環境監測
第一章
绪论
一、名词解释
1.环境监测：就是测定各种代表环境质量标志数据、确定环境质量（或污染程度）及其变化趋势的过程。 2.环境优先污染物：确定一个筛选原则，对众多有毒污染物进行分级排队，从中筛选出潜在危害性大、在环境中出现频率高的污染物作为监测和控制对象。这一筛选过程就是数学上的优先过程，经过优先选择的污染物称为环境优先污染物，简称为优先污染物。
3.环境标准：国家为保护人群健康和维持生态平衡，在综合分析自然环境特征的基础上，根据国家的环境政策和法规、环境污染物的控制技术水平、经济条件和社会要求，规定环境中污染物的允许含量和污染源排放污染物的数量和浓度等的技术规范。
4.环境优先监测：对环境优先污染物进行的监测称为环境优先监测。
三、问答题
1．环境监测的目的和内容是什么? 答：环境监测是环境保护的“眼睛”，其目的是为了客观、全面、及时、准确地反映环境质量现状及发展趋势，为环境管理、环境规划、环境科学研究提供依据。从环境监测的对象考虑，环境监测内容可分为水和污水监测、大气和废气监测、噪声监测、土壤监测、固体废弃物监测、生物监测、生态监测、物理污染监测等。
2．环境监测方案的内容是什么？
答：监测方案是一项监测任务的总体构思和设计，制定监测方案取决于监测的目的，首先必须进行实地污染调查，然后在调查研究的基础上确定监测对象、监测项目，设计监测网点，合理安排采样时间和采样频率，选定采样方法和分析测定技术，提出监测报告要求，制订质量保证措施和方案的实施计划等。 3．根据环境污染的特点说明对近代环境监测提出哪些要求? 答：环境监测是为了环境保护、评价环境质量，制定环境管理、规划措施，为建立各项环境保护法规、法令、条例提供资料、信息依据。为确保监测结果准确可靠、正确判断并能科学反映实际，环境监测要满足以下要求：代表性、完整性、可比性、准确性、精密性。 4．环境监测和环境分析有何区别? 答：环境分析的主要对象是人类因生产活动而排放于环境中的各种污染物质，包括大气、水体、土壤和生物中的各种污染物质。分析既可以在现场直接进行，环境分析，往往只能分析测定局部的、短时间的，单个的污染物质。环境监测就是测定各种代表环境质量标志数据、确定环境质量（或污染程度）及其变化趋势的过程。环境监测的内容要比环境分析广泛得多，既包含化学物质的污染，也包含各种物理因素如噪声、振动、热能、辐射和放射性等污染；既包含直接污染，也包含间接污染。由此可见，环境分析与环境监测是两个既有密切联系又互相区别的重要概念。环境分析是环境科学的重要先驱之一，环境监测是在环境分析的基础上发展起来的。环境监测比环境分析包括的范围更广泛，更深刻。
5．为什么分光光度法在目前环境监测中还是较常用的方法?它有何特点? 答：分光光度法包括红外吸收、可见和紫外吸收分光光度等方法。红外吸收光谱法也称为红外分光光度法，红外吸收光谱最突出的特点是高度的特征性，除光学异构体外，每种化合物都有自己的红外吸收光谱，因此，它是有机物、聚合物和结构复杂的天然或合成产物定性鉴定和测定分子结构的最有用的方法之一。在生物化学中红外吸收光谱法还可用于快速鉴定细菌，甚至可对细胞和活体组织的结构进行研究。红外光谱对于固态、液态和气态样品均可测定，且分析速度快，样品用量少，分析时不破坏样品，由于这些优点，红外光谱已成为常规的分析仪器。红外分光光度法用于环境监测中的微量污染物的定量分析，由于其具有强选择性，因此，有时不作分离或稍作分离就可对待测组分进行定量测定。这一技术的经常应用在大气中工业排放污染物（如 CO、SO
2、NOX，有机物等）的测定。紫外—可见分光光度法可测定多种无机和有机污染物质，分光光度计结构简单、价格低廉、易于操作，因此易于推广应用，现已广泛用于大气、水体、土壤及生物污染物的监测分析，是环境监测最常用的重要方法之一。
6．简述我国环境标准体系构成。
答：我国的环境标准由 2 级 6 类组成。所谓 2 级，是指我国环境标准分为国家级和地方级 2 级；所谓 6 类，是指环境质量标准、污染物排放标准、环境基础标准、环境方法标准、环境标准物质标准和环保仪器及设备标准等 6 类。环境基础标准、环境方法标准、环境标准物质标准只有国家级标准，并且尽量与国际接轨。
7．国家标准和地方标准的关系是什么？
答：环境基础标准、环境方法标准、环境标准物质标准只有国家级标准。国家标准适应全国范围，地方标准参照国家标准制定，以起到对国家标准的补充、完善和具体化的作用，地方标准应严于国家标准。 8．制订环保标准的原则是什么?是否标准越严越好? 答：环境标准是国家为保护人群健康和维持生态平衡，在综合分析自然环境特征的基础上，根据国家的环境政策和法规、环境污染物的控制技术水平、经济条件和社会要求，规定环境中污染物的允许含量和污染源排放污染物的数量和浓度等的技术规范。环境标准是政策、法规的具体体现。制定的严格程度要看当前 控制技术水平、经济条件和社会要求实际情况，并非越严越好。
一、名词解释
1.可疑数据：可能会歪曲试验结果，但尚未经检验断定其是离群数据的测量数据，
2.空白试验：又叫空白测定，是指用蒸馏水代替样品而所加试剂和操作步骤与试验完全相同的测定。 3.精密度：是指在一特定条件下，重复分析同一样品所得测定值的一致程度，由分析的随机误差决定。 4.误差：由于被测量的数据形式通常不能以有限位数表示，同时由于认识能力不足和科学技术水平的限制等多种因素的影响，使得测量值（x）与真值（xi）不完全一致，这种不一致在数值上的表现即为误差。 5.平行性：系指同一实验室中，当分析人员、分析设备和分析时间都相同时，用同一分析方法对同一样品进行的双份或多份平行样品测定结果之间的符合程度。
6 灵敏度：分析方法的灵敏度是指该方法对单位浓度或单位量的待测物质的变化所引起的响应量变化的程度，它可以用仪器的响应量或其他指示量与对应的待测物质的浓度或量之比来描述，因此常用标准曲线的斜率来度量灵敏度。
7.偏差：个别测量值（ xi）与多次测量均值（ x ）之偏离叫偏差。 8.准确度：是指在特定条件下获得的分析结果与真值之间的符合程度。
9.再现性：系指在不同实验室（分析人员、分析设备甚至分析时间都不相同），用同一分析方法对同一样品进行多次测定结果之间的符合程度。
10.标准分析方法：又称分析方法标准，是由权威机构对某分析项目所作的统一的操作技术规定，是按照规定的程序和格式编写的文件，
11.比较实验：应用具有可比性的不同分析方法，对同一样品进行分析，将所得测定值互相比较，根据其符合程度来估计测定的准确度。
12.离群数据：与正常数据不是来自同一分布总体、明显歪曲试验结果的测量数据，称为离群数据。
13.灵敏度：分析方法的灵敏度是指该方法对单位浓度或单位量的待测物质的变化所引起的响应量变化的程度，它可以用仪器的响应量或其他指示量与对应的待测物质的浓度或量之比来描述，因此常用标准曲线的斜率来度量灵敏度。
14.双样图：如果各实验室间不存在系统误差，则代表各实验室测定值的点应随机地分布在四个象限中，并大致构成一个以 ( ) y 为中心的圆，形成双样图。
15.方法运用范围：是指某一特定方法检测下限至检测上限之间的浓度范围。
16.校准曲线：是用于描述待测物质的测量值与相应的测量仪器的响应量之间的定量关系的曲线。
17.测定限：分为测定下限和测定上限。测定下限是指在测定误差能满足预定要求的前提下，用特定方法能够准确地定量测定待测物质的最小浓度或量，测定上限是指在限定误差能满足预定要求的前提下，用特定方法能够准确地定量测定待测物质的最大浓度或量。
19．粗差：过失误差又称粗差。这类误差明显地歪曲测量结果，无规律可循，是在测量过程中犯了不应有的错误而造成的。
20.质量控制图：主要是反映分析质量的稳定性情况，以便及时发现某些偶然的异常现象，随时采取相应的校正措施。
21.标准物质：国际标准化组织（ISO）将标准物质（Reference Material，RM）定义为这种物质具有一种或数种已被充分确定的性质，这些性质可以用作校准仪器或验证测量方法。 22.真值：在某一状态下，某量的效应体现出客观值或实际值称为真值（ ）xi 23.随机误差：又称偶然误差，是由测量过程中多种无法控制的因素——随机因素的共同作用产生的，随机误差的特点是具有随机性，即误差忽大忽小、忽正忽负，且具对称。 24.系统误差：又称偏倚，指测量值的总体均值与真值之间的差别，是由测量系统中某些恒定因素造成的。 25.协作实验：各实验室可应用权威部门制备和分发的标准物质或标准合成样品进行对照分析，即在进行环境样品分析的同时，平行地对它们进行分析，并将分析结果与已知值对照，以控制分析结果的准确度。
26.重复性：系指在同一实验室内，当分析人员、分析设备和分析时间中至少有一项不相同时，用同一分析方法对同一样品进行的两次或两次以上独立测定结果之间的符合程度。
27.环境质量图：用不同的符号、线条或颜色来表示各种环境要素的质量或各种环境单元的综合质量的分布特征和变化规律的图。
三、问答题
1．为什么在环境监测中要开展质量保证工作?它包括哪些内容? 答：（1）提高监测分析质量，保证数据准确可靠且具有可比性；（2）避免出现调查资料互相矛盾、数据不能利用的现象，将由于仪器故障及各种干扰影响导致数据的损失降至最低限度，避免造成环境监测过程中的人力、物力和财力的浪费；（3）保证监测系统具备法律上的意义，避免由错误的监测数据导致环境保护对策的失误；（4）环境监测是一项高度综合性的复杂任务，它所涉及的工作对象是十分复杂的环境系统，所涉及的学科门类较多，通过质量控制和质量保证使之协调一致；（5）一个实验室或一个国家是否开展质量保证活动是表征该实验室或国家环境监测水平的重要标志。环境监测中的质量保证工作主要包括：a、制定合理的监测计划；b、根据需要和可能、经济成本和效益，确定对监测数据的质量要求；c、规定相应的监测和校准、试剂和标准物质的认证及选择、分析测量方法、质量控制程序、数据的记录、数据处理、编制报告、技术培训和技术考核、实验室的清洁和安全等；d、编写有关的文件、标准、规范、指南、手册等。
2．质量控制可以分为哪两个部分？各有何目的？
