题型:选择10分,填空15分简答50分;
计算10分论述15分。
1.环境监测含义,环境监测的主要任务是什么?
答:环境监测含义:对描述环境质量的各要素进行鉴定和测试。主要任务有:①对环境中各项要素进行经常性监测,掌握和评价环境质量状况及发展趋势;②对各个有关单位排放污染物的情况进行监视性监测;③为政府部门执行各项环境法规、标准,全面展开环境监测技术的发展的监测数据和资料;④开展环境监测技术研究,促进环境监测技术的发展。
2.环境监测有何特点与作用?
特点:综合性、连续性、追踪性
作用:环境监测在正确认识环境质量,解决现存或潜在的环境问题,改善生活环境和生态环境,协调人类和环境的关系,最终实现人类的可持续发展中起着举足轻重的作用。
3.简述环境监测的目的与类型。
答:目的:①评价环境质量 ②为监督管理控制污染服务 ③预测预报环境质量 ④制定环境法规标准规划
类型:按监测目的分类:1)监视性监测(例行监测、常规监测) 2)特定目的监测(特例或应急)3)研究性监测 4)工程性监测。
据监测介质对象分:水、气、土、生物、固体废物、噪声、放射性卫生。
据专业部门分:气象、卫生、资源
4.试分析我国环境标准体系关系?哪几类环境标准?哪些标准有国家级标准?分级如何?
答:我国的环境标准体系——六类两级标准。六类是环境质量标准、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、环保仪器设备标准。两级是国家环境标准和地方环境标准。
六类标准中的环境质量标准、污染物控制标准和环境方法标准均有地方级标准。 关系
(1)是(2)的依据;
(2)是(1)的措施手段;
(3)是(1)(2)(4)总原则程序方法;
(4)是(1)(2)技术依据;
(5)(6)是(1)(2)技术依据。
5. 我国地表水环境质量标准是如何划分?保护目标?
地面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。具有特定功能的水域,执行相应的专业用水水质标准。水域功能分类:
依据地表水水域使用目的和保护目标,将其划分为五类
Ⅰ类 主要适用于源头水、国家自然保护区。
Ⅱ类 主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵区等。 Ⅲ类 主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区。 Ⅳ类 主要适用于一般工业用水及人体非接触的娱乐用水区。
Ⅴ类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。同一水域兼有许多类功能的,依最高功能划分类别。有季节性功能的,可分季节划分类别。
6. 制定环境标准应遵循什么原则与依据?
1.有充分的科学依据。
2.技术先进,经济合理。
3.与有关标准规范制度协调配套。
4.积极采用或等效采用国际标准。
7.在环境监测中为什么要实行优先监测?如何实现优先监测? 环境优先污染物
答:由于环境污染物种类繁多,不管出于何种目的,人们不可能也没有必要对每一种污染物都制定标准进行监测,只能将潜在危险性大、在环境中出现频率高、残留高、有成熟监测方法、样品有广泛代表性的污染物确定为优先监测目标,实施优先监测。
1) 对污染物性质作全面分析,从中选出影响面广,持续时间长,不易或不能被微生物所分解而且能让动植物发生病变的物质作为日常例行监测,具有生物累积性,三致物质,毒性较大的数量大的优先监测。
2) 需要监测的项目,必须有可靠的检测手段,并保证能获得满意的监测结果。
3) 监测结果具有可比较的标准或能作出正确的解释和判断。否则监测结果陷入盲目性。
8. 第一类污染物、第二类污染物区别、第一类第二类污染物取样点位置
答:第一类污染物是指能在环境或动植物内蓄积,对人体健康产生长远不良影响的污染物。含有此类有害污染物的污水或废水,不分行业和污水排放方式,也不分受纳水体的功能类别,一律在车间或车间处理设施排出口取样,其最高允许排放浓度必须符合该标准中已列出的 “第一类污染物最高允许排放浓度”的规定。第二类污染物是指长远影响小于第一类的污染物,在排污单位排出口采样,其 最高允许排放浓度必须符合该标准中列出的“第二类污染物最高允许排放浓度”的规定。
1.监测分析方法类型(按照原理,按照层次分),各方法优缺点。
按原理可分为化学分析、仪器分析、生物监测法、自动监测系统及遥感遥测技术 化学分析法: 以化学反应为基础的分析方法,分为重量分析和滴定分析。
1.重量分析:它是将待测物以沉淀的形式析出,经过滤烘干称量计算出含量。准确度高,但操作麻烦,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、油类等的测定。
2.滴定分析:待测物含量必须≥1%。它包括酸碱、络合、沉淀、氧化还原滴定法。 主要用于水中NH3-N 、COD 、BOD 、DO 、Cr6+、硫离子、氰化物、氯化物、硬度、酚等的测定。
仪器分析法:是利用被测物质的物理或物理化学性质来进行分析的方法。(如:光学、电化学特性等,)由于该法一般需精密的仪器,因此叫仪器分析法。包括:1. 光学分析法;2. 电化学分析法;3. 色谱分析法;4. 质谱分析法;5.放射化学分析法;6.专项分析仪器 生物监测法
2.名词解释:吸光度,吸收曲线,标准曲线
⑴吸光度:是指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度 与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的以10为底的对数
⑵吸收曲线:表明吸光物质溶液对不同波长的光的吸收能力不同的曲线
⑶标准曲线:是指通过测定一系列已知组分的标准物质的某理化性质,而得到的性质的数值曲线。
3.何为标准曲线法和标准加入法,有何不同?适用情况?
