主题：【分享】环境监测基础知识

【污染源】

    污染源是指造成环境污染的污染物发生源，通常指向环境排放有害物质或对环境产生有害影响的场所、设备、装置或人体。按属性可分为天然污染源和人为污染源。

　  天然污染源指自然界自行向环境排放有害物质或造成有害影响的场所，如正在活动的火山。

　　人为污染源是指人类社会活动所形成的污染源。后者是环境保护研究和控制的主要对象。

　　按排放污染的种类，可分为有机污染源、无机污染源、热污染源、噪声污染源、放射性污染源和同时排放多种污染物的混合污染源等。

　　按污染的主要对象，可分为大气污染源、水体污染源和土壤污染源等。

　　按人类社会功能，可分为工业污染源、农业污染源、交通运输污染源和生活污染源等。

　　控制污染源是防治环境污染、改善环境质量的根本。



【污染物】

    进入环境后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类的变化的物质叫污染物。

　　污染物分为自然形成的和人类活动产生的两种。环境科学研究的主要是人类生产和生活排放的污染物。

    按受污染物影响的环境要素，可分为大气污染物、水体污染物和土壤污染物等；按污染物的形态，可分为气体污染物、液体污染物和固体污染物；按污染物的性质，可分为化学污染物、物理污染物和生物污染物；按污染物在环境中物理、化学性状的变化，可分为一次污染物和二次污染物（一次污染物也称为原生污染物，二次污染物又称为次生污染物）。此外，为了强调污染物对人体的某些有害作用，还可划分出致畸物、致突变物和致癌物、可吸入颗粒物以及恶臭物质等。



【水体污染】

    水体污染是指一定量的污水、废水、各种废弃物等污染物质进入水域，超出了水体的自净和纳污能力，从而导致水体及其底泥的物理、化学性质和生物群落组成发生不良变化，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能，从而降低水体使用价值的现象。

　　造成水体污染的因素是多方面的：向水体排放未经过妥善处理的城市生活污水和工业废水；施用的化肥、农药及城市地面的污染物，被雨水冲刷，随地面径流进入水体；随大气扩散的有毒物质通过重力沉降或降水过程而进入水体等。其中第一项是水体污染的主要因素。随着工业生产的发展和社会经济的繁荣，大量的工业废水和城市生活污水排入水体，水污染日益严重。



【水污染面源】

    水污染面源也叫做水污染非点源，是以面积形式分布和排放污染物而造成水体污染的发生源。坡面径流带来的污染物和农田灌溉水是水体污染的重要来源。目前造成湖泊等水体的富营养化，主要是由面源带来的大量氮、磷等所造成的。



【水污染点源】

    水污染点源是指以点状形式排放而使水体造成污染的发生源。一般工业污染源和生活污染源产生的工业废水和城市生活污水，经城市污水处理厂或经管渠输送到水体排放口，作为重要污染点源向水体排放。这种点源含污染物多，成分复杂。工业废水和生活污水的排放，具有季节性和随机性。



【地表水水域功能分类和地表水环境质量标准分类】

    为防治水污染，保护地表水水质，保障人体健康，维护良好的生态系统，我国于2002年修改颁布了《地表水环境质量标准》。在标准中，依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依次划分为五类：

　　Ⅰ类  主要适用于源头水、国家自然保护区；

　　Ⅱ类  主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等；

　　Ⅲ类  主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；

　　Ⅳ类  主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；

　　Ⅴ类  主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。

　　对应地表水上述五类水域功能，将地表水环境质量标准基本项目标准值分为五类，不同功能类别分别执行相应类别的标准值。水域功能类别高的标准值严于水域功能类别低的标准值，同一水域兼有多类使用功能的，执行最高功能类别对应的标准值。实现水域功能与达功能类别标准为同一含义。



