1. 水资源污染的监测
(1)无机污染的监测
被无机盐污染的水,由于离子浓度增高,使其电阻率降低。一般来说,地下电阻率与介质孔隙的连通性、孔隙中是否有液体以及液体的电阻率有关。如果孔隙的大小和连通性基本不变,而液体的电阻率只和污染有关,用电法就可以确定污染的范围和程度,通过电测深和时间域电磁法可以确定污染的垂向分布,而通过电剖面法和频率域电磁法可以确定污染的横向范围,用电(磁)测量比只用钻探成本低、效率高。此外,电(磁)测井也是一种辅助手段。
应用地面电法监测污染的基本条件是:污染水与非污染水电阻率有明显差别,埋藏不太深,污染水体有一定的厚度,地表物质电性比较均匀。工作时可先用电测深或时域电磁法确定污染水体顶底板深度,然后按一定系统进行固定极距的电剖面或固定装置和频率的频域电磁测量。电法一般都要与少量监测井互相配合,解释时利用地质、钻探和其他地球物理资料。对工矿废水污染的监测是受到广泛关注的问题,利用地球物理方法对工矿废水进行污染监测有许多成功的实例。
图9.1用电法监测工厂废水对岩溶的加速作用
工厂的废水排入地下,不仅污染水源,而且在某些地区还加速地下岩溶的发育过程。例如在苏联的奥卡河沿岸有一个大的化工厂生产硫酸,酸性废水渗入地下,溶蚀了石膏质的岩石,在这些岩石中形成了岩溶洞穴,老洞穴不断加大、新洞穴不断出现,连续成地下通道,沿着这些通道,溶解的物质流入奥卡河,造成河水污染。通过地面电法测量和河水电阻率测量可以圈定岩溶水的通道位置,并且评价岩溶作用随时间的变化。从图9.1中时间t1和t2两次观测的视电阻率曲线可以看出,低电阻率的范围加宽,是溶洞变宽的结果。河水电阻率测量表明,被溶解物质的流入量明显增加(低电阻率面积扩大)。通过上述测量确定了废水污染的范围和程度,以便采取必要的措施。
矿山和油田废水也是水资源的重要污染源,例如在美国有成千上万口已经废弃的、封闭不好的油气井,由于二次回采而使产油层产生过压,这些井会使注入油田的卤水沿钻孔向上运移而进入浅部的饮用水含水层。在俄克拉荷马州林肯县产油的普鲁砂层附近曾利用可控源音频大地电磁法来圈定卤水的污染。从 20 世纪 30 年代就开始从普鲁砂层采油,从 50 年代开始注入卤水来提高回采率。瓦穆萨组是该区饮水的主要水源层,淡水层的底部深度变化于 40 ~ 135m 之间,固溶物总量低于 500mg/L。1979 年所打的试验井表明在油田上含水层的卤水含量异常高。在该区选出的一些部位按一定网格开展了可控源音频大地电磁法,图 9. 2 是一口废井附近典型的视电阻率拟剖面,它表明深部的良导物质向地表运移,其他一些测线上也检测到另外一些污染体。根据地球物理结果所打的两口试验井的 Br/Cl 比值表明,瓦穆萨组的污染源确实是普鲁砂层的卤水。
图 9. 2 废注水井附近的视电阻率等值线图
(2)有机污染的监测
地下水有机污染的种类较多,其物性特征不尽相同,探测难度较大。来自炼油厂、化肥厂、制药厂等排放的废液多为有机污染,它们在自然环境下不易降解,化学需氧量(COD)、总有机碳(TOD)等指标较高。多数情况下有机污染物与水是非混溶的。轻非水相液体污染物(LNPAL)集中在地下水的表层,而重非水相液体(DNPAL)污染物集中在地下水的底部,这使地下水不同程度地混杂了有机杂质,引起地下水在物理性质和化学性质上的变化。这样可以根据不同的物理性质(化学性质)选取不同的地球物理方法。
20世纪90年代加拿大和美国的学者在加拿大安大略省开展了一项针对乙烯(C2Cl4)的试验研究。乙烯用于服装干洗和金属清洗,仅1986年美国就生产乙烯12×108L。乙烯的特点是密度大,在水中下沉,不太受地下水横向流动的影响。虽然乙烯的溶解度(200mg/L)低,但仍然比世界卫生组织规定的饮水标准(0.01mg/L)高几个数量级,每排放1L乙烯最终可污染1000×104L的地下水。试验场地面积9m×9m,周围用钢板打入地下,穿过3.3m厚的地表含水层进入下伏半隔水层,有效地隔断场地内外的水力联系。通过钻孔向场地内注入770L乙烯,在围绕注入孔的9个监测孔内进行中子、密度和感应测井,还定期测地面和井地电阻率。探地雷达工作频率200MHz,300MHz,500MHz,900MHz,沿测线进行测量。地球物理监测开始于注液前几天,注液延续了3d,注液后观测38d,第一个星期每8h观测一次,以后时间逐渐加长。随后采用表面活化剂清除乙烯,再监测清除的过程。在中子测井曲线上,由于氯俘获中子,出现明显的负峰,如图9.3(a)所示,从电阻率异常的变化上则可以看出乙烯随时间的运移,如图9.3(b)所示。探地雷达测量表明,注入的乙烯先在注入点下1m深左右的界面上汇聚,然后沿该界面向两侧扩散。
图9.3注乙烯后参数变化
地面加油站储油罐和地下储油设施普遍存在腐蚀和泄漏现象,难以发现。北京、沈阳、西安、成都均发生过此类事故。发生在北京地区某加油站的一次漏油事故中,由于污染区面积较大,致使自来水厂停水和地下施工停工。国外此类事故更多,据报道美国对21万个加油站调查发现,在20世纪70年代以前建设的加油站几乎都有渗漏,其中1.8万个已对地下水造成污染。油气渗漏的检测技术较多,其中烃类检测技术(油离烃)、探地雷达技术,能现场实时给出检测结果,且快速、方便;吸收烃乙烷、荧光光谱法探测精度高、结果可靠。图9.4和图9.5分别是北京市某加油站渗漏污染范围的游离烃CH4和吸附烃C2H4检测效果图。
图9.4北京某加油站渗漏污染范围的游离烃CH4检测效果图
图9.5北京某加油站渗漏污染范围的吸附烃C2H4检测效果图
石油污染颇为常见,已有许多利用地球物理方法探测石油污染的实例。例如利用探地雷达探测石油污染、用常规的直流电法和电磁法有可能探测石油污染。石油进入地下介质的孔隙系统后可使其电阻率明显增高。研究人员利用地面低频电磁或电阻率成像方法追索到几十至几百米深处的石油污染。例如在美国俄克拉荷马城的Carlswell空军基地,利用钻孔EM测量数据作出地下电阻率三维分布图像,推断出石油污染的位置,据此所打的钻孔证实了高阻区域与油污染吻合。
