环境监测(奚立旦)第四版课后习题答案.doc

'第二章 第二章 2.答：监测方案的制定：收集基础资料；监测断面和采样点的布设；采样时间 和采样频率的确定；采样及监测技术的选择；结果表达、质量保证及实施计划。 河流的监测断面应至少布设三个监测断面，对照断面、控制断面和削减断面。 （1）对照断面：布设在排污口的上游，了解流入监测河段前的水体水质状况。 （2）控制断面：一般布设在排污口的下游500—1000米处，了解污染源对河段 水质的影响。 （3）削减断面：布设在城市或工业区最后一个排污口下游1500米以外处，了解 河段的自净能力。 采样点的布设数量应根据水宽、水深和有无间温层等具体条件确定。当水面宽≤ 50m时，只设一条中泓垂线；水面宽50～100m时，左右近岸有明显水流处各设 一条垂线；水面宽＞100m时，设左、右、中三条垂线，如证明断面水质均匀时， 可仅设中泓垂线。 在一条垂线上，当水深≤5m时，只在水面下0.5m处设一个采样点；水深不足1m 时，在1/2水深处设采样点；水深5～10m时，在水面下0.5m和河底以上0.5m 处各设一个采样点；水深＞10m时，设三个采样点，即水面下0.5m处、河底以 上0.5m处及1/2水深处各设一个采样点。 4.答：（1）冷藏，（2）冷冻，（3）加入保存剂（①加入生物抑制剂② 调节pH值③加入氧化剂或还原剂） 例：冷藏、冷冻：易挥发、易分解物质的分析测定。 测定氨氮、硝酸盐氮、化学需氧量的水样可加入而氯化汞，抑制生物的氧化 还原作用。 测定金属离子可调节PH值，防止金属的水解。 测定金属汞，可加入硝酸氧化剂，保持汞的高价态。 5．答：环境水样所含的组分复杂，并且多数污染组分含量低，存在形态各异， 所以在分析测定之前需要预处理，使欲测组分适合测定方法要求的形态、浓度 并消除共存组分的干扰。 水样的消解：当测定含有机物水样的无机元素时，需进行水样的消解，目的 是破坏有机物，溶解悬浮性固体，将各种价态的无机元素氧化成单一的高价态。 消解后的水样应清澈、透明、无沉淀。 富集与分离：水样中的待测组分低于测定方法的下限时，必须进行富集或浓 缩；共存组分的干扰时，必须采取分离或掩蔽措施。 6．答：预处理方案： 取一份水样，加适量的硫酸和5%的高锰酸钾溶液，混均加热煮沸、冷却，滴 加盐酸羟胺溶液破坏过量的高锰酸钾，加适量的EDTA掩蔽铜等共存离子的干扰， 再加入双硫腙试剂，可以测定汞。 另取一份水样，加硫酸和硝酸溶液消解后，分成几份，分别加新亚铜灵试剂， 用分光光度法测铜的含量；加双硫腙试剂用分光光度法测铅的含量。 另取一份水样，在酸性条件下进行常压蒸馏，蒸馏液用氨基安替吡林分光光 度法测定酚 8.答：用4—氨基安替比林分光光度法测定水样中的挥发酚时，如果含量低， 则经预蒸馏分离后，需再用三氯甲烷萃取。用气相色谱法测定六六六、DDT时， 需用石油醚萃取。 用分光光度法测定水样中测定水样中的金属离子时，可用三氯甲烷从水中萃 取后测定。 10.答：色度：去除悬浮物后水的颜色的反映指标 浊度：反映水中不溶性物质对光线偷果实阻碍程度的指标 透明度：反映水体可见程度的指标。 区别与联系：色度是由水中溶解物质所引起的，而浊度则是由于水中不 溶物质所引起的。所以，有的水样色度很高但是并不浑浊，反之亦然。透明度是 与水的颜色和浊度两者综合影响有关的水质指标。 16.答：不同点：原子化系统设备不同。 优缺点：石墨炉原子化效率高，可大大提高测定的灵敏度；但比火焰原子化 系统的精密度低。 