【环保方面主要的水污染指标】

    (1）生化需氧量（或称生化耗氧量，简称BOD），是在好氧条件下，水中有机物由微生物作用进行生物氧化，在一定时间内所消耗溶解氧的量。

　（2）化学需氧量（或称化学耗氧量，简称COD），用强氧化剂（如重铬酸钾、高锰酸钾或碘酸钾等）在强酸和加热回流条件下对有机物进行氧化，并加入银离子作催化剂，把反应中氧化剂的消耗量换算成氧气量即为化学需氧量。化学需氧量越高，表示水中有机污染物越多。水中有机污染物主要来源于生活污水或工业废水的排放、动植物腐烂分解后流入水体产生的。水体中有机物含量过高可降低水中溶解氧的含量，当水中溶解氧消耗殆尽时，水质则腐败变臭，导致水生生物缺氧，以至死亡。

　 （3）总需氧量（TOD），指有机物完全被氧化的需氧量。

　 （4）总有机碳（TOC），表示污水中有机污染物的总含碳量。

　 （5）悬浮物，以悬浮状态存在于废水中的固形物。

　（6）有毒物质，指达到一定浓度后，对人体健康、水生生物的生长造成危害的物质，其中非重金属的氰化物和砷化物及重金属中的汞、镉、铬、铅等是国际上公认的六大毒物。

　 （7）pH值，是反映水的酸碱性强弱的重要指标。

　 （8）大肠菌群数，指单位体积水中所含的大肠菌群的数目。

  （9）溶解氧（DO），溶解氧量受水温、气压和溶质（如盐分）的影响，随水温升高而减少，与大气中氧分压成比例增加。由于水被污染，有机腐败物质和其他还原性物质的存在，溶解氧就被消耗，所以越干净的水，所含溶解氧越多；水污染越厉害，溶解氧就越少。

  （10）氨氮，指以氨或铵离子形式存在的化合氨。氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。氨氮主要来源于人和动物的排泄物，生活污水中平均含氮量每人每年可达2．5～4．5公斤。雨水径流以及农用化肥的流失也是氮的重要来源。另外，氨氮还来自化工、冶金、石油化工、油漆颜料、煤气、炼焦、鞣革、化肥等工业废水中。

【水体富营养化】

    水体富营养化是指氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。当过量营养进入湖泊、水库、河口、海湾等缓流水体后，水生生物特别是藻类将大量繁殖，使水中溶解氧含量急剧下降，以致影响到鱼类等的生存。在自然条件下，湖泊从贫营养湖→营养湖→沼泽→陆地的演变过程极为缓慢；人类的活动将大量工业废水和生活污水以及农田径流中的植物营养物质排入湖泊等水体后，将大大加速水体的富营养化进程。水体富营养化后，由于浮游生物大量繁殖，往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在江河湖泊中称为水华，在海中则叫做赤潮。



【赤潮】

    赤潮亦称“红潮”，是由于某些微小浮游生物在营养物质十分丰富的条件下，大量繁殖和高度密集在水体表面所引起的海水变色的自然现象。发生赤潮的海水的颜色，随浮游生物的种类和数量而异，一般呈红色或近红色。夜光虫产生的赤潮呈桃红色，鞭毛虫类产生的赤潮呈褐色。赤潮色泽艳丽，耀眼夺目，但危害极为严重。大量繁殖的“红潮生物”密密麻麻地覆盖在水面上，使水的透明度降低，阳光难以穿透水层，阻碍水生植物的光合作用，减少和隔绝了水中溶解氧的来源。而且藻类的呼吸和细菌的繁殖，又加倍地消耗着水中的溶解氧，致使水中溶解氧急剧减少，甚至出现缺氧，使水生生物窒息死亡。所以，赤潮能杀死贝类、虾类和鱼类，并能使渔汛推迟，鱼群分散，难于捕捞，故对渔业危害很大。



【大气污染】

    空气中污染物的浓度达到有害程度，以致破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人和生物造成危害的现象叫大气污染。

　　大气污染的成因有自然因素，如火山爆发、森林火灾、岩石风化等；也有人为因素，如工业废气、燃烧废气、汽车尾气和核爆炸等。随着人类经济活动加剧和生产迅速发展，在大量消耗能源的同时，将大量的废气、烟尘物质排入大气中，严重影响了大气环境质量。

　　据世界卫生组织（WHO）规定，大气污染的定义是：“室外的大气中若存在人为造成的污染物质，其含量与浓度及持续时间可引起多数居民的不适感，在很大范围内危害公共卫生，并使人类、动植物生活处于受妨碍的状态。”



