环境监测与水质评价

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4.1
水质监测概述
4.1.1 概念
水质监测是进行污染防治和水资源保护的 基础, 基础,是贯彻执行水环境保护法规和实施水质 管理的依据。 管理的依据。水质监测是在水质分析的基础上 发展起来的, 发展起来的,是对代表水质的各种标志数据的 测定过程。 测定过程。
4.1.2 目的
通过水质监测达到如下目的 (1)提供代表水质质量现状的数据,供评价水体环 境质量使用。 (2)确定水体中污染物的时、空分布状况,追朔污 染物的来源、污染途径、迁移转化和消长规律,预测 水体污染的变化趋势。 (3)判断水污染对环境生物和人体健康造成的影响, 评价污染防治措施的实际效果,为制定有关法规、水 环境质量标准、污染物排放标准等提供科学依据。 (4)为建立和验证水质污染模型提供依据。 (5)探明污染原因,污染机理以及各种污染物质, 进一步深入开展水环境及污染的理论研究。
4.7.2 好氧有机物
耗氧有机物的组成比较复杂,诸如一般的腐 殖质、人体排泄物、垃圾废物及各种生活与工业废 水中的动植物纤维、脂肪、糖类、有机酸、蛋白质、 有机原料及人工合成有机物等。显然,要分别测定 这些物质的含量是比较困难的,但它们有一个共同 的特点,即这些物质在水中被微生物生物氧化分解 时会消耗水中的溶解氧,使水体处于缺氧状态,发 生腐败分解,恶化水质。所以称这些有机物为耗氧 有机物。此外水中有机物增多还会使细菌和藻类繁 生,对卫生也是不利的。因此,有机物是水体污染 的主要指标。
(6)环保仪器设备标准 为了保证污染物监测仪器所监测数据的可比性 和可靠性,污染治理设备运行的各项效率,对有关 环境保护仪器设备的各项技术要求也编制统一规范 和规定。 (7)强制性标准和推荐性标准 凡是环境保护法规、条例和标准化方法上规定 的强制执行的标准为强制性标准,如污染物排 放标准、环境基础标准、标准方法标准、环境标准 物质标准和环保仪器设备标准中的大部分标准均属 强制性标准;环境质量标准中的警戒性标准也属强 制性标准。其余属推荐性标准。
(2)环境标准是环境评价的准绳 无论进行环境质量现状评价,编制环境 质量报告书,还是进行环境影响评价,编制 环境影响报告书,都需要环境标准。只有依 靠环境标准,方能做出定量化的比较和评价, 正确判断环境质量的好坏,从而为控制环境 质量,进行环境污染综合整治,以及设计确 实可行的治理方案提供科学的依据。
在实际工作中,常利用有机物耗氧的特性用几 项氧的综合指标来表示水中有机物的含量。 (1)生化需氧量(BOD)。指在好气条件下微生物分 解水中有机物所需的氧量,是衡量有机物对水体潜 在污染能力的一个常用参数。微生物氧化分解有机 物的过程,分两个阶段:第一阶段主要是有机物被 转化为二氧化碳、水和氨,称碳化阶段;第二阶段 主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐,称硝化阶段。
(3)环境标准是环境管理的技术基础 环境管理包括环境立法、环境政策、环境规划、 环境评价和环境监测等。如大气、水质、噪 声、固体废弃物等方面的法令和条例,这些法规包 含了环境标准的要求。环境标准用具体数字体现了 环境质量和污染物排放应控制的界限和尺度。违背 这些界限,污染了环境,即违背了环境保护法规。 环境法规的执行过程与实施环境标准的过程是紧密 联系的,如果没有各种环境标准,环境法规将难以 具体执行。
(2)按评价水体用途,可分为: ①单项评价; ②渔业用水评价; ③游览用水评价; ④工业用水评价; ⑤农业(灌溉)用水评价等。 (3)按评价参数的数量,可分为: ①单因子评价; ②多因子评价。 (4)按评价水体,可分为河流、湖泊(水库)、河 口评价等。
4.8.1.3 水质评价的一般程序 (1)收集、整理、分析水质监测的数据及有关资 料。 (2)根据评价目的,确定水质评价的参数。 (3)选择评价方法,建立水质评价的数学模型。 (4)确定评价标准。 (5)提出评价结论。 (6)绘制水质图。