18.答：在酸性介质中，六价铬与二苯碳酰二肼反应，生成紫红色络合物，于540nm 进行比色测定，可以测定六价铬。 在酸性溶液中，将三价铬用高锰酸钾氧化成六价铬，过量的高锰酸钾用亚硝 酸钠分解，过量的亚硝酸钠用尿素分解，然后加入二苯碳酰二肼显色，于540nm 进行比色测定。可测定总铬。 19.答：原理的不同：被测元素与显色剂生成有色物质，再用分光光度仪测吸光 度；而原子吸收分光光度法是被测元素原子化后，吸收来自光源的特征光，测其 吸光度。 仪器的不同：原子化系统、吸收池的不同。 测定对象的不同：金属、非金属、有机物均可测定；而原子吸收分光光度法 主要是金属元素的测定。 24.答：电导检测器；分离柱填充低容量阴离子交换树脂R—N+HCO3— 抑制柱填充强酸性阳离子交换树脂RSO3—H+ 洗提液用0.0024mol/L碳酸钠和0.003mol/L的碳酸氢钠。 27.答：水样中加入次溴酸钠，将氨及铵盐氧化成亚硝酸盐，再加入盐酸和乙醇 溶液，则亚硝酸盐迅速分解生成二氧化氮，用空气载入气相分子吸收光谱仪，测 量该气体对锌阴极灯发射的213.9nm特征波长光的吸光度，与标准二氧化氮的吸 光度比较，可测出氨氮的浓度。 水样中加入柠檬酸和乙醇，将水样中的亚硝酸分解生成二氧化氮，其余测 定方法同上。 水样中加入盐酸，于70度下，用还原剂反应分解生成一氧化氮，在214.4nm 测吸光度，其余方法同上。 29．答： COD：化学需氧量，在一定条件下氧化1L水样中还原性物质所消耗的氧化剂 的量，以氧的质量浓度表示。 BOD：生化需氧量，在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的 生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量，以氧的质量浓度表示。 TOD：总需氧量是指水中能被氧化的物质，主要是有机物质在燃烧中变成稳 定的氧化物时所需要的氧量，以氧的质量浓度表示。 TOC：总有机碳，以碳的含量表示水体中有机物总量的综合指标，以碳的质 量浓度表示。 数量关系：对于同一水样几个指标的关系如下： COD与BOD：如果水中非生化降解比例保持不变，二者有关系；若改变，COD 可以把非生化降解都氧化，而BOD不行。 TOD：能反映几乎全部有机物质经燃烧后变成简单无机物的需氧量。它比BOD、 COD和高锰酸盐指数更接近于理论需氧量值。但它们之间也没有固定的相关关系。 有的研究者指出，BOD5/TOD＝0.1-0.6；COD/TOD＝0.5-0.9，具体比值取决于废 水的性质。 TOD和TOC：其比例关系可粗略判断有机物的种类。对于含碳化合物，因为 一个碳原子消耗两个氧原子，即O2/C＝2.67，因此从理论上说，TOD＝2．67TOC。 若某水样的TOD／TOC为2.67左右，可认为主要是含碳有机物；若TOD／TOC>4.0， 则应考虑水中有较大量含S、P的有机物存在；若TOD／TOC＜2.6，就应考虑水 样中硝酸盐和亚硝酸盐可能含量较大，它们在高温和催化条件下分解放出氧，使 TOD测定呈现负误差。 31、答： 因氧化剂氧化性不同（在各自的氧化条件下高锰酸盐较重铬酸钾氧化性更 强），高锰酸盐指数常被作为地表水受有机物和还原性无机物污染程度的综合指 标，化学需氧量反应了水中受还原性物质污染的程度。 高锰酸盐指数和化学需氧量是采用不同的氧化剂在各自的氧化条件下测定 的，难以找出明显的相关关系。