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環(huán)境監(jiān)測(李廣超 )(第二版)
本書介紹了環(huán)境監(jiān)測的基礎理論和基本技術。內容包括緒論、環(huán)境監(jiān)測質量保證、水和廢水監(jiān)測、環(huán)境空氣和廢氣監(jiān)測、土壤監(jiān)測、固體廢物監(jiān)測、環(huán)境污染生物監(jiān)測、噪聲監(jiān)測、輻射環(huán)境監(jiān)測、突發(fā)環(huán)境事件應急監(jiān)測等。此外,還介紹了環(huán)境監(jiān)測的質量保證,并附了十五個環(huán)境監(jiān)測實驗。書中還精心編寫了旨在擴大學生知識面、提高學生學習興趣的閱讀材料。為便于學生復習和鞏固所學的內容,章后編寫了一定量的填空題、選擇題和計算題等不同類型的習題。
本書為高等學校環(huán)境工程、環(huán)境科學專業(yè)及其他專業(yè)開設環(huán)境監(jiān)測或環(huán)境分析課程的教學用書,也可作為職業(yè)技術院校相關專業(yè)師生及從事環(huán)保技術工作人員的參考用書。
1.環(huán)境監(jiān)測第二版適應我國環(huán)境監(jiān)測發(fā)展需求,在系統(tǒng)地選擇了經(jīng)常性監(jiān)測內容的同時,注重突出服務性監(jiān)測;內容實用,更貼近應崗位需要和生產(chǎn)實際。
環(huán)境監(jiān)測第二版注意融入新技術、新標準,合理科學的編排環(huán)境要素于各項目中。監(jiān)測因子的選擇注意先易后難、避免重復,在線監(jiān)測按監(jiān)測對象歸屬相應章節(jié),依據(jù)新標準規(guī)范新設了應急監(jiān)測等。 2.環(huán)境監(jiān)測第二版包含了監(jiān)測方案的制定、布點采樣、典型因子的檢測分析等環(huán)節(jié),強調了課程內容的生產(chǎn)性。每章設閱讀材料、習題,方便學習者自主學習。
前言
隨著國家標準的更新和新標準的發(fā)布,以及新技術的不斷涌現(xiàn),原教材中的部分內容已顯得陳舊或不適宜,需對教材進行修訂,以適用于教學的要求,滿足廣大讀者的需要。 本次修訂在保持第一版特點的基礎上,對部分內容進行適當調整、補充和完善,從而使該書更具條理性、系統(tǒng)性和實用性。修訂的具體內容有以下五個方面。 一是調整了部分章節(jié)。主要是將第一版中的第三章第十一節(jié)水污染生物監(jiān)測、第四章第十一節(jié)空氣污染生物監(jiān)測、第七章生物污染監(jiān)測合并為第七章環(huán)境污染生物監(jiān)測;將第一版中的第三章第十二節(jié)水環(huán)境污染事故應急監(jiān)測、第四章第十二節(jié)突發(fā)性空氣污染事故應急監(jiān)測設置為第十章突發(fā)環(huán)境事件應急監(jiān)測。 二是根據(jù)新發(fā)布的國家標準補充了部分內容。如第三章補充了離子色譜法測定水中常見陰離子、流動注射-水楊酸分光度法測定水中氨氮、流動注射-鹽酸萘乙二胺分光光度法測定水中總氮、氣相分子吸收光譜法測定水中亞硝酸鹽氮等;第四章補充了顆粒物中金屬元素、非金屬元素和化合物、有機物的測定等;第五章補充了場地土壤采樣、土壤中非金屬化合物、有機物(多環(huán)芳烴和多氯聯(lián)苯)的測定等;第六章補充了固體廢物的消解、有機物的提取方法等;第九章補充了水和土壤樣品中钚的測定、水中釙-210的測定;另外還補充了多個閱讀材料。 三是根據(jù)國家標準的更新修改了部分內容。如環(huán)境標準樣品、近岸海域環(huán)境監(jiān)測點位設置、水樣的類型、生物化學需氧量(BOD)的測定、總有機碳(TOC)的測定、酚類化合物的測定、紅外分光光度法(三波數(shù))測定水中油類、鹽酸萘乙二胺分光光度法測定環(huán)境空氣中二氧化氮等。 