标准曲线法:配置含不同浓度待测元素的系列标准溶液,分别测其吸收值,以扣除空白值后的吸收值与浓度绘制工作曲线。在同样操作条件下测定试样的吸收值,从标准曲线中差的试样溶液的浓度。
标准加入法:取四份相同体积的试样溶液,从第二分期按比例加入不同量的待测元素的标准
溶液,稀释至一定体积,分别测的吸收值。以吸光度对加入的标准溶液浓度作图,得到一条不通过原点的直线,外延此直线与横坐标交于C 点,读数即为试样溶液中待测元素的浓度值。 区别:①标准曲线法可在样品很多的时候使用,先做出曲线,然后从曲线上找点,那样方便, 标准加入法,适合数量少的时候用
②标准曲线法有较大误差,不如标准样品法,标准样品法根据需要可以选择内加和外置。 4.标准分析方法中选定的分光光度法,为什么都有一个规定的上、下限?
在分光光度法测定时,当测定浓度低于测定下限时,受方法灵敏度限制,不能检出;当测定浓度高于测定上 限 时,吸光度 与 浓 度 不 具 有 线 性 关 系,所以无法 准 确 检 出。所以标准方法必须有一个上、下限。同时规定上、下限,也是为了保证方法测定条件的一致性。
5. 色谱与质谱有何区别?
色谱是根据混合物在互不相容的两相中吸附能力分配系数或其他亲和作用差异为分离依据,当待测混合物随流动相移动速度不同而分离,从而定性定量分析。
质谱是试样在离子源中电离成各种带正电荷的离子,被电场加速,形成粒子束进入质量分析器,各离子按质量,电荷比大小顺序分离形成质谱再检测可作定性定量分析。
(巩固练习)
1. 误差 偏差 标准偏差 平行性 灵敏度 准确度 等基本概念
误差:测量值与真实值之间的差异
偏差:个别测定值Xi 与多次测定均值的偏离。
标准偏差:
平行性: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。
灵敏度 :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。
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。
2、质量控制图是怎样组成的?它有何作用?试述质控图的绘制及使用方法。
答:质量控制图通常由一条中心线和上、下控制限,上、下警告限及上、下辅助线组成。 作用:环境监测中日常监测数据的有效性检验,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。
绘制:控制样品的浓度和组成,使其尽量与环境样品相似,用同一方法在一定时间内(例如每天分析一次平行样) 重复测定,至少累积20个数据(不可将20个重复实验同时进行,或一天分析二次或二次以上) ,按下列公式计算总均值、标准偏差、平均极差等。
以测定顺序为横坐标,相应的测定值为纵坐标作图。同时作有关控制线。
中心线——以总均数 估计 ;
上、下控制限——按总均值绘制;
上、下警告限——按绘制;
上、下辅助线——按值绘制。
在绘制控制图时,落在 范围内的点数应约占总点数的68%。若少于50%,则分布不合适,此图不可靠。若连续7点位于中心线同一例,表示数据失控,此图不适用。控制图绘制后,应标明绘制控制图的有关内容和条件,如测定项目、分析方法、溶液浓度、温度、操作人员和绘制日期等。
控制图的使用方法:根据日常工作中该项目的分析频率和分析人员的技术水平,每间隔适当时间,取两份平行的控制样品,随环境样品同时测定,对操作技术较低的人员和测定频率低的项目,每次都应同时测定控制样品,将控制样品的测定结果( )依次点在控制图上,根据下列规定检验分析过程是否处于控制状态。
(1) 如此点在上、下警告限之间区域内, 则测定过程处于控制状态, 环境样品分析结果有效;
(2) 如果此点超出上、下警告限, 但仍在上、下控制限之间的区域内, 提示分析质量开始变劣, 可能存在“失控', 倾向, 应进行初步检查, 并采取相应的校正措施:
(3) 若此点落在上、下控制限之外, 表示测定过程“失控", 应立即检查原因, 予以纠正。环境样品应重新测定;
(4) 如遇到7点连续上升或下降时(虽然数值在控制范围之内), 表示测定有失去控制倾向, 应立即查明原因, 予以纠正;
(5) 即使过程处于控制状态, 尚可根据相邻几次测定值的分布趋势, 对分析质量可能发生的问题进行初步判断。当控制样品测定次数累积更多以后, 这些结果可以和原始结果一起重新计算总均值、标准偏差, 再校正原来的控制图。
3、何为空白试验,测定空白值有何意义?
答:指除用水代替样品外,其他所加试剂和操作步骤均与样品测定完全相同的操作过程。目的是检验水和试剂的纯度。
4. 何谓准确度?怎样评价准确度的高低?如何控制?它有何作用?
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; 作用:反应分析方法或测量系统存在的系统误差和随机误差两者的综合指标。
5、何谓精密度?
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;
6.为什么环境监测中要开展质量保证工作?对监测数据有哪些质量要求?
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。
环境监测数据应该具有代表性、完整性、准确性、精密性和可比性。
代表性:在有代表性时间、地点同时,并据确定的目的获得典型环境数据的特性; 完整性:按预期计划取得有系统的、周期性或连续的环境数据特性。
准确性:与客观环境的接近程度。
精密性:按监测结果具有良好的平行性、重复性和再现性。
可比性:与不同时空的数据具可比性、一致性。
科学性:对监测数据综合分析方法、对环境问题所作结论要科学。
7. 何为有效数字,有效数字修约规则 运算规则
有效数字:指数据中所有的准确数字和数据和最后一位可疑数字,它们都是实际能测量到的
数字。
修约原则:四舍六入五考虑,五后非零则进一,五后皆零视奇偶,五前为偶应舍去,五前为奇则进一。
(巩固练习)
1、简述监测方案的制订的基本过程并以河流为例说明如何设置监测断面和采样点?