一般来说，重铬酸钾法的氧化率可达90%，而高 锰酸钾法的氧化率为50%左右，两者均为将水样中还原性物质完全氧化，因而都 只是相对参考数据。 37．答 方 法 项目 高效液相色谱法 气相色谱法 进样方 式 样品制成溶液 样品需加热气化或裂解 流动相 1液体流动相可为离子型、极性、弱 极性、非极性溶液，可与被分析样品 产生相互作用，并能改善分离的选择 性； 2液体流动相动力粘度为10 -3Pa·s， 输送流动相压力高达2~20MPa。 1气体流动相为惰性气体，不 与被分析的样品发生相互作用 2气体流动相动力粘度为 10 -5Pa· s，输送流动相压力仅 为0.1~0.5MPa 固定相 1分离机理：可依据吸附、分配、筛 析、离子交换、亲和等多种原理进行 样品分离，可供选用的固定相种类繁 多； 2色谱柱：固定相粒度大小为 1分离机理：依据吸附，分配 两种原理进行样品分离，可供 选用的固定相种类较多； 2色谱柱：固定相粒度大小为 0.1~0.5mm；填充柱内径为 5~10μm；填充柱内径为3~6mm，柱长 10~25cm，柱效为10 3~10 4；毛细管柱 内径为0.01~0.03mm，柱长5~10m， 柱效为10 4~10 5；柱温为常温。 1~4mm，柱效为10 2~10 3；毛细 管柱内径为0.1~0.3mm，柱长 10~100m，柱效为10 3~10 4，柱 温为常温~300℃。 检测器 选择性检测器：UVD，PDAD，FD，ECD 通用型检测器：ELSD，RID 通用型检测器：TCD，FID（有 机物） 选择性检测器：ECD*，FPD，NPD 应用范 围 可分析低分子量低沸点样品；高沸 点、中分子、高分子有机化合物（包 括非极性、极性）；离子型无机化合 物；热不稳定，具有生物活性的生物 分子。 可分析低分子量、低沸点有机 化合物；永久性气体；配合程 序升温可分析高沸点有机化合 物；配合裂解技术可分析高聚 物。 仪器组 成 溶质在液相的扩散系数 （10 -5cm 2·s-1）很小，因此在色谱 柱以外的死空间应尽量小，以减少柱 外效应对分离效果的影响。 溶质在气相的扩散系数 （10 -1cm 2/s）大，柱外效应的 影响较小，对毛细管气相色谱 应尽量减小柱外效应对分离效 果的影响 其中，UVD——紫外吸收检测器；PDAD——二极管阵列检测器；FD——荧光 检测器；ECD——电化学检测器；RID——折光指数检测器；ELSD——蒸汽发散射 检测器；TCD——热导池检测器；FID——氢火焰离子化检测器；ECD*——电子捕 获检测器；FPD——火焰光度检测器；NPD——氮磷检测器。 41．答： ①监测项目：氨氮、凯氏氮、总氮 ②采样方法：自动采样 ③水样保存方法：冷藏或冷冻保存（放置氮由于化学和生物化学过程转变存 在形态） ④监测方法：氨氮——纳氏试剂分光光度法；凯氏氮——凯氏法；总氮—— 过硫酸钾氧化+紫外分光光度法 第三章 1.空气中的污染物以哪几种形态存在 空气中的污染物以哪几种形态存在??了解它们的存在形态对监测工作有何意 了解它们的存在形态对监测工作有何意 义 义 空气中的污染物质的存在状态是由其自身的理化性质及形成过程决定的；气象 条件也起一定的作用。一般将它们分为分子状态污染物和粒子状态污染物两类： （1）分子状态污染物某些物质如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氯化氢、氯 气、臭氧等沸点都很低，在常温、常压下以气体分子形式分散于大气中。