環(huán)境監(jiān)測(cè)

前言

環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境保護(hù)工作的重要基礎(chǔ)和有效手段。環(huán)境監(jiān)測(cè)力求及時(shí)、準(zhǔn)確、全面地反映環(huán)境現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，為環(huán)境管理、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境評(píng)價(jià)、污染控制提供科學(xué)依據(jù)。為滿足高等學(xué)校環(huán)境類專業(yè)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)教材的要求，考慮到環(huán)境監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的更新和技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合編者所在單位的教學(xué)基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)，編寫了本教材。 本教材在編寫過(guò)程中力求在形式和內(nèi)容上的新穎性，兼顧不同專業(yè)的特點(diǎn)，并考慮到有利于教學(xué)和自學(xué)。因此，在編排上與傳統(tǒng)的同類教材有較大的不同，適合環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)以及其他相關(guān)專業(yè)的學(xué)生使用。 本教材分四篇共10章。第一篇為環(huán)境監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)，共3章，分別為環(huán)境監(jiān)測(cè)概述、環(huán)境監(jiān)測(cè)樣品的采集和保存、環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量保證。考慮采樣方法和技術(shù)的共性，獨(dú)立一章，試圖強(qiáng)化相關(guān)內(nèi)容的系統(tǒng)性。第二篇為監(jiān)測(cè)分析方法，共2章，分別為化學(xué)分析法和儀器分析法。分析方法是環(huán)境監(jiān)測(cè)的理論基礎(chǔ)，本篇提供系統(tǒng)全面的基礎(chǔ)理論知識(shí)。第三篇為環(huán)境質(zhì)量和污染監(jiān)測(cè)，共4章，分別為水質(zhì)監(jiān)測(cè)、大氣和廢氣監(jiān)測(cè)、固體廢物監(jiān)測(cè)、其他污染監(jiān)測(cè)。各用一章重點(diǎn)介紹水質(zhì)、大氣及固體廢物監(jiān)測(cè)，較多介紹儀器分析技術(shù)和方法，并增加了室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)內(nèi)容，另用1章簡(jiǎn)要介紹了噪聲、土壤、放射性、生物的污染監(jiān)測(cè)及在線與自動(dòng)監(jiān)測(cè)。第四篇為實(shí)驗(yàn)教學(xué)，共1章，教師可根據(jù)不同專業(yè)特點(diǎn)，有重點(diǎn)地選擇部分實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)本課程的理解和掌握，并讓學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能。 使用本教材時(shí)，可結(jié)合本專業(yè)的特點(diǎn)，選用周學(xué)時(shí)為2學(xué)時(shí)的課堂教學(xué)與周學(xué)時(shí)為3學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。 本教材由吳忠標(biāo)任主編，吳祖成、沈?qū)W優(yōu)、官寶紅任副主編。第一篇由吳忠標(biāo)和官寶紅編寫；第二篇和第四篇由沈?qū)W優(yōu)、羅曉璐編寫；第三篇由吳祖成、馬香娟、李非里編寫；附錄由官寶紅和沈?qū)W優(yōu)整理和編寫。全書由吳祖成統(tǒng)稿，吳忠標(biāo)審定。在編寫過(guò)程中，得到編者所在單位諸多同事和研究生的支持和幫助，在此一并表示感謝。 由于水平有限，書中存在的欠缺、錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《環(huán)境監(jiān)測(cè)》分四篇共10章。第一篇為環(huán)境監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)，介紹了環(huán)境監(jiān)測(cè)的基本情況、樣品的采集與保存、數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量保證；第二篇為監(jiān)測(cè)分析方法，介紹了化學(xué)分析法和儀器分析法；第三篇為環(huán)境質(zhì)量和污染監(jiān)測(cè)，介紹了水、大氣、固體廢物及其他污染，包括噪聲、土壤、放射性、生物污染的監(jiān)測(cè)，簡(jiǎn)單介紹了在線與自動(dòng)監(jiān)測(cè)。第四篇為實(shí)驗(yàn)，安排了18個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)。