四是刪除部分過時的內容。如第二章中“目前我國各級監(jiān)測站基本儀器設備配置表、求線性回歸方程”;第三章中閱讀材料“洪水期與退水期水質監(jiān)測”;第四章中“國家空氣質量監(jiān)測網(wǎng)”;第五章中“建設項目土壤環(huán)境評價監(jiān)測采樣”。 五是增加了部分習題。在原來習題的基礎上增加部分選擇題、填空題和計算題。 本書由李廣超和袁興程修訂,在修訂過程中得到了石楓、王香善、孟慶華、李亮、楊偉華、賈文林、王海營、趙爽等同行的幫助,化學工業(yè)出版社在本書的修訂方面給予了大力支持,在此一并表示感謝。 由于編者水平有限,再加上時間倉促,不妥之處在所難免,誠望廣大讀者批評指正。 編者 2017年3月 第一版前言 本書以水、氣、土壤、固體廢物、生物、噪聲、輻射等環(huán)境監(jiān)測要素立“章”,以監(jiān)測方案制訂、試樣采集和預處理、污染物分析或環(huán)境質量監(jiān)測和污染源監(jiān)測的內容成“節(jié)”,詳細介紹了環(huán)境監(jiān)測的基礎理論和基本技術。內容包括:緒論、環(huán)境監(jiān)測質量保證、水質和水污染源監(jiān)測、空氣質量和空氣污染源監(jiān)測、土壤質量監(jiān)測、固體廢物監(jiān)測、生物污染監(jiān)測、噪聲監(jiān)測、輻射環(huán)境監(jiān)測以及環(huán)境監(jiān)測的質量保證等。另外,書中還編寫了十多個環(huán)境監(jiān)測實驗,便于實驗教學時參考。 本書的編寫思路是以最新的環(huán)境監(jiān)測標準和技術規(guī)范為依據(jù),以環(huán)境基本理論和基本方法為主線,將新項目、新技術、新方法、新儀器等融會在經(jīng)典的環(huán)境監(jiān)測內容中,注重理論與實踐緊密結合,盡可能闡明環(huán)境質量監(jiān)測和環(huán)境污染監(jiān)測、手工監(jiān)測和自動監(jiān)測的區(qū)別和聯(lián)系,既注重知識的系統(tǒng)性和科學性,又注重教材的實用性,從而形成了鮮明的特點。 隨著人們對環(huán)境質量要求的不斷提高,以及全球對環(huán)境保護工作的重視程度越來越高,環(huán)境監(jiān)測技術特別是自動監(jiān)測技術的發(fā)展越來越快,環(huán)境監(jiān)測的對象越來越廣,監(jiān)測范圍越來越大,監(jiān)測項目越來越多。因此,環(huán)境監(jiān)測知識和技術的更新也就越來越快。本書與同類書相比增加了近岸海域監(jiān)測、環(huán)境空氣質量中PM2.5的測定,強化了環(huán)境空氣質量自動監(jiān)測、煙氣排放連續(xù)自動監(jiān)測、水和水污染源在線自動監(jiān)測的相關內容。不僅使編寫的內容重點突出,而且也體現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)測技術的發(fā)展方向。 本書在闡述采樣布點方法、采樣器及其使用方法、測定儀器、自動監(jiān)測系統(tǒng)和自動監(jiān)測儀等內容時,盡可能配上示意圖,如水溫計、深水溫度計、顛倒溫度計、塞氏盤等都配有示意圖。這樣不僅使讀者便于理解所述內容,而且使教材圖文并茂,增加了教材的可讀性和可視性。 書中還用小號字精心編寫了旨在擴大知識面、提高學生學習興趣的與環(huán)境保護和環(huán)境監(jiān)測相關的知識、環(huán)境監(jiān)測儀器、相關科學家的故事等閱讀材料。特別是與環(huán)境監(jiān)測有關的科學家的成長歷程、發(fā)明創(chuàng)造等方面的介紹,會讓讀者從中受到啟迪。 每章后編排了一定量的填空題或選擇題或計算題等不同類型的習題,以便于學生復習和鞏固所學的知識點。 本書由李廣超編寫,在編寫過程中得到了徐州師范大學化學化工學院王興漢、屠樹江的大力支持,以及同行沐來龍、王錦化、吳宏、孟慶華、盧菊生、田久英、趙長春、陳喜紅、郭正、顧玲、李耀中、田子貴、王愛民、劉德生、王紅云、冷寶林、王金梅、周鳳霞、吳國旭、吳忠標的熱情幫助,化學工業(yè)出版社在本書的編寫和出版方面給予了大力支持,在此一并表示感謝。 由于編者水平有限,書中難免有疏漏和欠妥之處,敬請廣大讀者指正。 編者 2009年9月