还有 些物质如苯、苯酚等，虽然在常温、常压下是液体或固体，但因其挥发性强， 故能以蒸汽态进入大气中。（2）粒子状态污染物粒子状态污染物（或颗粒物） 是分散在大气中的微小液体和固体颗粒，粒径多在0.01—100μm之间，是一 个复杂的非均匀体系。通常根据颗粒物在重力作用下的沉降特性将其分为 降尘 和飘尘。粒径大于10μm的颗粒物能较快地沉降到地面上，称为降尘；粒径小 于10μm的颗粒物可长期飘浮在大气中，称为飘尘。飘尘具有胶体性质，故 又称气溶胶，它易随呼吸进入人体肺脏，在肺泡内积累，并可进入血液输往全 身，对人体健康危害大，因此也称可吸入颗粒物（IP）。通常所说的烟（Smoke）、 雾（Fog）、灰尘（Dust）也是用来描述飘尘存在形式的。 2.已知处于 已知处于100.3kpa 100.3kpa， ，10 10摄氏度状况下的空气中二氧化硫浓度为 摄氏度状况下的空气中二氧化硫浓度为0.000002002 0.000002002 换算成标准状况下以 换算成标准状况下以mg/m3 mg/m3为单位表示的浓度值 为单位表示的浓度值 解：标准状态下，空气的P=101325Pa；T=25℃；ρ=1.184kg/m 3 在1m 3空气中，由公式： 常数，即： （） （），解 得标准状态下体积V=2.0847 所以[SO2]=Vρ=1.184 3. 3.简要说明制定空气污染监测方案的程序和主要内容 简要说明制定空气污染监测方案的程序和主要内容 一、程序：首先要根据监测目的进行调查研究，收集必要的基础资料，然后经过 综合分析，确定监测项目，设计布点网络，选定采样频率、采样方法和监测技 术，建立质量保证程序和措施，提出监测结果报告要求及进度计划等。我国制 订的《环境监测技术规范》（大气和废气部分）中，规定了大气环境污染监测与 污染源监测的目的、布点原则、监测项目、采样方法和监测技术等。 二、主要内容： （一）监测目的确定。 （1）通过对大气环境中主要污染物质进行定期或连续地监测，判断大气质量是 否符合国家制订的大气质量标准，并为编写大气环境质量状况评价报告提供数 据。 （2）为研究大气质量的变化规律和发展趋势，开展大气污染的预测预报工作提 供依据。 （3）为政府部门执行有关环境保护法规，开展环境质量管理、环境科学研究及 修订大气环境质量标准提供基础资料和依据。 （二）有关资料的收集。 包括 （1）污染源分布及排放情况；（2）气象资料；（3）地形资料；（4）土地利用 和功能分区情况；（5）人口分布及人群健康情况 （三）监测项目。存在于大气中的污染物质多种多样，应根据优先监测的原则， 选择那些危害大、涉及范围广、已建立成熟的测定方法，并有标准可比的项目 进行监测。 （四）监测网点的布设监测网点的布设方法有经验法、统计法和模式法等。在 一般监测工作中，常用经验法。布设采样点的原则和要求 （1）采样点应设在整个监测区域的高、中、低三种不同污染物浓度的地方。 （2）在污染源比较集中，主导风向比较明显的情况下，应将污染源的下风向作 为主要监测范围，布设较多的采样点；上风向布设少量点作为对照。 （3）工业较密集的城区和工矿区，人口密度及污染物超标地区，要适当增设采 样点；城市郊区和农村，人口密度小及污染物浓度低的地区，可酌情少设采样 点。 （4）采样点的周围应开阔，采样口水平线与周围建筑物高度的夹角应不大于 30°。