电化学分析法（1）电位滴定法电位滴定是用标准溶液滴定待测离子的过程中，用指示电极的电位变化来代替指示剂颜色变化显示终点的一种方法。它最大的特点是可以进行连续滴定和自动滴定。,（2）极谱分析法 极谱法是测定电解过程中所得电压-电流曲线
8、为基础的电化学分析方法。极谱分析法有经典极谱法、单扫描极谱法、脉冲极谱法等，其中经典极谱法的灵敏度较低 经典极谱法是以滴汞电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，在两电极间施加直流电压，然后测量在一定外加电压时通过电解池的电流，绘制电流-电压关系曲线,（3）溶出伏安法 溶出伏安法所使用的仪器和装置与极谱法相同，仅工作电极不同。所得极化曲线为峰状。常用的工作电极有悬汞电极、玻碳电极和铂微电极等，包括电积和溶出两个过程 溶出伏安法有阳极溶出伏安法（ASV）和阴极溶出伏安法（CSV）两种。,3 色谱分析法（1）气相色谱法 气相色谱法是以气体为流动相对混合物组分进行分离分析的色谱分析法。根据固定相不同
9、，气相色谱法可分为气-固色谱和气-液色谱。气-固色谱的固定相是固体吸附剂颗粒。气-液色谱的固定相是表面涂有固定液的担体,气相色谱法具有高效、灵敏、快速、能同时分离分析多种组分、样品用量少等特点，在环境有机污染物的分析中得到广泛的应用，如苯、二甲苯、多环芳烃、酚类、农药等。气相色谱仪主要有载气源、色谱柱、检测器和记录仪四部分组成,（2）高效液相色谱法 高效液相色谱法具有高效、高速、高灵敏度等特点，它已成为环境中有机污染物分析不可缺少的重要分析方法之一。按分离机制不同，高效液相色谱法分为以下几种类型。液-固色谱 液-液色谱 离子交换色谱（离子色谱）空间排斥色谱,（3）色谱-质谱联用技术 气相色谱是
10、强有力的分离手段，特别适合于分离复杂的环境有机污染物样品。同时，质谱和气相色谱在工作状态上均为气相动态分析，除了工作气压之外，色谱的每一特征都能和质谱相匹配，且都具有灵敏度高、样品用量少的共同特点 质谱法是通过对样品离子的质量和强度的测定，进行成分和结构分析的一种分析方法。,4 高效毛细管电泳 高效毛细管电泳（HPCE）是离子或荷电粒子以电场为驱动力，在毛细管中按其速度或分配系数不同进行高效分离分析的新技术。（1）毛细管区带电泳 毛细管区带电泳（CZE）是基于溶质有效淌度的差异而进行分离的方法。,（2）胶束电动毛细管色谱 在电泳缓冲溶液中加入表面活性剂，当溶液中表面活性剂浓度超过临界胶束浓度时
11、，表面活性剂之间的疏水基团聚集在一起形成胶束。溶质在水相（导电的水溶液）和胶束相（带电的离子胶束）之间进行分配。溶质的迁移速度决定于它在两相间的分配系数（3）毛细管凝胶电泳 在毛细管内充入凝胶或其他筛分介质，利用溶质中各组分在凝胶中的浓度不同而将它们分离。这些物质具有的三维多孔结构和分子筛效应，不溶于水，呈电中性，无吸附作用。,5 免疫分析技术（1）荧光免疫技术 荧光免疫技术是Cons&Kaplan 1941年创建的，以荧光物作为标记物的免疫分析技术。即将某些荧光物通过化学方法与特异性抗体结合制成荧光抗体，使其保持原抗体的免疫活性，然后使荧光抗体与被检抗原发生特异性结合，形成的免疫复合物在一定
12、波长光的激发下产生荧光，借助荧光显微镜检测或定位被检抗原,常用的荧光物质有异硫氰酸荧光素(HITC)、四乙基罗丹明(RR200)、四甲基异硫氰酸罗丹明(TRITC)荧光免疫技术可分为直接荧光抗体法，间接荧光抗体法和补体荧光抗体法,（2）放射免疫分析 放射免疫分析（RIA）是根据同位素分析的敏感性和抗原-抗体反应的特异性两大特点综合起来建立的一种超微量分析技术。RIA分为放射免疫法、放射自显影法等 放射免疫分析具有准确度高、样品用量少、易规范化和自动化等优点，但需特殊的仪器设备，有一定的放射危险 在环境分析中，多用于对病毒中和抗原的结构蛋白进行定位及位点分析,（3）酶联免疫分析 酶联免疫分析（E