李廣超,江蘇師范大學,系主任,副教授,主要教學經(jīng)歷(授課名稱、起止時間、授課對象、授課學時、所在單位等)
1.大氣污染控制技術/水污染控制技術,1998-2002年,中專生/高職生,共360學時,徐州工業(yè)職業(yè)技術學院; 2.環(huán)境監(jiān)測,1998-2007年,中專/高職/本科生,共500課時,徐州工業(yè)職業(yè)技術學院/徐州師范大學; 3.分析化學/工業(yè)分析,2003-2007年,本科生,共1000學時,徐州師范大學。 主要教學、科學研究、實踐經(jīng)歷(項目名稱、項目來源、鑒定結論、獲獎情況等) 1.教研課題研究:主持大氣污染控制技術課程教學實施方案研究,校級課題;工業(yè)分析課程體系改革與實驗教學實施方案研究,校級課題。參與江蘇省教育廳教學研究課題。 2.科學研究:主持鍍鋅無鉻鈍化工藝研究,校級課題。在核心期刊上發(fā)表論文多篇。參與自然科學基金項目研究。
第一章緒論1
第一節(jié)環(huán)境監(jiān)測的目的、任務與分類1 一、環(huán)境監(jiān)測的目的1 二、環(huán)境監(jiān)測的任務1 三、環(huán)境監(jiān)測的分類1 第二節(jié)環(huán)境監(jiān)測的程序、特點和要求3 一、環(huán)境監(jiān)測的程序3 二、環(huán)境監(jiān)測的要求3 閱讀材料優(yōu)先監(jiān)測和優(yōu)先污染物3 第三節(jié)環(huán)境監(jiān)測技術及發(fā)展4 一、常用的環(huán)境監(jiān)測技術4 二、環(huán)境監(jiān)測技術的發(fā)展5 閱讀材料環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境分析6 第四節(jié)中國環(huán)境保護標準簡介6 一、環(huán)境保護標準的作用6 二、環(huán)境保護標準的體系和管理體制7 三、環(huán)境保護標準的分類7 習題9 第二章環(huán)境監(jiān)測質量保證10 第一節(jié)環(huán)境監(jiān)測實驗室基礎10 一、實驗室用水10 二、試劑與試液11 閱讀材料基準試劑12 三、儀器的檢定與管理12 四、實驗室環(huán)境條件13 第二節(jié)環(huán)境監(jiān)測實驗室質量保證14 一、基本概念14 二、離群值的取舍15 三、線性相關和回歸分析15 四、實驗室內質量控制17 五、實驗室間質量控制20 第三節(jié)監(jiān)測方法的質量保證21 一、標準分析方法21 二、實驗室間的協(xié)作試驗21 第四節(jié)環(huán)境標準樣品22 一、標準樣品和標準物質22 二、環(huán)境標準樣品23 習題24 第三章水和廢水監(jiān)測26 第一節(jié)概述26 一、水質、水質指標和水質量標準26 二、水質監(jiān)測的分類、目的和程序26 第二節(jié)監(jiān)測方案的制訂27 一、地表水監(jiān)測方案的制訂27 二、地下水監(jiān)測方案的制訂31 三、近岸海域水質監(jiān)測方案的制訂32 四、污水監(jiān)測方案的制訂34 第三節(jié)水樣的采集、運輸、保存和預處理37 一、水樣類型和質量控制樣品37 二、地表水水樣的采集38 三、地下水水樣的采集41 