答：实验室内部质量控制是实验室自我控制质量的常规程序，以便及时发现问题，采取相应校正措施。内容包括空白试验、校准曲线核查、仪器设备的定期标定、平行样分析、加标样分析、密码样品分析和编制质量控制图等。实验室外部质量控制：一般由常规监测之外的有经验人员来执行，以便对数据质量进行独立的评价。常用的方法有分析测量系统的现场评价和分析标准样品进行实验室间的评价。目的是协助各实验室发现问题，提高监测分析质量。
3．为什么在环境监测中必须采用国家规定的标准方法?并严格按规范操作? 答：编制和推行标准分析方法的目的是为了保证分析结果的重复性、再现性和准确性，不但要求同一实验室的分析人员分析同一样品的结果要一致，而且要求不同实验室的分析人员分析同一样品的结果也要一致。
4．标准物质具有哪些特点?用途是什么? 答：特点：（1）标准物质的基体组成与被测样品的组成越接近越好，这样可以消除方法基体效应引入的系统误差；（2）标准物质的准确度应比被测样品预期达到的准确度高 3~10 倍；（3）分析方法的精密度是被测样品浓度的函数，所以要选择浓度水平适当的标准物质；（4）取样量不得小于标准物质证书中规定的最小取样量。 用途：（1）评价监测分析方法的准确度和精密度，研究和验证标准方法，发展新的监测方法（2）校正并标定监测分析仪器，发展新的监测技术；（3）在协作实验中用于评价实验室的管理效能和监测人员的技术水平，从而加强实验室提供准确、可靠数据的能力；（4）把标准物质当作工作标准和监控标准使用；（5）通过标准物质的准确度传递系统和追溯系统，可以实现国际同行间、国内同行间以及实验室间数据的可比性和时间上的一致性；（6）作为相对真值，标准物质可以用作环境监测的技术仲裁依据；（7）以一级标准物质作为真值，控制二级标准物质和质量控制样品的制备和定值，也可以为新类型的标准物质的研制与生产提供保证。
5．何谓准确度?何谓精密度?怎样表示?它们在监测质量管理中有何作用? 答：准确度是指在特定条件下获得的分析结果与真值之间的符合程度。准确
度由分析的随机误差和系统误差决定，它能反映分析结果的可靠性。准确度用绝对误差或相对误差表示，绝对误差= x − xi，相对误差精密度是指在一特定条件下，重复分析同一样品所得测定值的一致程度，由分析的随机误差决定。精密度用
6．灵敏度，检测度和测定限有何不同? 答：分析方法的灵敏度是指该方法对单位浓度或单位量的待测物质的变化所引起的响应量变化的程度，它可以用仪器的响应量或其他指示量与对应的待测物质的浓度或量之比来描述，因此常用标准曲线的斜率来度量灵敏度。检测限是指某一分析方法在给定的可靠程度内可以从样品中检测待测物质的最小浓度或最小量。所谓检测是指定性检测，即断定样品中确定存在有浓度高于空白的待测物质。测定限分为测定下限和测定上限。测定下限是指在测定误差能满足预定要求的前提下，用特定方法能够准确地定量测定待测物质的最小浓度或量，测定上限是指在限定误差能满足预定要求的前提下，用特定方法能够准确地定量测定待测物质的最大浓度或量。
7．试述监测误差产生的原因及减少的办法? 答：产生影响监测数据质量的误差，主要来源于下述 6 个方面（参见图 3-4）：a、分析人员；b、监测分析方法和监测分析仪器；c、样品，如样品的稳定、均匀与否；d、试剂，包括有关的实验用水和用气；e、标准，如砝码、基准试剂、标准物质；f、环境，如空气的洁净度、环境温度、容器的洁净度等。
在监测过程或测量系统中，如果发现了误差的存在，确定了误差的来源和类型，判断了误差的方向并且估计了误差的大小，总是可以减小测量系统的误差的。因此，发现误差是减小误差的前提。如何发现误差的存在，确定其性质和来源，进而制定减小误差的措施，这是质量保证工作中研究的重点，这些办法包括测量技术手段和数理统计手段，以及这两者的结合。 8．何谓监测质量控制图?它起什么作用? 答：质量控制图主要是反映分析质量的稳定性情况，以便及时发现某些偶然的异常现象，随时采取相应的校正措施。质量控制图以横轴表示分析日期或样品序号，纵轴表示要控制的统计量，中心线是受控制的统计量的均值，上、下控制限是质量评定和采取措施的标准。
第 3 章水和污水监测
一、名词解释
1、水体污染：是指由于人类的生产和生活活动，将大量的工业污水、生活污水、农业回流水及其他废物未经处理排入水体，使排入水体的污染物的含量超过了一定程度，使水体受到损害直至恶化，水体的物理、化学性质和生物群落生态平衡发生变化，破坏了水体功能，降低水体的使用价值。
2、控制断面：常称污染监测断面，表明河流污染状况与变化趋势，与对照断面比较即可了解河流污染状况。
3、对照断面：为水体中污染物监测及污染程度提供参比、对照而设置，能够了解流入监测河段前水体水质状况。
4、瞬时水样：是指在某一时间和地点从水体中随机采集的分散水样。
5、混合水样：是指在同一采样点于不同时间所采集的瞬时水样的混合水样。
6、消减断面：表明河流被污染后，经过河流水体自净作用后的结果。
7、加标样：取一组平行水样，在其中一份中加入一定量的被测标准物溶液，两份水样均按规定方法处理。
8、综合水样：把不同采样点同时采集的各个瞬时水样混合后所得到的样品
9、化学需氧量：简称COD，是指在一定条件下，用一定的强氧化剂处理水样所消耗的氧化剂的量，以氧的mg⋅L－1表示，它是指示水体被还原性物质污染的主要指标，
10、高锰酸钾指数：以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学需氧量（COD）值称为高锰酸钾指数。
11、生化需氧量：简称 BOD，是指由于水中的好氧微生物的繁殖或呼吸作用，水中所含的有机物被微生物生化降解时所消耗的溶解氧的量。
12、总需氧量：简称TOD，是指水中能被氧化的物质，主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所需要的氧量，结果以O2的mg/L表示。
13、平均比例混合水样：即在污水流量不稳定时，在不同时间依据流量大小按比例采集污水样混合而成的水样。
14、酸度：是指水样中所有能与强碱发生中和反应物质的总量。
15、pH：是溶液中氢离子的活度的负对数，即 pH=-lgH+，随水温的变化而变化。
16、真色：水的颜色可分“真色”和“表色”，水中悬浮物质完全移去后呈现的颜色称为“真色”。
17、碱度：是指水样中所有能与强酸发生中和反应物质的总量。
18、臭阈值：用无臭水将水样不断稀释至分析人员刚刚闻到气味时的浓度叫臭阈浓度，水样稀释到臭阈浓度时的稀释倍数。
19、总残渣：在一定温度下将溶液蒸发并烘干后剩下来的残留物质，它是过滤性残渣和非过滤性残渣的总和。
20、总可滤残渣：系指能通过滤器并于 103～105℃烘干至恒重的固体。
21、总不可滤残渣：即悬浮物，SS。系指剩留在滤器上，并于 103～105℃温度下烘至恒重的固体。
22、浊度：是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。水的浊度是反映水质优劣的一个十分重要的指标。我国规定采用 1L 蒸馏水中含 1mg 二氧化硅为一个浊度单位。
23、透明度：指水样的澄清程度，水中悬浮物和胶体颗粒物越多，其透明度就越低。
24、溶解氧：溶解于水中的分子态氧称为溶解氧，DO。
25、总有机碳：简称 TOC，是以碳的含量表示水体中有机物质总量的综合指标。
二、问答题
1．水体监测对象有哪些？
答：分为环境水体监测和水污染源监测。环境水体包括地表水和地下水；水污染源包括生活污水、医院污水和各种工业废水。
2．水体监测方法有哪几类？答：国家标准分析方法、统一分析方法、等效方法三类。 3．怎样制订地面水体水质的监测方案?以河流为例，说明如何设置监测断面和采样点? 答：监测方案：
一、布点前实地考察；
二、设置采样断面和取样点；
三、取样；
四、水样测定；
五、测试报告。监测断面设置：（1）对照断面：一般河段只设一个对照断面，设在进入城市、工业区废水排放口的上游，即基本不受本地区污染影响之处，反映进入本地区河流水质的初始情况。（2）净化断面（削减断面）：污染状况明显减缓的断面，这种断面常设在城市或工业区最后一个排污口下游1500m以外的河段上。（3）控制断面：评价、监测河段两岸污染源对水体水质影响而设置的控制断面。应设在：a.排污区下游较大支流汇入前的河口处；b.排污口下游 500-1000m 处；c.湖泊或水库的出入河口及重要河流入海口处。d.对特殊要求的地区，如风景游览区、自然保护区、与水源有关的地方病发病区、严重水土流失区等的河段上也应设置控制断面。（4）背景断面：设在基本上未受人类活动影响的河段。采样垂线设置：河宽＜50m ，一条中泓垂线；河宽50—100m，左、右各一条；河宽100—1000，左、中、右各一条；河宽＞1500m，5条以上等距离垂线。采样位置与数目：水深≤5m，一个样，水面下0.3—0.5m；水深5—10m，二个样，水面下0.3—0.5m处和河底以上0.5m处；水深10—50m，三个样，水面下0.3—0.5m处和河底以上0.5m处，1/2水深处；水深＞50m，酌情增加采样点数。
4．对于工业废水排放源，怎样布设采样点? 答：a.一类污染物（在环境或动植物体内蓄积，对人体健康产生长远不良影响的物质。）：主要有汞、镉、砷、铅、六价铬和有机氯化合物和强致癌物质等，在车间或车间设备废水排放口设置采样点监测。b.二类污染物（其长远不良影响小于第一类污染物）：在工厂废水总排放口布设采样点监测。这类污染物主要有悬浮物、硫化物、挥发酚、氰化物、有机磷化合物、石油类、铜、锌、氟的无机化合物、硝基苯类、苯胺类等。c.已有废水处理设施的工厂，在处理设施的排放口布设采样点。为了解废水处理效果，可在进出口分别设置采样点。d.在排污渠道上，采样点应设在渠道较直、水量稳定，上游无污 水汇入的地方。
5．水样有哪几种保存方法?试举几个实例说明怎样根据被测物质的性质选用不同的保存方法．答：保存方法：
一、冷藏。温度在 4℃左右。
二、冷冻。温度在-20℃左右。
三、化学方法。加生物抑制剂、加入酸或碱、加入氧化剂或还原剂。