書籍目錄

第一篇環(huán)境監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)1環(huán)境監(jiān)測(cè)概述3 1.1環(huán)境問(wèn)題和環(huán)境監(jiān)測(cè)3 1.2環(huán)境監(jiān)測(cè)的作用和意義5 1.3環(huán)境監(jiān)測(cè)的對(duì)象和內(nèi)容5 1.3.1環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)象及其特點(diǎn)5 1.3.2環(huán)境監(jiān)測(cè)的內(nèi)容7 1.3.3環(huán)境優(yōu)先污染物和環(huán)境內(nèi)分泌干擾物9 1.4環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)10 1.4.1環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的分類和分級(jí)10 1.4.2水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)11 1.4.3大氣標(biāo)準(zhǔn)13 1.4.4噪聲標(biāo)準(zhǔn)15 1.4.5固體廢物標(biāo)準(zhǔn)15 1.5監(jiān)測(cè)分析技術(shù)及其發(fā)展動(dòng)向15 1.5.1化學(xué)分析法15 1.5.2儀器分析法16 1.5.3環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展動(dòng)向20 1.6監(jiān)測(cè)方案的制定24 1.6.1水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案的制定24 1.6.2大氣監(jiān)測(cè)方案的制定26 習(xí)題28 2環(huán)境監(jiān)測(cè)樣品的采集和保存30 2.1采樣基礎(chǔ)30 2.1.1采樣總體方案30 2.1.2采樣時(shí)間和頻率31 2.2水樣的采集和保存32 2.2.1水樣類型32 2.2.2采樣布點(diǎn)33 2.2.3采樣的時(shí)間、頻率和數(shù)量35 2.2.4采樣的設(shè)備和方法36 2.2.5樣品的運(yùn)輸和保存40 2.3大氣樣品的采集44 2.3.1大氣污染物的分類44 2.3.2采樣方法45 2.3.3采樣儀器57 2.3.4采樣效率66 2.3.5采樣記錄68 2.4固體廢物樣品的采集和保存69 2.4.1固體廢物概述69 2.4.2固體廢物樣品的采集、制備和保存71 習(xí)題74 3環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量保證76 3.1概述76 3.1.1質(zhì)量保證的意義76 3.1.2環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求76 3.1.3制定質(zhì)量保證計(jì)劃的原則76 3.1.4質(zhì)量控制與保證的內(nèi)容77 3.1.5監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量保證的主要措施78 3.2數(shù)據(jù)與誤差80 3.2.1總體、樣本和平均數(shù)80 3.2.2數(shù)據(jù)的分布特征80 3.2.3誤差和偏差82 3.3數(shù)據(jù)處理方法86 3.3.1數(shù)據(jù)的修整86 3.3.2方差分析90 3.3.3回歸和相關(guān)93 3.4監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制和質(zhì)量保證97 3.4.1幾個(gè)重要概念97 3.4.2實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量控制98 3.5方法的標(biāo)準(zhǔn)化和標(biāo)準(zhǔn)方法105 3.5.1標(biāo)準(zhǔn)分析方法105 3.5.2分析方法標(biāo)準(zhǔn)化106 3.5.3環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)107 習(xí)題108第二篇監(jiān)測(cè)分析方法4化學(xué)分析法111 4.1滴定分析法概述111 4.1.1滴定分析法的特點(diǎn)和主要方法111 4.1.2滴定分析法對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求和滴定方式111 