图9.6屏蔽体法的室内试验和数学模拟结果
浮在潜水面上的高阻油层对电法测量来说会产生屏蔽作用,因此研究人员提出了“屏蔽体”法(SB)。屏蔽体法是一种井地电法,一个供电电极置于污染层之下,用于确定污染层的范围。室内模拟和数学模拟的结果如图9.6所示。图(a)为室内测得石油污染带上的电位值V(mV);图(b)为数学模拟计算的电位值V(mV);图(c)为数学模拟计算的电位梯度ΔV(mV/m)。室内模拟在电解质槽内进行,数学模拟采用有限元法。在野外试验中采用了电测深和屏蔽法两种方法,其目的是确定石油污染的范围,污染层厚度0.2m,深5.7m,赋存于7m厚的第四系砾-砂沉积中,下伏不渗透的白垩系沉积。电测深AB/2最大为50m,在AB/2=15m时沿一些测线出现了电阻率的升高,为污染带的响应,但最高异常值仅达背景值的15%,难于断定污染带的横向范围,而屏蔽法显示了污染带的范围比电测深要清晰得多,地球物理野外测量结果已被监测孔证实。
澳大利亚CoffeyPartners公司曾提出,用探地雷达和低频电磁法探测石油污染有一定的困难,只有频率在30kHz~5MHz间的电磁波法效果最好。当频率为1.2MHz时,通过土壤和风化岩石的最大探测深度约30m。在南澳的一个大型柴油机车加油站发现在终端泵站和加油点之间有明显漏油。开始用EM31电磁仪作剖面测量和探地雷达探测均未奏效,后改用GRC-2仪器作无线电波剖面法,其垂直发射线圈和水平接收线圈沿剖面移动,两者保持零耦合状态,测量垂直磁场强度,线圈距在工作期间保持不变。结果在柴油污染范围内测出明显垂直磁场强度低值异常,并经钻探和槽探证实。
总之,地下水有机污染浓度较低,物理化学性质上的变化较小,监测难度大,必须采用高分辨率、高密度的方法以及应用地球物理的综合解释方法技术。
(3)地下水污染路径的动态监测
以河北沧州为例。河北沧州地处滨海平原,该区以冲积-湖积的粉细砂松散岩层为主,并夹有多层海积层。自上而下共有五组含水层,且咸、淡水交替出现,地下水含氟量较高(2~7mg/L),地下水补、经、排条件差,地下水循环交替作用缓慢,垂向补给逐渐被侧向补给所代替。由于集中开采地下水,使得沧州地下水失衡而形成巨大的地下水漏斗(图9.7)。
图9.7沧州漏斗Q2含水组水位下降剖面图
沧州漏斗的形成给地下水资源的开发、利用带来了严重的问题,尤其是地下水严重污染。由于漏斗的形成,加速了地面污水向地下水的倒灌,使地下水造成污染,同时稠密的机井给地表(浅层)污水、咸水和淡水层形成的污染通道,使所利用的含水层遭受不同程度的污染。利用地球物理方法,如用直流电法和探地雷达,在地面监(遥)测地下水漏斗的动态变化、监测地面上工业和生活污水向漏斗迁移的路径,从污染源和污染路径上卡住污染物对地下水的污染。
(4)井中多个含水层之间交叉污染的监测
已经废弃的工业用井和供水用井,以及一些设计得不适当的监测井穿过多个含水带,使得地下水流系统“短路”。如果其中有的含水层已被污染,便会产生水层之间的交叉污染。美国地质调查所和美国环境保护署合作在宾夕法尼亚州东南部三叠纪斯托克顿组地层中利用地球物理方法研究了废弃井中多个含水层之间的交叉污染,测量了井内的垂向水流,取样并分析了井中的液体。所使用的地球物理方法包括井径测井、液体电阻率测井、液体温度测井、自然伽马测井和单点电阻测井。在16个钻孔的45~143之间进行,用以划分岩性、地层,圈定了含水裂隙和井液垂向运移带,测量了垂向液流,确定了井液的运移方向和速度。
(5)地表水污染治理中的地球物理工作
在杭州西湖换水过程中曾经成功地应用了地球物理方法。西湖由于常年污染,湖水的水质和透明度日益变差,市政府决定开凿隧道引钱塘江水更换西湖湖水。为了解江水进入西湖的运移和分布情况、换水的进度和效果,利用电阻率法在换水过程中及其前后进行了动态和静态观测(图9.8)。
在换水之前对江水和湖水的电阻率进行了测量,江水的电阻率变化范围为81~93Ω·m,平均为88Ω·m。西湖由五个相互连通的湖泊组成,其中电阻率最低的变化范围为55~60Ω·m,平均为57Ω·m,最高的变化范围为69.5~75Ω·m,平均为72Ω·m。这是利用电阻率法监测换水过程的基础。水电阻率观测比例尺为1∶5000,线距200~400m,整个湖面均匀发布20条测线。观测仪器为测井全自动记录仪,安装在电瓶驱动船上,用七心电缆连接电源、探测器和自动记录仪。探测器为井液流体电极系,固定在水深约70cm处,换水期间每天沿各测线连续探测水的电阻率一次。根据观测结果,可以得出江水进入西湖后逐日的扩散范围、水流的主要方向,指导了换水工作的进行。同时发现了一些原来未发现的污染源。
(6)地下水污染防护中的地球物理工作
地球物理方法也可用来监测有机化合物污染的治理过程。美国能源部执行了一项“非干旱区土壤和地下水易挥发有机化合物综合示范计划(VOC-NAS)”,向地下注入甲烷与空气的混合物,作为新陈代谢的碳源,以繁殖一种微生物,使三氯乙烯降解。混合物注入地下后,在运移的途径上,由于置换了地层水,使电阻率升高,因而可以通过地下(井间)电阻率层析使运移的途径成像。电阻率层析是在5个钻孔之间进行的,每一孔内有21个电极,从地面到61m深度等距发布,两孔之间的地面有4个电极。结果发现,注入气体流动途径为复杂的三维通道网,有些通道延伸到距注入井30m以外,这些通道在几个月过程中并不稳定,不断有新通道出现,气体注入通道的电阻率随时间而增大。影响微生物繁殖的其他因素还包括大气降水和来自地表的水溶养分。所以,在另一组试验中,水从地面渗入地下并作出渗入前和渗入过程中某一瞬间电阻率差值的图像,这些图像表明,水的入渗也是限于具有三维结构的狭窄通道,水流受地层渗透率变化(砂和泥的分布)的控制,不过水流通道随时间的变化小。这些通道在图像上表现为低阻带。
图9.8西湖初次换水混合流推进图
