第一章緒論環境監測是環境科學的一個重要分支學科。“監測”一詞的含義可理解為監視、測定、監控等，因此環境監測就是通過對影響環境質量因素的代表值的測定，確定環境質量（或污染程度）及其變化趨勢。

第一章緒論環境監測包括對污染物分析測試的化學監測（包括物理化學方法）；對物理（或能量）因子，如熱、聲、光、電磁輻射、振動及放射性等強度、能量和狀態測試的物理監測；對生物由于環境質量變化所出現的各種反應和信息,如受害癥狀、生長發育、形態變化等測試的生物監測；對區域種群、群落的遷移變化進行觀測的生態監測。環境監測是環境科學中重要的基礎學科，也是一門實踐、理論并重的應用學科，只有通過實踐才能掌握、應用和提高。第一節環境監測的目的和分類一、環境監測的目的

準確、及時、全面地反映環境質量現狀及發展趨勢，為環境管理、污染源控制、環境規劃等提供科學依據。1.根據環境質量標準，評價環境質量

例：1997年開始環境空氣質量日報、周報工作（北京、天津、上海、重慶、廣州、南京、沈陽、武漢及大連、廈門、珠海）。2.根據污染特點、分布情況和環境條件，追蹤污染源，研究和提供污染變化趨勢，為實現監督管理、控制污染提供依據。

例：日本富山縣神通川下游“痛痛病”。3.收集環境本底數據，積累長期監測資料，為研究環境容量、實施總量控制、目標管理、預測預報環境質量提供數據。例：松花江污染事件。4.為保護人類健康、保護環境、合理使用自然資源、制定環境法規、標準、規劃等服務。例：汽車尾氣中的鉛（1922年發明防震劑）。兒童血鉛含量大于60μg/(100mL)，智能發育障礙，行為異常，生長發育受影響。

二、環境監測的分類

（一）按監測目的分類

1.監視性監測（又稱例行監測或常規監測）

對指定的有關項目進行定期的、長時間的監測，以確定環境質量及污染源狀況，評價控制措施的效果，衡量環境標準實施情況和環境保護工作的進展。這是監測工作中量最大、面最廣的工作。

監視性監測包括對污染源的監督監測（污染物濃度、排放總量、污染趨勢等）和環境質量監測（所在地區的空氣、水質、噪聲、固體廢物等監督監測）。2.特定目的監測（又稱特例監測）

污染事故監測（石油外溢造成海洋污染等）；仲裁監測（一般由權威部門提供數據）；考核驗證監測（包括人員考核、方法驗證、驗收監測、核定排放量等）；咨詢服務監測（提供服務性監測）。

3.研究性監測（又稱科研監測）針對特定目的科學研究進行高層次的監測，即對某一特定環境的監測。鑒定需注意的污染物或污染因素，研究其從污染源到受體的運動規律（組成、性質、含量、遷移擴散的路線與速度、降解與積累規律、對人體的危害和影響程度），需多學科的技術知識和周密的計劃。