答:监测方案的制定:收集基础资料; 监测断面和采样点的布设;采样时间 和采样频率的确定;采样及监测技术 的选择;结果表达、质量保证及实施 计划。 河流的监测断面应至少布设三个监测 断面,对照断面、控制断面和削减断 面。 (1)对照断面:布设在排污口的上游, 了解流入监测河段前的水体水质状 况。 (2)控制断面:一般布设在排污口的 下游 500—1000 米处,了解污染源对 河段水质的影响。 (3)削减断面:布设在城市或工业区 最后一个排污口下游1500 米以外处, 了解河段的自净能力。 采样点的布设数量应根据水宽、水深 和有无间温层等具体条件确定。当水 面宽≤50m 时,只设一条中泓垂线; 水面宽50~100m 时,左右近岸有明显 水流处各设一条垂线;水面宽>100m 时,设左、右、中三条垂线,如证明 断面水质均匀时,可仅设中泓垂线。 在一条垂线上,当水深≤5m时,只在 水面下0.5m 处设一个采样点;水深不 足1m 时,在1/2 水深处设采样点;水 深5~10m 时,在水面下0.5m 和河底 以上0.5m 处各设一个采样点;水深> 10m时,设三个采样点,即水面下0.5m 处、河底以上0.5m 处及1/2 水深处各 设一个采样点。
2、流经大中城市的河段,一般应设置几种断面,各在什么位置设置,并说明其作用。 答:入境断面:反映水系进入城市前的水质状况,设在水系经本区域且尚未受到本区域污染源影响;控制断面:为了解水环境受污染程度及其变化情况的断面,设在排污区下游500-1000m ,河水与污水基本混合区;消减断面:了解经稀释和扩散自净后河流水质情况,最后一个排污口下游1500m 处;出境断面:反映水系进入下一行政区域前的水质,设在本区域最后的污水排放口下游,污水与河水已基本混均并尽可能靠近水系出境处。
3. 环境监测全过程的一般程序是什么?
答:现场调查,监测计划设计,优化布点,样品采集,运送保存,分析测试,数据处理,综合评价。
4、水样有几种类型,各适用于什么情况?
答:瞬时水样:适用于水体流量和污染物浓度都相对稳定的水体;
定时水样:用于污染源在某段时间内污染物排放情况的调查监测;
平均混合水样:适用于废水流量在某段时间内相对恒定,但水质有变化的水样的采集;
平均比例混合水样:适用于水量和水质均有变化的水样
流量比例混合水样:适用于水量和水质均不稳定的污染源样品的自动采集 等时综合水样:适用于多支流河流,多个排污口的污水样品的采集。
5、简述水样的消解目的与方法,以及各方法适用范围?
答:目的:破坏有机物,溶解悬浮固体,将各种价态的欲测元素氧化成单一高价态或转变成易分离无机化合物。
方法:(1)湿式消解法:利用各种酸或碱进行消解。
A :硝酸消解法:对于清洁的水样,可用硝酸消解法适用水样;
B 、硝酸-高氯酸消解法 适用水样:含难氧化有机物的水样
C 、硝酸-硫酸(5∶2)消解法: 不适用水样:易生成难溶硫酸盐组分(如铅、钡、锶)的水样。
D、硫酸-磷酸消解法:适用水样:含Fe3+等离子的水样;
E 、硫酸-高锰酸钾(5%)消解法:适用:消解测定汞的水样
F 、多元消解方法:如处理测定总铬的水样时,用硫酸、磷酸和高锰酸钾消解。 G 、碱分解法:适用:当酸体系消解水样易造成挥发组分损失时,可改用碱分解法。
(2)干式消解法(高温分解法)
6. 哪些项目应现场测定?
Ph
7. 水样金属、无机非金属、有机物测定时常用的预处理方法?
消解、蒸馏、挥发
8. 当采集水样保存时间与容器要求?测定金属和无机物时选用什么保存容器?
1、DO 测定经一系列化学操作,使DO 转化为游离碘,最后用Na2S2O3滴定,取100ml 水样,用去0.0250N 的Na2S2O3,4.2ml 求DO 。
解:DO(O2,mg/l)= {1/4MV×10-3×32×103}/(V水×10-3)
=(MV×8×1000)/ V水=(0.0250×4.2×8×1000)/100=8.4mg/l
2、怎样采集测定DO 水样?说明碘量法和电极法测定DO 的原理,怎样消除干扰,各有优缺点?DO 如何固定?
P115
3、水样中氨氮的测定方法有哪些?简述纳氏试剂比色法的基本原理及适用范围?
纳氏试剂比色法、水杨酸分光光度计、电极法、蒸馏滴定法、气象分子吸收光谱法 纳氏试剂比色法:在经絮凝沉淀或蒸馏法预处理的水样中,加入纳氏试剂与氨反应生成黄棕色胶态化合物,该物质在较宽的波长范围内有强烈的吸收。范围:0.025-2.0mg/l
4、总碱度、酚酞碱度、碱度判断
5. 说明COD 和CODMn 测定原理,分别在什么情况下应用?二者在数量上有何联系,为什么?