13、LISA）是利用标记物的酶催化底物的显色反应来反映抗原抗体结合的过程，是将酶催化底物反应的灵敏性和抗原抗体反应的特异性结合，是一种定性和定量的综合技术。常用的标记酶有辣根过氧化物酶(HRP)和碱性磷酸酶（AKP）原理为：使抗原或抗体结合到某种固相载体表面，并保持其免疫活性；使抗原或抗体与某种酶连接成酶标抗原或抗体，这种酶标抗原或抗体既保留其免疫活性，又保留酶的活性,（4）发光免疫分析 发光免疫分析（LIA）是一种利用物质的发光特征 发光免疫分析按标记物的不同分为化学发光免疫分析法(CLIA)、化学发光酶免疫分析法（CLEIA）、电化学发光免疫分析及生物发光免疫分析（BLIA）等,6 生物传感技
14、术 生物传感器是高科技的电子技术和生物工程技术相结合的产物 生物传感器的选择性的好坏完全取决于它的分子识别元件，而其他性能则和它的整体组成有关,7.2 自动监测与遥感技术,7.2.1 空气污染自动监测技术1 系统组成与功能 空气质量自动监测系统由监测子站（包括流动监测车）、中心计算机室、质量保证实验室、系统支持实验室组成。监测子站和中心计算机室通过有线或无线方式相互传输数据信号和状态及控制信号,图7-2-1 空气质量自动监测系统基本结构框图,监测子站 监测子站是整个系统的基础，它由采样系统、污染物监测仪、校准设备、气象仪器、数据采集器等组成（如图7-2-2所示）。完成监测数据的采集、处理和存储
15、，并按中心计算机指令向控制中心传输监测数据和设备状态信息。,图7-2-2 监测子站设备配置和结构示意图,2 子站布设及监测项目（1）监测点位布设与方法 监测点位布设的一般原则：监测点位应具有较好的代表性，能客观反映一定空间范围内的空气污染水平和变化规律。在布局上应结合城市规划、人口及功能区分布、区域空气污染程度、污染源的现状及变化趋势以及地形和气象条件的影响等因素，综合考虑监测点位的布设。,（2）监测项目 目前我国国家环境空气质量监测网规定的必测项目为：二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、可吸入颗粒物（PM10）、一氧化碳（CO）、臭氧（O3）选测项目为：总悬浮颗粒物（TSP）、铅（Pb）
16、、氟化物（F）、苯并a芘（B(a)P）、有毒有害有机物 此外，监测点根据需要可安装气象参数监测仪器，监测风向、风速、温度、湿度、气压等气象参数,3 自动监测仪器（1）点式气态污染物自动监测仪器SO2自动监测仪 SO2自动监测方法有电导法、库仑滴定法、比色法、紫外荧光法等。,紫外荧光法SO2监测仪工作原理 该法的原理是用紫外光（190-230 nm）激发SO2分子，处于激发态的SO2分子返回基态时发出荧光（240-420 nm），荧光的强度与SO2浓度成线性关系，由此测出SO2浓度SO2+hv1 SO2*SO2*SO2+hv2,图7-2-3 紫外荧光法SO2自动监测仪工作原理,NOx自动监测仪