4.1.3標(biāo)準(zhǔn)溶液112 4.1.4滴定分析計(jì)算112 4.2酸堿滴定法115 4.2.1概述115 4.2.2分布分?jǐn)?shù)δ的計(jì)算116 4.2.3溶液pH值的計(jì)算117 4.2.4酸堿緩沖溶液119 4.2.5酸堿指示劑119 4.2.6酸堿滴定基本原理119 4.2.7終點(diǎn)誤差120 4.2.8酸堿滴定法的應(yīng)用121 4.3配位滴定法123 4.3.1概述123 4.3.2EDTA與金屬離子的配合物及其穩(wěn)定性124 4.3.3副反應(yīng)系數(shù)和條件穩(wěn)定常數(shù)124 4.3.4金屬離子指示劑126 4.3.5配位滴定法的基本原理126 4.3.6配位滴定中酸度的控制128 4.3.7提高配位滴定選擇性的途徑128 4.3.8配位滴定方式及其應(yīng)用129 4.4氧化還原滴定法131 4.4.1氧化還原平衡概述131 4.4.2氧化還原滴定原理132 4.4.3終點(diǎn)誤差133 4.4.4氧化還原滴定法的應(yīng)用133 4.5沉淀滴定法135 4.5.1概述135 4.5.2莫爾（Mohr）法135 4.5.3佛爾哈德（Volhard）法136 4.5.4法揚(yáng)司（Fajans）法136 4.6其他化學(xué)分析法137 4.7化學(xué)分析新方法及發(fā)展趨勢(shì)137 習(xí)題138 5儀器分析法141 5.1分光光度法141 5.1.1概述141 5.1.2分光光度法的基本原理141 5.1.3分光光度計(jì)的基本部件142 5.1.4顯色反應(yīng)及其條件的選擇143 5.1.5測(cè)量條件的選擇144 5.2光譜分析法144 5.2.1概述144 5.2.2原子吸收光譜法145 5.2.3原子發(fā)射光譜法146 5.2.4紫外吸收光譜分析146 5.2.5紅外吸收光譜分析147 5.3氣相色譜法147 5.3.1概述147 5.3.2氣相色譜分析理論基礎(chǔ)148 5.3.3氣相色譜分離條件的選擇148 5.3.4氣相色譜檢測(cè)器150 5.3.5毛細(xì)管氣相色譜151 5.3.6氣相色譜的定性、定量方法152 5.3.7氣相色譜分析的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍154 5.4液相色譜和離子色譜154 5.4.1高效液相色譜法154 5.4.2離子色譜法156 5.5色譜-質(zhì)譜法158 5.5.1概述158 5.5.2基本原理159 5.5.3GC-MS聯(lián)用操作條件160 5.6電位分析法160 5.6.1概述160 5.6.2電位法測(cè)定溶液的pH值161 5.6.3離子選擇性電極162 5.6.4電位滴定法163 5.7極譜分析法164 5.7.1極譜分析法的基本原理164 5.7.2極譜定量分析164 5.7.3極譜分析的應(yīng)用及發(fā)展165 習(xí)題165第三篇環(huán)境質(zhì)量和污染監(jiān)測(cè)6水質(zhì)監(jiān)測(cè)169 6.1物理性質(zhì)的測(cè)定169 6.1.1水溫169 6.1.2顏色170 6.1.3殘?jiān)?70 6.1.4臭171 6.1.5電導(dǎo)率172 6.1.6濁度172 6.1.7透明度173 6.1.8礦化度173 6.1.9氧化還原電位174 6.2金屬污染物的測(cè)定174 6.2.1汞174 6.2.2鎘176 6.2.3鉛177 6.2.4銅178 6.2.5鋅178 6.2.6鉻179 6.2.7砷180 6.2.8其他金屬化合物181 6.3非金屬污染物的測(cè)定181 6.3.1酸度和堿度181 6.3.2pH值183 6.3.3溶解氧（DO）184 6.3.4氰化物186 6.3.5氟化物189 6.3.6硫化物191 6.3.7氨氮193 6.3.8亞硝酸鹽氮195 6.3.9硝酸鹽氮196 6.3.10其他非金屬污染物198 6.4有機(jī)污染物的測(cè)定198 6.4.1化學(xué)需氧量（COD）198 6.4.2生化需氧量（BOD）201 6.4.3總有機(jī)碳(TOC)的測(cè)定203 6.4.4總需氧量(TOD)的測(cè)定204 6.4.5揮發(fā)酚類205 6.4.6礦物油207 6.4.7其他有機(jī)物測(cè)定208 6.5地面水質(zhì)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用實(shí)例212 6.5.1布點(diǎn)前實(shí)地考察212 6.5.2設(shè)置采樣斷面和取樣點(diǎn)212 6.5.3取樣212 6.5.4水樣測(cè)定213 6.5.5結(jié)論213 習(xí)題213 7大氣和廢氣監(jiān)測(cè)216 7.1采樣方法和標(biāo)準(zhǔn)氣配制216 7.1.1大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)216 7.1.2污染源監(jiān)測(cè)218 713室內(nèi)空氣監(jiān)測(cè)227 7.1.4標(biāo)準(zhǔn)氣配制229 