6. 试述CODcr 的测定过程,并说明测定过程中所加各物质的作用。
7.CODmn 测定过程。
8.. 说明测定BOD5的原理。在BOD5测定时水样为什么要用稀释水稀释?怎样确定稀释比? 答:原理:水样经稀释后,在20℃条件下培养5天,求出培养前后水样中溶解氧含量,二者的差值即为BOD5。稀释的目的:降低有机物的浓度,是整个生化培养过程有足够的溶解氧,提供微生物生存所必备的营养元素,提供废水生化降解足够的活性微生物。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 0.075、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 0.075、0.15 和 0.25,获得三个稀释倍数。
9.BOD5测定过程中消耗溶解氧要求,对培养液的溶解氧有何要求
10. 请简述BOD5、COD 、TOD 、TOC 之间的关系,如何根据TOD 、TOC 关系确定有机物
的类型。
答:(1)数量关系: TOD>CODcr>BOD5、TOD>TOC
(2)氧化率关系:TOD>CODcr>BOD5、TOD 测定氧化率接近100%,CODcr 测定时重铬酸钾氧化率最多可达90%,BOD5测定时只有可生化部分有机物被氧化。
(3)实际应用:
①TOD 、CODcr 和BOD5的关系可反映污水的可生化性,通常认为CODcr/BOD5>0.3时,污水可生化,但BOD5/TOD在反映污水可生化性方面具有更高的可信度,一般认为BOD5/TOD>0.4是易生化的。
②TOD/TOC趋于2.67, 水体主要是含碳有机物
TOD/TOC>4则水中含有较大量的S 、P 有机物
TOD/TOC
11.为什么可以用五天培养法测定BOD? 在BOD5测定过程中,需保证哪些条件?为什么? 答:因为要把可溶性的有机物全部分解至少需要20天,5天BOD 很接近10天、20天BOD 数值,未来测定方便,便用5天培养法。
保证条件:好氧微生物;足够的溶解氧;能被微生物利用的营养物质;适宜的温度;适宜的PH ;不含有毒物质
原因:好氧微生物有足够的氧和营养物质才能生存,然后再继续降解有机物。
12.BOD5计算 DO 计算掌握
13. 挥发酚测定预处理作用?测定方法
8. 针对供水必须采集哪几种水样并进行水质监测?
样品保存,预处理方法、标准基础知识()
1. 测定某水样的BOD5,估计废水的CODcr=500mg/l.分别取废水12.0、24.0、48.0ml 水样用稀释水稀释至1000ml ,用5天培养法测定,测得结果如下,求BOD5。
DO(mg/l) 稀释水 废水取样量(ml )
12.0 24.0 48.0
当日 8.98 8.50 8.35 7.89
第五日 8.80 6.99 3.2 0.23
2. 测定某水样的BOD5,已知CODcr =2000 mg/l,据其值按0.075 0.15 0.25 系数即150倍 300倍 500倍进行稀释,用5天培养法测定,数据如下:
Na2S2O3标液浓度0.0125mol/l.
项目 稀释倍数 取水样体积(ml ) Na2S2O3用量(ml )
当天 5天后
水样150 100 9.26 4.53
300 100 9.25 6.58
500 100 9.24 8.56
空白 0 100 9.28 8.81
试计算水样的BOD5。
解:DO(O2,mg/l)=8×1000×M ×V/V水=0.0125×8×1000V/100=V(Na2S2O3) 据BOD5=[(c1-c2)-(B1-B2)f1]/ f2得
BOD5(1)=[(9.26-4.53)-(9.28-8.81)(149/150)]/ {1/150}=639mg/l;
BOD5(2)=[(9.25-6.58)-(9.28-8.81)(299/300)]/ {1/300}=660mg/l; BOD5(3)=[(9.24-8.56)-(9.28-8.81)(499/500)]/ {1/500}=105mg/l(舍去);
因为500倍稀释后C1(3)=9.24 mg/l;C2(3)=8.56 mg/l;
C1(3)- C2(3)=0.68
3:为比较用双硫腙比色法和冷原子吸收法测定水中的汞含量,由六个合格实验室对同一水样测定,结果如下表所示,问两种测定方法的可比性如何?
方法 1 2 3 4 5 6 ∑
双硫腙比色法 4.07 3.94 4.21 4.02 3.98 4.08
冷原子吸收法 4.00 4.04 4.10 3.90 4.04 4.21
差数x 0.07 -0.1 0.11 0.12 -0.06 - 0.13 0.01
求和X2 0.0049 0.01 0 .0121 0.0144 0.0036 0.0169 0.0619
x i 2=0.0619; 解: x=0.0017,x i =0.01;
(x i ) 22x i - 0.5总体标准偏差s =[]=0.111; n -1
s 0.101样本标准偏差s x ===0.0453; 0.50.5 (n ) (6)
x -0 t ==0.0375; s x
查表t 0.05=2.57; t
4. 用次甲基兰—二氯乙烷光度法测定B ,试由下列数据求出回归方程并检验。 cB/(μg/mL) 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
吸光度/A 0.140 0.160 0.280 0.380 0.410 0.540
∑∑∑∑
t0.01(4)=0.917,γ>t0.01(4),有显著意义而相关,A 与c 有相关性,回归方程有意义。
5. 某监测站利用汞蒸气测量仪测定含汞样品,监测数据如下,请写回归方程。
汞含量
ug (10mL )-1 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0. 25
测汞仪读数
(光密度) 0.010 0.070 0.157 0.228 0.298 0.370
题型:选择10分,填空15分简答50分;
计算10分论述15分。
1.环境监测含义,环境监测的主要任务是什么?