17、NOx自动监测方法有库仑滴定法、比色法、化学发光法等。目前广泛使用的是化学发光法 化学发光法NOx自动监测仪工作原理 该法的原理是基于NO和O3的化学发光反应，生成激发态NO2分子,当激发态NO2分子回到基态时发射出波长范围在600-2400 nm范围的光，通过测量化学发光强度可进行定量测定。在O3 过量并充分反应的情况下，发光强度与NO量成正比,化学反应式为：NO+O3 NO2*+O2 NO2*NO2+hv 式中：NO2*是激发态二氧化氮，h为普朗克常数，v为发射光子的频率。,图7-2-4 化学发光法NOx自动监测仪工作原理,CO自动监测仪 CO自动监测方法中非色散红外吸收法（NDIR）和气
18、体滤波相关光谱法（GFC）（也称气体滤波相关红外吸收法）应用最广泛。,图7-2-5 气体滤波相关光谱法CO自动监测仪工作原理,O3自动监测仪 O3自动监测方法有化学发光法、紫外光度法等。在环境空气质量监测中多采用紫外光度法 紫外光度法O3自动监测仪工作原理：基于O3分子对中心波长254 nm的紫外光的特征吸收，直接测定紫外光通过O3后减弱的程度，根据朗伯-比尔定律求出臭氧的浓度。,I/I0=e-kcL其中：I0当样气中不含臭氧时（经臭氧涤除器去除O3），测得的紫外光强度；I当样气中含臭氧时，测得的紫外光强度 L光程长度；kO3 的吸光系数；cO3 的浓度。,图7-2-6 双光路型紫外光度法O3
19、自动监测仪工作原理,（2）差分吸收光谱系统（DOAS）监测仪器 差分吸收光谱技术是利用空气中的气体分子的窄带吸收特性来鉴别气体成分，并根据窄带吸收强度来推演出微量气体的浓度，与传统点式仪器相比，在许多方面显示了其优势 差分吸收光谱方法的测量周期短、响应快，并且仪器设计可实现紫外到可见光谱区的扫描，从而用一台仪器可实时检测多种不同气体的质量浓度,DOAS测量原理：各种气体在不同的光谱波段都有自己的特征吸收光谱，如NH3、NO 在紫外200 nm附近有很强的吸收，SO2 和O3 在200 nm350 nm光谱范围内有很强的吸收，NO2 在440 nm附近的差分吸收非常强烈，CO的吸收则主要集中在红
20、外波段。由Beer-Lambert 定律,光强探测器所接收到的光强应为：I()=I0()exp-()nl式中：为波长，I0()为入射光在经过物质之前的光强，I()为经过物质后探测到的光强，()为吸收截面，n为吸收气体的浓度，l为吸收光程长度。,DOAS整套仪器主要包括：光源、发射和接收系统、角反射镜（发射和接收系统如不在同一侧，不需角反射镜）、光缆、光谱仪、光电探测器和计算机等。,图7-2-7 DOAS仪器基本组成,（3）颗粒物监测仪器空气颗粒物的自动监测方法有射线吸收法、振荡天平法、压电微量天平法和光散射法等。射线吸收法自动监测仪 当射线通过被测物质后，射线衰减程度与所透过物质的质量有关，而
21、与物质的物理、化学性质无关。,图7-2-8 射线法可吸入颗粒物自动监测仪,锥形元件振荡天平法（TEOM）监测仪,图7-2-9 TEOM法监测仪结构组成图,压电微量天平法压电晶体在施加交流电压时会产生机械共振。对于所有的机械共振，频率响应是质量的函数 光散射法当空气中的颗粒物通过激光照射的测量区时，颗粒会散射入射的激光，散射光强的大小与颗粒物的直径有关,4 气象观测仪器 空气污染状况与气象条件有着密切关系，因此污染物质监测的同时，还要进行气象观测。气象观测包括两部分，即地面常规气象观测和梯度观测。,7.2.2 污染源烟气连续监测系统 污染源烟气连续监测系统是指安装在固定污染源监测口对其排放的污染