【大气污染类型】

　  （1）还原型（煤烟型）污染：常发生在以使用煤炭和石油为主的地区，主要污染物是二氧化硫、一氧化碳和颗粒物。在低温、高湿、风速很小，并伴有逆温存在的阴天，污染物易在低空生成还原性烟雾。

　　（2）氧化型（汽车尾气型）污染：汽车排气、燃油锅炉以及石油化工企业产生的主要的一次污染物一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物等，在太阳的照射下能引起光化学反应，生成二次污染物。

　　（3）石油型污染：主要来自汽车排放、石油冶炼及石油化工厂的排放，包括二氧化氮、烯烃、链烷、醇、羰基等等。

　　（4）混合型污染：包括以煤炭为燃料的污染源排放的污染物，以及从各类工业企业排出的各种化学物质等。

　　（5）特殊型污染：由工厂排出的特有污染物而造成的大气污染。



【大气污染的主要来源】

    (1）生产性污染，这是大气污染的主要来源，包括：①燃料的燃烧，主要是煤和石油燃烧过程中排放的大量有害物质，如烧煤可排出烟尘和二氧化硫；烧石油可排出二氧化硫和一氧化碳等；②生产过程排出的烟尘和废气，以火力发电厂、钢铁厂、石油化工厂、水泥厂等对大气污染最为严重；③农业生产过程中喷洒农药而产生的粉尘和雾滴。

　　（2）由生活炉灶和采暖锅炉耗用煤炭产生的烟尘、二氧化硫等有害气体。

　　（3）交通运输性污染，汽车、火车、轮船和飞机等排出的尾气，其中汽车排出有害尾气距呼吸带最近，而能被人直接吸入，其污染物主要是氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳和铅尘等。





【环境空气质量功能区的分类和标准分级】

    我国正式颁布的国家大气环境质量标准《环境空气质量标准》中规定，污染物浓度限值的一级、二级和三级标准分别用于3类不同的环境空气质量功能区：

　　一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区；一类区执行一级标准；

　　二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区；二类区执行二级标准；

　　三类区为特定工业区，三类区执行三级标准。

　　一级标准为优，二级标准为良好，三级标准为轻微污染或轻度污染。



【空气污染指数（API）】

    空气污染指数就是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数值形式，并分级表征空气污染程度和空气质量状况，适合于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。根据我国空气污染的特点和污染防治重点，目前计入空气污染指数的项目暂定为二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物或总悬浮颗粒物。随着环境保护工作的深入和监测技术水平的提高，将调整增加其他污染项目，以便更为客观地反映污染状况。

　　空气污染指数是根据空气环境质量标准和各项污染物的生态环境效应及其对人体健康的影响，来确定污染指数的分级数值及相应的污染物浓度限制值。空气质量日报所用的空气污染指数的分级标准是：

　　（1）API 50点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值一级标准；

　　（2）API 100点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值二级标准；

　　（3）API 200点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值三级标准；

　　（4）API更高值段的分级对应于各种污染物对人体健康产生不同影响时的浓度限制。



【大气污染指标：可吸入颗粒物（PM10）】

    指悬浮在空气中，能进入人体的呼吸系统、空气动力学当量直径≤10微米的颗粒物，即粒径在10微米以下的浮游状颗粒物，记作PM10，简写为IP。可吸入颗粒物的浓度以每立方米空气中可吸入颗粒物的毫克数表示。国家环保总局1996年颁布修订的《环境空气质量标准（GB 3095-1996）》中将飘尘改称为可吸入颗粒物，作为正式大气环境质量标准。

国家环境质量标准规定，居住区可吸入颗粒物日平均浓度低于0.15毫克/立方米，年平均浓度低于0.1毫克/立方米。



【大气污染指标：总悬浮颗粒物（TSP）】

    指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径 ≤100微米的颗粒物，即指粒径在100微米以下的颗粒物，记作TSP，是大气质量评价中的一个通用的重要染指标。总悬浮颗粒物的浓度以每立方米空气中总悬浮颗粒物的毫克数表示。其对人体的危害程度主要决定于自身的粒度大小及化学组成。 TSP中粒径大于10微米的物质，几乎都可被鼻腔和咽喉所捕集，不进入肺泡。对人体危害最大的是10微米以下的浮游状颗粒物，称为飘尘（后改称为可吸入颗粒物）。飘尘可经过呼吸道沉积于肺泡。慢性呼吸道炎症、肺气肿、肺癌的发病与空气颗粒物的污染程度明显相关，当长年接触颗粒物浓度高于0.2毫克/立方米的空气时，其呼吸系统病症增加。