测点周围无局地污染源，并应避开树木及吸附能力较强的建筑物。交通 密集区的采样点应设在距人行道边缘至少1.5m远处。 （5）各采样点的设置条件要尽可能一致或标准化，使获得的监测数据具有可比 性。 （6）采样高度根据监测目的而定。研究大气污染对人体的危害，采样口应在 离地面1.5—2m处；研究大气污染对植物或器物的影响，采样口高度应与植物 或器物高度相近。连续采样例行监测采样口高度应距地面3—15m；若置于屋顶 采样，采样口应与基础面有1.5m以上的相对高度，以减小扬尘的影响。特殊 地形地区可视实际情况选择采样高度。 （五）采样时间和采样频率采样时间系指每次采样从开始到结束所经历的时间， 也称采样时段。采样频率系指在一定时间范围内的采样次数。这两个参数要根 据监测目的、污染物分布特征及人力物力等因素决定。 （六）采样方法和仪器根据大气污染物的存在状态、浓度、物理化学性质及监 测方法不同，要求选用不同的采样方法和仪器。采集空气样品的方法可归纳为 直接采样法和富集采样法两大类。 （七）监测方法在大气污染监测中，目前应用最多的方法还属分光光度法和气 相色谱法。和水质监测一样，为获得准确和具有可比性的监测结果，监测方法 应尽量统一和规范化，为此，许多国家根据国际标准化组织（ISO）推荐的方法， 结合自己国情制定出本国的大气污染监测方法。我国的《空气和废气监测分析 方法》（1990年版）包括80个监测项目，149个监测方法，并将这些方法分 为国标、推荐和试行三类，是目前我国大气环境污染监测的统一方法。本章以 后几节将陆续介绍典型大气污染物的监测方法和监测仪器。 44．进行空气质量常规监测时，怎样结合监测区域实际情况，选择和优化布点方 ．进行空气质量常规监测时，怎样结合监测区域实际情况，选择和优化布点方 法？ 法？ 监测网点的布设方法有经验法、统计法和模式法等。在一般监测工作中，常用经 验法。布设采样点的原则和要求如下：（1）采样点应设在整个监测区域的高、 中、低三种不同污染物浓度的地方。（2）在污染源比较集中，主导风向比较明 显的情况下，应将污染源的下风向作为主要监测范围，布设较多的采样点；上 风向布设少量点作为对照。（3）工业较密集的城区和工矿区，人口密度及污染 物超标地区，要适当增设采样点；城市郊区和农村，人口密度小及污染物浓度 低的地区，可酌情少设采样点。（4）采样点的周围应开阔，采样口水平线与周 围建筑物高度的夹角应不大于30°。测点周围无局地污染源，并应避开树木及 吸附能力较强的建筑物。交通密集区的采样点应设在距人行道边缘至少1.5m 远处。（5）各采样点的设置条件要尽可能一致或标准化，使获得的监测数据具 有可比性。（6）采样高度根据监测目的而定。研究大气污染对人体的危害， 采样口应在离地面1.5—2m处；研究大气污染对植物或器物的影响，采样口高 度应与植物或器物高度相近。连续采样例行监测采样口高度应距地面3—15m； 若置于屋顶采样，采样口应与基础面有1.5m以上的相对高度，以减小扬尘的 影响。特殊地形地区可视实际情况选择采样高度。另外，根据相关规定，考虑 采样点数目和采样方法。 55．说明采样时间和采样频率对获得具有代表性的结果有何意义？ ．说明采样时间和采样频率对获得具有代表性的结果有何意义？ 解：要获得具有代表性的结果，减少误差，就需要选择合适的采样时间和采样频 率。（1）选择合适的采样时间。在不存在周期性变异的情况下，可直接计算所 需采集的样品总数，然后平均分配于整个监测期间。