22、物浓度和排放率进行连续检测，实时跟踪监控数据的设备，也称CEMS（Continuous Emission Monitoring Systems）,1 气态污染物CEMS 气态污染物连续监测的对象主要为二氧化硫、氮氧化物等有害气体，为了对其进行排放浓度和排放量的计算，同时监测氧含量。监测方法根据采样方式的不同分为采样稀释法、直接抽取法、直接测量法。,2 颗粒物CEMS 烟道颗粒物监测主要有不透明度法、光散射法（前散射、后散射、边散射）、射线吸收法、光闪烁法及接触起电法,（1）浊度仪 根据比尔-朗伯定律光通过含有颗粒物的烟气是透明度随cl呈指数下降：Tr=I/I0=e-cl 式中：Tr光通过烟气的
23、透明度；I光通过烟气后的光强度；I0无粒子光路中接收到的光强度；c颗粒物浓度；质量消光系数；l通过烟气光路的长度,7.2.3 水污染连续自动监测系统1 系统组成 水污染连续自动监测系统包括地表水和废（污）水自动监测系统两类,2 子站布设及监测项目 地表水自动监测系统各测点布设时，首先要调查研究并收集水文、气象、地质和地貌、污染源分布及污染现状、水体功能、重点水源保护区等基础资料，然后经过综合分析，确定代表性的监测断面和监测点 废（污）水自动监测系统一般建在大型企业内，测点设于工厂废水的排放口或污水处理系统的排放口等处,3 自动监测仪器（1）水温（WT）自动监测仪 测量水温一般用感温元件如铂电阻
24、、热敏电阻做传感器,图7-2-10 水温自动测量原理,（2）电导率（EC）自动监测仪 电导率的测定可以反映出水中存在电解质的程度，它是检验水体质量的一种快速方法，常用于纯净水、超纯水、电子工厂的水质检测。,1 电导电极 2 温度补偿电阻 3 发送池 4 运算放大器 5 整流器图7-2-11 电流法电导率仪工作原理,（3）pH自动监测仪 pH值是水质监测与控制的最基本的理化参数之一，对于工厂生产、饮用水、废水监测有着重要的辅助作用。pH值自动监测一般采用玻璃电极法。,1-复合pH电极；2-温度补偿电极；3-电极夹；4-电线连接箱；5-电缆；6-阻抗转换及放大器；7-指示表；8-记录仪；9-小计算
25、机图7-2-12 pH自动监测仪工作原理,（4）溶解氧(DO)自动监测仪,1-隔膜式电极 2-热敏电阻 3-发送池图7-2-13 溶解氧自动监测仪工作原理,（5）浊度（TB）自动监测仪 浊度测定常采用表面散射法。表面散射式浊度自动监测仪工作原理示意图见图7-2-14。,图7-2-14 表面散射式浊度自动监测仪工作原理,（6）生化需氧量（BOD）自动监测仪 BOD自动监测仪有恒电流库仑滴定式、检压式和微生物传感器法三种类型。前两种为半自动式。,图7-2-15 微生物传感器法BOD自动监测仪工作原理,（7）高锰酸盐指数自动监测仪 有比色式和电位式两种高锰酸盐指数自动监测,图7-2-16 电位滴定高
26、锰酸盐指数自动监测仪工作原理示意图,（8）化学需氧量（COD）自动监测仪 常用COD自动监测仪有比色式、恒电流库仑滴定式等类型,图7-17 COD自动监测仪测定流程示意图,（9）总有机碳（TOC）自动监测仪 适用于河流污染和废水处理工程中有机物分解过程的监测，水质TOC在线自动分析仪多采用非色散红外吸收法原理设计（10）总需氧量（TOD）自动测定仪 有机物中除碳元素外，尚含有H、N、S、P等元素，有机物全部被氧化所需氧的量称为总需氧量TOD，其耗氧过程也是化学燃烧氧化反应。自动监测仪有燃料电池法和高温氧化锆-库仑滴定法两种类型（11）氨氮（NH3-N）自动分析仪 分光光度法、离子选择电极法,（
27、12）总氮自动分析仪 总氮是指水样中可溶性及悬浮颗粒中的含氮量。总氮在线自动分析仪的主要类型有过硫酸盐消解-光度法，密闭燃烧氧化-化学发光分析法（13）总磷自动分析仪 总磷包括溶解磷、颗粒磷、有机磷和无机磷总磷在线自动分析仪类型有过硫酸盐消解-光度法、紫外线照射-钼催化加热消解-光度法等,7.2.4 遥感监测技术遥感技术4个要素：遥感对象、遥感器、信息传播媒介和遥感平台1 摄影遥感技术原理：基于目标物或现象对电磁波的反射特性的差异，用感光胶片感光记录就会得到不同颜色或色调的照片2 红外扫描遥测技术原理：利用红外扫描仪接受监测对象的热辐射能，转换成电信号或其他形式的能量后加以测量，获得它们的波长