四、近岸海域水樣的采集42 閱讀材料F.Nansen 的北極科學考察44 五、污水水樣的采集和排污總量監(jiān)測45 閱讀材料WS700型自動采樣器和WS750型自動采樣器46 六、水樣的運輸46 七、水樣的保存46 八、水樣的預處理49 第四節(jié)一般指標的測定50 一、水溫50 二、pH52 閱讀材料常用pH計簡介53 三、電導率54 四、溶解氧54 閱讀材料溶解氧測定儀簡介55 五、濁度56 閱讀材料便攜式多參數(shù)水質測定儀57 六、色度57 七、臭58 八、透明度58 閱讀材料塞氏盤的歷史59 九、懸浮物60 十、溶解性總固體60 第五節(jié)金屬元素的測定61 一、汞61 二、鎘63 三、鉛64 四、銅64 五、鋅65 六、鉻65 七、其他金屬66 閱讀材料離子色譜法測定水中Li+、Na+、NH4+、 K+、Ca2+、Mg2+的含量67 第六節(jié)非金屬無機物的測定68 一、氟化物68 二、硫化物69 三、氰化物70 四、氨氮73 五、亞硝酸鹽氮75 六、硝酸鹽氮75 七、總氮77 八、磷酸鹽和總磷77 九、含砷化合物79 十、氯化物80 十一、硫酸鹽81 閱讀材料離子色譜法測定水中F-、Cl-、NO-2、Br-、NO-3、PO3-4、SO2-3和SO2-4的含量82 閱讀材料電感耦合等離子體質譜法測定水中65種元素84 第七節(jié)有機化合物綜合指標的測定85 一、化學需氧量85 閱讀材料H-45600型COD分析儀簡介88 二、高錳酸鹽指數(shù)89 三、生化需氧量89 閱讀材料OxiTop系列呼吸式BOD分析儀簡介93 四、總需氧量94 五、總有機碳94 第八節(jié)特定有機化合物的測定95 一、酚類95 二、油類97 三、苯胺類98 四、硝基苯類99 五、陰離子表面活性劑99 六、其他特定有機化合物101 第九節(jié)底質監(jiān)測101 一、底質樣品的采集101 閱讀材料幾種常見的底泥采樣器103 二、底質樣品的處理104 三、底質樣品的分析104 第十節(jié)水質連續(xù)自動監(jiān)測104 一、水質自動監(jiān)測系統(tǒng)105 二、水質自動監(jiān)測站105 閱讀材料國家地表水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)111 習題112 第四章環(huán)境空氣和廢氣監(jiān)測114 第一節(jié)概述114 一、空氣污染、空氣污染物和空氣污染源114 二、空氣質量指數(shù)115 三、空氣和廢氣監(jiān)測分類和技術路線117 第二節(jié)環(huán)境空氣質量監(jiān)測方案的制訂117 一、環(huán)境空氣質量監(jiān)測點位布設117 二、調查及資料收集118 三、環(huán)境空氣質量監(jiān)測項目119 四、采樣點布設方法119 五、采樣時間和采樣頻率120 第三節(jié)環(huán)境空氣樣品的采集120 一、采樣方法120 二、采樣儀器123 三、采樣效率和評價方法126 第四節(jié)環(huán)境空氣中氣態(tài)污染物的測定127 一、二氧化硫127 二、二氧化氮128 三、一氧化碳130 四、臭氧130 五、硫酸鹽化速率131 六、總烴132 第五節(jié)環(huán)境空氣中顆粒污染物的測定133 一、總懸浮顆粒物(TSP)133 二、PM10和PM2.5 134 三、自然降塵135 四、顆粒物中的金屬元素137 五、顆粒物中的非金屬元素及化合物138 六、顆粒物中的有機物139 閱讀材料二吖惡英和POPs141 第六節(jié)環(huán)境空氣質量自動監(jiān)測142 一、環(huán)境空氣質量自動監(jiān)測系統(tǒng)142 二、監(jiān)測子站142 閱讀材料差分吸收光譜環(huán)境空氣質量監(jiān)測系統(tǒng)147 