答:环境监测含义:对描述环境质量的各要素进行鉴定和测试。主要任务有:①对环境中各项要素进行经常性监测,掌握和评价环境质量状况及发展趋势;②对各个有关单位排放污染物的情况进行监视性监测;③为政府部门执行各项环境法规、标准,全面展开环境监测技术的发展的监测数据和资料;④开展环境监测技术研究,促进环境监测技术的发展。
2.环境监测有何特点与作用?
特点:综合性、连续性、追踪性
作用:环境监测在正确认识环境质量,解决现存或潜在的环境问题,改善生活环境和生态环境,协调人类和环境的关系,最终实现人类的可持续发展中起着举足轻重的作用。
3.简述环境监测的目的与类型。
答:目的:①评价环境质量 ②为监督管理控制污染服务 ③预测预报环境质量 ④制定环境法规标准规划
类型:按监测目的分类:1)监视性监测(例行监测、常规监测) 2)特定目的监测(特例或应急)3)研究性监测 4)工程性监测。
据监测介质对象分:水、气、土、生物、固体废物、噪声、放射性卫生。
据专业部门分:气象、卫生、资源
4.试分析我国环境标准体系关系?哪几类环境标准?哪些标准有国家级标准?分级如何?
答:我国的环境标准体系——六类两级标准。六类是环境质量标准、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、环保仪器设备标准。两级是国家环境标准和地方环境标准。
六类标准中的环境质量标准、污染物控制标准和环境方法标准均有地方级标准。 关系
(1)是(2)的依据;
(2)是(1)的措施手段;
(3)是(1)(2)(4)总原则程序方法;
(4)是(1)(2)技术依据;
(5)(6)是(1)(2)技术依据。
5. 我国地表水环境质量标准是如何划分?保护目标?
地面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。具有特定功能的水域,执行相应的专业用水水质标准。水域功能分类:
依据地表水水域使用目的和保护目标,将其划分为五类
Ⅰ类 主要适用于源头水、国家自然保护区。
Ⅱ类 主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵区等。 Ⅲ类 主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区。 Ⅳ类 主要适用于一般工业用水及人体非接触的娱乐用水区。
Ⅴ类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。同一水域兼有许多类功能的,依最高功能划分类别。有季节性功能的,可分季节划分类别。
6. 制定环境标准应遵循什么原则与依据?
1.有充分的科学依据。
2.技术先进,经济合理。
3.与有关标准规范制度协调配套。
4.积极采用或等效采用国际标准。
7.在环境监测中为什么要实行优先监测?如何实现优先监测? 环境优先污染物
答:由于环境污染物种类繁多,不管出于何种目的,人们不可能也没有必要对每一种污染物都制定标准进行监测,只能将潜在危险性大、在环境中出现频率高、残留高、有成熟监测方法、样品有广泛代表性的污染物确定为优先监测目标,实施优先监测。
1) 对污染物性质作全面分析,从中选出影响面广,持续时间长,不易或不能被微生物所分解而且能让动植物发生病变的物质作为日常例行监测,具有生物累积性,三致物质,毒性较大的数量大的优先监测。
2) 需要监测的项目,必须有可靠的检测手段,并保证能获得满意的监测结果。
3) 监测结果具有可比较的标准或能作出正确的解释和判断。否则监测结果陷入盲目性。
8. 第一类污染物、第二类污染物区别、第一类第二类污染物取样点位置
答:第一类污染物是指能在环境或动植物内蓄积,对人体健康产生长远不良影响的污染物。含有此类有害污染物的污水或废水,不分行业和污水排放方式,也不分受纳水体的功能类别,一律在车间或车间处理设施排出口取样,其最高允许排放浓度必须符合该标准中已列出的 “第一类污染物最高允许排放浓度”的规定。第二类污染物是指长远影响小于第一类的污染物,在排污单位排出口采样,其 最高允许排放浓度必须符合该标准中列出的“第二类污染物最高允许排放浓度”的规定。
1.监测分析方法类型(按照原理,按照层次分),各方法优缺点。
按原理可分为化学分析、仪器分析、生物监测法、自动监测系统及遥感遥测技术 化学分析法: 以化学反应为基础的分析方法,分为重量分析和滴定分析。
1.重量分析:它是将待测物以沉淀的形式析出,经过滤烘干称量计算出含量。准确度高,但操作麻烦,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、油类等的测定。
2.滴定分析:待测物含量必须≥1%。它包括酸碱、络合、沉淀、氧化还原滴定法。 主要用于水中NH3-N 、COD 、BOD 、DO 、Cr6+、硫离子、氰化物、氯化物、硬度、酚等的测定。
仪器分析法:是利用被测物质的物理或物理化学性质来进行分析的方法。(如:光学、电化学特性等,)由于该法一般需精密的仪器,因此叫仪器分析法。包括:1. 光学分析法;2. 电化学分析法;3. 色谱分析法;4. 质谱分析法;5.放射化学分析法;6.专项分析仪器 生物监测法
2.名词解释:吸光度,吸收曲线,标准曲线
⑴吸光度:是指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度 与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的以10为底的对数
⑵吸收曲线:表明吸光物质溶液对不同波长的光的吸收能力不同的曲线
⑶标准曲线:是指通过测定一系列已知组分的标准物质的某理化性质,而得到的性质的数值曲线。
3.何为标准曲线法和标准加入法,有何不同?适用情况?