28、和强度，借以判断不同物质及其污染类型和污染程度,3 光谱遥感监测技术 光谱学遥感技术以其大范围、多组分检测、实时快速的监测方式，使其具有其它方法不可比拟的优点，在环境遥感监测中得到广泛的应用（1）差分吸收光谱技术（DOAS）DOAS是利用光线在大气中传输时，大气中各种气体分子在不同的波段对其有不同的差分吸收的特性来反演这些微量气体在大气中的浓度（2）傅里叶变换红外吸收光谱技术(FTIR)采用FTIR技术可获得污染物许多化学成分的光谱信息。常用于测量和鉴别污染严重的空气成分、有机物或酸类,（3）激光长程吸收光谱技术 工作方式：一是利用大气本身的向后散射，得到污染气体随距离的分布，这就是后面介绍的
29、激光雷达技术；二是利用地面物体或反射器的反射来获得光程平均浓度，称为激光长程吸收（4）激光雷达遥测技术 激光雷达遥测环境污染物质是利用测定激光与监测对象作用后发生散射、发射、吸收等现象来实现,图7-18 拉曼激光雷达系统示意图,4“4S”技术拓展环境遥感技术的发展“4S”：环境污染遥感监测技术(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、专家系统(ES)进行技术集成 遥感为地理信息系统提供自然环境信息，为地理现象的空间分析提供定位、定性和定量的空间动态数据；地理信息系统为遥感影像处理提供辅助，用于图像处理时的几何配准和辐射订正等 4S技术使遥感技术的综合应用的深度和广度不断扩展，为
30、生态研究、资源开发、环境保护以及区域经济发展提供科学数据和信息服务,7.3 环境应急监测,应急监测指因生产、经营、储存、运输、使用和处置危险化学品或危险废物以及意外因素或不可抗拒的自然灾害等原因而引发的突发性环境污染事故的应急监测，包括地表水、地下水、大气和土壤（包括作物）环境等的应急监测。,7.3.1 应急监测概述1 突发性污染事故的基本特征突发性 环境污染事故往往在短时间内突然发生，难以预料复杂性突发性的环境污染事故发生时，无固定的排放途径、释放的污染物以及在环境中反应后生成污染物质千变万化，因此具有较强的复杂性,高危害性 突发性污染事故在瞬时释放高浓度的污染物，造成了污染物在空气、水体、
31、土壤等环境介质中一定范围内的高度积聚，并能够在受污染的介质中如空气、水体中快速扩散，对人体及生态环境造成极大的危害长期性 突发性环境污染事故所造成的危害，具有一定的持续性和累积性特征,2 突发性污染事故的分级与分类 按照突发污染事故的严重性和紧急程度分：特别重大环境事件（级）、重大环境事件（级）、较大环境事件（级）和一般环境事件（级）环境应急污染事故类型按污染来源大概可以分为固定源、流动源、危险废物、放射源这样四种类型源造成的污染事故。,表7-3-1 环境应急事故分类表,3 应急监测工作的基本原则就近快速反应的原则网络协同作战并优势互补的原则现场快速测定与实验室分析相结合的原则定性与定量分析相