4.7.5 细菌 主要是指那些对人类健康有害的细菌,如细 菌总数和大肠菌群等。它们会传播疾病,可作为 判断水污染程度的微生物学指标。 还可根据水中污染物的性质采用特殊的水质 指标,如放射性物质浓度等。此外,亦常用表示 水的物理和化学性质的指标,如温度、pH、色度、 浊度等。
总之,有的水质指标是水中某一种或某一类 杂质的含量,直接用其浓度表示,如某重金属和 挥发酚;有些是利用某类杂质的共同特性来间接 反映其含量的,如BOD、COD等;还有一些指标是 与测定方法直接联系的,常有人为任意性,如浑 浊度、色度等。 水质指标能综合表示水中杂质的种类和含量, 是不断发展的。如何拟定最合理的指标,有待根 据生产和环境科学的发展逐渐完善。
4.8.1.2 水质评价分类 (1)按评价阶段,水质评价分为三种类型: (1)按评价阶段,水质评价分为三种类型: ①回顾评价——根据水域历年积累的资料进行 ①回顾评价——根据水域历年积累的资料进行 评价,以揭示该水域水质污染的发展变化过程; ②现状评价——根据近期水质监测资料,对水 ②现状评价——根据近期水质监测资料,对水 体水质的现状进行评价; ③预测(或影响)评价——根据地区的经济发展 ③预测(或影响)评价——根据地区的经济发展 规划对水体的影响,预测水体未来的水质状况。
4.5.2 作用
环境标准在控制污染、保护人类生存环境中 所起的作用表现为: (1)环境标准是制订环境规划和环境计划的主要 依据保护人民群众的身体健康,需要制订环境保 护规划,而环境保护规划需要一个明确的环境目 标。这个环境目标应当是从保护人民群众的健康 出发,使环境质量和污染物排放控制在适宜的水 平上,也就是要符合环境标准要求。根据环境标 准的要求来控制污染、改善环境,并使环境保护 工作纳入整个国民经济和社会发展计划中。
4.5.4 目前我国的环境标准体系 我国目前的环境标准体系,是根据我国 国情,总结自己多年来环境标准工作经验、 参考国外的环境标准体系而制定的。它分为 两级、七种类型。此外,还可分为强制性标 准和推荐性标准。 两级为: ①国家环境标准; ②地方环境标准
七种类型为: ①环境质量标准; ②污染物排放标准; ③污染报警标准; ④环境基础标准; ⑤环境方法标准; ⑥环境标准物质标准; ⑦环保仪器设备标准。
4.6 我国常用的一些水环境标准
(见第十三章)
4.7 表征水污染的水质指标
水中杂质的具体衡量尺度称水质指标。各种 水质指标表示出水中杂质的种类和数量,由此判 断水质的好坏及是否满足要求。水质指标分为物 理、化学和微生物指标三类。常用的水质指标主 要有以下几项: 4.7.1 悬浮物(SS) 水中呈固体的不溶解物质。。
无机物分有毒的和无毒但有害的两大类。 有毒无机物如氰类化合物就是剧毒物质。无 毒有害无机物如酸、碱与一般无机盐。 4.7.4 植物营养素 指用来反映水体富营养化的指标,常用 的有氨氮(NH3-N)、亚硝酸盐氮(NO2-N)、硝 酸盐氮(NO3-N)、总氮(TN)、磷酸盐(PO3-4) 和总磷(TP)等。
(4)环境标准是提高环境质量的重要手段 通过颁布和实施环境标准,加强环境 管理,还可以促进企业进行技术改造和技 术革新,积极开展综合利用,提高资源和 能源的利用率。努力做到治理污染,保护 环境,持续发展。 显然,环境标准的作用不仅表现在环 境效益上,也表现在经济效益和社会效益 上。
4.5.3 环境标准体系 随着人类社会的进步,尤其是科学技术和经 济的发展,以及环境污染对人类的危害状况和人 类对环境保护的要求,环境科学也日益发展,环 境标准的种类愈来愈多,并且逐渐形成一定的体 系。 按照环境标准的性质、功能和内在联系进行 分级、分类,构成一个统一的有机整体,称之为 环境标准体系。各环境标准之间互相联系、互相 依存、互相补充,具有配套性,协调发展。这个 体系不是一成不变的,它与各个时期社会经济的 发展等相适应,不断变化、充实和发展。
总之,环境质量标准是环境质量的目标,是 制订污染物排放标准的主要依据。污染物排放标 准是实现环境质量标准的主要手段和措施,为环 境质量服务。环境基础标准是环境体系中的指导 性标准,是制订其它各种环境标准的总原则、程 序和方法。而环境方法标准、环境标准样品标准 和环保仪器设备标准是制订、执行环境质量标准 和污染物排放的重要技术根据和方法。它们之间 的关系是既互相联系,又互相制约。