如存在一天的周期性变异， 采样时间不能固定在某一时间上，应使得在不同时间上大致采集相同数目的样 品。如存在周的周期性变异，采样时间不能固定在一周内某一天里，而应在每 周的不同日子里大致采集相同数目的样品。这样分配采样的时间，才能使得到 的总体平均水平的估计值不致产生严重的偏误。（2）选择采样频率。采样频率 指在一定时间范围内的采样次数。它和采样时间均根据监测目的、污染物分布 特征及人力物力特征等因素决定。我国监测技术规范对大气污染例行监测规定 了采样时间和采样频率。在《大气环境质量标准》中，要求测定日平均浓度和 最大一次浓度。若采用人工采样测定，应满足下列要求：应在采样点受污染最 严重的时期采样测定；最高日平均浓度全年至少监测20天；最大一次浓度样 品不得少于25个。每日监测次数不少于3次。 66．直接采样法和富集采样法各适用于什么情况？怎样提高溶液吸收法的富集效 ．直接采样法和富集采样法各适用于什么情况？怎样提高溶液吸收法的富集效 率？ 率？ 解：一、采集大气（空气）样品的方法可归纳为直接采样法和富集（浓缩）采样 法两类。 （1）直接采样法当大气中的被测组分浓度较高，或者监测方法灵敏度高时， 从大气中直接采集少量气样即可满足监测分析要求。例如，用非色散红外吸收 法测定空气中的一氧化碳；用紫外荧光法测定空气中的二氧化硫等都用直接采 样法。这种方法测得的结果是瞬时浓度或短时间内的平均浓度，能较快地测知 结果。常用的采样容器有注射器、塑料袋、真空瓶（管）等。 （2）富集（浓缩）采样法大气中的污染物质浓度一般都比较低（ppm—ppb 数 量级），直接采样法往往不能满足分析方法检测限的要求，故需要用富集采样 法对大气中的污染物进行浓缩。富集采样时间一般比较长，测得结果代表采样 时段的平均浓度，更能反映大气污染的真实情况。这种采样方法有溶液吸收法、 固体阻留法、低温冷凝法及自然沉降法等。二、提高溶液吸收法的富集效率：该 方法是采集大气中气态、蒸气态及某些气溶胶态污染物质的常用方法。采样时， 用抽气装置将欲测空气以一定流量抽入装有吸收液的吸收管（瓶）。采样结束 后，倒出吸收液进行测定，根据测得结果及采样体积计算大气中污染物的浓度。 溶液吸收法的吸收效率主要决定于吸收速度和样气与吸收液的接触面积。 欲提高吸收速度，必须根据被吸收污染物的性质选择效能好的吸收液。常用的吸 收液有水、水溶液和有机溶剂等。按照它们的吸收原理可分为两种类型，一种 是气体分子溶解于溶液中的物理作用，如用水吸收大气中的氯化氢、甲醛；用5％ 的甲醇吸收有机农药；用10％乙醇吸收硝基苯等。另一种吸收原理是基于发生 化学反应。例如，用氢氧化钠溶液吸收大气中的硫化氢基于中和反应；用四氯 汞钾溶液吸收SO2基于络合反应等。理论和实践证明，伴有化学反应的吸收溶 液的吸收速度比单靠溶解作用的吸收液吸收速度快的多。因此，除采集溶解度 非常大的气态物质外，一般都选用伴有化学反应的吸收液。吸收液的选择原则 是：A．与被采集的物质发生化学反应快或对其溶解度大。B．污染物质被吸收 液吸收后，要有足够的稳定时间，以满足分析测定所需时间的要求。C．污染物 质被吸收后，应有利于下一步分析测定，最好能直接用于测定。D．吸收液毒性 小、价格低、易于购买，且尽可能回收利用。（2）增大被采气体与吸收液接触 面积的有效措施是选用结构适宜的吸收管（瓶）。A．气泡吸收管这种吸收管 可装5—10mL吸收液，采样流量为0.5—2.0L/min，适用于采集气态和蒸气态 物质。