32、结合的原则快速报送与综合分析相结合的原则,7.3.2 应急监测的程序1 确定响应方案,2 监测项目的确定（1）已知污染物的突发性环境污染事故监测项目的确定 根据已知污染物来确定主要监测项目。包括衍生的其它有毒有害物（2）未知污染物的突发性环境污染事故监测项目的确定通过污染事故现场的一些特征，初步确定主要污染物和监测项目,通过事故现场周围可能产生污染的排放源的生产、环保、安全记录，初步确定主要污染物和监测项目利用空气自动监测站、水质自动监测站和污染源在线监测系统等现有的仪器设备的监测，来确定主要污染物和监测项目通过现场采样，初步确定主要污染物和监测项目通过采集样品，包括采集有代表性的污染源样品，
33、送实验室分析后，来确定主要污染物和监测项目,7.3.3 应急监测基本方法1 应急监测的环节与方法（1）布点方法 根据现场的具体情况和污染区域的特性进行布点（2）采样（3）分析 现场监测 实验室分析,（4）质量保证 现场监测的质量保证 用于应急监测的便携式直读仪器，应定期检定/校准，两次检定/校准期间进行期间核查，仪器使用前需经功能检查 实验室质量保证（5）结果报告 基本原则-突发性污染事故应急监测报告以及时、快速报送为原则,（6）污染事故处理处置建议 环境监测人员根据污染事故特征，如污染物、污染程度、污染介质（大气、水、土壤、农作物等）和污染范围，向污染事故处理处置主管部门提出污染物处理处置建
34、议,（7）污染事故生态环境影响后评估 后评估的内容主要为：处理处置措施效果的后评估 水体生态环境长期影响的后评估 土壤生态环境长期影响的后评估,2 应急监测分析方法试纸法 基本原理是根据某种污染物的特效反应，将试纸（或普通滤纸）浸渍与该污染物具有选择性反应的分析试剂后制成该污染物的专用分析试纸检测管法 基本原理是当被测气体通过检测管时，造成检测管内填充物（指示胶）颜色的变化来测定。该方法的特点是简便、快速、准确,比色及滴定法 基本原理是利用比色立体柱、比色盘、比色卡、微型滴定管、计数滴定器、数字式滴定器等，配合包装一次量试剂，组成一套现场快速检测箱（试剂测试箱、包、盒等），通过现场目视比色或滴
35、定，得到待测物质的浓度值。该方法相当于小型的实验室。便携式仪器法 适用于现场快速检测分析实验室分析法,7.3.4 应急监测预案的编制1.总则2.适用范围 应根据监测站业务技术覆盖的行政范围和管辖区域，确定该预案的适用范围3.组织机构与职责分工4.应急监测仪器配置5.应急监测工作基本程序 预案中应急监测工作基本程序的编制至少应包括应急监测工作网络运作程序、具体工作程序和质量保证工作程序三方面内容，可以用流程图的形式表示,6.应急监测方案制定的基本原则 应根据“突发性环境污染事故应急监测技术规范”，明确应急监测方案的制定责任人员、应急监测方案中所应包括的基本内容等7.应急监测技术支持系统8.应急监
36、测防护装备、通讯设备及后勤保障体系,7.3.5 环境应急监测信息化系统建设,7.3.6 突发性污染事故应急监测实例1 松花江水污染事故监测方案1.监测目的 为了解本次吉林石化公司双苯厂苯胺车间发生爆炸事故对松花江、黑龙江水环境的影响，拟在松花江的主要断面进行水质、底泥、水生生物(鱼类)和冰样的监测工作，制定本方案,2.监测内容（1）污染带跟踪监测（2）水环境背景及影响监测监测断面监测方法及质量控制监测结果报告制度,7.4 生态监测,7.4.1 生态监测的定义 生态监测(Ecological Monitoring)是以生态学原理为理论基础,运用可比的和较成熟的方法,在时间和空间上对特定区域范围内