第七節(jié)室內環(huán)境空氣質量監(jiān)測148 一、布點和采樣148 二、監(jiān)測項目與分析方法149 第八節(jié)大氣酸沉降監(jiān)測151 一、濕沉降監(jiān)測151 二、干沉降監(jiān)測153 第九節(jié)固定污染源監(jiān)測154 一、采樣點的布設154 二、排氣參數(shù)的測定156 三、排氣中水分含量的測定158 四、排氣中顆粒物的測定159 五、排氣中氣態(tài)污染物的測定162 六、煙氣排放連續(xù)監(jiān)測167 七、監(jiān)測結果表示及計算171 第十節(jié)移動污染源監(jiān)測172 一、概述172 二、我國輕型汽車污染物排放限值及測量方法173 閱讀材料便攜式汽車排氣分析儀176 閱讀材料汽車排氣遙感監(jiān)測系統(tǒng)177 習題177 第五章土壤監(jiān)測179 第一節(jié)概述179 一、土壤組成179 二、土壤污染180 三、土壤監(jiān)測的類別及目的181 四、我國土壤監(jiān)測技術路線與監(jiān)測項目182 第二節(jié)土壤樣品的采集182 一、采樣準備182 二、區(qū)域環(huán)境背景土壤采樣183 三、農田土壤采樣184 四、場地土壤采樣185 五、污染事故監(jiān)測土壤采樣186 第三節(jié)土壤樣品的制備、保存和預處理187 一、土壤樣品的制備187 二、土壤樣品的保存187 三、土壤樣品的預處理187 閱讀材料弗蘭茲里特馮索氏188 第四節(jié)土壤污染物的測定189 一、金屬元素189 二、非金屬化合物190 三、有機物190 習題193 第六章固體廢物監(jiān)測194 第一節(jié)概述194 一、固體廢物的種類194 二、固體廢物監(jiān)測技術路線和內容194 第二節(jié)固體廢物樣品的采集、制備與預處理195 一、樣品采集195 二、樣品的制備和保存196 三、毒性的浸出196 四、固體廢物的消解197 五、有機物的提取198 第三節(jié)危險廢物鑒別198 一、反應性鑒別198 二、易燃性鑒別199 三、腐蝕性鑒別199 四、浸出毒性鑒別199 五、急性毒性鑒別201 六、危險固體廢物檢測結果判斷201 閱讀材料電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定固體廢物中22種金屬元素202 第四節(jié)生活垃圾特性和滲瀝水分析202 一、生活垃圾特性分析202 二、滲瀝水分析203 習題203 第七章環(huán)境污染生物監(jiān)測205 第一節(jié)水污染生物監(jiān)測205 一、生物群落法205 二、細菌學檢驗法207 三、生物測試法208 第二節(jié)空氣污染生物監(jiān)測208 一、指示植物監(jiān)測及受害癥狀209 二、監(jiān)測方法209 第三節(jié)生物污染監(jiān)測210 一、污染物在生物體內的分布210 二、污染物在生物體內的轉移、積累與排泄211 三、植物樣品的采集和制備212 四、動物樣品的采集和制備213 五、生物樣品的預處理214 六、生物樣品中污染物的測定216 閱讀材料蕾切爾·卡遜和《寂靜的春天》217 習題218 第八章噪聲監(jiān)測219 第一節(jié)概述219 一、噪聲的分類219 二、噪聲的物理量219 三、噪聲的疊加221 第二節(jié)噪聲評價量222 一、計權聲級222 二、等效連續(xù)聲級和累計百分聲級222 三、晝間等效聲級、夜間等效聲級、晝夜等效聲級223 四、噪聲污染級223 第三節(jié)噪聲監(jiān)測儀器223 一、聲級計224 二、聲級頻譜儀224 三、噪聲統(tǒng)計分析儀224 閱讀材料AWA 6218B型噪聲統(tǒng)計分析儀225 第四節(jié)噪聲測量與評價方法225 一、環(huán)境噪聲測量要求225 