对于气溶胶态物质，因不能像气态分子那样快速扩散到气液界面上，故 吸收效率差。B．冲击式吸收管这种吸收管有小型（装5—10mL吸收液，采样 流量为3.0L/min）和大型（装50—100mL吸收液，采样流量为30L/min）两 种规格，适宜采集气溶胶态物质。因为该吸收管的进气管喷嘴孔径小，距瓶底 又很近，当被采气样快速从喷嘴喷出冲向管底时，则气溶胶颗粒因惯性作用冲 击到管底被分散，从而易被吸收液吸收。冲击式吸收管不适合采集气态和蒸气态 物质，因为气体分子的惯性小，在快速抽气情况下，容易随空气一起跑掉。C．多 孔筛板吸收管（瓶）该吸收管可装5—10mL吸收液，采样流量为0.1— 1.0L/min。吸收瓶有小型（装10—30mL吸收液，采样流量为0.5—2.0L/min） 和大型（装50—100mL吸收液，采样流量30L/min）两种。气样通过吸收管（瓶） 的筛板后，被分散成很小的气泡，且阻留时间长，大大增加了气液接触面积， 从而提高了吸收效果。它们除适合采集气态和蒸气态物质外，也能采集气溶胶态 物质。 88．已知某采样点的气温为 ．已知某采样点的气温为27 27℃，大气压力为 ℃，大气压力为100.00kPa 100.00kPa。用溶液吸收法采样测 。用溶液吸收法采样测 定空气中 定空气中 SO SO22日平均浓度，每隔 日平均浓度，每隔4h 4h采样一次，共采集 采样一次，共采集6 6次，每次采集 次，每次采集30min 30min， ， 采样流量 采样流量0.5L/min 0.5L/min。将 。将6 6次气样的吸收液定溶至 次气样的吸收液定溶至50.00mL 50.00mL，取 ，取10mL 10mL测知含 测知含SO SO22 2.5 2.5μ μgg，求该采样点空气在标准状况 ，求该采样点空气在标准状况下 下SO SO22日平均浓度。 日平均浓度。 解：设每次采集气体体积为V=30min×0.5L/min=15L，标准状况下体积为Vs由 常数，即： （） （） 可知Vs=0.98V=14.7L [SO2]=[2.5ug 即该采样点空气在标准状况下SO2日平均浓度为0.14mg/m 3。据GB3095—82可 知，此值介于空气污染物一级标准（0.05mg/ ）与二级标准（0.15mg/ ） 之间。 10 10．简述用盐酸萘乙二胺分光光度法测定空气中 ．简述用盐酸萘乙二胺分光光度法测定空气中NO NOxx的原理。用简图示意怎样用 的原理。用简图示意怎样用 酸性高锰 酸性高锰酸钾溶液氧化法测定 酸钾溶液氧化法测定NO NO22、 、NO NO和 和NO NOxx？ ？ 答：当用空气采样器采样时，气样中的NO在内装三氧化铬-石英砂的氧化管中被 氧化成NO2和气样中的NO2一起进入吸收瓶，被冰醋酸、对氨基苯磺酸和盐酸萘 乙二胺配成的吸收液洗手，空气中的NO2被吸收转变成亚硝酸和硝酸。在冰乙酸 存在条件下，亚硝酸和对氨基苯磺酸发生重氮化反应，然后在于盐酸萘乙二胺耦 合，生成玫瑰红色偶氮染料，其颜色深浅与气样中NO2浓度成正比，用分光光度 法测定得到NOx的浓度。 图在树上P177图3-24 12 12．怎样用气相色谱法测定空气中的总烃和非甲烷烃？分别测定它们有何意义？ ．怎样用气相色谱法测定空气中的总烃和非甲烷烃？分别测定它们有何意义？ 解：分别测定总烃和非甲烷烃意义。