标准曲线法:配置含不同浓度待测元素的系列标准溶液,分别测其吸收值,以扣除空白值后的吸收值与浓度绘制工作曲线。在同样操作条件下测定试样的吸收值,从标准曲线中差的试样溶液的浓度。
标准加入法:取四份相同体积的试样溶液,从第二分期按比例加入不同量的待测元素的标准
溶液,稀释至一定体积,分别测的吸收值。以吸光度对加入的标准溶液浓度作图,得到一条不通过原点的直线,外延此直线与横坐标交于C 点,读数即为试样溶液中待测元素的浓度值。 区别:①标准曲线法可在样品很多的时候使用,先做出曲线,然后从曲线上找点,那样方便, 标准加入法,适合数量少的时候用
②标准曲线法有较大误差,不如标准样品法,标准样品法根据需要可以选择内加和外置。 4.标准分析方法中选定的分光光度法,为什么都有一个规定的上、下限?
在分光光度法测定时,当测定浓度低于测定下限时,受方法灵敏度限制,不能检出;当测定浓度高于测定上 限 时,吸光度 与 浓 度 不 具 有 线 性 关 系,所以无法 准 确 检 出。所以标准方法必须有一个上、下限。同时规定上、下限,也是为了保证方法测定条件的一致性。
5. 色谱与质谱有何区别?
色谱是根据混合物在互不相容的两相中吸附能力分配系数或其他亲和作用差异为分离依据,当待测混合物随流动相移动速度不同而分离,从而定性定量分析。
质谱是试样在离子源中电离成各种带正电荷的离子,被电场加速,形成粒子束进入质量分析器,各离子按质量,电荷比大小顺序分离形成质谱再检测可作定性定量分析。
(巩固练习)
1. 误差 偏差 标准偏差 平行性 灵敏度 准确度 等基本概念
误差:测量值与真实值之间的差异
偏差:个别测定值Xi 与多次测定均值的偏离。
标准偏差:
平行性: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。
灵敏度 :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。
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。
2、质量控制图是怎样组成的?它有何作用?试述质控图的绘制及使用方法。
答:质量控制图通常由一条中心线和上、下控制限,上、下警告限及上、下辅助线组成。 作用:环境监测中日常监测数据的有效性检验,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。
绘制:控制样品的浓度和组成,使其尽量与环境样品相似,用同一方法在一定时间内(例如每天分析一次平行样) 重复测定,至少累积20个数据(不可将20个重复实验同时进行,或一天分析二次或二次以上) ,按下列公式计算总均值、标准偏差、平均极差等。
以测定顺序为横坐标,相应的测定值为纵坐标作图。同时作有关控制线。
中心线——以总均数 估计 ;
上、下控制限——按总均值绘制;
上、下警告限——按绘制;
上、下辅助线——按值绘制。
在绘制控制图时,落在 范围内的点数应约占总点数的68%。若少于50%,则分布不合适,此图不可靠。若连续7点位于中心线同一例,表示数据失控,此图不适用。控制图绘制后,应标明绘制控制图的有关内容和条件,如测定项目、分析方法、溶液浓度、温度、操作人员和绘制日期等。
控制图的使用方法:根据日常工作中该项目的分析频率和分析人员的技术水平,每间隔适当时间,取两份平行的控制样品,随环境样品同时测定,对操作技术较低的人员和测定频率低的项目,每次都应同时测定控制样品,将控制样品的测定结果( )依次点在控制图上,根据下列规定检验分析过程是否处于控制状态。
(1) 如此点在上、下警告限之间区域内, 则测定过程处于控制状态, 环境样品分析结果有效;
(2) 如果此点超出上、下警告限, 但仍在上、下控制限之间的区域内, 提示分析质量开始变劣, 可能存在“失控', 倾向, 应进行初步检查, 并采取相应的校正措施:
(3) 若此点落在上、下控制限之外, 表示测定过程“失控", 应立即检查原因, 予以纠正。环境样品应重新测定;
(4) 如遇到7点连续上升或下降时(虽然数值在控制范围之内), 表示测定有失去控制倾向, 应立即查明原因, 予以纠正;
(5) 即使过程处于控制状态, 尚可根据相邻几次测定值的分布趋势, 对分析质量可能发生的问题进行初步判断。当控制样品测定次数累积更多以后, 这些结果可以和原始结果一起重新计算总均值、标准偏差, 再校正原来的控制图。
3、何为空白试验,测定空白值有何意义?
答:指除用水代替样品外,其他所加试剂和操作步骤均与样品测定完全相同的操作过程。目的是检验水和试剂的纯度。
4. 何谓准确度?怎样评价准确度的高低?如何控制?它有何作用?
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; 作用:反应分析方法或测量系统存在的系统误差和随机误差两者的综合指标。
5、何谓精密度?
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;
6.为什么环境监测中要开展质量保证工作?对监测数据有哪些质量要求?
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。
环境监测数据应该具有代表性、完整性、准确性、精密性和可比性。
代表性:在有代表性时间、地点同时,并据确定的目的获得典型环境数据的特性; 完整性:按预期计划取得有系统的、周期性或连续的环境数据特性。
准确性:与客观环境的接近程度。
精密性:按监测结果具有良好的平行性、重复性和再现性。
可比性:与不同时空的数据具可比性、一致性。
科学性:对监测数据综合分析方法、对环境问题所作结论要科学。
7. 何为有效数字,有效数字修约规则 运算规则
有效数字:指数据中所有的准确数字和数据和最后一位可疑数字,它们都是实际能测量到的
数字。
修约原则:四舍六入五考虑,五后非零则进一,五后皆零视奇偶,五前为偶应舍去,五前为奇则进一。
(巩固练习)
1、简述监测方案的制订的基本过程并以河流为例说明如何设置监测断面和采样点?