美国桑迪亚国家实验室提出一种不尽相同的治理方案,并在南卡罗莱纳州的一个场地进行了试验。该场地也被挥发性的三氯乙烯和四氯乙烯污染。为了治理污染,打了两口水平井,由潜水面以下的井注入空气,而由上面的另一口井抽取污染物,当空气通过地下孔隙时溶解挥发性污染物,再被上面的井抽出。空气在地下的分布会直接影响治理的范围并且影响如何对注入气流进行调节。因此,桑迪亚实验室利用监测井井间地震数据,根据注入气体饱和度变化引起的地震波速变化了解空气的分布。为能提高分辨率,选用井间地震层析成像方法,既减少近地表噪声的影响及与近地表物质有关的衰减,又使震源和检波器更接近目标,减少高频波的能量损耗,高频波波长短而具有更高的空间分辨率。为此,在空气注入前后都作了S波和P波层析。S波震源为频率扫描气动可控震源,用井中三分量检波器。震源和检波孔相距27.4m,孔内测点垂向距离1m。
捷克的一家发电厂也进行过类似的监测,他们为了检查粉煤灰堆放池的施工质量,在未敷设防渗层之前先在池底埋设若干条平行长导线作为检测用的供电电极,然后在其上敷设防渗层。施工结束后向池内放水,将设置在防渗层下的长导线作为供电线路的一个极,另外一个极置于无穷远,在小船上用单电位电极进行测量,在池边用经纬仪测量定位。如果测到高电位异常,即为防渗层破漏处,发现率为94%。
2. 环境监测方案设计题!!求大神帮忙解答
第一,点位布设和实验项目
根据监测需要,需对三方面采集样品。
1是水质。采集小区内湖泊水样,可连续采样监测2~3天,每天采样1~2次。监测项目除高锰酸盐指数外,也可以有pH,大肠菌群等项目。
2是环境空气。采集小区中心花园处空气样品。连续采样7天,每天采集日均值,采样时间不少于20小时。监测项目除TSP外,也可有二氧化氮、二氧化硫等项目。
3是室内空气。在住户室内,分开窗通风和闭窗不通风两种情况,分别采集小时浓度值,一天四次左右。
4是噪声。根据项目监测技术规范。在交通干道靠近小区侧设置监测点位各一个。在居民楼前设置1个监测点位。在居民楼有代表性的不同楼层,各设置一个点位。分别监测昼间和夜间噪声。以连续等效A声级为评价量。监测时长可选择10min。
监测方法在环保部网站可以查到。
数据分析可通过比对相关环境标准进行达标或超标分析。ci
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《 环境监测 》试题(A卷)
一、基本概念:(每个2分,共10分)
1.等效连续声级
2.空白试验
3.细菌总数
4.生物监测
5.静态配气法
二、 填空题(每空1分,共20分):
1.从信息角度看, 环境监测的实质是______ 、_____ 、______ 、_____的过程;
2.在一条垂线上, 当水深 ___时,可设一点,具体位置在____ ,当水深______时,应设两
点,具体位置分别是_______ ;
3.水样预处理的两个主要目的分别是 ______、_______ ;
4.F-选择电极的传感膜是 ________;
5.****物造即刻中毒的原因是__________;
6.大气采样时,常用的布点方法分别是______ 、 ______、_____、_______ ;
7.4氨基安替比林是测 __________的显色剂,测六价铬的显色剂是 _______;
8.大气采样时要求相对高度是 _______;
9.今测得大气中的SO2浓度为3.4ppm,其重量浓度为_______mg/l;
10.作用于某一点的三个噪声源的声压级分别是75dB、75dB、89dB,则该点的总声压级为__;
三、 选择题(每题1分,共10分,1—5为单选题,6—10为多选题)
1.下列水质监测项目应现场测定的是( )
A、 COD B、 挥发酚
C、六价铬 D、pH
2.测定某化工厂的汞含量,其取样点应是( )
A、工厂总排污口 B、车间排污口
C、简易汞回收装置排污口 D、取样方便的地方
3.声音的频率范围是( )
A、 20Hz<f<20000Hz B、f<200Hz 或 f>20000Hz
C、f<200Hz 或 f>2000Hz D、20Hz<f<2000Hz
4.测定大气中NO2时,需要在现场同时测定气温和气压,其目的是( )
A、了解气象因素 B、换算标况体积
C、判断污染水平 D、以上都对
5.水样金属、无机非金属、有机物测定时常用的预处理方法分别是( )
A、消解、蒸馏、萃取 B、消解、萃取、蒸馏
C、消解、蒸馏、挥发 D、蒸馏、消解、萃取
6.大气采样器主要有( )等部件组成
A、收集器 B、压力计 C、抽气泵
D、温度计 E、流量计
7.关于COD测定,正确的描述有( );
A、试亚铁灵为指示剂 B、加HgSO4掩蔽Cl- C、加Ag2SO4
D、加热回流30分钟 E、消耗的氧化剂为O2
8. 在水样中加入 __________ 是为防止金属沉淀。
A、 H2SO4 B、NaOH
C、CHCl3 D、HNO3
9.水环境监测对象应包括( );
A、地表水 B、地下水 C、饮用水
D、工业污水 E、降水
10.我国空气质量标准 >标准是以( )℃,( )kPa时的体积为标准状态的。
A、20 B、0 C、25
D、101.325 E、760
四、判断题(你认为对的打√,错的打×,每小题1分,共10分)
1.测定烟尘浓度时必须等速采样,而测定烟气浓度时不需等速采样。( )
2.污水中BOD测定时,所用稀释水应含有能分解该污水的微生物。( )
3.系统误差能通过提高熟练程度来消除。( )
4.实验室之间的误差一般应该是系统误差。( )
5.全压、动压和静压都是正值。( )
6.CODMn测定时,KMnO4和Na2C2O4可互相滴定。( )
7.酸雨是指pH≤7的一切降水。( )
8.总铬测定时,用NO2-还原KMnO4,然后再用CO(NH2)2还原过量NO2-。( )
9.在测定分析中,分析方法灵敏度越高越好。( )
10.测定水中NO2—N是在中溶液中,利用重氮偶联显色反应,生成红紫色染料。()
五、问答题(每小题4分,共20分)
1.环境监测全过程的一般程序是什么?
