《环境监测》课程教案
1 《环境监测》课程教案
《环境监测》教案 Chapter1绪论 教学目的 使学生了解“环境监测”的课程性质、与大气污染控制工程、水污染控制工程、环境评价 及其他相关的环境化学、环境地学、环境工程学课程关系、为什么要学习“环境监测”以及 如何才能学好“环境监测”:认识“环境监测”这门课程的重要性。 教学重点 ①环境监测的内涵与研究对象:②环境监测的理论意义和现实意义;③环境监测的研 究方法 教学方法 课内教学2个学时 环境监测课程的学习导航 明确环境监测的内容坚持环境标准熟练掌握实验操作技能重视环境监测的质 量控制 讲授提纲 1.1环境监测的目的与分类 1.1.1环境监测的目的 (1)掌握污染物的来源、扩撒、迁移、反应、转化,了解污染物对环境质量的影响程度, 并在此基础上,对环境污染作出预测、预报和预防 (2)了解和评价环境质量的过去、现在和将来,掌握其变化规律。 (3)收集环境背景数据、积累长期监测资料,为制订和修订各类环境标准、实施总量控 制、目标管理提供依据 (4)实施准确可靠的污染监测,为环境执法部门提供执法依据 (5)不断改革和更新监测方法与手段,为实现环境保护和可持续发展提供可靠的技术保 障 1.1.2环境监测的分类
2 《环境监测》教案 Chapter 1 绪论 教学目的 使学生了解“环境监测”的课程性质、与大气污染控制工程、水污染控制工程、环境评价 及其他相关的环境化学、环境地学、环境工程学课程关系、为什么要学习“环境监测”以及 如何才能学好“环境监测”；认识“环境监测”这门课程的重要性。 教学重点 ①环境监测的内涵与研究对象； ②环境监测的理论意义和现实意义； ③环境监测的研 究方法。 教学方法 课内教学 2 个学时。 环境监测课程的学习导航 明确环境监测的内容 坚持环境标准 熟练掌握实验操作技能 重视环境监测的质 量控制 讲授提纲 1.1 环境监测的目的与分类 1.1.1 环境监测的目的 （1）掌握污染物的来源、扩撒、迁移、反应、转化，了解污染物对环境质量的影响程度， 并在此基础上，对环境污染作出预测、预报和预防。 （2）了解和评价环境质量的过去、现在和将来，掌握其变化规律。 （3）收集环境背景数据、积累长期监测资料，为制订和修订各类环境标准、实施总量控 制、目标管理提供依据。 （4）实施准确可靠的污染监测，为环境执法部门提供执法依据。 （5）不断改革和更新监测方法与手段，为实现环境保护和可持续发展提供可靠的技术保 障。 1.1.2 环境监测的分类
按监测介质分类: 大气污染监测、水质污染监测、土壤和固废监测、生物污染监测、生态监测、物理污染 监测; 二.按监测目的分类: 1.监视性监测(例行监测、常规监测) 是指按照预先布置好的网点对指定的有关项目进行定期的、长时间的监测,包括对污染 源的监督监测和环境质量监测,以确定环境质量及污染源状况,评价控制措施的效果、衡量 环境标准实施情况和环境保护工作的进展。这是监测工作中量最大面最广的工作,是纵向指 令性任务,是监测站第一位的工作,其工作质量是环境监测水平的主要标志 2.特定目的监测(特例监测、应急监测) 1)污染事故监测:在发生污染事故时及时深入事故地点进行应急监测,确定污染物的 种类、扩散方向、速度和污染程度及危害范围,査找污染发生的原因,为控制污染事故提供 科学依据。这类监测常采用流动监测(车、船等)、简易监测、低空航测、遥感等手段 (2)纠纷仲裁监测:主要针对污染事故纠纷、环境执法过程中所产生的矛盾进行监测, 提供公证数据 (3)考核验证监测:包括人员考核、方法验证、新建项目的环境考核评价、排污许可 证制度考核监测 三同时”项目验收监测、污染治理项目竣工时的验收监测。 (4)咨询服务监测:为政府部门、科研机构、生产单位所提供的服务性监测。为国家 政府部门制订环境保护法规、标准、规划提供基础数据和手段。