答:监测方案的制定:收集基础资料; 监测断面和采样点的布设;采样时间 和采样频率的确定;采样及监测技术 的选择;结果表达、质量保证及实施 计划。 河流的监测断面应至少布设三个监测 断面,对照断面、控制断面和削减断 面。 (1)对照断面:布设在排污口的上游, 了解流入监测河段前的水体水质状 况。 (2)控制断面:一般布设在排污口的 下游 500—1000 米处,了解污染源对 河段水质的影响。 (3)削减断面:布设在城市或工业区 最后一个排污口下游1500 米以外处, 了解河段的自净能力。 采样点的布设数量应根据水宽、水深 和有无间温层等具体条件确定。当水 面宽≤50m 时,只设一条中泓垂线; 水面宽50~100m 时,左右近岸有明显 水流处各设一条垂线;水面宽>100m 时,设左、右、中三条垂线,如证明 断面水质均匀时,可仅设中泓垂线。 在一条垂线上,当水深≤5m时,只在 水面下0.5m 处设一个采样点;水深不 足1m 时,在1/2 水深处设采样点;水 深5~10m 时,在水面下0.5m 和河底 以上0.5m 处各设一个采样点;水深> 10m时,设三个采样点,即水面下0.5m 处、河底以上0.5m 处及1/2 水深处各 设一个采样点。
2、流经大中城市的河段,一般应设置几种断面,各在什么位置设置,并说明其作用。 答:入境断面:反映水系进入城市前的水质状况,设在水系经本区域且尚未受到本区域污染源影响;控制断面:为了解水环境受污染程度及其变化情况的断面,设在排污区下游500-1000m ,河水与污水基本混合区;消减断面:了解经稀释和扩散自净后河流水质情况,最后一个排污口下游1500m 处;出境断面:反映水系进入下一行政区域前的水质,设在本区域最后的污水排放口下游,污水与河水已基本混均并尽可能靠近水系出境处。
3. 环境监测全过程的一般程序是什么?
答:现场调查,监测计划设计,优化布点,样品采集,运送保存,分析测试,数据处理,综合评价。
4、水样有几种类型,各适用于什么情况?
答:瞬时水样:适用于水体流量和污染物浓度都相对稳定的水体;
定时水样:用于污染源在某段时间内污染物排放情况的调查监测;
平均混合水样:适用于废水流量在某段时间内相对恒定,但水质有变化的水样的采集;
平均比例混合水样:适用于水量和水质均有变化的水样
流量比例混合水样:适用于水量和水质均不稳定的污染源样品的自动采集 等时综合水样:适用于多支流河流,多个排污口的污水样品的采集。
5、简述水样的消解目的与方法,以及各方法适用范围?
答:目的:破坏有机物,溶解悬浮固体,将各种价态的欲测元素氧化成单一高价态或转变成易分离无机化合物。
方法:(1)湿式消解法:利用各种酸或碱进行消解。
A :硝酸消解法:对于清洁的水样,可用硝酸消解法适用水样;
B 、硝酸-高氯酸消解法 适用水样:含难氧化有机物的水样
C 、硝酸-硫酸(5∶2)消解法: 不适用水样:易生成难溶硫酸盐组分(如铅、钡、锶)的水样。
D、硫酸-磷酸消解法:适用水样:含Fe3+等离子的水样;
E 、硫酸-高锰酸钾(5%)消解法:适用:消解测定汞的水样
F 、多元消解方法:如处理测定总铬的水样时,用硫酸、磷酸和高锰酸钾消解。 G 、碱分解法:适用:当酸体系消解水样易造成挥发组分损失时,可改用碱分解法。
(2)干式消解法(高温分解法)
6. 哪些项目应现场测定?
Ph
7. 水样金属、无机非金属、有机物测定时常用的预处理方法?
消解、蒸馏、挥发
8. 当采集水样保存时间与容器要求?测定金属和无机物时选用什么保存容器?
1、DO 测定经一系列化学操作,使DO 转化为游离碘,最后用Na2S2O3滴定,取100ml 水样,用去0.0250N 的Na2S2O3,4.2ml 求DO 。
解:DO(O2,mg/l)= {1/4MV×10-3×32×103}/(V水×10-3)
=(MV×8×1000)/ V水=(0.0250×4.2×8×1000)/100=8.4mg/l
2、怎样采集测定DO 水样?说明碘量法和电极法测定DO 的原理,怎样消除干扰,各有优缺点?DO 如何固定?
P115
3、水样中氨氮的测定方法有哪些?简述纳氏试剂比色法的基本原理及适用范围?
纳氏试剂比色法、水杨酸分光光度计、电极法、蒸馏滴定法、气象分子吸收光谱法 纳氏试剂比色法:在经絮凝沉淀或蒸馏法预处理的水样中,加入纳氏试剂与氨反应生成黄棕色胶态化合物,该物质在较宽的波长范围内有强烈的吸收。范围:0.025-2.0mg/l
4、总碱度、酚酞碱度、碱度判断
5. 说明COD 和CODMn 测定原理,分别在什么情况下应用?二者在数量上有何联系,为什么?