例：硫化物，可保存时间 24h，必须现场固定。 BOD：在 2-5℃下暗处冷藏。 亚硝氮：在 2-5℃下暗处冷藏。
6．水样在分析测定之前，为什么进行预处理?预处理包括哪些内容? 答：水样的预处理是环境监测中的一项重要的常规工作，其目的是去除组分复杂的共存干扰成分，含量底、形态各异的组分处理到适合于监测的含量和形态。常用的水样预处理方法有：消解、富集和分离方法。
7．水样的电导率和其含盐量有何关系? 答：水溶液的电阻随着离子数量的增加而减少。电导率与溶液中离子含量大致成比例地变化，电导率的测定可以间接地推测离解物质总浓度，其数值与阴、阳离子的含量有关。因此电导率常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。
8．冷原子吸收法和冷原子荧光法测定水样中汞，在原理、测定流程和仪器方面有何主要相同和不同之处? 答：冷原子吸收法：汞蒸气对波长为 253.7nm 的紫外光有选择性吸收，在一定的浓度范围内，吸光度与汞浓度成正比。水样中的汞化合物经酸性高锰酸钾热消解，转化为无机的二价汞离子，再经亚锡离子还原为单质汞，用载气或振荡使之挥发，该原子蒸气对来自汞灯的辐射，显示出选择性吸收。冷原子吸收专用汞分析仪器，主要由光源、吸收管、试样系统、光电检测系统、指示系统等主要部件组成。光源的作用是产生供吸收的辐射。多数仪器用低压汞灯作光源，也有用空心阴极灯的，低压汞灯的辐射光谱中的 253.7nm 的能量占 75％左右，故专用汞分析仪中采用低压汞灯比空心阴极等更合适。吸收管相当于分光光度计的比色管，盛放汞原子蒸气，吸收管的体积、形状和仪器分析灵敏度有密切关系，直径越小，长度越长，灵敏度越高。冷原子荧光法：冷原子荧光法是在原子吸收法的基础上发展起来的，是一种发射光谱法。汞灯发射光束经过由水样所含汞元素转化的汞蒸汽云时，汞原子吸收特定共振波的能量，使其由基态激发到高能态，而当被激发的原子回到基态时，将发出荧光，通过测定荧光强度的大小，即可测出水样中汞的含量。这是冷原子荧光法的基础，检测荧光强度的检测器要放置在和汞灯发射光束成直角的位置上。 冷原子荧光法简单，线性范围广，灵敏度高，干扰少，能测出 1×10－9g⋅L－1级的汞。
9．试列出用火焰原子吸收分光光度法测定水样中镉，铜，铅、锌的要点．它们之间是否会相互干扰?为什么? 答：直接吸入火焰原子吸收分光光度法测定：将样品或消解处理好的试样直接吸入火焰，火焰中形成的原子蒸气对光源发射的特征电磁辐射产生吸收。将测得的样品吸光度和标准溶液的吸光度进行比较，确定样品中被测元素的含量。清洁水样可不经预处理直接测定，污染的地面水和废水需用硝酸或硝酸－高氯酸钾消解，并进行过滤、定容。
本法适用于测定地面水、地下水和废水中的镉、铅、铜和锌。不会相互干扰，因为火焰中形成的不同原子蒸气对对应原子光源发射的特征电磁辐射产生吸收。
10．试比较用双硫腙分光光度法测定水样中铅，镉、锌的原理，显色条件等有何异同之处? 答：铅：在 pH 为 8.5～9.5 的氨性柠檬酸盐－氰比物的还原性介质中，铅与双硫腙形成可被三氯甲烷(或四氯化碳)萃取的淡红色的双硫腙铅螯合物；
镉：双硫腙分光光度法是利用镉离子在强碱性条件下与双硫腙生成红色螯合物，用三氯甲烷萃取分离后，于 518nm 波长处测其吸光度。
锌：在 pH4.0～5.5 的乙酸缓冲介质中，锌离子与双硫腙反应生成红色螯合物，用四氯化碳或二氯甲烷萃取后，于其最大吸收波长 535nm 处，测其经空白校正后的吸光度，用标准曲线法定量。 相同处：都是用有机溶剂萃取，显色剂相同，生成有色螯合物。
不同处：缓冲介质不同；酸碱度不同；显色颜色不同；测定波长不同。 11．怎样用分光光度法测定水样中的六价铬和总铬? 答：六价铬的测定：在酸性介质中，六价铬与二苯碳酰二肼（DPC）反应，生成紫红色络合物，其色度在一定浓度范围内与含量成正比，于 540nm 波长处进行比色测定，利用标准曲线法求水样中铬的含量。当取样体积为 50mL，使用光程为 30mm 比色皿，方法的最低检出浓度为 0.004mg⋅L－1 铬，使用光程为 10mm比色皿，测定上限为 1mg⋅L－1 铬。总铬的测定：由于三价铬不与二苯碳酰二肼反应，因此必须先将水样中的三价铬氧化成六价铬后，再用比色法测得水中的总铬。酸性高锰酸钾氧化法：在酸性溶液中，首先将水样中的三价铬用高锰酸钾氧化成
六价铬，过量的高锰酸钾用亚硝酸钠分解，过剩的亚硝酸钠为尿素所分解；得到的清液用二苯碳酰二肼显色，于 540nm 处进行分光光度测定。
12．怎样采集测定溶解氧的水样?说明电极法和碘量法测定溶解氧的原理．怎样消除干扰?两种方法各有什么优缺点? 答：测定溶解氧水样的采样原则是避免产生气泡，防止空气混入。所以要用 溶解氧瓶或具塞磨口瓶采集。
碘量法：在水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾溶液，水中的溶解氧将二价锰氧化成四价锰，并生成氢氧化物沉淀。加酸后，沉淀溶解，四价锰又可氧化碘离子而释放出与溶解氧量相当的游离碘。以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的碘，可计算出溶解氧含量。消除干扰：当水中含有氧化性物质、还原性物质及有机物时，会干扰测定，应预
先消除并根据不同的干扰物质采用修正的碘量法。叠氮化钠修正法，亚硝酸盐会干扰碘量法测定溶解氧，可用叠氮化钠将亚硝酸盐分解后，再用碘量法测定。需要注意的是，采样时要同时记录水温和气压 p，如果水样中含有大于 0.1 mg⋅L－1 的游离氯，则应预先加硫代硫酸钠去除。如果含有藻类、悬浮物或活性污泥之类的生活絮凝体，则必须经预处理，否则会干扰测定的准确性。 氧电极法：溶解氧电极通常是聚四氟乙烯薄膜电极。根据其工作原理，分为极谱型和原电池型两种。电极腔内充入氯化钾溶液，聚四氟乙烯薄膜将内电解液和被测水样隔开，溶解氧通过薄膜渗透扩散。当两极间加上 0.5－0.8V 固定极化电压时，水样中的溶解氧扩散通过薄膜，并在阴极上还原，产生与氧浓度成正比的扩散电流。溶解氧与电流成线性关系，因而只要测得还原电流就可以求出水样中溶解氧的浓度。溶解氧电极法不受水样色度、浊度及化学滴定法中干扰物质的影响；快速简便，适用于现场测定；易于实现自动连续测量。
13．简要说明用异烟酸-吡唑啉酮分光光度法测定水样中氰化物的原理．
答：异烟酸－吡唑啉酮分光光度法原理：调节 pH 至中性，氰离子与氯胺 T反应生成氯化氰（CNCl)；氯化氰再与异烟酸作用，经水解生成戊烯二醛，与吡唑啉酮进行缩合反应，生成蓝色染料，在 638nm 下进行测定。
14．在测定水中氟化物时．为何在测定溶液中加入总离子强度调节剂(TISAB)?用何种方法测定可以不加 TISAB，为什么? 答：氟离子选择电极是一种以氟化镧（LaF3）单晶片为敏感膜的传感器。Al3＋、Fe3＋等高价阳离子及 H＋对测定有干扰；碱性溶液中，氢氧根离子浓度大于氟离子浓度的 1／10 时也有干扰，常采用加入总离子强度调节剂(TISAB)的方法消除。TISAB 是一种含有强电解质、络合剂、pH 缓冲剂的溶液，其作用是消除标准溶液与被测溶液的离子强度差异，使离子活度系数保持一致。用氟试剂分光光度法、滴定法、目视比色法、离子色谱法等测定可以不加 TISAB。因为不需要消除标准溶液与被测溶液的离子强度差异，不必使离子活度系数保持一致。
15．欲测定某水样中的亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，试选择适宜的测定方法，列出测定要点．
答：水中亚硝酸盐的测定方法通常采用 N-（1-萘基）-乙二胺分光光度法，发生重氮－偶联反应，使生成红紫色染料，方法灵敏、选择性强。亚硝酸盐在水中可受微生物等作用而很不稳定，在采集后应尽快进行分析，必要时以冷藏抑制微生物的影响。硝酸盐在无水存在情况下与酚二磺酸反应，生成硝基二磺酸酚，于碱性溶液中又生成黄色的硝基酚二磺酸三钾盐，于 410nm 处测定，
16、测定氰化物的水样如何进行预处理？
答：常用的蒸馏方法有以下两种：调节水样 pH 值为 4，加入酒石酸和硝酸锌，加热蒸馏，则简单氰化物及部分络合氰化物（如 Zn CN( )2-4 ）以氰化氢形式被蒸馏出来，用氢氧化钠溶液吸收。取此蒸馏液测得的氰化物为易释放的氰化物。
在 pH＜2 的条件下加入磷酸和 EDTA 加热蒸馏，此时可将全部简单氰化物和除钴氰络合物外的绝大部分络合氰化物以氰化氢的形式蒸馏出来，用氢氧化钠溶液吸收。取该蒸馏液测得的结果为总氰化物。
17、测定水中硫化物时，如何去除干扰？ 答：（1）沉淀法
沉淀法是最常用的样品保存方法。原理是利用 Zn2＋、Cd2＋等离子将 S2－转化成 ZnS、CdS 沉淀，再利用过滤或离心分离出沉淀，从而使待测成分与样品基体分离而消除干扰。为了避免水样中有些干扰物如有色物、悬浮物、还原物等因共沉淀或沉淀吸附原因而使硫化物分离不完全，可将分离出的硫化物沉淀于酸性条件下用气体吹出硫化氢，以碱性溶液吸收后测定，去除干扰的效果更佳。 （2）吹气法
吹气法是利用硫化物在酸性中不稳定，极易转化成硫化氢气体逸出实现待测成分与样品基体分离的。影响吹气法的因素主要有：酸溶液和载气的种类和纯度、载气流速和吹气时间、吸收液以及反应装置和吸收装置等。如用碘量法测定，则本法不能消除在酸性环境中能挥发的还原性物质如亚硫酸盐的干扰。 18．说明测定水样 BOD5 的原理，怎样估算水佯的稀释倍数?怎样应用和配制稀释水和接种稀释水? 答：生化需氧量（BOD）是指由于水中的好氧微生物的繁殖或呼吸作用，水中所含的有机物被微生物生化降解时所消耗的溶解氧的量。微生物分解有机物是一个缓慢的过程，要把可分解的有机物全部分解掉常需要 20 天以上的时间。通常规定 20℃时 5 天中所消耗氧量，以BOD5表示，单位为mg⋅L－1。稀释倍数的确定：a.地面水可由测得的高锰酸盐指数乘以适当的系数求出稀释倍数；b.工业废水可由重铬酸钾法测得的 COD 值确定。通常需作三个稀释比，即使用稀释水时，由 COD 值分别乘以系数 0.07
5、0.