1.空氣（大氣）污染監測

分子狀態污染物：SO2、NOx、CO、O3

等

粒子狀態污染物：TSP（總懸浮顆粒物）

PM10（可吸入顆粒物）

氣象因素：風向、風速、氣溫、氣壓、降水量、濕度等太陽輻射、能見度（光化學煙霧）（二）按監測介質對象分類2.水質污染監測物理指標：色度、溫度、濁度、電導率、臭味金屬化合物指標：鎘、鉻、汞、鉛、鋅等非金屬無機化合物：砷、氰化物、氟化物、硫化物、氨氮、溶解氧（DO）、pH等有機化合物：COD、BOD、油、揮發酚、農藥、陰離子表面活性劑等細菌學：細菌總數、大腸菌群水文氣象：流速、流量、水深、潮汐、風向、風速等3.土壤監測土壤污染來源：工業廢物、農藥、牲畜排泄物、生物殘體、大氣沉降物等。監測項目：鎘、鉻、汞、鉛、鋅、苯并[a]芘、有機農藥、無機有毒化合物。4.生物監測生物從土壤、水、大氣吸收營養物質過程中，有些有害的污染物質也被吸入并積累于生物體內。一般監測項目與土壤監測相似。水生生物中污染物的污染監測項目與水體污染有關。5.噪聲監測噪聲是除水、大氣污染外的第三大污染。隨著現代工業和交通運輸業的發展，噪聲污染日趨嚴重，直接危害人的身心健康。6.放射性污染監測核武器的頻繁試驗、核能和放射性同位素的應用日益增加，進入環境中的放射性物質也與日俱增。7.固體廢物監測工業廢物：一般工業廢物、危險廢物生活垃圾：餐廚垃圾、危險廢物第二節

環境監測的特點和監測技術概述

1.被動監測環境科學作為一門學科是在20世紀50年代才開始發展起來的。最初危害較大的環境污染事件主要是由于化學毒物所造成，因此，對環境樣品進行化學分析以確定其組成和含量的環境分析就產生了，由于環境污染物通常處于痕量級甚至更低，并且基體復雜，流動性、變異性大，又涉及空間分布及變化，所以對分析的靈敏度、準確度、分辨率和分析速度等提出了很高要求。因此，環境分析實際上促進了分析化學的發展。這一階段稱之為污染監測階段或被動監測階段。一、環境監測的發展2.主動監測隨著科學的發展，到了20世紀后期，人們逐漸認識到影響環境質量的因素不僅是化學因素，還有物理因素、生物因素等。環境分析只是環境監測的一部分。環境監測的手段除了化學的，還有物理的、生物的等。同時，從點污染的監測發展到面污染及區域性的立體監測，這一階段稱之為環境監測階段，也稱為主動監測或目的監測階段。3.自動監測

20世紀70年代開始，發達國家相繼建立了連續自動監測系統，在地區布設網點或在重點污染源布設監測點，進行在線監測，并可使用遙感、遙測手段，數據用有線或無線傳輸的方式送到監測中心控制室，經計算機處理，可自動打印成指定的表格，分析出污染態勢、濃度分布?？梢栽跇O短時間內觀察到空氣、水體污染濃度變化，預測預報未來環境質量。當污染程度接近或超過環境標準時，可發布指令、通告并采取保護措施。這一階段稱為污染防治監測階段或自動監測階段。（一）環境污染的特點1.時間分布性

