环境监测技术新进展.ppt
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卤素化合物直接用GC法测定。 CΒιβλιοθήκη BaiduCl3等含卤素有机化合物，用GC-ECD进行测定， 另采用GC-MS测定十分方便。 简易测定方法有：GC、红外吸收分光光度计和半导体探头。
2．2 臭氧的测定 地表臭氧的测定方法 主要方法：氧化剂测定方法、碘化钾溶液的分光光度法或
者电量法以及荧光光度法。 2．3 遥感监测技术 （1）按有无光源分为两大类，即主动式遥测系统和被动式
3、环境分析面对的是一个不稳定的动态系统；
4、环境分析所涉及的化学物质多在痕量或超痕量水
平。
由于这些特点的存在，使得环境分析化学应用了许多
现代分析化学的尖端技术，反之由于环境分析化学提出了
更高要求，又推动了分析化学的发展。
环境监测工作者无论在何职业岗位，都应对环境监测
技术有一个基本的了解，限于本人的业务水平，讲课中肯
3、温室效应气体监测
3.1 温室效应气体分布及其生源
大气中的CO2、CH4、N2O、CO和氟里昂等均称温室效应气体。在1850
年以前，大气中的大约265-290ppm，1958年增加到313 ppm、最近24年内
增加了17ppm。大气中CO2的主要来自矿物燃料的燃烧、树木贮存碳的氧化、 土壤中腐殖质和砍倒后森林的释放。CO2的主要贮存库是大气、海洋（海 洋中的无机物和有机物）、陆地生物、土壤、沉积物和矿物燃料。1978
括布点、采样设计、质量保证、数据处理和结果的评价，因此要保证监
测数据具有时间、空间的代表性、完整性、精密性、准确性和可比性 。
环境分析化学具有以下4个方面的明显特点：
1、研究对象包括大气、水体、土壤、固渣废物和生
物体等，内容十分广泛；
2、所分析的化学物质种类繁多，且形态各异，其中
有些分析项目至今仍属世界前沿课题；
（1） N2O主要采用红外线吸收法（IR法）和气相色谱法（GC） （2） NDIR法（非色散红外线吸收法）：
环境监测技术新进展
李倦生
2007年9月17日
环境监测是把握环境质量状况、预测污染发展趋势的重要手段，也
是为各级政府管理部门和民从提供环境信息的主要依据。
在全球范围内，环境监测仪器与监测技术发展迅猛，我国也引进开
发了许多新的监测手段，如水质、空气和废气自动在线监测系统，但使
用效果不尽如人意，国内外环境监测中使用的ICP-MS、GC-MS、LC-MS、
XRF、IC、AAS、TLC、PAS及分子吸收法、超临界色谱、荧光和磷光等仪
器技术的使用尚不够普遍。
本次介绍的环境监测技术进展状况重点是环境监测分析方面。环境
分析化学是环境化学的重要组成部分，是环境监测的核心内容之一。但
与环境监测又有质的不同，环境监测涉及化学的、物理的、生物的、生
态的和放射性的等多方面的监测，它不仅涉及实验室的分析，而且还包
年除去生物呼吸作用返回大气中CO2外，通过光合作用从大气中摄取的碳 为（5.00-7.50）×1016g，其中森林摄取的碳为2.00×1016g，土壤含有的
碳约为（1.00-3.00）×1016g。
自20世纪中期以来，人类正在加速燃烧矿物燃料，最近125年
来，人类通过这一途径已把1.40×1017g矿物碳排入大气中，1940年
以来排入大气的碳的数量增长速度为4%，从1974年起平均排入大
气的碳为4.50×1015g。近几年中大气中CO2每年增长2.2×1015g。 最近，生态学家提出大气中CO2的增长与森林和土壤中有机质被破 坏有关。然而，世界粮农组织估计，近25年来，热带雨林每年减
少2000万公顷，如果世界森林继续这样减少，而矿物燃料的消费
年大气中共含碳6.95×1017g，海洋中的无机碳约为3.10×1017g,它们大都
是以碳酸盐的形式存在，在海洋中在约有1.00×1017g的碳是以溶解的有
机物形式存在。在大气与海洋之间的碳是以CO2的形式循环，而且速度很 快。