15、0.225，即获得三个稀
释倍数；使用接种稀释水时，则分别乘以 0.07
5、0.15 和 0.25，获得三个稀释倍数。
为了保证培养的水样中有足够的溶解氧，稀释水要充氧至饱和或接近饱和。为此，将蒸馏水放置较长时间或者用人工曝气和纯氧充氧的办法使溶解氧达到饱和。稀释水中应加入一定量的无机营养物质(磷酸盐、钙、镁、铁盐等)，以保证微生物生长时的需要。对于不含或少含微生物的工业废水，在测定BOD5时应进行接种，以引入能分解废水中有机物的微生物当废水中存在难于被一般生活污水中的微生物以正常速度降解的有机物或含有剧毒物质时，应接种经过驯化的微生物。
19．怎样用重量法和紫外分光光度法测定水中的矿物油?影响其测定准确度的因素有哪些? 答：重量法的测定原理是以硫酸酸化水样，用石油醚萃取矿物油，然后蒸发除去石油醚，称量残渣重，计算矿物油含量。重量法测定的是酸化样品中可被石油醚萃取的、且在试样过程中不挥发的物质总量。溶剂去除时，使得轻质油有明显损失。由于石油醚对油有选择地溶解，因此，石油中较重的组分可能不被溶剂萃取而无法测定。重量法是最常用的方法，它不受油品种的限制，但操作繁琐，受分析天平和烧杯重量的限制，灵敏度低，只适用于测定 10mg⋅L－1以上的含油水样。
紫外分光光度法：带有苯环的芳香族化合物的主要吸收波长为 250～260nm；带有共轭双键的化合物主要吸收波长为 2l 5～230nm。原油的测定可选吸收峰波长为 225nm 和 254nm轻质油可选 225nm。
测定时将水样用硫酸酸化，加氯化钠破乳化，然后用石油醚萃取，脱水，定容。标准油用受污染地点水样石油醚萃取物。不同油品特征吸收峰不同，如难以确定测定波长时，可用标准油样在波长 215～300nm 之间的吸收光谱，采用其最大吸收峰的波长。一般在 220～225nm 之间。
20．测定底质有何意义?采样后怎样进行制备?常用哪些分解样品的方法?各适用于什么情况? 答：底质即水体底部的沉积物。污染物质进入水体引起的，反映难降解物质（主要是重金属）的积累情况，能很好记录水体污染的历史及潜在危险。底质对水质、水生生物有着明显的影响，是天然水体是否被污染及污染程度的重要标志，是水质监测的重要组成部分。制备：底质的脱水（自然风干、离心分离、真空冷冻干燥、无水硫酸钠脱水）和、底质的筛分。分解底质的方法：全量分解法：适用于测定底质中元素含量水平及随时间变化和空间分布的样品分解；硝酸分解法：适用于了解底质污染状况的样品分解；水浸取法：适用于了解底质中重金属向水体释放情况的样品分解。
第 4 章土壤污染监测
一、名词解释
1.土壤背景值：土壤背景值是指在未受或少受人类活动影响下，尚未受或少受污染和破坏的土壤中元素的含量。
2.土壤剖面：指地面向下的垂直土体的切面。在垂直切面上可观察到与地面大致平行的若干层具有不同颜色、性状的土层。
3.湿法消化又称湿法氧化。它是将土壤样品与一种或两种以上的强酸共同加热浓缩至一定体积，使有机物分解成二氧化碳和水除去。
4.干法灰化：又称燃烧法或高温分解法。根据待测组分的性质，选用铂、石英、银、镍或瓷坩埚盛放样品，将其置于高温电炉中加热，控制温度 450-550℃，灼烧到残渣呈灰白色，使有机物完全分解，取出坩埚，冷却，用适量 2%硝酸或盐酸溶解样品灰分，过滤，滤液定容备用。
5.溶剂提取：用溶剂将待测组分从土壤样品中提取出来，提取液供分析用。
6.碱融法：常用的有碳酸钠碱熔法和偏硼酸锂（LiBO2）熔融法。碱熔法的特点是分解样品完全，缺点是：添加了大量可溶性盐，容易引入污染物质；有些重金属如 Cd、Cr 等在高温熔融易损失（如＞450℃Cd 易挥发损失）；在原子吸收和等离子发射光谱仪的喷燃器上，有时会有盐结晶析出并导致火焰的分子吸收，使结果偏高。
二、问题
1．简述土壤主要组成。
答：土壤的组成十分复杂。土壤是由固、液、气三相物质组成的疏松多孔性体。其基本组成可划分为矿物质、有机质、水分或溶液、空气和土壤微生物五种成分。其中土壤矿物质占土壤总量的 90％以上，加上土壤有机质，可以说土壤是以固态物质为主的多相复杂体系。从土壤的化学组成上看，土壤中含有的常量元素有碳、氢、硅、氮、硫、磷、钾、铝、铁、钙、镁等；含有的微量元素有硼、氯、铜、锰、铝、钠、钒、锌等。从环境污染角度看，土壤又是藏纳污垢的场所，常含有各种生物的残体、排泄物、腐烂物以及来自大气、水及固体废物中的各种污染物、农药、肥料残留物等。 2．土壤污染有何特点? 答：与水、空气污染相比，土壤污染具有以下特点：
a.土壤污染比较隐蔽：与水和大气的污染相比，土壤污染对人体的影响往往是通过农作物（如粮食、蔬菜、水果等）间接发生的。从开始受污染到导致后果，是一个很长时间的间接、逐步、积累的隐蔽过程。 b.土壤被污染和破坏以后很难恢复：土壤的污染和净化过程需要相当长的时间，而且重金属的污染是不可逆的过程，土壤一旦被污染后很难恢复，有时被迫改变用途或放弃。
c.污染后果严重：严重的污染通过食物链危害动物和人体，甚至使人畜失去赖以生存的基础。 d.土壤污染的判定比较复杂
3．如何布点采集污染土壤样品? 答：在调查研究基础上，选择一定数量能代表被调查地区的地块作为采样单元（0.13～0.2 公顷），在每个采样单元中，布设一定数量的采样点。同时选择对照采样单元布设采样点。为减少土壤空间分布不均一性的影响，在一个采样单元内，应在不同方位上进行多点采样，并且均匀混合成为具有代表性的土壤样品。对于大气污染物引起的土壤污染，采样点布设应以污染源为中心，并根据当地的风向、风速及污染强度系数等选择在某一方位或某几个方位上进行。采样点的数量和间距根据调查目的和条件而定。通常，在近污染源处采样点间距小些，在远离污染源处间距大些。对照点应设在远离污染源，不受其影响的地方。由城市污水或被污染的河水灌溉农田引起的土壤污染，采样点应根据灌溉水流的路径和距离等考虑。总之，采样点的布设既应尽量照顾到土壤的全面情况，又要视污染情况和监测目的而定。 以下为几种常用采样布点方法。 a.对角线布点法（见图（a））：该法适用于面积小、地势平坦的污水灌溉或受污染河水灌溉的田块。布点方法是由田块进水口向对角线引一斜线，将此对角线三等分，在每等分的中间设一采样点，即每一田块设三个采样点。根据调查目的、田块面积和地形等条件可做变动，多划分几个等分段，适当增加采样点。图中记号“×\\u8221X作为采样点。 b.梅花形布点法（见图（b））：该法适用于面积较小、地势平坦、土壤较均匀的田块，中心点设在两对角线相交处，一般设 5～10 个采样点。 c.棋盘式布点法（见图（c））：这种布点方法适用于中等面积、地势平坦、地形完整开阔、但土壤较不均匀的田块，一般设 10 个以上采样点。此法也适用于受固体废物污染的土壤，因为固体废物分布不均匀，应设 20 个以上采样点。 d.蛇形布点法（见图（d））：这种布点方法适用于面积较大，地势不很平坦，土壤不够均匀的田块。布设采样点数目较多。
4．如何布点采集背景值样品? 答：土壤背景值（本底值）是确定污染程度的重要依据。因此，采集土壤背景值样品，必须确保是真实的本底值。土壤背景值样品的采样点的选择应能反映开发建设项目所在区域土壤及环境条件的实际情况，能代表区域土壤总的特征，并远离污染源。不在水土流失严重或表土被破坏处设置采样点。采样点远离铁路、公路至少 300m 以上。选择土壤类型特征明显的地点挖掘土壤剖面，要求剖面发育完整、层次较清楚且无侵入体。 同一类型土壤应有 3～5 个以上的重复样点，以便检验本底值的可靠性。与污染土壤采样不同之处，同一个样点不强调采集多点的混合样，而选择发育典型、代表性强的土壤。每个采样点均需挖掘土壤剖面进行采样，剖面规格一般为长 1.5m、宽 0.8m、深1.0m，每个剖面采集 A、B、C 三层土样。过渡层（AB、BC）一般不采样，见下图。在各层次典型中心部位自下而上采样，现场记录实际采样深度。当地下水位较高时，挖至地下水出露时止。在山地土壤土层薄的地区，B 层发育不完整时，只采 A、C 层样。干旱地区剖面发育不完整的土壤，采集表层（0～20cm）、中土层（50cm）和底土层（100cm）附近的样品。 5．如何制备土壤样品? 答：（1）土样的风干
除了测定游离挥发酚、铵态氮、硝态氮、低价铁等不稳定项目需要新鲜土样外，多数项目的样品需经风干后才能进行测定，因为风干土样容易混合均匀，重复性、准确性都比较好。风干的方法是将全部土样倒在洗刷干净、干燥的塑料薄膜上或瓷盘内进行风干。趋半干状态时把土块压碎，除去石块、残根等杂物后铺成薄层，经常翻动，在阴凉处使其慢慢风干，切忌阳光直接曝晒。样品风干处应防止酸、碱等气体及灰尘的污染。
（2）磨碎与过筛