37、生态系统和生态系统组合体的类型、结构和功能及其组合要素进行系统地测定,为评价和预测人类活动对生态系统的影响,为合理利用资源、改善生态环境提供决策依据,7.4.2 生态监测的原理 生态监测是环境监测工作的深入与发展,由于生态系统本身的复杂性,要完全将生态系统的组成、结构、功能进行全方位的监测十分困难 生态系统生态学的研究领域主要涵盖了自然生态系统的保护和利用,生态系统的调控机制,生态系统退化的机理、恢复模型及修复技术,生态系统可持续发展问题以及全球生态问题等,7.4.3 生态监测、环境监测和生物监测之间的关系 生物监测属于环境监测的重要组成部分,是利用生物在各种污染环境中所发出的各种信息,来判断
38、环境污染的状况,即通过观察生物的分布状况、生长、发育、繁殖状况、生化指标及生态系统工程的变化规律来研究环境污染的情况、污染物的毒性,并与物理、化学监测和医药卫生学的调查结合起来,对环境污染做出正确评价,生态监测是指通过各种物理、化学、生化、生态学原理等各种技术手段,对生态环境中的各个要素、生物与环境之间的相互关系、生态系统结构和功能进行监控和测试,为评价生态环境质量、保护生态环境、恢复重建生态、合理利用自然资源提供依据,它包括了环境监测和生物监测。,环境监测属于环境科学范畴，是伴随着环境科学的形成和发展而出现,以环境为对象,运用物理、化学和生物技术方法对其中的污染物及其有关的组成成分进行定性、
39、定量和系统的综合分析,运用环境质量数据、资料来表征环境质量的变化趋势及污染的来龙去脉,7.4.4 生态监测的类型及内容,宏观生态监测宏观监测地域面积至少应在一定区域范围之内，对一个或若干个生态系统进行监测，最大范围可扩展至一个国家、一个地区基至全球。主要监测区域范围内具有特殊意义的生态系统的分布、面积及生态功能的动态变化。,微观生态监测 微观监测指对一个或几个生态系统内各生态要素指标进行物理、化学、生态学方面的监测。根据监测的目的一般可分为：干扰性生态监测 污染性生态监测 治理性生态监测 环境质量现状评价监测,7.4.5 生态监测的任务与热点1.生态监测的基本任务生态监测的基本任务是对生态系统
40、现状以及因人类活动所引起的重要生态问题进行动态监测；对破坏的生态系统在人类的治理过程中生态平衡恢复过程的监测；通过监测数据的集积，研究上述各种生态问题的变化规律及发展趋势，建立数学模型，为预测预报和影响评价打下基础；支持国际上一些重要的生态研究及监测计划，如GEMS（全球环境监测系统），MAB（人与生物圈）等，加入国际生态监测网络,2.生态监测的特点 综合性长期性复杂性分散性,3.生态监测指标体系（1）非生命系统的监测指标,（2）生命系统的监测内容,（3）生态系统的监测指标 主要对生态系统的分布范围、面积大小进行统计，在生态图上绘出各生态系统的分布区域，然后分析生态系统的镶嵌特征、空间格局及动
41、态变化过程（4）生物与环境之间相互作用关系及其发展规律的监测指标 生态系统功能指标：生物生产量(初级生产、净初级生产、次级生产、净次级生产)、生物量、生长量、呼吸量、物质周转率、物质循环周转时间、同化效率、摄食效率、生产效率、利用效率等,（5）社会经济系统的监测指标 包括人口总数、人口密度、性别比例、出生率、死亡率、流动人口数、工业人口、农业人口、工业产值、农业产值、人均收入、能源结构等,7.4.6 生态监测的主要技术支持1.“3S”技术“3S”技术：是遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）的统称。其中GPS主要是实时，快速地提供目标的空间位置，RS用于实时、快速地提供监测数据，GIS则是多种来源时空数据的综合处理和应用分析平台2.电磁台网监测系统 该系统通过对中长电磁波衰减因子数据的研究，利用现代层析成像技术，建立高分辨率浅层三维导电率地理信息系统，为监测、研究、预测环境变化提供依据3.其他高新技术,本 章 结 束谢 谢,