陆地生物中含碳量大约为8.00×1017g，其中90%都贮存在森林中。每
第二类 氟溴烷烃
CF2ClBr （哈龙1211）
CF3Br （哈龙1301）
CF2BrCF2Br （哈龙2402）
2．臭氧耗损化学物质的测定
2．1 氟氯烷烃的测定 ① 采样：ppb或低于ppb级的微量成分。应用浓缩捕集处理。 主要方法：气—固捕集法、容器捕集法 气—固捕集填料：活性碳、TenaxGC、多孔高分子材料。 ② 测定：日本指定：氟氯烷烃类、四氯化碳、四氯乙烯等含
定不能做到全面、深透，谨请大家给予批评、指正。
一、全球重大环境问题及相关监测技术
近几十年来，世界性环境日益严重，直接威胁到世界
各国的经济与社会发展。臭氧耗损、温室效应、酸雨及核
尘污染以及生态破坏，已成为世人瞩目的全球性重大环境
问题。
（一）全球环境问题监测技术
1、臭氧长期变化的监测状况
臭氧耗损机理：
CFCl3 цⅴ Cl·+O3
ClO·+ O3
CFCl2 + Cl· ClO·+ O2
Cl·+ 2O2
蒙特利尔议定书规定控制的消耗臭氧层物质分为2类，共8种。
第一类 氟氯烷烃
CFCl3(FC-ll)
CFCl2(CFC-12)
CF2ClCFCl2(CFC-113)
CF2ClCF2Cl(CFC-114) CF3CF2Cl(CFC-115)
量继续每年以4%的速度增加，到20世纪末，大气中CO2的浓度可 达365ppm。这种情况将可导致两方面的后果：一是对光合作用的
影响，即植物可以从大气中得到更多的CO2。另一种是对气候的影 响，计算表明，大气中CO2增长一倍,地球表面的平均温度将增高23℃，水分的蒸发和降落速度可能会增高约9%。
3.2 温室气体测定
遥测系统。 激光遥测仪是使用较普遍的一种技术方法。包括： ①米氏散射激光雷达 ②拉曼散射激光雷达 ③共振荧光激光雷达
（2）激光雷达在环境监测中的应用
大气扩散：排烟、粉尘等扩散。 大气污染：O3、NO2、CFCS等污染分子的判别、浓
度、空间分布等。 大气层分界：逆温层、混合层。 平流层：平流层溶胶、臭氧的观测。 气象观测：温度、气温、风、水蒸气、雾、云。
2．2 臭氧的测定 地表臭氧的测定方法 主要方法：氧化剂测定方法、碘化钾溶液的分光光度法或
者电量法以及荧光光度法。 2．3 遥感监测技术 （1）按有无光源分为两大类，即主动式遥测系统和被动式
3、环境分析面对的是一个不稳定的动态系统；
4、环境分析所涉及的化学物质多在痕量或超痕量水
平。
由于这些特点的存在，使得环境分析化学应用了许多
现代分析化学的尖端技术，反之由于环境分析化学提出了
更高要求，又推动了分析化学的发展。
环境监测工作者无论在何职业岗位，都应对环境监测
技术有一个基本的了解，限于本人的业务水平，讲课中肯
3、温室效应气体监测
3.1 温室效应气体分布及其生源
大气中的CO2、CH4、N2O、CO和氟里昂等均称温室效应气体。在1850
年以前，大气中的大约265-290ppm，1958年增加到313 ppm、最近24年内
增加了17ppm。大气中CO2的主要来自矿物燃料的燃烧、树木贮存碳的氧化、 土壤中腐殖质和砍倒后森林的释放。CO2的主要贮存库是大气、海洋（海 洋中的无机物和有机物）、陆地生物、土壤、沉积物和矿物燃料。1978
括布点、采样设计、质量保证、数据处理和结果的评价，因此要保证监
测数据具有时间、空间的代表性、完整性、精密性、准确性和可比性 。
环境分析化学具有以下4个方面的明显特点：
1、研究对象包括大气、水体、土壤、固渣废物和生
物体等，内容十分广泛；
2、所分析的化学物质种类繁多，且形态各异，其中
有些分析项目至今仍属世界前沿课题；
（1） N2O主要采用红外线吸收法（IR法）和气相色谱法（GC） （2） NDIR法（非色散红外线吸收法）：
环境监测技术新进展
李倦生
2007年9月17日
环境监测是把握环境质量状况、预测污染发展趋势的重要手段，也