7.2顆粒物的測(cè)定235 7.2.1總懸浮顆粒物（TSP）的測(cè)定235 7.2.2可吸入顆粒物（飄塵）的測(cè)定236 7.2.3自然降塵的測(cè)定237 7.3大氣降水監(jiān)測(cè)238 7.3.1采樣方法238 7.3.2降水中組分的測(cè)定239 7.4氣態(tài)污染物的測(cè)定240 7.4.1二氧化硫的測(cè)定240 7.4.2氮氧化物（NOx）的測(cè)定243 7.4.3一氧化碳的測(cè)定246 7.4.4光化學(xué)氧化劑和臭氧的測(cè)定248 7.4.5硫酸鹽化速率的測(cè)定250 7.4.6總烴及非甲烷烴的測(cè)定251 7.4.7苯及苯系物252 7.4.8總揮發(fā)性有機(jī)物253 7.4.9氟化物的測(cè)定254 7.4.10汞的測(cè)定255 7.4.11氡257 7.4.12甲醛259 7.4.13氨氣261 7.5應(yīng)用實(shí)例261 7.5.1布點(diǎn)和采樣262 7.5.2計(jì)算262 習(xí)題263 8固體廢物監(jiān)測(cè)264 8.1固體廢物樣品的采集與制備264 8.1.1樣品的采集264 8.1.2樣品的制備265 8.1.3樣品水分的測(cè)定266 8.2有毒有害廢物特性鑒別266 8.2.1急性毒性的鑒別266 8.2.2易燃性的試驗(yàn)方法266 8.2.3腐蝕性的試驗(yàn)方法267 8.2.4反應(yīng)性的試驗(yàn)方法267 8.2.5遇水反應(yīng)性267 8.3固體廢物監(jiān)測(cè)268 8.3.1浸出液測(cè)定268 8.3.2生活垃圾特性測(cè)定269 8.3.3滲濾液測(cè)定270 8.3.4有害物質(zhì)的毒性試驗(yàn)271 習(xí)題272 9其他污染監(jiān)測(cè)273 9.1噪聲監(jiān)測(cè)273 9.1.1噪聲的物理量273 9.1.2噪聲測(cè)量?jī)x器279 9.1.3噪聲監(jiān)測(cè)280 9.2土壤污染監(jiān)測(cè)286 9.2.1土壤監(jiān)測(cè)內(nèi)容和特點(diǎn)286 9.2.2土壤組成和土壤背景值287 9.2.3土壤樣品采集287 9.2.4污染物的測(cè)定291 9.3生物監(jiān)測(cè)與生物污染監(jiān)測(cè)294 9.3.1水質(zhì)污染的生物監(jiān)測(cè)294 9.3.2大氣污染的生物監(jiān)測(cè)299 9.3.3生物污染監(jiān)測(cè)305 9.4放射性污染監(jiān)測(cè)312 9.4.1基本概念312 9.4.2放射性監(jiān)測(cè)315 9.5在線和自動(dòng)監(jiān)測(cè)323 9.5.1水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)323 9.5.2大氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)327 習(xí)題332第四篇教學(xué)實(shí)驗(yàn)10環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)337 10.1廢水物理指標(biāo)的測(cè)定337 10.2水中硬度的測(cè)定340 10.3水中氯離子的測(cè)定342 10.4水中溶解氧（DO）的測(cè)定345 10.5廢水化學(xué)需氧量的測(cè)定347 10.6廢水中生化需氧量的測(cè)定350 10.7水中氨氮的測(cè)定352 10.8硝酸鹽氮的測(cè)定355 10.9廢水中酚的測(cè)定358 10.10廢水中鉻的測(cè)定360 10.11環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機(jī)污染物的測(cè)定362 10.12大氣中總懸浮微粒的測(cè)定365 10.13大氣中二氧化硫的測(cè)定366 10.14大氣中氮氧化物的測(cè)定369 10.15土壤中砷的測(cè)定371 10.16土壤中汞的測(cè)定373 10.17環(huán)境噪聲的監(jiān)測(cè)376 10.18水的細(xì)菌學(xué)檢驗(yàn)377 參考文獻(xiàn)385 附錄1環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)387 附錄2數(shù)據(jù)分布和檢驗(yàn)表393 附錄3離子的a值396 附錄4離子的活度系數(shù)396  附錄5弱酸及其共扼堿在水中的解離常數(shù)（25℃,I＝0）附錄6常用緩沖溶液附錄7酸堿指示劑附錄8氨羧配合劑類配合物的穩(wěn)定常數(shù)（18～25℃，I＝0.1mol·L-1）附錄9標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)（18～25℃）附錄10某些氧化還原電對(duì)的條件電勢(shì)

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