4.5
环境标准的概念、 环境标准的概念、作用及体系
4.5.1 概念 环境标准是控制污染,保护环境的各种 标准的总称。它是为了保护人群健康、社会 物质财富和促进生态良性循环,对环境结构 和状态,在综合考虑自然环境特征、科学技 术水平和经济条件的基础上,由国家按照法 定程序制定和批准的技术规范;是国家环境 政策在技术方面的具体体现,也是执行各项 环境法规的基本依据。
4.8 水质评价 4.8.1 水质评价的分类与程序 4.8.1.1 概念 水质评价是水环境质量评价的简称,是根据 水体的用途,按照一定的评价参数、评价标准和 评价方法,对水体质量进行定性和定量评定的过 程。 水质评价是环境质量评价的重要组成部分。 近年来,随着生产发展和人口增长,天然水体污 染加剧,水资源供需矛盾日益尖锐,保护水质、 控制污染的重要性愈加突出,从而促进了水质评 价工作的开展。
(3)环境基础标准 环境基础标准是在环境保护工作范围内,对有 指导意义的有关名词术语、符号、指南、导则等所 作的统一规定。 (4)环境方法标准 环境方法标准是环境保护工作中,以试验、分 析、抽样、统计、计算等方法为对象而制定的标准, 是制定和执行环境质量标准和污染物排放标准,实 现统一管理的基础。 (5)环境标准样品标准 环境标准样品标准是对环境标准样品必需达到 的要求所作的规定。
因微生物活动与温度有关,一般以 20℃作为测定BOD的标准温度。污水中的 有机物通常需20d左右才能基本完成碳化 阶段的氧化分解过程,这给测定工作带来 一定困难,所以多用5d的生物化学需氧量 作为衡量标准,简称5d生化需氧量(BOD5)。 BOD5大约占碳化阶段生化需氧量的65%~ 80%。
(2)化学需氧量(COD)。指用化学氧化剂氧化工业 废水和生活污水中有机污染物所需的氧量。COD越 高,表示水中有机物越多。目前常用的氧化剂为重 铬酸钾(K2Cr2O7)或高锰酸钾(KMnO4)。同一污水所用 氧化剂不同,测量的COD值亦不相同。为区别起见, 将COD分别写为CODcr;CODMn或称为高锰酸盐指数。 COD与BOD的差值表示废水中不能被生物降解的那部 分有机物含量,一般情下BOD5<BOD20<CODMn<CODCr。 化学需氧量对各种无机还原物质(如硫化物、亚硝 酸盐和氨等)也具有氧化作用,但不能反映出可被 微生物氧化的那部分有机物的含量。
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4.7.3 有害有毒物质 包括重金属、有机毒物和无机物等。 重金属可分为危害较大的,如汞(Hg)、镉 (Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)和危害较小的锰(Mn)、铜 (Cu)、锌(Zn)等;砷(As)由于化合价可变,性质 与金属类似,也划归此类。 有机毒物包括酚类化合物,酚类化合物又分 为挥发与不挥发两大类,通常多测定挥发酚含量 ;难为生物降解的有机农药,如杀虫剂、杀菌剂、 除草剂等,按其化学结构分为有机氯、有机磷、 有机汞等三大类。此外还包括多氯联苯、多环芳 烃、芳香族氨基化合物及各种人工合成高分子物 质如塑料、合成橡胶、人造纤维等。
现就主要环境标准简述如下: (1)环境质量标准 环境质量标准是指在一定时间和空间范围内, 对各种环境介质(如大气、水、土壤等)中的有害物 质和因素所规定的容许含量和要求,是衡量环境是 否受到污染的尺度和环境保护及有关部门进行环境 管理,制定污染排放标准的依据。 (2)污染物排放标准 污染物排放标准是根据环境质量要求,结合环 境特点和社会、经济、技术条件,对污染源排 入环境的有害物质和产生的有害因素所做的控制标 准,或者说是对排入环境的污染物和产生的有害因 素的允许排放量(浓度)或限值。
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