2.在大气污染源监测时,采样位置的设置原则是什么?
3. 简述碱片法测定硫酸盐化速率的过程。
4. 冷原子吸收测定汞的原理是什么?
5.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?
六、计算题(12+13,共25分)
1. 某人在一次监测时得数据如下:15.02 、14.90 、14.01 、14.92 、14.95 、15.01 、 14.98 、14.99 ,用Dixon检验法判断是否有离群值需要剔除?
附Dixon值表
测定次数 7 8 9
α0.05 0.507 0.554 0.512
2.下表所列为某水样BOD测定结果,计算水样的BOD?
类型 稀释倍数 取样体积
(ml) Na2S2O3浓度
(mol/l) Na2S2O3用量(ml)
当天 五天培养后
水样 400 200 0.0125 13.50 8.12
稀释水 0 200 0.0125 16.60 16.30
《环境监测 》试题(B卷)
一、基本概念:(每个2分,共10分)
1、 比例混合水样
2、 分贝
3、 再现试验
4、 叠氮化钠修正法
5、 二次污染物
二、 填空题(每空1分,共20分):
1、测定水体中无机物项目时,一般以作为容器,而测定有机物项目时,一般
以_______作为容器
2.大气环境自动监测系统监测项目分别是______、______、________、_______
3.污染物进入人体的途径分别为 __________ 、_________、___________ ;
4.烟道气测定时,采样点的位置和数目主要根据烟道断面的________ 、__________、
___________确定;
5.测定水样中悬浮物时,所用烘干温度为_______ ;
6 .偶然误差是由 ________造成的;
7.地下水的两个主要特点是 ________、________ ;
8.水体中镉的主要污染源分别来自_______ 、 _______、 _______;
9.响度(N)与响度级(LN)之间的关系是__________ ;
10.人工采样,实验室测定SO2用 ________,连续自动测定SO2用_________ ;
11.氨氮是指以 ________形式和 _____________形式存在的氮;
12.水中溶解氧低于_________ mg/l时,许多鱼类呼吸困难;
三、选择题(每题1分,共10分,1—5为单选题,6—10为多选题)
1. 在水样中加入________ 是为防止金属沉淀。
A、 H2SO4 B、NaOH C、CHCl3 D、HNO3
2.碘量法测定水中溶解氧时,水体中含有还原物质,可产生_________ 。
A、 正干扰 B、负干扰 C、不干扰 D、说不定
3.在25℃时,玻璃电极法测pH,溶液每变化一个pH单位,电位差改变pH________ mv。
A、10 B、20 C、59.1 D、29.5
4.测定水样中挥发酚时所用水应按 __________法制得。
A、 加Na2SO3进匈蒸馏制得 B、加入H2SO4至pH<2进匈蒸馏制得
C、 用强酸阳离子交换树脂制得 D、加NaOH至pH>11进匈蒸馏制得
5.在常温空气中,频率为500Hz的声音其波长为______ 。
A、 34cm B、50cm C、69cm D、75cm
6.衡量实验室内测试数据的主要指标是 ,具体用 表示。
A、 灵敏度 B、准确度 C、精密度
D、标准偏差 E、误差
7.我国标准积尘缸的高和内径尺寸(cm)分别为______ 。
A、40 B、30 C、25
D、20 E、15
8.与BOD测定有关的因素有______ 。
A、充足的溶解氧 B、有机物
C、适宜的pH D、适宜的微生物
E、FeCl3、MgSO4、CaCl2等无机营养盐
9. 在水样中加入 __________ 是为防止金属淀。
A、 H2SO4 B、NaOH
C、CHCl3 D、HNO3
10.下列有关噪声的叙述中,正确的是_______ 。
A、当某声级与背景声级相差很小时,则感到安静;
B、噪声引起的烦恼程度与持续时间及发生的频率有关;
C、声音信号对不同的人有不同的感受;
D、 为保证睡眠,噪声的等效声级应控制在40dB(A)以下。
四、判断题(你认为对的打√,错的打×,每小题1分,共10分)
1.标准曲线的相关系数是反映自变量与因变量之间相互关系的。( )
2.在分析测试时,空白值的大小无关紧要,只要扣除就可以了。( )
3.转子流量计使用时必须用皂膜流量计校正。( )
4.测定溶解氧的水样可密封后带回实验室再加固定计。( )
5.测定水中油时,应单独定容采样,全部用于测定。( )
6.保存水样的目的是减缓生物氧化作用。( )
7.甲醛法测定SO2时,显色反应需在酸溶液中进行。( )
8.用铬酸钡法测定降水中SO42-时,玻璃器皿不能用洗液洗。( )
9.烟尘浓度在水平烟道和垂直烟道中的分布都是相同的。( )
10.当水样中S2-含量大于1mg/l时,可采用碘量法滴定测定。()
五、问答题(每小题4分,共20分)
1. 简述S型皮托管和标准皮托管的特点,通常使用什么类型的皮托管?