取风干后的土样 100～200g，放在木板上用圆木棍辗碎，经反复处理使土样全部通过 2mm 孔径的筛子，将土样混均储于广口瓶内，作为土壤颗粒分析及物理性质测定。土壤用作化学分析要通过 1mm 或 0.5mm 孔径的过筛。根据分析项目不同而对土壤颗粒细度有不同要求。土壤监测中，称样误差主要取决于样品混合的均匀程度和样品颗粒的粗细程度，即使对于一个混合均匀的土样，由于土粒的大小不同，其化学成分也不同，因此，称样量会对分析结果的准确与否产生较大影响。 （3）土样保存
玻璃材质容器是常用的优质贮器，聚乙烯塑料容器也属推荐容器之一，该类贮器性能良好、价格便宜且不易破损。环境监测中用以进行质量控制的标准土样或对照土样则需长期妥善保存。储存样品应尽量避免日光、潮湿、高温和酸碱气体等的影响。 6．土壤预处理方法有哪些？
答：土壤预处理方法：测定土壤中的有机物时，通常直接用有机溶剂萃取、索氏提取、超声提取、微波提取等。测定无机化合物需土壤样品进行溶解，溶解土壤样品有酸溶法和碱熔法两大类。 7．如何选择土样贮存器? 答：玻璃材质容器是常用的优质贮器，聚乙烯塑料容器也属推荐容器之一，该类贮器性能良好、价格便宜且不易破损。
8．分析比较土样各种酸式消化法的特点，有哪些注意事项?消化过程中各种酸起作用? 答：测定土壤中重金属时常选用各种酸及混合酸进行土壤样品的消化。消化的作用是：a.破坏、除去土壤中的有机物；b.溶解固体物质；c.将各种形态的金属变为同一种可测态。为了加速土壤中被测物质的溶解，除使用混合酸外，还可在酸性溶液中加入其他氧化剂或还原剂。土壤样品溶解时常用的混合酸有：a.王水（HCl－HNO3） HNO3 和 HCl 按 1：3 体积比进行混合。可用于消化测定 Pb、Cu、Zn 等组分的土壤样品。b.HNO3－H2SO4 由于 HNO3 氧化性强，H2SO4 具有氧化性而且沸点高，故用该混合酸消化效果较好。用此混合酸处理土样时，应先将样品润湿，再加 HNO3 消化，最后加 H2SO4。如果先加 H2SO4 时，因其吸水性强，容易引起碳化，样品一旦碳化后则不易溶解。另外应注意在加热加速溶解时，开始低温，然后逐渐升温，以免因崩溅引起损失。消化过程中如发现溶液呈棕色时，可再加些 HNO3 增加氧化作用，至溶液清亮止。c.HNO3－HClO4：使用 HClO4 时，因其遇大量有机物反应剧烈，易发生爆炸和崩溅，尤以加热更甚。通常先用 HNO3 处理至一定程度后，冷却，再加 HClO4，缓慢加热，以保证操作安全。样品消化时必须在通风橱内进行，且应定期清洗通风橱，避免因长期使用 HClO4 引起爆炸。切忌将 HClO4 蒸干，因无水 HClO4 会爆炸。d.H2SO4－H3PO4：这两种酸的沸点都较高。H2SO4 具有氧化性、H3PO4 具有络合性，能消除 Fe 等离子干扰。
第 5 章
大气和废气监测
一、名词解释
1、一次污染物：由于人类活动直接或间接排入环境的污染物。
2、二次污染物：在某种环境条件下一次污染物发生反应、改变其原有性质而形成的新污染物。
3、飘尘（或 PM10）：粒径小于 10μm 的颗粒物。
4、富集（浓缩）采样法：使大量的样气通过吸收液或固体吸收剂得到吸收或阻留，使原来浓度较小的污染物质得到浓缩，以利于分析测定。
5、总悬浮颗粒物：指悬浮在空气中,空气动力学当量直径≤100 微米的颗粒物。
6、可吸入颗粒物：粒径小于 10μm 的颗粒物。
7、采样时间：采样过程所经过的时间长度。
8、采样效率：规定的采样条件下，采集污染物的量占其总量的百分比。
9、硫酸盐化速率：大气中含硫化合物演变成酸雾和硫酸盐雾的过程。
10、光化学氧化剂：总氧化剂物质中除去氮氧化物的其它氧化剂称为光化学氧化剂。
11、总氧化剂：大气污染物中，将所有能氧化碘化钾溶液的I－，而析出碘分子I2 的物质。
12、总烃——包括甲烷在内的碳氢化合物，非甲烷烃——除甲烷以外的碳氢化合物。
二、问答题
1．大气中的污染物以哪些形态存在? 答：一般分为分子状态污染物、粒子状态污染物两类。 2．大气中污染物的分布有何特点? 答：
一、时间性。大气污染物的浓度变化与污染源的排放规律和气象条件如风速、风向、大气湍流、大气稳定度等有关。同一污染源对同一地点在不同时间所造成的地面空气污染浓度往往不同。
二、空间性。大气污染物的空间分布也与污染源种类、分布情况和气象条件等因素有关。质量轻的分子态和气溶胶态污染物高度分散在大气中，易被扩散和稀释，随时空变化快；质量较大的尘、汞蒸气等，扩散能力差，影响范围较大。由于大气污染物在空间的分布不均匀，因此在大气污染监测工作中，应根据监测目的和污染物的空间分布特点选择适当的采样点，使结果更具代表性。 3．简要说明制订大气环境污染监测方案的程序．
答：首先要根据检测目的进行调查研究，收集必要的基础资料，然后经过综合分析，确定监测项目，设计布点网络，确定采样时间与频率、采样方法和监测技术，建立质量保证程序和措施，提出监测结果报告要求及进度计划等。
4．我国《环境监测技术规范) 对大气污染物例行监测规定要求测定哪些项目? 答：二氧化硫、二氧化氮、总悬浮颗粒物、灰尘自然沉降量、硫酸盐化速率。 5．大气采样点的布设有哪几种？各主要适用情况？
答：功能区布点法：多用于区域性常规监测。网格布点法：适用于有多个污染源，且污染分布比较均匀的地区。同心圆布点法：主要用于多个污染源构成污染群，且大污染源较集中的 地区 。扇形布点法：适用于主导风向明显的地区，或孤立的高架点源
6．直接采样法和富集采样法各适用于什么情况?怎样提高溶液吸收法的富集效率? 答：直接采样法适用于大气中污染物浓度较高和测定方法灵敏度高的情况下。富集采样法使用于大气中的污染物质浓度一般都比较低(ppm—ppb 数量级)，直接采样法往往不能满足分析方法检测限的要求的情况下。提高富集效率的方法：采用吸收速率高的吸收液，样气与吸收液的接触面积。
7、吸收液的选择原则是什么？ 答：（1）与被采集的物质发生不可逆化学反应快或对其溶解度大；（2）污染物质被吸收液吸收后，要有足够的稳定时间，以满足分析测定所需时间的要求；（3）污染物质被吸收后，应有利于下一步分析测定，最好能直接用于测定；（4）吸收液毒性小，价格低，易于购买，并尽可能回收利用。 8．填充柱阻留法和滤料阻挡法富集原理有什么不同? 答：填充柱阻留法(固体阻留法)：填充柱是用一根 6-10cm 长,内径 3-5mm 的玻璃管或塑料管,内装颗粒状填充剂制成。采样时，让气样以一定流速通过填充柱，则欲测组分因吸附、溶解或化学反应而被阻留在填充剂上，达到浓缩采样的目的。采样后，通过加热解吸，吹气或溶剂洗脱，使被测组分从填充剂上释放出来测定。滤料阻留法：将过滤材料（滤纸、滤膜等）放在采样夹上，用抽气装置抽气，则空气中的颗粒物被阻留在过滤材料上，称量过滤材料上富集的颗粒物质量，根据采样体积，即可计算出空气中颗粒物的浓度。
9．怎样用重量法测定大气中总悬浮颗粒物和飘尘?为提高测定准确度，应该注意控制哪些因素? 答：总悬浮颗粒（TSP）的测定 测定方法：GB/T 15432-1995 中测定总悬浮颗粒物的方法，适合于大流量或中流量总悬浮颗粒物采样器进行空气中总悬浮颗粒物的测定。测定原理:通过具有一定切割特性的采样器，以恒速抽取一定体积的空气，则空气中粒径小于 100μm 的悬浮颗粒物被截留在已恒重的滤膜上，根据采样前后滤膜重量之差及采样体积，即可计算 TSP 的质量浓度。滤膜经处理后，可进行化学组分测定。根据采样流量不同，分为大流量采样法（1.1-1.7m3/min) 大流量采样器和中流量采样法(50-150L/min) 低噪声中流量 TSP 采样器 智能中流量 TSP 采样器。一般连续采样 24h。注意：所使用的每张玻璃纤维滤膜在使用前均需用 X 光片机进行光照检查，不得使用有针孔或任何缺陷的滤膜采样。可吸入尘（飘尘，IP，PM10）的测定：根据采样流量不同，分为大流量采样重量法和小流量采样重量法。流量法使用带有 10μm 以上颗粒物切割器的大流量采样器采样。首先使一定体积的大气通过采样器，将粒径大于 10μm 的颗粒物分离出去，小于 10μm 的颗粒物被收集在预先恒重的滤膜上，根据采样前后滤膜重量之差及采样体积，即可计算出飘尘的浓度。用该法还能进行有机物、金属离子和无机盐的分析。
注意：1）使用时，应定期清扫切割器内的颗粒物；2）采样时必须将采样头及入口个部件旋紧，以免空气从旁侧进入采样器造成测定误差。小流量法是我国推荐使用的方法。使一定体积的空气通过具有分离和捕集装置的采样器，首先将粒径大于 10μm 的颗粒物租留在撞击挡板的入口挡板内，飘尘则通过入口挡板被捕集在预先恒重的滤膜上，根据采样气候的滤膜重量之差及采样体积计算飘尘的浓度。