如建设新企业应进行环境影 响评价,需要按评价要求进行监测。 3.研究性监测(科研监测) 是针对特定目的科学研究而进行的高层次监测,是通过监测了解污染机理、弄清污染物 的迁移变化规律、硏究环境受到污染的程度,例如环境本底的监测及硏究、有毒有害物质对 从业人员的影响研究、为监测工作本身服务的科研工作的监测(如统一方法和标准分析方法 的研究、标准物质研制、预防监测)等。这类研究往往要求多学科合作进行。 1.2环境监测特点和监测技术概述 1.2.1环境监测的发展 环境监测网络目前,国内外关于监测网络的建立大致有两种类型。一是要素型 即按不同环境要素来建立监测网络,如美国国家环保局的监测网络即为此种类型。二是管 理型,即按行政管理体系建立网络,我国环境保护系统的监测网络即为此种类型 、环境自动监测 1.22环境污染和环境污染监测的特点 1.2.3环境监测技术概述 化学分析法
3 一 . 按监测介质分类 ： 大气污染监测、水质污染监测、土壤和固废监测、生物污染监测、生态监测、物理污染 监测； 二 . 按监测目的分类： 1. 监视性监测 （例行监测、常规监测） 是指按照预先布置好的网点对指定的有关项目进行定期的、长时间的监测，包括对污染 源的监督监测和环境质量监测，以确定环境质量及污染源状况，评价控制措施的效果、衡量 环境标准实施情况和环境保护工作的进展。这是监测工作中量最大面最广的工作，是纵向指 令性任务，是监测站第一位的工作，其工作质量是环境监测水平的主要标志。 2. 特定目的监测（特例监测、应急监测） (1) 污染事故监测 ：在发生污染事故时及时深入事故地点进行应急监测，确定污染物的 种类、扩散方向、速度和污染程度及危害范围，查找污染发生的原因，为控制污染事故提供 科学依据。这类监测常采用流动监测（车、船等）、简易监测、低空航测、遥感等手段。 （2） 纠纷仲裁监测 ：主要针对污染事故纠纷、环境执法过程中所产生的矛盾进行监测， 提供公证数据。 （3） 考核验证监测 ：包括人员考核、方法验证、新建项目的环境考核评价、排污许可 证制度考核监测、 “ 三同时 ” 项目验收监测、污染治理项目竣工时的验收监测。 （4） 咨询服务监测 ：为政府部门、科研机构、生产单位所提供的服务性监测。为国家 政府部门制订环境保护法规、标准、规划提供基础数据和手段。如建设新企业应进行环境影 响评价，需要按评价要求进行监测。 3. 研究性监测（科研监测） 是针对特定目的科学研究而进行的高层次监测，是通过监测了解污染机理、弄清污染物 的迁移变化规律、研究环境受到污染的程度，例如环境本底的监测及研究、有毒有害物质对 从业人员的影响研究、为监测工作本身服务的科研工作的监测（如统一方法和标准分析方法 的研究、标准物质研制、预防监测）等。这类研究往往要求多学科合作进行。 1.2 环境监测特点和监测技术概述 1.2.1 环境监测的发展 一、 环境监测网络 目前，国内外关于监测网络的建立大致有两种类型。 一是要素型， 即按不同环境要素来建立监测网络，如美国国家环保局的监测网络即为此种类型。 二是管 理型，即按行政管理体系建立网络，我国环境保护系统的监测网络即为此种类型。 二、环境自动监测 1.2.2 环境污染和环境污染监测的特点 1.2.3 环境监测技术概述 一、化学分析法
是以特定的化学反应为基础的分析方法,分重量分析法和容量分析法两类。 重量法操作麻烦,对于污染物浓度低的,会产生较大误差,它主要用于大气中总悬浮颗粒、 降尘量、烟尘、生产性粉尘及废水中悬浮固体、残渣、油类、硫酸盐、二氧化硅等的测定 随着称量工具的改进,重量法得到进一步发展。例如,近几年用微量测重法测定大气飘尘和 空气中的汞蒸汽等。容量法具有操作方便、快速、准确度高、应用范围广、费用低的特点, 在环境监测中得到较多应用,但灵敏度不够高,对于测定浓度太低的污染物,也不能得到满 意的结果。