2. 表水监测断面的设置原则是什么?
3.环境监测的全过程都包括哪些内容?
4.怎样求得城市交通噪声的等效连续声级?
5.开展质量保证
六、计算题(12+13,共25分)
1.碘量法标定硫化物溶液时,取10.0ml待标液加水稀释至100ml,用0.1025mol/l的 Na2S2O3溶液滴定消耗13.50ml,同时做空白滴定时消耗Na2S2O3溶液21.50ml,计算待标液的浓度为多少mg/l?
《 环境监测 》试题(C卷)
一、基本概念:(每个2分,共10分)
1.环境监测:
2.优先污染物:
3.COD:
4.水体自净:
5.时间混合水样:
6.等效连续A声级:
7.加标回收率:
二、 填空题(每空1分,共20分):
1、测定大气中二氧化硫的国家标准分析方法是_______ ,为避免使用毒较大的吸收液,可
选择____________做吸收液。
2.粒径________ 的颗粒物是降尘;粒径_____ 的颗粒物是飘尘;粒径____ 的颗粒物是TSP。
3.将14.1500修约到只保留一位小数______ 。
4.空气样品的富集采样法有_______ 、______ 、_______、_______ 、 ________。
5.______ 是人耳判别声音由轻到响的强度等级概念,它的单位是 _____,其定义为声压级
为____ ,频率为 _____,且来自听者正前方的 ________ 的强度。
6.我国《环境监测技术规范》中规定大气环境连续监测中必测项目有 _______、_______、
____ 、_____ 、_____ 。
7.测定水中氨氮时,水样经预处理后加入 ______,与氨反应生成_____ 胶态化合物,在一定
波长范围内用______ 定量。
三、 简答题(每题5分,共35分)
1. 采用溶液吸收法富集采集大气污染物时,对吸收液有何要求?
2.对一河流进行监测时,应设置什么监测断面,设置在什么位置?
3.水样消解的目的是什么?消解后的水样应是什么样的?消解方法有哪些?
5.怎样用分光光度法测定水样中的六价铬和总铬?
6.怎样采集测定溶解氧的水样?
7.什么是生化需氧量?简述五天培养法的原理及计算公式。
四.计算(每小题10分,共20分)
1.已知某采样点的温度为27℃,大气压力为100kPa,现用溶液吸收法测定SO2的日平均浓度,每隔4h采样一次,共采集6次,每次采样30min,采样流量0.5L/min,将6次气样的吸收液定容至50.00mL,取10.00mL用分光光度法测知含SO22.5ug,求该采样点大气在标准状态下的SO2日平均浓度(以mg/m3和ppm表示)。(SO2的分子量为64)
2.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,由六个实验室对同一水样测定,结果如下表所示,问当置信度为0.95时,两种测汞方法的可比如何。
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 -0.10 0.11 0.12 -0.06 -0.13 0.01
X2
0.0049 0.0100 0.0121 0.0144 0.0036 0.0169 0.0619
自由度 测定次数 置信度P
0.90 0.95
4 5 2.13 2.78
5 6 2.02 2.57
6 7 1.94 2.45
一.名词解释(每小题4分,共20分)
1.优先污染物:
2.COD:
3.空白实验:
4.灵敏度:
5.四分法:
二.填空题(每空2分,共20分)
1.振动频率在_____ 之间,人耳可以感觉,称为声音。
2.将14.1500修约到只保留一位小数____ 。
3.测定大气中SO2的标准分析方法是 ______。
4.大气污染监测的布点方法有____ 、_____ 、_____、______ 。
5.我国《环境监测技术规范》中规定大气环境自动监测中必测项目有____、____ 、____ 、____ 。
6.有3个声源作用于一点,声压级分别为70、84、70dB,则合成的总声压级为_____ 。
7.水样消解处理的目的是 _______。
8.环境监测的监测结果常用_______ 表示。
三. 简答题(每题10分,共50分)
1. 对某一河流进行监测时,应设置什么监测断面,设置在什么位置?
2. 水样有哪几种保存方法?
3.简述湿法采集降沉样品的方法。
4.写出均数质量控制图的组成及表示方法。
4.大气采样的几何布点法有几种?分别适合于何种污染源?
5.怎样用分光光度法测定水样中的六价铬和总铬?
四.计算(10分)
1. 有一组测量值从小到大顺序排列为 :14.65、14.90、14.90、14.92、14.95、14.96、15.00、15.01、15.01、15.02,试检验最小值和最大值是否为离群值?