10．简要说明盐酸萘乙二胺分光光度法测定大气中 NOx 的原理和测定过程，分析影响测定准确度的因素． 答：（1）原理 在对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺配成吸收液中，大气中的 NO2 被转变成亚硝酸，在冰乙酸存在条件下，亚硝酸与对胺基苯磺酸发生重氮化反应，再与盐酸萘
乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料，于波长 540 nm 下测定其吸光值。
（2）测定a、标准曲线的绘制：用亚硝酸钠配制系列标准溶液，加入等量吸收液显色、定容，于 540 nm 处测其吸光度，以试剂空白为参比，绘制标准曲线，或计算出
单位吸光度相应的 NO2 微克数。b、试样溶液的测定：按照绘制标准曲线的条件和方法测定采样后的样品溶液吸光度，按下式计算气样中 NOx 的含量：
11．说明非色散红外吸收 CO 分析仪的基本组成部分及用于测定大气中 CO 的原理． 答：非分散红外线气体分析仪由红外光源,切光器,气室,光检测器,相应的供
电,放大,显示和记录用的电子线路和部件组成。原理：测定汽车排气需用专用分析仪器，根据 CO 和碳氢化合物对红外光有特征吸收的原理，一般采用非色散红外气体分析仪对其进行测定，可以直接显示测定结果。
12．根据气相色谱分析流程，说明进行定量分析的原理和特点，怎样用该方法测定大气中的 CO? 答：测定流程：①采样:用 100mL 注射器在人的呼吸带高度抽取待测空气样品,反复置换三次后,抽取 100mL 样品用橡皮帽封住针头送往实验室待测.样品当天分析完毕;②标准曲线:取标准甲烷气,用注射器以氮气为底气配制一系列不同浓度的标准气体.分别取一定体积注入气相色谱仪,得到不同浓度的色谱图,测出每一个浓度的峰高,作出峰高与浓度之间的关系曲线,得到标准曲线;③与标准曲线同样操作条件下,向气相色谱仪注入相同体积的待测样品,从色谱图上测出待测样品的峰高,由标准曲线查出空气中总碳氢化合物的浓度.测定原理：载气载着含碳氢化合物(C1-C8)空气试样进入硅烷化玻璃微珠阻尼色谱柱(或只在管壁上涂有固定液的空心色谱柱),经过玻璃微珠的分离,用氢火焰离子化检测器测定,其浓度以甲烷浓度计.测定方法：将 CO 在氢气流中催化还原甲烷可用氢火焰检测器检测，此法有较高的灵敏度，同时还能检测 CO2 和甲烷。大气中的 CO、CO2 和甲烷经 TDX-01 碳分子筛柱分离后，于氢气流中在镍催化剂（360±10℃）作用下，CO、CO2 皆能转化为 CH4，然后用氢火焰离子化检测器分别测定的上述三种物质，其出峰顺序为：CO、CH
4、CO2。测定时，先在预定实验条件下用定量管加入各组分的标准气样，测其峰高
13．什么是总氧化剂和光化学氧化剂?怎样测定它们的含量? 答：总氧化剂物质中除去氮氧化物的其它氧化剂称为光化学氧化剂。大气污染物中，将所有能氧化碘化钾溶液的 I－，而析出碘分子 I2 的物质，称为总氧化剂。光化学氧化剂的测定采用硼酸碘化钾分光光度法。硼酸碘化钾吸收液吸收 O3等氧化剂的反应如下： O3 + 2I—＋2H+ ＝ I2＋ O2 ＋ H2O I2 在 352nm 下有特征吸收峰，用分光光度法测定。实际测定时，以硫酸酸化的碘酸钾－碘化钾溶液作标准溶液（以 O3 计）配制标准系列，在 352nm 波长处以蒸馏水为参比测其吸光度，或者用最小二乘法建立标准曲线的回归方程式。光化学氧化剂浓度计算式：
[(A1− A0) − a] 光化学氧化剂（O3，mg•m－3）=
—0.269C
b •Vn•K
14．怎样用气相色谱法测定大气中的总烃和非甲烷烃?分别测定它们有何意义? 答：测定方法：大气试样，甲烷标准气及除烃净化空气依次通过色谱仪空柱到达检测器，可分别得到三种气样的色谱峰。设大气试样总烃峰高（包括氧峰）为 ht；甲烷标准气样峰高为 hs；除烃净化空气峰高为 ha。在相同色谱条件下，大气试样、甲烷标准气样，经 GDX-502 柱分离到达检测器，可得到气样中甲烷的峰高（hm）和甲烷标准气样中甲烷的峰高（h\'s）。按下式计算总烃、甲烷烃和非甲烷烃的含量：
式中：Cs——甲烷标准气浓度（mg•m－3）
分别测定的意义：大气中的碳氢化合物主要是甲烷，其浓度范围为 2—6mg•m－3。但当大气严重污染时，大量增加甲烷以外的碳氢化合物。因此，测定不包括甲烷的碳氢化合物对判断和评价大气污染具有实际意义。
15．什么是硫酸盐化速率？简述其测定原理。
答：大气中含硫化合物演变成酸雾和硫酸盐雾的过程。测定方法有二氧化铅-重量法、碱片-重量法、碱片-铬酸钡分光光度法、碱片-离子色谱法。二氧化铅-重量法测定原理：大气中的 SO
2、硫酸雾、H2S 等与二氧化铅反应生成硫酸铅，用碳酸钠溶液处理，使硫酸铅转化为碳酸铅，释放出硫酸根离子，再加入 BaCl2 溶液，生成 BaSO4 沉淀，用重量法测定，结果以每日在 100cm2 二氧化铅面积上所含 SO3 的毫克数表示。碱片-重量法测定原理：用碳酸钾溶液浸渍的玻璃纤维滤纸曝露于大气中，碳酸钾与空气中的 SO2 等反应生成硫酸盐，加入 BaCl2 溶液将其转化为 BaSO4沉淀，用重量法测定。测定结果表示方法同二氧化铅法。碱片-铬酸钡分光光度法测定原理：采样方法同碱片-重量法。在弱酸性溶液中，采样碱片中的硫酸根离子与铬酸钡悬浊液发生下列交换反应：
在氨-乙醇溶液（降低硫酸钡和铬酸钡的溶解度）中，分离除去硫酸钡及过量铬酸钡，反应释放出的黄色铬酸根离子浓度与硫酸根浓度成正比，用分光光度法测定，测定波长为 420nm 或 372nm。
碱片-离子色谱法测定原理：用碱片法采样，采样碱片经碳酸钠-碳酸氢钠稀溶液浸取，注入离子色谱仪测定。
16．压电晶体振荡法和 β 射线吸收法测定飘尘的原理是什么? 答：压电晶体振荡法：这种方法以石英谐振器为测定飘尘的传感器，通过测量采样后两石英谐振器频率之差（△f），即可得知飘尘浓度。当用标准飘尘浓度气样校准仪器后，即可在显示屏幕上直接显示被测气样的飘尘浓度。β 射线吸收法：该测量方法的原理基于：将 β 射线通过特定物质后，其强度衰减程度与所透过的物质质量有关，而与物质的物理、化学性质无关。通过测清洁滤带（未采尘）和采尘滤带（已采尘）对 β 射线吸收程度的差异来测定采尘量。
17．为什么要进行降水监测?一般测定哪些项目? 答：大气降水监测的目的是了解在降雨（雪）过程中从大气中沉降到地球表面的沉降物的主要组成、性质及有关组分的含量。一般测定项目：pH值、电导率、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42－、NH4＋、NO3—、Cl—。
18．在烟道气监测中，怎样选择采样位置和确定采样点的数目? 答：采样位置的选择：应选在气流分布均匀稳定的平直管段上，避开弯头、变径管、三通管及阀门等易产生涡流的阻力构件。一般原则是按照废气流向，将采样断面设在阻力构件下游方向大于 6 倍管道直径处或上游方向大于 3 倍管道直径处。即使客观条件难于满足要求，采样断面与阻力构件的距离也不应小于管道直径的 1.5 倍，并适当增加测点数目。采样断面气流流速最好在 5m•s-1 以下。此外，由于水平管道中的气流速度与污染物的浓度分布不如垂直管道中均匀，所以应优先考虑垂直管道。采样点数目的确定：烟道内同一断面上各点的气流速度和烟尘浓度分布通常是不均匀的，要根据烟道断面的形状、尺寸大小和流速分布情况确定采样点。
19．重量法测定烟气含湿量的原理如何？怎样计算其体积百分含量? 答：一定体积的烟气通过装有吸收剂的吸收管，吸收管的增重即为所采烟气中的水蒸气重量。如图所示，装置中的过滤器可防止烟尘进入采样管；保温或加热装置可防止水蒸气冷凝，U 形吸收管由硬质玻璃制，常装入的吸收剂有氯化钙、氧化钙、硅胶、氧化铝、五氧化二磷、过氯酸镁等。 20．烟尘中主要有害组分是什么？如何进行测定？? 答：有害组分有：一氧化碳、氮氧化物、硫氧化物和硫化氢等。测定烟尘（包括气溶胶）中的有害组分时，先用烟尘采样装置将烟尘捕集在滤筒上，再用适当的预处理方法将被测组分浸取出来制备成溶液供测定。例如，烟气中硫酸雾和铬酸雾的测定，先将其采集在玻璃纤维滤筒上，再用水浸取后测定；铅、铍等烟尘捕集后用酸浸取出来测定等。如果测定烟尘和气体中有害组分的总量，应在烟尘采样系统中串接捕集气态组分的吸收瓶，然后将二者合并，经处理制备成样品溶液测定。例如，烟气中氟化物总量的测定，将烟尘和吸收液于酸溶液中加热蒸馏分离后测定；用玻璃纤维滤筒和冲击式吸收瓶串联采集气溶胶态和蒸气态沥青烟，用有机溶剂提取后测定。
21．用指示植物监测大气污染的依据是什么?举两个实例说明之．这种方法有何优点和局限性?