污染物的分布與其排放時間密切相關。2.空間分布性

汞濃度在百米外遞減了幾十倍，鉛卻傳遞很遠。汞在水中據排放口1

km處，濃度降低90%以上，底質中也降低了75%~85%，10

km處已檢不出汞，但鉻、鎘、砷等離子的擴散距離遠比汞大。3.環境污染與污染物含量（或污染因素強度）的關系

污染物對人體的危害有一定的閾值。二、環境污染和環境監測的特點

4.污染因素的綜合效應（1）單獨作用：SO2刺激呼吸道，CO則與血紅蛋白結合生成碳氧血紅蛋白，降低攜氧能力。（2）相加作用：

SO2

致哮喘、NOx支氣管、肺氣腫。（3）相乘作用：SO2和顆粒物，日本四日市哮喘病。（4）拮抗作用：甲基汞神經癥狀，硒刺激呼吸道、肝腎功能退化。含30×10-6（質量分數）甲基汞和12.5×10-6（質量分數）硒食物喂養金槍魚90天，沒有中毒現象。5.環境污染的社會評價不少污染物雖經科學證明有損于人體健康，但不易被社會接受，更談不上立法。（二）環境監測的特點1.環境監測的綜合性監測手段：化學、物理、生物、物化（物理化學）、生化（生物化學）等監測對象：空氣、水體、土壤、固體廢物、生物等監測數據的處理：對監測數據進行統計處理、綜合分析，涉及該地區的自然和社會各個方面情況2.環境監測的連續性數據越多，預測的準確度就越高，所以必須長期監測。3.環境監測的追溯性目的確定制訂計劃采樣、運輸、保存測定數據處理三、監測技術概述（一）化學、物理技術對環境樣品中污染物的成分分析及其狀態與結構的分析，目前多采用化學分析方法和儀器分析方法。重量法常用作固體物、降塵、油類、硫酸鹽等的測定。容量法被廣泛用于水中酸度、堿度、化學需氧量、溶解氧、硫化物、氰化物的測定。儀器分析是以物理和物理化學方法為基礎的分析方法。它包括光譜法、色譜法、電化學法、放射分析法和流動注射分析法等。（二）生物技術生物監測包括生物體內污染物含量的測定，觀察生物在環境中受害的癥狀、生物的生理生化反應、生物群落結構和種類變化等手段來判斷環境質量。例如，利用某些對特定污染物敏感的植物或動物（指示生物）在環境中受傷害的癥狀，可以對空氣或水的污染作出定性和定量的判斷。（三）監測技術的發展監測技術的發展較快，許多新技術在監測過程中已得到應用。在無機污染物的監測方面，電感耦合等離子體原子發射光譜用于對20多種元素的分析；原子熒光光譜用于一切對熒光具有吸收能力的物質；離子色譜技術的應用范圍也擴大了。在有毒有害有機污染物的分析方面，GC-MS用于VOCs和S-VOCs及氯酚類、有機氯農藥、有機磷農藥、PAHs、二

英類、PCBs和POPs的分析；HPLC用于PAHs、苯胺類、酞酸酯類、酚類等的分析；IC法用于AOX、TOX的分析；化學發光分析對超痕量物質分析也已應用到環境監測中。利用遙測技術對一個地區、整條河流的污染分布情況進行監測，是以往監測方法很難完成的。經過優先選擇的污染物稱為環境優先污染物，簡稱優先污染物（prioritypollutants）。對優先污染物進行的監測稱為優先監測。環境監測的要求（復習題與習題第2題）：準確可靠；快速靈敏；選擇性好。四、環境優先污染物和優先監測優先污染物的特點難降解，在環境中有一定殘留水平；出現頻率較高；具有生物積累性、毒性較大的“三致”(致癌、致畸、致突變)物質。已有檢出方法：美國水中129項空氣中43項蘇聯664項1122項中國68項化學類別名稱1.鹵代烴（烷、烯）類二氯甲烷、三氯甲烷△、四氯化碳△、1,2-二氯乙烷△、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、三氯乙烯△、四氯乙烯△、三溴甲烷△2.苯系物苯△、甲苯△、乙苯△、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯3.氯代苯類氯苯△、鄰二氯苯△、對二氯苯△、六氯苯4.多氯聯苯類對氯聯苯△5.酚類苯酚△、間甲酚△、2,4-二氯酚△、2,4,6-三氯酚△、五氯酚△、對硝基酚△6.硝基苯類硝基苯△、對硝基甲苯△、2,4-硝基甲苯、三硝基甲苯、對硝基氯苯△、2,4-二硝基氯苯△7.苯胺類苯胺△、二硝基苯胺△、對硝基苯胺△、2,6-二硝基苯胺8.多環芳烴類萘、熒蒽、苯并[b]熒蒽、苯并[a]芘△、茚并[1,2,3-c,d]芘、苯并[g,h,i]芘9.酞酸酯類酞酸二甲酯、酞酸二丁酯△、酞酸二辛酯△10.農藥六六六△、滴滴涕△、敵敵畏△、樂果△、對硫磷△、甲基對硫磷△、除草醚△、敵百蟲△11.丙烯腈丙烯腈12.亞硝胺類N-亞硝基二丙胺、N-亞硝基二正丙胺13.氰化物氰化物△14.重金屬及其化合物砷及其化合物△、鈹及其化合物△、鎘及其化合物△、鉻及其化合物△、銅及其化合物△、鉛及其化合物△、汞及其化合物△、鎳及其化合物△、鉈及其化合物△注：表中標有“△”符號者為推薦近期實施的名單，包括12個類別，47種有毒化學物質，其中有機物占38種。砷的污染性質與重金屬類似，故與重金屬一起討論。表1-1