Q值表
n 显著水平
0.05 0.01
9 0.512 0.635
10 0.477 0.597
11 0.576 0.679
其中Qmin=X2-X1/Xn-1-X1Qmax=Xn-Xn-1/Xn-X2
《 环境监测 》试题(A卷)
一、 基本概念(每个2分,共10分)
1. 进入大气中污染物质的量超过环境所能允许的极限并持续一定时间后,就会改变空气的正常组成,破坏自然的生态平衡体系,从而对人体健康造成危害的现象。
2. 在噪声测量仪器——声级计中设计了一种特殊滤波器,叫计权网络。通过计权网络测得的声压级叫计权声级。
3. 在烟尘浓度测定时,采样器进气口进气速度与废气流速相等,称为等速采样。
4. 1ml水样在营养琼脂培养基中,于37℃经24小时培养后,所生长的细菌菌落的总数。
5. 为了保护人群健康,依据环境保护法和有关政策,对有关环境的各项工作所做的规定。
二、 填空题(每空一分,共20分)
1. 、LN=40+33lgN。2、五类。3、SO2、NO2、PM10、硫酸盐化速率、降尘。4、空气动力声;机械振动、运动声;生活中产生的声音。5、蒸气态污染物质、气溶胶态、多孔筛板吸收管。6、烟草和番茄。
7、吨/月*平方公里。8、二苯碳酰二肼,异烟酸—吡唑啉酮或异烟酸—巴比妥酸。9、0.3、 0.05。10、<5.6的。11。冷冻或冷藏法、加化学试剂法。
三、 单项选择题(每题2分,共10分)
1、B;2、B;3、B;4、B;5、C;
四、 判断题(每小题1分,共10分)
1. × 2. × 3. √ 4. × 5. √ 6. √ 7. × 8. √ 9. × 10. ×
五、 问答题(每小题5分,共25分)
1答:直接采样法适用于污染物浓度大或分析方法灵敏的情况下;富集采样法适用于污染物浓度小或分析方法灵敏度不够的情况下;选择合适的吸收溶液和适当的吸收管。
2答:固定:(现场进行)
溶解:(加浓H2SO4)
滴定:
3答:①根据环境质量标准评价环境质量。②监督污染源,为控制污染提供依据。③为预测、预报环境质量提供依据。④为标准制订、法规修改、环境规划等提供依据。
4答:六类分别是:环境质量标准、污染物控制标准、环境基础标准、环境方法标准、环境标准样品标准、环保仪器、设备标准。两级是:国家级、地方级。
六、 计算题(共12+13 共25分)
1.解:挥发酚(mg/l)= (5分)
其中:V1=21.50 V2=9.50 V=10.0 (3分)
∴挥发酚(mg/l)= (3分)
答:待标液的浓度为18816mg/l。 (1分)
2.解: (4分)
其中 同理:C2=4.36 B1=8.30 B2=8.15 (4分)
∴BOD=1370(mg/l) (4分)
答:水样的BOD为1370mg/l。 (1分)
《环境监测》试卷B评分标准及其标准答案
一、 基本概念(每个3分,共15分)
1. 用一个相同时间内声能与之相等的连续稳定的A声级来表示该段时间内噪声的大小,这样的声级就是等效连续声级。
2. 用蒸馏水代替样品进行完全相同的操作、试验,目的是检验水和试剂的纯度。
3. 在水中溶解氧测定时,当有Fe2+离子干扰时,用KMnO4氧化Fe2+,消除干扰,过量的KMnO4用草酸钠除去,生成的Fe3+用KF掩蔽。
4. 利用生物对环境变化的反映,从而判断环境质量的方法。
5. 把一定量的原料气加入到已知容积的容器中,再充入稀释气体混匀即可。
二、 填空题(每空一分,共20分)
1.信息的捕获、传递、解析、综合。2、<5m, 水面下0.3—0.5m处;5—10m,水面下0.3—0.5m处,河床上1m处。3、消除干扰,浓缩水样。4、LaF3。5、与高铁血红蛋白酶结合结合,使之失去传递氧的功能,致人窒息而死亡。6、功能区布点法、网格布点法、同心圆布点法、扇型布点法。7、酚,二本碳酰二肼。8、1.5m。9、9.7×10-3。10、89dB。
三、 单项选择题(每题2分,共10分)
1、D;2、B;3、A;4、B;5、A;
四、 判断题(每小题1分,共10分)
1.√ 2. √ 3. √ 4. √ 5. × 6. × 7. × 8. √ 9. × 10. ×
五、 问答题(每小题5分,共25分)
1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。
2答:采样位置应选在气流分布均匀稳定的平直管段上,避开弯头、变径管、三通管及阀门等易产生涡流的阻力构件。一般原则是按照废气流向,将采样断面设在阻力构件下游方向大于6倍管道直径处或上游方向大于3倍管道直径处。当条件难于满足时,采样断面与阻力构件的距离也不应小于管道直径的1.5倍。断面气流流速在5m/s以下。
3答:将被Na2CO3浸泡的滤膜置于采样点采样1月,取回在烧杯中捣碎滤膜,加稀HCl除去CO2,过滤除去滤膜颤,往滤液中加BaCl2溶液,搅拌、放置,过滤,将滤纸及其生成的BaSO4灼烧,称量,计算即可。
4答: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。
1. 5答:测点应选在两路口之间道路边人行道上,离车行道的路沿20cm处,此处离路口应大于50米。在规定的时间段内,各测点每隔5秒记一个瞬时A声级,选择慢响应,连续记录200个数据,同时记录车流量。将数据由大到小排列,计算等效连续声级。
六、 计算题(共20分)
1.解:
其中
同理:B1=8.30 B2=8.10
∴ =1272.2(mg/l)
答:水样的BOD为1272mg/l。
2.测定某采样点大气中的NO2含量时,用装有5ml吸收液的多孔筛板式吸收管采样,采样
流量为0.30L/min,采样时间为1 小时,然后用分光光度法测定,通过计算得知全部
吸收液中含2.0μg NO2。已知采样点的温度为27℃,大气压力为100kpa,求大气中
NO2的含量?