答：指示植物能够对环境中污染物作出定性、定量反应，故对指示植物的观 察可以判断大气污染情况。
地衣在 0.015~0.105ppm 二氧化硫下无法生存（但反应慢）。
另有：二氧化硫(SO2)污染指示植物
主要有紫花苜蓿、棉株、元麦、大麦、小麦、大豆、芝麻、荞麦、辣椒、菠菜、胡萝卜、烟草、百日菊、麦杆菊、玫瑰、苹果树、雪松、马尾松、白杨、白桦、杜仲、腊梅等。氟化物污染指示植物
主要有唐菖蒲、金荞麦、葡萄、玉簪、杏梅、榆树叶、郁金香、山桃树、金丝桃树、慈竹等。
二氧化氮（NO2）污染指示植物
主要有烟草、番茄、秋海棠、向日葵、菠菜等。
O3的指示植物：烟草、矮牵牛花、马唐、花生、马铃薯、洋葱、萝卜、丁香、牡丹等。
Cl2的指示植物：白菜、菠菜、韭菜、葱、菜豆、向日葵、木棉、落叶松等。
氨的指示植物：紫藤、小叶女贞、杨树、悬铃木、杜仲、枫树、刺槐、棉株、芥菜等。
PAN 的指示植物：繁缕、早熟禾、矮牵牛花等。
优点：方便，经济，美观等；局限性：指示植物不能在所有地理位置中都能生存，一般也只是定性反应，难以形成量化指标。 第 6 章生物污染监测
一、名词解释
1.生物富集：也称生物浓缩，是指生物体从生活环境中不断吸收低剂量的有害物质，并逐渐在体内浓缩或积累的能力。 2.消解法：测定生物样品中的微量金属和非金属元素时，都要将其大量有机物基体分解，使待测组分转化成简单的无机化合物或单质后进行测定，这种方法称为消解法。分干法与湿法消解两种。
3、利用生物对环境毒物、污染物的反应变化及变化程度作为监测评价环境质量变化、受污染程度的依据称为生物监测。
4、指示生物：被用来监测评价环境质量及其变化、污染程度的生物称作指示生物。
6、细菌总数：是指 lmL 水样在营养琼脂培养基中，于 37℃经 24h 培养后，所生长的细菌菌落的总数。
7、总大肠菌群：是指那些能在 37℃、48h 之内使乳糖发酵产酸、产气、需氧及兼性厌氧的革兰氏阴性的无芽孢杆菌，以每升水样中所含的大肠菌群的数目表示。
二、问题
1．生物是怎样被污染的?进行生物污染监测有何重要意义? 答：生物受污染的途径主要有表面附着、生物吸收和生物积累三种形式。表面附着：指污染物附着在生物体表面的现象，如污染物附着在植物叶面或动物的皮毛上等。污染物的附着量与这些生物的表面积大小、表面性质及污染物的性质、状态有关。生物吸收：环境中的污染物进入生物体，主动吸收：生物体的代谢作用某些物质的吸收过程。被动吸收：生物体内外存在的浓度差，溶质通过扩散作用进入体内的吸收过程。生物积累：污染物质通过各种途径进入生物体后，传输分布到肌体的不同部位，并在体内降解、转化消失或蓄积。
意义：通过对生物体有害物质的检测，及时掌握和判断对生物的污染情况和程度，以采取保护措施、改善生物的生存环境。
2．简要说明污染物质进入动、植物体后，主要有哪些分布和蓄积规律? 答：从土壤和水体吸收污染物的植物，分布规律和残留含量为：根＞茎＞叶＞穗＞壳＞种子，作物种类不同，不符合此规律。残留物分布与污染物性质有关：渗透性小农药——果皮，渗透性大——果肉；从大气吸收污染物——叶部分布多。
3．怎样采集植物样品和根据监测项目的特点进行制备? 答：采集生物样品时，必须注意样品的代表性、典型性和适时性。代表性系指采集代表一定范围污染情况的样品。对植物样品的采集要求对污染源的分布、污染类型、植物的特征、地形地貌、灌溉出入口等因素进行综合考虑，选择合适的地段作为采样区，采用适宜的方法布点，确定代表性的植株。典型性系指所采集的植株部位要能充分反映通过监测所要了解的情况。根据要求分别采集植株的不同部位，如根、茎、叶、果实，不能将各部位样品随意混合。 适时性系指在植物不同生长发育阶段，施药、施肥前后，适时采样监测。植物样品制备：要根据分析项目的要求，按植物特性用不同方法进行选取。例如，果实、块根、块茎、瓜类样品，洗净后切成四块或八块，据需要量各取每块的1/8 或1/16 混合成平均样。粮食、种子等经充分混匀后，平摊于清洁的玻璃板或木板上，用多点取样或四分法多次选取，得到缩分后的平均样。最后，对各个平均样品加工处理，制成分析样品。 4．一般从动物的哪些部位采样?为什么从这些部位采样? 答：动物的尿液、血液、唾液、胃液、乳液、粪便、毛发、鳞皮、骨骼和脏器等均可作为检验环境污染物的样品。绝大多数毒物及其代谢产物主要由随尿液排出。尿液收集方便，因此，尿检在医学临床检验中应用较广泛。血液的检验可以判断动物受金属毒物及非金属毒物，如微量铅、汞、氟化物、酚等危害情况。通过检测蓄积在毛发和指甲中残留的污染物质，可以判断历史的受污染情况。动物即使已脱离与污染物接触或停止摄入污染食物，血液和尿液中污染物含量已下降，但在毛发和指甲中仍容易检出。头发中的汞、砷等含量较高，样品容易采集和保存，故在医学和环境分析中应用较广泛。采用动物的组织和脏器作为检验样品，对调查研究环境污染物在肌体内的分布、蓄积、毒性和环境毒理学等方面的研究都有一定的意义。
5．欲分别测定生物样品中的无机污染物质和有机污染物质，各自选用哪些预处理方法(概括方法要点)? 答：生物样品的预处理有消解和灰化，提取和浓缩等方法。（1）消解和灰化
测定生物样品中的微量金属和非金属元素时，都要将其大量有机物基体分解，使待测组分转化成简单的无机化合物或单质后进行测定。通常分解有机物的方法有酸式消解和灰化。近年来，应用增压溶样法分解有机物样品和难分解的无机物样品有所发展。该方法将生物样品放入外包不锈钢壳的聚四氟乙烯坩埚内，加入混合酸或氢氟酸，在 140—160℃保温 2—6h，即可将有机物分解，获得清亮的样品溶液。微波消解技术的发展可使样品预处理时间大为缩短。对于不易挥发的待测组分，灰化法分解可不使用或少使用化学试剂，并可处理较大称量的样品，有利于提高测定微量元素的准确度。对于易挥发组分的测定，可以采用氧瓶燃烧法进行灰化处理。（2）提取和分离 测定生物样品中的农药、石油烃、酚等有机污染物时，需要用溶剂对待测组分进行提取、净化和浓缩。提取的方法有浸取、液－液萃取、索氏提取、气提等。（3）净化与浓缩 生物样品的净化可以采用柱色谱方法进行分离净化。吸附剂分为无机吸附剂和有机吸附剂。常用的无机吸附剂有硅酸镁、氧化铝、活性炭、硅藻土等；有机吸附剂有纤维素、高分子微球、网状树脂等。用经活化的硅酸镁制备的层析柱是分离农药常用的净化柱。生物样品用有机溶剂提取后，由于稀释作用，其中的污染物浓度仍达不到分析方法的要求，需要进行浓缩。常用的浓缩方法有：蒸馏或减压蒸馏法、K-D 浓缩器浓缩法、蒸发法等。其中，K-D 浓缩器法是浓缩有机污染物的常用方法。
6．用脂肪提取器提取生物样品中有机污染组分与其他提取方法相比，有何优缺点? 答：索氏（Soxhlet）提取器是一种自动溶剂萃取技术。提取方法是，将制备好的生物样品放入滤筒中或用滤纸包裹，置于提取筒内；在蒸馏烧瓶中加入适当的溶剂，连接好回流装置，并在水浴上加热，溶剂蒸气经侧管进入冷凝器，凝集的溶剂滴入提取筒，对样品进行浸泡取。当提取筒内溶剂液面超过虹吸管的顶部时，就自动流回蒸馏瓶内，如此重复进行。因为样品总是与纯溶剂接触，所以提取效率较高。 7．怎样用原子吸收分光光度法测定粮食中的铅和镉? 答：用原子吸收分光光度法测定粮食中的铅：粮食用 HNO3-HCLO4 湿法消解,试液中的 Pb2+用 APDC-MIDK 络合萃取,火焰或石墨炉法原子化,铅空心阴极灯于 283.3nm 测吸光度。用原子吸收分光光度法测定粮食中的镉：粮食用 HNO3-HCLO4 湿法消解,试液中的Cd2+在 pH4.2-4.5 与 APDC 生成络合物，用 MIDK 萃取,在空气-乙炔火焰或石墨炉中原子化,镉空心阴极灯于 228.80nm 测吸光度。 8．怎样用氟离子选择电极法测定植物样品中的总含氟量? 称取适量粉碎过 40 目筛的样品，置于 50mL 容量瓶中，加盐酸密闭浸泡提取1h，应尽量避免样品粘于瓶壁上。提取后加缓冲剂，加水至刻度，混匀备用。用氟离子选择电极，按标准曲线定量。注意事项：本法不适于脂肪含量高而又未经灰化的样品；提取时，应尽量避免样品粘于瓶壁上；在搅拌下，更换 2-3 次水，待电位值平衡后，才可进行测定。
第七章噪声监测
一、名词解释
1、声强级：将声强与基准声强I0之比的对数值，用LI表示。
2、声压级：噪声的强度也可以用声压级来表示的。
3、声功率级：
4、分贝：是指两个相同的物理量（例A1和A0）之比取以 10 为底的对数并乘以 10或 20）。
5、响度级：人们把 1KHz 纯音时声强的分贝数称为这条等响曲级的响度级。
6、等效连续 A 声级：等效于在相同的时间间隔 T 内与不稳定噪声能量相等的连续稳定噪声的 A 声级。
7、声级计：是一种主观性的电子仪器。把声信号转换成电信号，可以模拟人耳对声波反应速度的时间特性；对高低频有不同灵敏度的频率特性以及不同响度时改变频率特性的强度特性。
8 累计百分声级：在一段时间内进行多次的随机取样，然后对测到的不同噪声级作统计分析，取它的累计统计概率值来评价这个噪声。
9、昼夜等效声级：一般的环境噪声标准夜间总比白天严格 10dB，因而在夜间测得的等效声级上加 10dB 后再与昼间等效声级作能量平均来得到昼夜等效声级。
10、噪声污染级：噪声污染级是以等效连续声级为基础，加上一项表示噪声变化幅度的量，它更能反映实际噪声污染程度。一般用来评价不稳定噪声。
二、问答题