中國環境優先污染物黑名單第三節

環境標準環境標準是標準中的一類，目的是為了防止環境污染，維護生態平衡，保護人群健康，對環境保護工作中需要統一的各項技術規范和技術要求所作的規定。環境標準是政策、法規的具體體現，環境標準是環境管理的技術基礎。一、中國環境標準體系分類：環境標準環境質量標準污染物排放標準環境基礎標準環境監測方法標準環境標準樣品標準環保儀器、設備標準分級：國家標準地方標準行業標準按性質和內容分類（1）環境質量標準：為保障人群健康和社會財富、維護生態平衡，對環境中有害物質和因素所作的限制性規定。（2）污染物排放標準（污染物控制標準）：為實現環境質量要求而對污染源產生排入環境的污染物質或有害因素所作的限制性的規定。環境質量標準與污染物排放標準的關系：環境質量標準：為保護人群健康和社會財富、維護生態平衡而對環境中有害物質和因素所作的限制性的規定，反映環境保護的目標要求，是確定污染排放控制的依據。沒有環境質量標準，將使污染物排放標準失去目標。污染物排放標準：為了實現環境質量要求而對污染源產生排入環境的污染物質或有害因素所作的限制性規定，體現了污染控制、實現環境質量目標的手段、措施、要求，污染物排放標準可直接對污染源的污染物排放進行有效控制，以實現環境質量的保護和改善。（3）環境監測方法標準：對采樣、分析、測定、實驗、統計方法等所作的統一技術規定。（4）環境標準樣品標準：用來標定儀器、驗證方法、進行質量控制的標準材料或物質所作的統一技術規定。（5）環境基礎標準：對標準中有指導意義的詞匯、術語、圖示、原則、導則、量綱單位所作的統一技術規定。（6）環保儀器、設備標準：環保工作范圍內所涉及的部分活動及設備、儀器所作的統一技術規定。二、標準和技術法規的關系目前中國環境標準分為強制性環境標準和推薦性環境標準。環境質量標準和污染物排放標準及法律、法規規定必須執行的其他環境標準為強制性環境標準。強制性環境標準必須執行，超標即違法。強制性環境標準以外的環境標準屬于推薦性環境標準。國家鼓勵采用推薦性環境標準。技術法規標準法律屬性強制性自愿性執行保障政府行為市場行為制定主體政府部門或立法機構所涉領域的技術專家發布主體政府部門或立法機構標準化機構內容技術規定+行政管理規定技術規定體例法律語言+技術專業語言技術專業語言制定準則不一定與各方達成一致各方協商一致體系法律法規體系的組成部分技術性文件罰則不符合不準進入市場不符合標準可以進入市場時效性隨時制定、隨時取消有效期內持續有效對貿易影響大于標準和合格評定程序不及技術法規的作用針對性可對單一產品制定所屬領域具有普遍性表1-2技術法規和標準之間關系三、水質標準水環境質量標準地表水環境質量標準（GB3838—2002）海水水質標準（GB3097—1997）生活飲用水衛生標準（GB5749—2006）漁業水質標準（GB11607—89）農田灌溉水質標準（GB5084—2005）污染物排放標準

污水綜合排放標準（GB8978—1996）醫院污水排放標準（GBJ48—83）工業水污染物排放標準制漿造紙工業水污染物排放標準（GB3544—2008）甘蔗制糖工業水污染物排放標準（GB3546—83）石油煉制工業水污染物排放標準（GB3551—83）紡織染整工業水污染物排放標準（GB4287—92）（一）地表水環境質量標準（GB3838—2002）