《环境监测》试卷B评分标准及其标准答案
一、 基本概念(每个3分,共15分)
1. 用一个相同时间内声能与之相等的连续稳定的A声级来表示该段时间内噪声的大小,这样的声级就是等效连续声级。
2. 用蒸馏水代替样品进行完全相同的操作、试验,目的是检验水和试剂的纯度。
3. 在水中溶解氧测定时,当有Fe2+离子干扰时,用KMnO4氧化Fe2+,消除干扰,过量的KMnO4用草酸钠除去,生成的Fe3+用KF掩蔽。
4. 利用生物对环境变化的反映,从而判断环境质量的方法。
5. 把一定量的原料气加入到已知容积的容器中,再充入稀释气体混匀即可。
二、 填空题(每空一分,共20分)
1.信息的捕获、传递、解析、综合。2、<5m, 水面下0.3—0.5m处;5—10m,水面下0.3—0.5m处,河床上1m处。3、消除干扰,浓缩水样。4、LaF3。5、与高铁血红蛋白酶结合结合,使之失去传递氧的功能,致人窒息而死亡。6、功能区布点法、网格布点法、同心圆布点法、扇型布点法。7、酚,二本碳酰二肼。8、1.5m。9、9.7×10-3。10、89dB。
三、 单项选择题(每题2分,共10分)
1、D;2、B;3、A;4、B;5、A;
四、 判断题(每小题1分,共10分)
1.√ 2. √ 3. √ 4. √ 5. × 6. × 7. × 8. √ 9. × 10. ×
五、 问答题(每小题5分,共25分)
1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。
2答:采样位置应选在气流分布均匀稳定的平直管段上,避开弯头、变径管、三通管及阀门等易产生涡流的阻力构件。一般原则是按照废气流向,将采样断面设在阻力构件下游方向大于6倍管道直径处或上游方向大于3倍管道直径处。当条件难于满足时,采样断面与阻力构件的距离也不应小于管道直径的1.5倍。断面气流流速在5m/s以下。
3答:将被Na2CO3浸泡的滤膜置于采样点采样1月,取回在烧杯中捣碎滤膜,加稀HCl除去CO2,过滤除去滤膜颤,往滤液中加BaCl2溶液,搅拌、放置,过滤,将滤纸及其生成的BaSO4灼烧,称量,计算即可。
4答: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。
1. 5答:测点应选在两路口之间道路边人行道上,离车行道的路沿20cm处,此处离路口应大于50米。在规定的时间段内,各测点每隔5秒记一个瞬时A声级,选择慢响应,连续记录200个数据,同时记录车流量。将数据由大到小排列,计算等效连续声级。
六、 计算题(共20分)
1.解:
其中
同理:B1=8.30 B2=8.10
∴ =1272.2(mg/l)
答:水样的BOD为1272mg/l。
4. 水污染物应税:同一排放口中的生化需氧量,化学需氧量,总有机碳三个污染当量值。
TOC可较全面反映饮用水中有机微污染程度
2000年12月8日,国家环境保护总局发布《环境监测仪器发展指南》,“有机污染物自动连续监测系统”被列为唯一的水质重点研究仪器,“TOC分析仪”被列为重点发展的仪器;国家科技部在“十五”期间国家高技术研究发展计划(863计划)的水质自动监测系统关键技术及集成设备研制中有TOC监测技术和设备项目;2002年,国家经贸委、国家税务总局在23号公告中,把TOC分析仪列为鼓励发展的环境监测设备。
2003年7月1日,国家计委、财政部、国家环保总局、国家经贸委令第31号《排污费征收标准管理办法》,化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、总有机碳(TOC)被并列为有机污染物,并说明在同一排放口中的COD、BOD、TOC只征收一项,还规定了COD的污染当量值为1,BOD的污染当量值为0.5、TOC的污染当量值为0.49。
总有机碳(TOC)是水中所含有机物的总和,通过检测TOC可以更加全面地评价水体受有机物质污染程度。研究了紫外光学吸收式TOC检测技术,利用有机物和无机物的吸收光谱分界线的254nm的紫外光作为检测光源,并应用锁相放大技术提取微弱的一次谐波幅度信号,实现对TOC浓度的测量。结果表明:该项技术具有实时在线、不接触测量、体积小等优点,可以广泛应用到日常饮用水、工业用水TOC含量的检测。
5. 我国水污染情况及监测方法简述
(1) 污染源烟尘(粉尘)在线监测仪 用于在线监测污染源烟尘、工艺粉尘排放量(浓度或总量),包括测量相关参数:流量、O2、含湿量、温度等,是实现污染源排放总量监测的必备监测仪器。 (2) 烟气SO2、NOx在线监测仪 用于在线监测烟气中SO2、NOx含量,通过流量测量,实现总量监测。 (3) 环境空气地面自动监测系统 该系统用于空气质量周报、日报监测,主要监测项目有:SO2、NOx、CO、O3、PM10等。 (4) 酸雨自动采样器 自动采集降水样品,以便测定降水的pH值。 (5) PM10采样器 用于采集环境空气中空气动力学当量直径10μm以下的颗粒物。 (6) 固定和便携式机动车尾气监测仪 用于测定机动车排放尾气中CH、CO等含量。 2、污染源和环境水质监测仪器: (1) 污染源在线监测仪器 污染物排放的总量监测要求浓度与流量同步连续监测,在线测流和比例采样是总量监测的基本技术手段,对于重点污染源还需要配备在线监测仪器。 (2) 流量计 用于规范化的明渠污水排放口流量的在线连续监测仪器。 (3) 自动采样器 用于污染源排放口具有流量比例和时间比例两种方式的在线自动采样装置。 (4) 在线监测仪器 用于工业污染源或污水排放口的在线测分析仪器。监测主要项目有:COD、TOC、UV、NH4+-N、NO3-N、氰化物、挥发酚、矿物油、pH等,应具有自动校正和自动冲洗管路功能。 (5) 环境水质自动监测仪器 用于地表水环境质量指标的在线自动监测仪器。水质自动监测项目分为水质常规五参数和其它项目,水质常规五参数包括温度、pH、溶解氧(DO)、电导率和浊度,其它项目包括高锰酸盐指数、总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)及氨氮(NH3-N)。 (6) 总有机碳(TOC)测定仪 总有机碳(TOC)是反应水体有机物含量的指标,可用于污染源或地表水的监测。 