　　国家环境质量标准规定，居住区日平均浓度低于0.3毫克/立方米，年平均浓度低于0.2毫克/立方米。



【大气污染指标：氮氧化物】

    指空气中主要以一氧化氮和二氧化氮形式存在的氮的氧化物。空气中含氮的氧化物有一氧化二氮(N2O) 、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2) 、三氧化二氮(N2O3)等，其中占主要成分的是一氧化氮和二氧化氮，以NOx(氮氧化物)表示。

　　NOx污染主要来源于生产、生活中所用的煤、石油等燃料燃烧的产物 (包括汽车及一切内燃机燃烧排放的NOx) ；其次是来自生产或使用硝酸的工厂排放的尾气。当NOx与碳氢化物共存于空气中时，经阳光紫外线照射，发生光化学反应，产生一种光化学烟雾，它是一种有毒性的二次污染物。NOx对动物的影响浓度大致为1.0毫克/立方米，对患者的影响浓度大致为0.2毫克/立方米。

　　国家环境质量标准规定，居住区氮氧化物的平均浓度低于0.10毫克/立方米，年平均浓度低于0.05毫克/立方米。

【大气污染指标：二氧化硫】

    二氧化硫（SO2）是无色有刺激性嗅觉的气体，易溶于水。在催化剂作用下，易被氧化为三氧化硫，遇水即可变成硫酸。大气中二氧化硫主要来源于含硫金属矿的冶炼、含硫煤和石油的燃烧所排放的废气。

　　二氧化硫是大气中最常见的污染物之一。二氧化硫对人的呼吸器官和眼膜具有刺激作用，吸入高浓度二氧化硫可发生喉头水肿和支气管炎。长期吸入二氧化硫会发生慢性中毒，不仅使呼吸道疾病加重，而且对肝、肾、心脏都有危害。另外，大气中二氧化硫对植物、动物和建筑物都有危害，特别是二氧化硫在大气中经阳光照射以及某些金属粉尘（如工业烟尘中氧化铁）的催化作用，很容易氧化成三氧化硫，与空气中水蒸气结合即成硫酸雾，严重腐蚀金属制品及建筑物，并使土壤和江河湖泊日趋酸化。

　　国家环境质量标准规定，居住区二氧化硫日平均浓度低于0.15毫克/立方米，年平均浓度低于0.06毫克/立方米。



【酸雨】

    酸雨是指pH值低于5.6的大气降水，包括鱼、雪、雾、露、霜。降水的酸度来源于降水对大气中的二氧化硫和其他酸性物质的吸收。能形成酸性降水的物质主要有：含硫化合物、含氮化合物、HCI和氯化物等等。其中形成酸雨的物质是二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx），它们造成的酸雨占酸雨中总酸量的绝大部分。目前大气中的硫和氮的化合物大部分是人类活动造成的，其中燃烧化石燃料（煤炭、石油、天然气）产生的二氧化硫和氮氧化物是造成酸雨的主要原因。降水酸度pH＜4.9时，将会对森林、农作物和材料产生明显损害。是指pH值低于5.6的大气降水，包括鱼、雪、雾、露、霜。降水的酸度来源于降水对大气中的二氧化硫和其他酸性物质的吸收。能形成酸性降水的物质主要有：含硫化合物、含氮化合物、HCI和氯化物等等。其中形成酸雨的物质是二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx），它们造成的酸雨占酸雨中总酸量的绝大部分。目前大气中的硫和氮的化合物大部分是人类活动造成的，其中燃烧化石燃料（煤炭、石油、天然气）产生的二氧化硫和氮氧化物是造成酸雨的主要原因。降水酸度pH＜4.9时，将会对森林、农作物和材料产生明显损害。

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