是为各级政府管理部门和民从提供环境信息的主要依据。
在全球范围内，环境监测仪器与监测技术发展迅猛，我国也引进开
发了许多新的监测手段，如水质、空气和废气自动在线监测系统，但使
用效果不尽如人意，国内外环境监测中使用的ICP-MS、GC-MS、LC-MS、
XRF、IC、AAS、TLC、PAS及分子吸收法、超临界色谱、荧光和磷光等仪
器技术的使用尚不够普遍。
本次介绍的环境监测技术进展状况重点是环境监测分析方面。环境
分析化学是环境化学的重要组成部分，是环境监测的核心内容之一。但
与环境监测又有质的不同，环境监测涉及化学的、物理的、生物的、生
态的和放射性的等多方面的监测，它不仅涉及实验室的分析，而且还包
年除去生物呼吸作用返回大气中CO2外，通过光合作用从大气中摄取的碳 为（5.00-7.50）×1016g，其中森林摄取的碳为2.00×1016g，土壤含有的
碳约为（1.00-3.00）×1016g。
自20世纪中期以来，人类正在加速燃烧矿物燃料，最近125年
来，人类通过这一途径已把1.40×1017g矿物碳排入大气中，1940年
以来排入大气的碳的数量增长速度为4%，从1974年起平均排入大
气的碳为4.50×1015g。近几年中大气中CO2每年增长2.2×1015g。 最近，生态学家提出大气中CO2的增长与森林和土壤中有机质被破 坏有关。然而，世界粮农组织估计，近25年来，热带雨林每年减
少2000万公顷，如果世界森林继续这样减少，而矿物燃料的消费
年大气中共含碳6.95×1017g，海洋中的无机碳约为3.10×1017g,它们大都
是以碳酸盐的形式存在，在海洋中在约有1.00×1017g的碳是以溶解的有
机物形式存在。在大气与海洋之间的碳是以CO2的形式循环，而且速度很 快。
陆地生物中含碳量大约为8.00×1017g，其中90%都贮存在森林中。每
第二类 氟溴烷烃
CF2ClBr （哈龙1211）
CF3Br （哈龙1301）
CF2BrCF2Br （哈龙2402）
2．臭氧耗损化学物质的测定
2．1 氟氯烷烃的测定 ① 采样：ppb或低于ppb级的微量成分。应用浓缩捕集处理。 主要方法：气—固捕集法、容器捕集法 气—固捕集填料：活性碳、TenaxGC、多孔高分子材料。 ② 测定：日本指定：氟氯烷烃类、四氯化碳、四氯乙烯等含
定不能做到全面、深透，谨请大家给予批评、指正。
一、全球重大环境问题及相关监测技术
近几十年来，世界性环境日益严重，直接威胁到世界
各国的经济与社会发展。臭氧耗损、温室效应、酸雨及核
尘污染以及生态破坏，已成为世人瞩目的全球性重大环境
问题。
（一）全球环境问题监测技术
1、臭氧长期变化的监测状况
臭氧耗损机理：
CFCl3 цⅴ Cl·+O3
ClO·+ O3
CFCl2 + Cl· ClO·+ O2
Cl·+ 2O2
蒙特利尔议定书规定控制的消耗臭氧层物质分为2类，共8种。
第一类 氟氯烷烃
CFCl3(FC-ll)
CFCl2(CFC-12)
CF2ClCFCl2(CFC-113)
CF2ClCF2Cl(CFC-114) CF3CF2Cl(CFC-115)
量继续每年以4%的速度增加，到20世纪末，大气中CO2的浓度可 达365ppm。这种情况将可导致两方面的后果：一是对光合作用的
影响，即植物可以从大气中得到更多的CO2。另一种是对气候的影 响，计算表明，大气中CO2增长一倍,地球表面的平均温度将增高23℃，水分的蒸发和降落速度可能会增高约9%。
3.2 温室气体测定
遥测系统。 激光遥测仪是使用较普遍的一种技术方法。包括： ①米氏散射激光雷达 ②拉曼散射激光雷达 ③共振荧光激光雷达
（2）激光雷达在环境监测中的应用
大气扩散：排烟、粉尘等扩散。 大气污染：O3、NO2、CFCS等污染分子的判别、浓
度、空间分布等。 大气层分界：逆温层、混合层。 平流层：平流层溶胶、臭氧的观测。 气象观测：温度、气温、风、水蒸气、雾、云。