3、便携式现场应急监测仪器 便携式现场应急监测仪器,用于突发性环境污染事故监测,其主要特点为小型、便于携带及快速监测。 (1) 便携式分光光度计 用于现场监测的便携式分光光度计,测试组件一般包括氰化物、氨氮、酚类、苯胺类、砷、汞及钡等毒性强的项目。 (2) 小型有毒有害气体监测仪 用于现场有毒有害气体监测的小型便携式仪器,主要监测项目有CO、Cl2、H2S、SO2及可燃气监测等。 (3) 简易快速检测管 用于快速定量或半定量检测水中或空气中有害成分的现场用简易装置,主要监测项目有CO、Cl2、H2S、SO2、可燃气、氨氮、酚、六价铬、氟、硫化物及COD等。 4、电磁辐射和放射性监测仪器 (1) 全向宽带场强仪 用于测量某频率范围内的综合电磁场强。 (2) 频谱仪 用于测量不同频率电磁辐射的场强及谱分布。 (3) 工频场强仪 用于测量50HZ工频电磁场强度。 (4) 大面积屏栅电离室α谱仪 测量环境介质中α放射性核素的浓度。 (5) 全身计数器 用于监测职业工作者或公众的全身污染情况。 (6) 环境辐射剂量率仪 用于监测环境贯穿辐射水平。 四、重点研究的环境监测仪器和环境标准样品 1、环境遥感监测系统。用于监测大范围的环境污染状况与生态环境状况。如监测河上、海上溢油;监测各排污口排污状况;远距离监测污染源烟尘、烟气排放情况以及发生赤潮的面积、程度等。实现环境预报监测。 2、有机污染物自动连续监测系统。 3、光化学烟雾监测系统。 4、有机物环境标准样品(①挥发性卤代烃混合标样,②挥发性芳香烃混合标样,③多环芳烃混合标样,④苯胺类混合标样,⑤酞酸酯类混合标样,⑥有机磷农药混合标样,⑦有机氯农药混合标样,⑧含N、含P的有机农药混合标样,⑨半挥发性有机物混合标样,⑩挥发性有机物混合标样)等。 5、PM2.5采样器。 五、 发展环境监测仪器的政策措施 1、发展环境监测仪器及其设备是实现监测技术现代化,为环境保护和经济可持续发展提供准确信息的重要保证,国家鼓励研制开发和生产国家所需的监测仪器设备。 2、加强对环境监测仪器的开发和生产的宏观引导,加强对环境监测技术、监测仪器发展趋势的调查研究,适时制订环境监测仪器的发展规划和技术政策,明确环境监测的的需求和方向,指导和规范环境监测仪器的发展。 3、加强环境监测仪器的标准化工作。环境监测仪器是环境监测工作的物质基础,为保证环境监测数据的科学、准确、可比,应加强环境监测仪器标准的制订工作。将环境监测仪器标准纳入环境保护标准体系,与环境监测规范、环境分析、检测方法的制订工作统一规划,协调进行。通过制订统一的标准引导环境监测仪器的技术进步。 4、加强对环境监测仪器的监督管理,建立一批具有良好的技术基础和权威性的技术中介机构,对环境监测仪器的技术水平和质量状况进行检测,并向社会公布。对在环境监测中用于执法监测的环境监测专用仪器实行“准入”制度。 5、加强环境监测仪器的技术创新工作,加大对环境保护工作急需的监测技术的科研投入,把环境监测技术的开发列入环境科研重点领域。借助国家各种扶持政策,推进环境监测仪器的产业化和技术升级。 6、促进监测仪器科研与生产结合,鼓励环境监测仪器生产企业、大学和科研机构采取多种方式开展技术合作,加快环境监测技术的成果转化。 7、走引进、消化、吸收和国产化的道路。对我国目前生产技术落后,国外已有先进的成套技术的监测仪器,鼓励引进国外的关键技术,合资生产,再逐步实现国产化。 8、利用市场调控手段,促进环境监测仪器生产企业的重新组合,逐步改变监测仪器生产技术薄弱、投资分散、低水平重复、市场竞争力低的状况,实现适度规模化集约化生产,形成一批监测仪器生产的骨干企业。 9、根据环境监测能力建设规划,制订环境监测工作的相应法规,逐步在一些大中城市建立区域性的环境质量和污染源监测的自动化网络系统。通过组织实施环境监测自动化网络建设的示范工程,带动自动化环境监测网络系统的形成。扩大环境监测仪器设备的市场需求。 附:环境监测仪器分类 附件: 环境监测仪器分类 按使用领域环境监测用主要仪器设备分以下几类: 1、空气质量与污染源废气监测专用仪器: TSP采样器(大、中流量) PM10采样器(大、中流量)* PM2.5采样器** 粗(PM2.5-10)细(PM〈2.5)颗粒物双道采样器 空气颗粒物分级采样器 粉尘采样器 酸雨自动采样器* 气体采样器 气体监测仪(SO2、NOx、CO、O3、HCl、Cl2、CH等) 环境空气地面自动监测系统* 烟尘采样器 烟气采样器 烟尘在线自动监测系统* 烟气SO2在线自动监测系统* 烟气NOx在线自动监测系统* 烟气参数O2、湿度、压力、流速等在线自动监测系统 区域(如机场、交通干线、工业区)及重点污染源(如电厂、冶炼厂、建材厂的烟囱)连续监测系统**汽车尾气监测仪* 光化学烟雾监测系统** 2、环境水质与污水监测专用仪器: 水质采样器 污水采样器 COD测定仪 BOD5测定仪 油份浓度仪 溶解氧测定仪 色度计 浊度计 盐度计 总有机碳(TOC)测定仪* 总氮测定仪 总磷测定仪 氨测定仪 氰化物测定仪 游离氯测定仪 环境水质的自动监测系统* 污水测流和在线连续监测系统* 有机污染物自动连续监测系统** 3、环境污染事故应急监测仪器: 便携式气相色谱仪(带PID检测器,可在野外现场监测大部分有机污染物) 车载式X射线-荧光光谱仪(可用于土壤、固废现场金属污染调查) 车载式GC_MS仪 便携式分光光度计* 有毒有害气体监测器(Cl2、CO、可燃气、CH4、苯系物等)* 报警装置(CO、CH4、Cl2、H2S、汽油泄漏等) 简易快速检测管* 快速BOD测定仪 便携式溶解氧测定仪 流动监测车 4、其它要素监测仪器 噪声监测仪 噪声自动监测系统 振动监测仪 场强仪* 全向宽带场强仪* 宽带电磁场强仪* 工频场强仪* 大面积屏栅电离室α谱仪* 全身计数器* 环境辐射剂量率仪* 生态环境的遥感遥测系统 环保治理设施、监测仪器运行状态监视仪 5、实验室通用分析仪器及其设备 (1) 光学类仪器: 可见分光光度计 紫外分光光度计 荧光分光光度计 火焰光度计 原子吸收分光光度计 原子荧光光度计 等离子发射光谱仪 X-射线荧光光谱仪 (2) 电化学仪器: pH计 离子计 电位计 示波极谱仪 阳极溶出仪 库仑仪 电位滴定仪 电导仪 (3) 色谱类仪器 离