1．什么叫噪声?环境噪声有哪些? 答：噪声是指频率和强度都不同的各种声音的杂乱地组合而产生的声音。环境噪声主要包括：在工业生产、建筑施工、交通运输和社会生活中所产生的影响周围环境的声音。 2．什么叫计权声级?它在噪声测量中有何作用? 答：为了使声音的客观量度和人耳的听觉主观感觉近似取得一致，通常对不同频率声音的声压级经某一特定的加权修正后，再叠加计算可得出噪声总的声压级，即为计权声级。人耳对不同频率的声波反应的敏感程度是不一样的，因此声压级相同的声音会因为频率的不同而产生不一样的主观感觉，为了使声音的客观量度和人耳的听觉主观感觉近似取得一致，因此在噪声测量中采用计权声级。 3．响度级、频率和声压级三者之间有何关系? 答：声源在每秒内振动次数称为频率，单位是 Hz；当用“级”来衡量声压大小时，称为声压级，单位是 dB；为了定量确定声音的轻或响的程度，通常采用响度级这一参量。响度级是一个表示声音响度的主观量，它把声压级和频率用一个概念统一起来，既考虑声音的物理效应，又考虑声音对人耳的生理效应。
4．什么叫等效连续声级 Leq，什么叫噪声污染级 LNP? 答：等效连续声级是指等效于在相同的时间间隔 T 内与不稳定噪声能量相等的连续稳定噪声的声级。噪声污染级是以等效连续声级为基础，加上一项表示噪声变化幅度的量，它更能反映实际噪声污染程度。一般用来评价不稳定噪声。
5．什么叫频谱分析?它在噪声监测中有何意义? 答：声级频谱仪是测量噪声频谱的仪器，其基本组成与声级计相似，通常在精密声级计上配用倍频程滤波器或 1/3 倍频程滤波器。有时候仅知道噪声的强度是不够的，还必须获得噪声的频谱，即分析在不同频段上的声能分布。频谱分析可以在噪声监测中进行一个声音的频率与强度分析，了解声音的特征，离散性或连续性，中高频声音或低频声音等。 6．试述简单声级计的结构原理．
答：声级计主要由传声器、放大器、衰减器、计权网络、电表电路及电源等部分组成。声级计的工作原理是：声压由传声器膜片接收后，将声压信号转换成电信号，经前置放大器作阻抗变换后送到输入衰减器，由于表头指示范围一般只有 20dB，而声音范围变化可高达 140dB，甚至更高，所以必须使用衰减器来衰减较强的信号。再由输入放大器进行定量放大。放大后的信号由计权网络进行计权，它的设计是模拟人耳对不同频率有不同灵敏度的听觉响应。在计权网络处可外接滤波器，这样可做频谱分析。输出的信号由输出衰减器减到额定值，随即送到输出放大器放大。使信号达到相应的功率输出，输出信号经 RMS 检波后（均方根检波电路）送出有效值电压，推动电表，显示所测的声压级分贝值。 7．根据所学内容，设计校园与交通声环境监测方案。写出监测报告。
答：校园环境监测方案：将学校划分为 25m╳25m 的网格，测量点选择在每个网格的中心，若中心点位置不适合测量，可以移到旁边能够测量的位置，确保测点与障碍物距离不小于 1m；每组配置一台声级计，顺序到各网点测量，时间从 8：00-17：00，每个网格至少测量四次，时间间隔尽量相同；读数方法用“慢”档，每 5S 读取一个瞬时 A 声级，每次连续读取 200 个数据，读数同时要判断和记录附近主要噪声来源和天气条件。交通声环境监测方案：在每两个交通路口之间的交通线上选择一个测点，测点在马路边人行道上，离马路 20cm，这样的点可代表两个路口之间的该段道路的交通噪声；测量时每隔 5 秒记一个瞬时A声级（慢响应），连续记录 200 个数据。测量的同时记录车流量（辆/小时）；将 200 个数据从小到大排列，第 20 个数为L90，第 100 个数为L50，第 180 个数为L10。并计算Leq，因为交通噪声基本符合正态分布，故可用下式。评价量为Leq或L10，将每个测点L10按 5dB一挡分级（方法同前），以不同颜色或不同阴影线画出每段马路的噪声值，即得到城市交通噪声污染分布图。 8．如何着手测量车间噪声? （1）布点 若车间内各处 A 声级波动小于 3dB，则只需在车间内选择 1～3 个测点进行测量。若车间内各处声级波动大于 3dB，则应按声级大小，将车间分成若干区域，任意两个区域的声级差不小于 3dB，而每个区域内的声级波动必须小于 3dB，每个区域取 1～3 个测点。这些区域必须包括所有工人为观察或管理生产过程而经常工作、活动的地点和范围。 （2）测量
在每个区域内确定一个中心点作为操作人员站立的位置，传声器应架放在操作人员的耳朵位置，并指向操作人员的耳朵，测量时人需要离开。测量应在工矿企业的正常生产时间内进行，计权特性选择 A 声级，动态特性选择慢响应。由于工矿企业中的风机、电动机等设备的噪声基本属于稳态噪声，因此直接用声级计测量 A 声级即可。
第 8 章现代环境监测技
1．遥感遥测：就是用仪器对一段距离以外的目标物或现象进行观测，是一种不直接接触目标物或现象而能收集信息，对其进行识别、分析、判断的更高自动化程度的监测手段。 2．大气污染连续自动监测系统：由一个中心站和若干子站组成。
3．大气污染监测车：是装备有大气污染自动监测仪器、气象参数观测仪器、计算机数据处理系统及其他辅助设备的汽车。
4、水质污染监测船：一个独立完整的水质自动监测系统，一般由 6 个主要子系统构成，包括：采样系统、预处理系统、监测仪器系统、PLC 控制系统、数据采集、处理与传输子系统及远程数据管理中心、监测站房或监测小屋。目前，水质自动监测系统中的子系统及远程数据管理中心、监测站房或监测小屋。一种为固定式子站仪器设备全部装于流动的船上，可根据需要迁移场所。
5、水体污染连续自动监测系统：水污染连续自动监测系统也由一个监测中心站、若干个固定监测站（子站）和信息，数据传递系统组成。中心站的任务与大气污染连续自动监测系统相同。
6、遥感监测：就是用仪器对一段距离以外的目标物或现象进行观测，是一种不直接接触目标物或现象而能收集信息，对其进行识别、分析、判断的更高自动化程度的监测手段。
7、“3S”技术： “3S”技术即遥感系统(RS)、全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)为基础的决策支撑技术系统所组成的新信息技术。
二、问答题
1.什么是环境质量连续自动监测系统？它是如何组成的？
答：环境质量监测自动化的主要特点是电于计算机的应用。自动监测系统中许多监测站通过电子计算机联系，连续分析记录和显示所监测区域的情况，遇到问题能及时报警。一般由几个自动水质监测站，几个自动空气监测站、一台在线中心计算机，一个遥测信息中心和电动系统所组成。 2.与目前的人工采样监测相比，水质连续自动监测有什么优点和不足？
答：优点：水质自动监测仪具有最佳现场使用效果，可以对水质进行自动、连续监测，数据远程自动传输，随时可以查询到所设站点的水质数据。这对于解决现行的水质监测周期长，劳动强度大，数据采集、传输速度慢等问题，具有深远的社会效益和经济效益。其先进性在于在实验室（中央控制室）可以实时显示现场数据，仪器发生故障时，报警功能可提醒用户并告知故障原因。
缺点：从目前情况看，水质连续自动监测系统造价昂贵，各自独立运行，传输方式多样，增加了投资负担。同时具有单一监测功能、监测数据类型单
一、通信传输手段单
一、数据采集传输速度慢、智能化程度低、界面不直观等不足。
3．简要说明大气环境自动监测系统组成部分及各部分的功能。
答：除污染物分析仪器外，大气环境自动监测系统中还应配备的仪器有气象参数测定仪器，如温度、湿度、气压、风向和风速、太阳幅射热等测定装置，以及作计算和控制用的电子计算机及其外用设备，数据输出装置。此外，还有各种附属装置。 4．在地面大气自动监测站内，一般装备哪几种污染组分自动监测仪? 答：仪器类型由监测目的，即计划测定的污染物种类而决定。最重要的有：SO
2、NO、NO
2、O
3、H2S、CO、CO
2、CH
4、碳氢化物、TSP、PM10 和降尘浓度及其酸碱性等。一般监测站的监测项目，都是以测定最常见的污染物二氧化硫和PM10或TSP为基础，再根据实际情况配备测定其他项目的仪器。 5．遥感技术与传统的监测方法相比较有哪些突出的优点？
答：遥感技术作为一种监测技术，其高空监测、大面积、多波段、多时相的特点得到人们的重视，将遥感引入环境科学，把它作为环境监测的手段，可以弥补环境监测目前的不足。（1）提高监测工作的广度和质量，节省人力、财力，提高效率；（2）遥感信息作为重要的信息源，为区域地理环境研究从定性到定量、从静态到动态、从过程到模式的转化和发展，提供了条件；（3）遥感技术的应用范围很广，遥感技术可广泛应用于资源凋查、环境监测、自然灾害防御监测等领域，还广泛应用于农业、地质、海洋研究、洪水监测等许多方面。
6．“3S”技术有何特点？
答：包括地理信息系统技术、遥感技术和全球卫星定位技术。利用“3S”技术对环境进行监测。可获取生态环境变化的基本数据和图象资料，提供沙漠化进程、土地盐渍化和水土流失的情况、生态环境恶化状况以及工业污水和生活污水对水体的污染、石油对海洋的污染等基本状况和发展程度的数据和资料，为环境管理与治理进行科学决策提供了依据。
7．遥感监测技术可以细分为哪些不同的种类？分别用于监测什么对象？
答;（1）水质污染遥感技术，应用在海洋赤潮监测、湖泊水质监测、河流无机物污染监测、水体叶绿素含量监测、海洋石油泄露污染监测。（2）城市生态环境遥感技术。应用在大气污染物监测、城市扩展动态监测、城市绿化动态监测、土地利用动态变化、城市热岛现象。（3）全球环境变化遥感技术。应用在气象预报、土地沙漠化、土地盐碱化、土壤湿度、地表辐射温度、海洋叶绿素等。（4）自然灾害监测预报。应用在洪涝灾害、沙尘暴灾害、森林及草原火灾、干害等。
8．你认为遥感监测技术是否终将会取代现有的环境监测方法，理由是什么？
答：遥感监测技术终将会取代现有的环境监测方法。以人工监测为主要手段，建立在对测定对象间断地、定时、定点局部的分析结果，已不能适应及时、准确、全面地反映环境质量动态和污染源动态变化的要求。随着科学技术的进步，环境监测技术迅速发展，仪器分析，计算机控制等现代化手段在环境监测中得到了广泛应用，各种连续监测系统相继问世，环境监测从间断性监测逐步过度到连续性监测。
![《环境监测》第三版知识要点总结[版]](/templates/pc/static/images/icon_word.2.png){kind=icon}