6. 试述CODcr 的测定过程,并说明测定过程中所加各物质的作用。
7.CODmn 测定过程。
8.. 说明测定BOD5的原理。在BOD5测定时水样为什么要用稀释水稀释?怎样确定稀释比? 答:原理:水样经稀释后,在20℃条件下培养5天,求出培养前后水样中溶解氧含量,二者的差值即为BOD5。稀释的目的:降低有机物的浓度,是整个生化培养过程有足够的溶解氧,提供微生物生存所必备的营养元素,提供废水生化降解足够的活性微生物。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 0.075、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 0.075、0.15 和 0.25,获得三个稀释倍数。
9.BOD5测定过程中消耗溶解氧要求,对培养液的溶解氧有何要求
10. 请简述BOD5、COD 、TOD 、TOC 之间的关系,如何根据TOD 、TOC 关系确定有机物
的类型。
答:(1)数量关系: TOD>CODcr>BOD5、TOD>TOC
(2)氧化率关系:TOD>CODcr>BOD5、TOD 测定氧化率接近100%,CODcr 测定时重铬酸钾氧化率最多可达90%,BOD5测定时只有可生化部分有机物被氧化。
(3)实际应用:
①TOD 、CODcr 和BOD5的关系可反映污水的可生化性,通常认为CODcr/BOD5>0.3时,污水可生化,但BOD5/TOD在反映污水可生化性方面具有更高的可信度,一般认为BOD5/TOD>0.4是易生化的。
②TOD/TOC趋于2.67, 水体主要是含碳有机物
TOD/TOC>4则水中含有较大量的S 、P 有机物
TOD/TOC
11.为什么可以用五天培养法测定BOD? 在BOD5测定过程中,需保证哪些条件?为什么? 答:因为要把可溶性的有机物全部分解至少需要20天,5天BOD 很接近10天、20天BOD 数值,未来测定方便,便用5天培养法。
保证条件:好氧微生物;足够的溶解氧;能被微生物利用的营养物质;适宜的温度;适宜的PH ;不含有毒物质
原因:好氧微生物有足够的氧和营养物质才能生存,然后再继续降解有机物。
12.BOD5计算 DO 计算掌握
13. 挥发酚测定预处理作用?测定方法
8. 针对供水必须采集哪几种水样并进行水质监测?
样品保存,预处理方法、标准基础知识()
1. 测定某水样的BOD5,估计废水的CODcr=500mg/l.分别取废水12.0、24.0、48.0ml 水样用稀释水稀释至1000ml ,用5天培养法测定,测得结果如下,求BOD5。
DO(mg/l) 稀释水 废水取样量(ml )
12.0 24.0 48.0
当日 8.98 8.50 8.35 7.89
第五日 8.80 6.99 3.2 0.23
2. 测定某水样的BOD5,已知CODcr =2000 mg/l,据其值按0.075 0.15 0.25 系数即150倍 300倍 500倍进行稀释,用5天培养法测定,数据如下:
Na2S2O3标液浓度0.0125mol/l.
项目 稀释倍数 取水样体积(ml ) Na2S2O3用量(ml )
当天 5天后
水样150 100 9.26 4.53
300 100 9.25 6.58
500 100 9.24 8.56
空白 0 100 9.28 8.81
试计算水样的BOD5。
解:DO(O2,mg/l)=8×1000×M ×V/V水=0.0125×8×1000V/100=V(Na2S2O3) 据BOD5=[(c1-c2)-(B1-B2)f1]/ f2得
BOD5(1)=[(9.26-4.53)-(9.28-8.81)(149/150)]/ {1/150}=639mg/l;
BOD5(2)=[(9.25-6.58)-(9.28-8.81)(299/300)]/ {1/300}=660mg/l; BOD5(3)=[(9.24-8.56)-(9.28-8.81)(499/500)]/ {1/500}=105mg/l(舍去);
因为500倍稀释后C1(3)=9.24 mg/l;C2(3)=8.56 mg/l;
C1(3)- C2(3)=0.68
3:为比较用双硫腙比色法和冷原子吸收法测定水中的汞含量,由六个合格实验室对同一水样测定,结果如下表所示,问两种测定方法的可比性如何?
方法 1 2 3 4 5 6 ∑
双硫腙比色法 4.07 3.94 4.21 4.02 3.98 4.08
冷原子吸收法 4.00 4.04 4.10 3.90 4.04 4.21
差数x 0.07 -0.1 0.11 0.12 -0.06 - 0.13 0.01
求和X2 0.0049 0.01 0 .0121 0.0144 0.0036 0.0169 0.0619
x i 2=0.0619; 解: x=0.0017,x i =0.01;
(x i ) 22x i - 0.5总体标准偏差s =[]=0.111; n -1
s 0.101样本标准偏差s x ===0.0453; 0.50.5 (n ) (6)
x -0 t ==0.0375; s x
查表t 0.05=2.57; t
4. 用次甲基兰—二氯乙烷光度法测定B ,试由下列数据求出回归方程并检验。 cB/(μg/mL) 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
吸光度/A 0.140 0.160 0.280 0.380 0.410 0.540
∑∑∑∑
t0.01(4)=0.917,γ>t0.01(4),有显著意义而相关,A 与c 有相关性,回归方程有意义。
5. 某监测站利用汞蒸气测量仪测定含汞样品,监测数据如下,请写回归方程。
汞含量
ug (10mL )-1 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0. 25
测汞仪读数
(光密度) 0.010 0.070 0.157 0.228 0.298 0.370