它主要用于水中的酸碱度、NH3-N、CO、BOD、D、Cr6+、硫离子 氰化物、氯化物、硬度、酚等的测定,及废气中铅的测定。 仪器分析法 是以光的吸收、辐射、散射等性质为基础的分析方法,主要有以下几种 光谱法:主要包括可见分光光度法、紫外分光光度法、红外光谱法、原子吸收光谱法 原子发射光谱法、X-荧光射线分析法、荧光分析法、化学发光分析法等。 电化学分析法:包括极谱法、溶出伏安法、电导分析法、电位分析法、离子选择电极 法、库仑分析法等 色谱分析法:包括气相色谱法、高效液相色谱法、薄层色谱法、离子色谱法、色谱 质谱联用技术等 三、生物技术 利用植物和动物在污染环境中所产生的各种反映信息来判断环境质量的方法。是一种最 直接的方法。包括生物体内污染物含量测定,观察生物在环境中受伤害状况、生物的生理生 化反应、生物种类和群落结构变化等。 1.3环境标准 1.3.1环境标准的分类和分级 环境标准( environmental standards)定义:环境标准就是为了保护人群健康,防治 环境污染,合理利用资源,促进经济发展,依据环境保护法和有关政策,对环境中有害成 分含量及其排放源规定的限量阈值和技术规范。 环境标准是我国环境保护法体系中一个独立的、特殊的、极重要的组成部分 1.环境标准的分类 (1)环境质量标准为了保护人类健康,维持生态良性平衡和保障社会物质财富,并考虑 技术条件,对环境中有害物质和因素所作的限制性规定。它是制订环境政策的目标和环境管 理工作的依据,也是制订污染物的控制标准的依据,是评价我国各地环境质量的标尺和准绳
4 是以特定的化学反应为基础的分析方法，分重量分析法和容量分析法两类。 重量法 操作麻烦，对于污染物浓度低的，会产生较大误差，它主要用于大气中总悬浮颗粒、 降尘量、烟尘、生产性粉尘及废水中悬浮固体、残渣、油类、硫酸盐、二氧化硅等的测定。 随着称量工具的改进，重量法得到进一步发展。例如，近几年用微量测重法测定大气飘尘和 空气中的汞蒸汽等。 容量法 具有操作方便、快速、准确度高、应用范围广、费用低的特点， 在环境监测中得到较多应用，但灵敏度不够高，对于测定浓度太低的污染物，也不能得到满 意的结果。它主要用于水中的酸碱度、 NH 3 -N 、 COD 、 BOD 、 DO 、 Cr 6+ 、硫离子、 氰化物、氯化物、硬度、酚等的测定，及废气中铅的测定。 二、 仪器分析法 是以光的吸收、辐射、散射等性质为基础的分析方法，主要有以下几种： 光谱法： 主要包括可见分光光度法、紫外分光光度法、红外光谱法、原子吸收光谱法、 原子发射光谱法、 X-荧光射线分析法、荧光分析法、化学发光分析法等。 电化学分析法： 包括极谱法、溶出伏安法、电导分析法、电位分析法、离子选择电极 法、库仑分析法等。 色谱分析法： 包括气相色谱法、高效液相色谱法、薄层色谱法、离子色谱法、色谱 - 质谱联用技术等 。 三、 生物技术 利用植物和动物在污染环境中所产生的各种反映信息来判断环境质量的方法。是一种最 直接的方法。包括生物体内污染物含量测定，观察生物在环境中受伤害状况、生物的生理生 化反应、生物种类和群落结构变化等。 1.3 环境标准 1.3.1 环境标准的分类和分级 环境标准 (environmental standards) 定义：环境标准就是为了保护人群健康 , 防治 环境污染，合理利用资源，促进经济发展，依据环境保护法和有关政策 , 对环境中有害成 分含量及其排放源规定的限量阈值和技术规范。 环境标准是我国环境保护法体系中一个独立的、特殊的、极重要的组成部分。 1. 环境标准的分类 （1）环境质量标准 为了保护人类健康，维持生态良性平衡和保障社会物质财富，并考虑 技术条件，对环境中有害物质和因素所作的限制性规定。它是制订环境政策的目标和环境管 理工作的依据，也是制订污染物的控制标准的依据，是评价我国各地环境质量的标尺和准绳