二、城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測226 三、城市交通噪聲監(jiān)測227 四、城市功能區(qū)聲環(huán)境監(jiān)測228 五、工業(yè)企業(yè)噪聲監(jiān)測228 習題229 第九章輻射環(huán)境監(jiān)測230 第一節(jié)概述230 一、基本概念230 二、輻射源231 三、輻射的危害232 四、輻射監(jiān)測的分類232 第二節(jié)輻射環(huán)境監(jiān)測方案的制訂232 一、輻射環(huán)境質量監(jiān)測的目的和原則232 二、輻射環(huán)境質量監(jiān)測的對象和內容233 三、輻射環(huán)境質量監(jiān)測的項目和頻次233 四、輻射環(huán)境質量監(jiān)測點的布設原則233 第三節(jié)輻射檢測儀器234 一、電離型檢測器234 二、閃爍檢測器234 三、半導體檢測器234 第四節(jié)樣品的采集和預處理234 一、樣品的采集234 二、樣品的預處理235 第五節(jié)環(huán)境中的輻射監(jiān)測236 一、室內環(huán)境空氣中氡的測定236 二、水樣的總α、總β放射性活度的測定239 三、土壤中總α、總β放射性活度的測定239 四、水和土壤樣品中钚的測定240 五、水中釙-210的測定240 習題240 第十章突發(fā)環(huán)境事件應急監(jiān)測241 第一節(jié)概述241 一、突發(fā)環(huán)境事件241 二、應急監(jiān)測的特點和原則242 三、應急監(jiān)測的任務和要求242 四、應急監(jiān)測項目的確定242 閱讀材料突發(fā)環(huán)境事件應急響應系統(tǒng)243 第二節(jié)應急監(jiān)測布點和采樣245 一、應急監(jiān)測布點245 二、應急監(jiān)測采樣245 第三節(jié)現(xiàn)場應急監(jiān)測246 一、現(xiàn)場應急監(jiān)測方法246 二、現(xiàn)場應急監(jiān)測方法的選擇248 三、現(xiàn)場應急監(jiān)測平臺249 四、現(xiàn)場監(jiān)測記錄251 環(huán)境監(jiān)測實驗252 實驗一水質一般指標的現(xiàn)場測定252 實驗二水中總氮的測定(堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法)252 實驗三工業(yè)廢水中鉻的測定(二苯碳酰二肼分光光度法)253 實驗四水中總磷的測定(鉬銻抗分光光度法)255 實驗五污水中化學需氧量(COD)的測定(重鉻酸鉀法)257 實驗六污水中生化需氧量(BOD5)的測定259 實驗七工業(yè)廢水中總有機碳(TOC)的測定260 實驗八環(huán)境空氣中顆粒物(TSP或PM10)的測定262 實驗九環(huán)境空氣中二氧化硫的測定(甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法)264 實驗十室內環(huán)境空氣中甲醛的測定(酚試劑分光光度法)266 實驗十一土壤中銅和鋅的測定(火焰原子吸收分光光度法)268 實驗十二糧食或蔬菜中六六六和滴滴涕的測定(氣相色譜法)270 實驗十三糧食、水果和蔬菜中有機磷農藥的測定(氣相色譜法)272 實驗十四頭發(fā)中汞含量的測定274 實驗十五校園環(huán)境噪聲的測量275 附錄276 附錄一實驗室常用酸堿的相對密度、質量分數(shù)和物質的量濃度276 附錄二實驗室常用基準物質的干燥方法276 附錄三常見化合物的相對分子質量276 參考文獻279
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