依據地表水水域環境功能和保護目標按功能高低依次劃分為五類：Ⅰ類：主要適用于源頭水、國家自然保護區。Ⅱ類：主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一級保護區、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產卵場、仔稚幼魚的索餌場等。Ⅲ類：主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護區、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產養殖區等漁業水域及游泳區。Ⅳ類：主要適用于一般工業用水區及人體非直接接觸的娛樂用水區。Ⅴ類：主要適用于農業用水區及一般景觀要求水域。地面水環境質量標準（GB3838—88）30項指標地表水環境質量標準（GB3838—2002）教材表1-3地表水環境質量標準基本項目標準限值

24項指標教材表1-4集中式生活飲用水地表水源地補充項目標準限值5項指標教材表1-5集中式生活飲用水地表水源地特定項目標準限值80項指標（二）生活飲用水衛生標準（GB5749—2006）

細菌總數（反映微生物情況）大腸菌群≤13個/L，其他病原微生物均已被殺死游離性余氯（消毒效果指標）

與GB8978—88相比，修訂內容：提出年限制標準，以1997年12月31日為界限；第一時間段維持原標準新建、擴建、改建水平；第二時間段比原標準增加控制項目近40項，COD、BOD5等項目的最高允許排放濃度適當從嚴。（三）污水綜合排放標準（GB8978—1996）

按地表水域使用功能要求和污水排放去向，分別執行一、二、三級標準

排放標準分級：排入Ⅲ類水域和二類海域的污水，執行一級標準排入Ⅳ、Ⅴ類水域和三類海域的污水，執行二級標準排入設置二級污水處理廠的城鎮排水系統的污水，執行三級標準標準將排放的污染物按性質及控制方式分為兩類：第一類污染物是指能在環境或動植物內積累，對人體健康產生長遠不良影響者，監測一律在車間或車間處理設施排放口采樣。第二類污染物指長遠影響小于第一類污染物的污染物質，監測時在排污單位總排放口采樣。（四）回用水標準美國有近30種回用水水質標準再生水回用景觀水體的水質標準（CJ/T95—2000）生活雜用水水質標準（CJ25.1—89）環境空氣質量標準環境空氣質量標準（GB3095—1996）

保護農作物的大氣污染物最高允許濃度

（GB9137—88）工業企業設計衛生標準（TJ36—79）

室內空氣質量標準（GB/T18883—2002）四、大氣標準8個行業標準(大氣)

鍋爐大氣污染物排放標準（GB13271—2001）工業爐窯大氣污染物排放標準（GB9078—1996）火電廠大氣污染物排放標準（GB13223—2003）煉焦爐大氣污染物排放標準（GB16171—1996）水泥工業大氣污染物排放標準（GB4915—2004）惡臭污染物排放標準（GB14554—93）摩托車和輕便摩托車排氣污染物排放限值及測量方法（怠速法）（GB14621—2002）飲食業油煙排放標準（GB18483—2001）（一）環境空氣質量標準（GB3095—1996）

根據地區的地理、氣候、生態、政治、經濟和大氣污染程度劃分了三類環境空氣質量功能區：一類區：國家規定的自然保護區、風景名勝區和其他需要特殊保護的地區。二類區：城鎮規劃中確定的居住區、商業交通居民混合區、文化區、一般工業區和農村地區。三類區：特定工業區。標準分為三級：一類區執行一級標準；二類區執行二級標準；三類區執行三級標準。環境空氣質量標準修改單（2000年）（1）取消NOx指標。

（2）NO2二級標準的年平均質量濃度限值由0.04mg/m3改為0.08mg/m3

，日平均質量濃度限值由0.08mg/m3改為0.12mg/m3，小時平均質量濃度限值由0.12