(2)污染物排放标准为实现环境质量目标,结合经济技术条件和环境特点,对排入环 境的有害物质或有害因素所作的控制规定。控制标准是实现环境质量目标的手段,作用在于 直接控制污染源,以达到防止环境污染的目的。 3)环境基础标准在环境保护工作范围内,对有指导意义的符号、指南、导则等的规定, 是制订其它环境标准的基础及技术依据。所以环境基础标准要积极采用国际标准和国外先进 标准,逐步做到与国际标准基本一致。 4)环境方法标准在环境保护工作范围内以全国普遍适用的试验、检查、分析、抽样、 统计、作业等方法为对象而制订的标准。 5)环境标准物质标准是在环境保护工作中,用来标定仪器、验证测量方法,进行量值 传递或质量控制的材料或物质,对这类材料或物质必须达到的要求所作的规定。 它是检验方法标准是否准确的主要手段。 (6)环保仪器、设备标准为了保证污染治理设备的效率和环境监测数据的可靠性和可比 性,对环保仪器、设备的技术要求所作的规定。 2.环境标准的分级 我国的环境标准分为国家环境标准(包括行业标准)和地方环境标准二级 (1)国家环境标准 (2)国家环境保护行业标准 (3)地方环境标准 1.3.2环境质量标准 1.环境空气质量标准(GB3095-1996) 该标准从1996年10月1日起在全国实施 2.地表水环境质量标准(GB3838-2002) 地表水环境质量标准适用于江、河、湖泊、水库等具有使用功能的地表水水域。 13.3污染物排放标准 1.大气污染物综合排放标准GB16297-1996 2.污水综合排放标准GB8978-1996
5 （2）污染物排放标准 为实现环境质量目标，结合经济技术条件和环境特点，对排入环 境的有害物质或有害因素所作的控制规定。控制标准是实现环境质量目标的手段，作用在于 直接控制污染源，以达到防止环境污染的目的。 （3）环境基础标准 在环境保护工作范围内，对有指导意义的符号、指南、导则等的规定， 是制订其它环境标准的基础及技术依据。所以环境基础标准要积极采用国际标准和国外先进 标准，逐步做到与国际标准基本一致。 （4）环境方法标准 在环境保护工作范围内以全国普遍适用的试验、检查、分析、抽样、 统计、 作业等方法为对象而制订的标准。 （5）环境标准物质标准 是在环境保护工作中，用来标定仪器、验证测量方法，进行量值 传递 或质量控制的材料或物质，对这类材料或物质必须达到的要求所作的规定。 它是检验方法标准是否准确的主要手段。 （6）环保仪器、设备标准 为了保证污染治理设备的效率和环境监测数据的可靠性和可比 性，对环保仪器、设备的技术要求所作的规定。 2. 环境标准的分级 我国的环境标准分为国家环境标准（包括行业标准）和地方环境标准二级。 （1）国家环境标准 （2）国家环境保护行业标准 （3）地方环境标准 1.3.2 环境质量标准 1. 环境空气质量标准（ GB3095-1996 ） 该标准从 1996 年 10 月 1 日起 在全国实施。 2. 地表水环境质量标准（ GB3838-2002 ） 地表水环境质量标准适用于江、河、湖泊、水库等具有使用功能的地表水水域。 1.3.3 污染物排放标准 1. 大气污染物综合排放标准 GB16297-1996 2. 污水综合排放标准 GB8978-1996
(1)本标准按污水污水排放去向,分年规定了69种水污染物最高允许排放浓度及部分行 业最高允许排水量 (2)除了有特殊规定的以外,其他水污染物排放均执行本标准 (3)标准分级见课本P24 (4)标准限值 (5)总量控制 ①工业污水污染物最高允许排放负荷 ②某污染物最高允许年排放总量 习题与思考题 1)环境污染的特点可归纳为哪几个方面 环境污染是各种因素本身及相互作用的结果,同时,环境污染还受社会评价的而具有 社会性。它的特点可归纳为:时间分布性:污染物的排放量和污染因素的强度随时间而变 化。空间分布性:污染物和污染因素进入环境后,随着水和空气的流动而被稀释扩散。不 同污染物的稳定性和扩散速度与污染物心智有关,因此,不同空间位置上污染物的浓度和强 度分布是不同的。污染物与污染含量(或污染因素强度)的关系:有害物质引起毒害的量与 其无害的自然本地值之间存在一界限(放射性和噪声的强度也有同样情况)。所以,污染因 素对环境的危害有一阈值。对阈值的研究,是判断环境污染及污染程度的重要依据,也是制 定环境标准的科学依据。污染因素的综合效应:环境是一个复杂体系,必须考虑各种因素 的综合效应。从传统毒理学观点分析,多种污染物同存在对人或生物体的影响有以下几种情 况:单独作用、相加作用、相乘作用和拮抗作用。环境污染的社会评价:环境污染的社会 评价是与社会制度、文明程度、技术经济发展水平、民族的风俗习惯、哲学、法律等问题有 关 2)单依据某一时、某一点的监测数据能否正确表述某一地区的环境质量?环境中安 排采样时间、采样频率和布设采样点的主要依据及获得代表性数据的基础是什么?为什么 要对监测数据进行分析? 由于污染物浓度在时间和空间分布的不均匀性,单依据某一时、某一点的监测数据无法 正确表述某一地区的环境质量;污染物的时空间分布(不均匀)性是在环境监测中安排采 样时间、采样频率和布设采样点的主要依据及获得代表性数据的基础。必须依据污染物时间、 空间分布不均性特点,科学地制定监测计划(包括网、点设置、监测项目、采样频率等) 然后对监测数据进行统计分析,才能获得到较全面客观的评述
6 （1）本标准按污水污水排放去向，分年规定了 69 种水污染物最高允许排放浓度及部分行 业最高允许排水量。 （2）除了有特殊规定的以外，其他水污染物排放均执行本标准。 （3）标准分级见课本 P24 。 （4）标准限值 （5）总量控制 ① 工业污水污染物最高允许排放负荷 ② 某污染物最高允许年排放总量 习题与思考题 1) 环境污染的特点可归纳为哪几个方面: 环境污染是各种因素本身及相互作用的结果，同时，环境污染还受社会评价的而具有 社会性。它的特点可归纳为： 时间分布性 ：污染物的排放量和污染因素的强度随时间而变 化。 空间分布性： 污染物和污染因素进入环境后，随着水和空气的流动而被稀释扩散。不 同污染物的稳定性和扩散速度与污染物心智有关，因此，不同空间位置上污染物的浓度和强 度分布是不同的。 污染物与污染含量(或污染因素强度)的关系：有害物质引起毒害的量与 其无害的自然本地值之间存在一界限（放射性和噪声的强度也有同样情况）。所以，污染因 素对环境的危害有一阈值。对阈值的研究，是判断环境污染及污染程度的重要依据，也是制 定环境标准的科学依据。 污染因素的综合效应： 环境是一个复杂体系，必须考虑各种因素 的综合效应。从传统毒理学观点分析，多种污染物同存在对人或生物体的影响有以下几种情 况：单独作用、相加作用、相乘作用和拮抗作用。 环境污染的社会评价：环境污染的社会 评价是与社会制度、文明程度、技术经济发展水平、民族的风俗习惯、哲学、法律等问题有 关。 2) 单依据某一时、某一点的监测数据能否正确表述某一地区的环境质量？ 环境中安 排采样时间、采样频率和布设采样点的主要依据及获得代表性数据的基础是什么？ 为什么 要对监测数据进行分析？ 由于污染物浓度在时间和空间分布的不均匀性，单依据某一时、某一点的监测数据无法 正确表述某一地区的环境质量； 污染物的时空间分布（不均匀）性是在环境监测中安排采 样时间、采样频率和布设采样点的主要依据及获得代表性数据的基础。必须依据污染物时间、 空间分布不均性特点，科学地制定监测计划（包括网、点设置、监测项目、采样频率等）； 然后对监测数据进行统计分析，才能获得到较全面客观的评述
教 研室意见院系部意 教研室主任签字 年月日 院(系、部)签字 年月日 教 务 教务处签字 见
7 教 研 室 意 见 教研室主任签字： 年 月 日 院 系 部 意 见 院（系、部）签字： 年 月 日 教 务 处 意 见 教务处签字：
年月
8 年 月 日