总碳氢化合物常以两种方法表示，一种是 包括甲烷在内的碳氢化合物，称为总烃（THC），另一种是除甲烷以外的碳氢化 合物，称为非甲烷烃（NMHC）。大气中的碳氢化合物主要是甲烷，其浓度范围 为2—8ppm。但当大气严重污染时，大量增加甲烷以外的碳氢化合物。甲烷不 参予光化学反应，因此，测定不包括甲烷的碳氢化合物对判断和评价大气污染 具有实际意义。其原理基于以氢火焰离子化检测器分别测定气样中的总烃和甲 烷烃含量，两者之差即为非甲烷烃含量。以氮气为载气测定总烃时，总烃峰 包括氧峰，即大气中的氧产生正干扰，可采用两种方法消除，一种方法用除碳 氢化合物后的空气测定空白值，从总烃中扣除；另一种方法用除碳氢化合物后 的空气作载气，在以氮气为稀释气的标准气中加一定体积纯氧气，使配制的标 准气样中氧含量与大气样品相近，则氧的干扰可相互抵消。以氮气为载气测定 总烃和非甲烷烃的流程示于图3-30。气相色谱仪中并联了两根色谱柱，一根是 不锈钢螺旋空柱，用于测定总烃；另一根是填充GDX-502担体的不锈钢柱，用 于测定甲烷。 13 13．为什么室内要测定挥发性有机物（ ．为什么室内要测定挥发性有机物（VOCs VOCs）和甲醛？根据用色谱法测定 ）和甲醛？根据用色谱法测定VOCs VOCs 流程，说明定量测定原理。 流程，说明定量测定原理。解：VOCs是指室温下饱和蒸气压超过133.32Pa的 有机物，如苯、卤代烃、氧烃等。VOCs和甲醛是人们关注的室内空气污染的主 要有机物，具有毒性和刺激性，有的还有致癌作用，主要来自燃料的燃烧、烹 调油烟和装饰材料、家具、日用生活化学品释放的蒸气，以及室外空气的扩散。 这些有机物浓度虽低，但时间长，对人体健康潜在性威胁大。 15 15．怎样用重量法测定空气中总悬浮颗粒物（ ．怎样用重量法测定空气中总悬浮颗粒物（TSP TSP）和可吸入颗粒物（ ）和可吸入颗粒物（PM10 PM10） ）? ?一、 总悬浮颗粒物（TSP）的测定的步骤。 （1）采样器的流量核准采样器每月用孔口校准器进行流量校准。 （2）采样每张滤膜使用前均需用X光看片机检查，不得使用有针孔或有任何 缺陷的滤膜。采样滤膜在称量前需在恒温恒湿箱平衡24小时，平衡温度取20 —25℃，然后在规定条件下迅速称量，精确到0.1mg，记下滤膜重量W0。称 好后的滤膜平展放在滤膜保存盒内。打开采样头顶盖，取下滤膜夹，将称量过 的滤膜绒面向上，放在支持网上，放上滤膜夹，再安好采样头顶盖，开始采样， 并记下采样时间，采样时的温度、大气压力和流量。样品采好后，取下采样头， 检查滤膜，若发现滤膜有损坏，需重新采样。将完好的尘膜在恒温恒湿箱中， 与干净滤膜平衡条件相同的温度和湿度平衡24小时，然后在规定条件下迅速 称量，精确到0.1mg，记下尘膜重量W1。 （3）计算总悬浮颗粒物含量 ρ（TSP，mg/m 3）＝(W1—W2）/(QN·T) 式中W1——尘膜重量(mg)W0——滤膜重量（mg） T——采样时间（min） QN——标准状态下的采样流量（m3/min） 二、可吸入颗粒物（PM10）的测定。根据采样流量不同，分为大流量采样重量 法和小流量采样重量法。 （1）大流量法使用带有10μm以上颗粒物切割器的大流量采样器采样。使一定 体积的大气通过采样器，先将粒径大于10μm的颗粒物分离出去，小于10μm 的颗粒物被收集在预先恒重的滤膜上，根据采样前后滤膜重量之差及采样体积， 即可计算出PM10的浓度。使用时，应注意定期清扫切割器内的颗粒物；采样 时必须将采样头及入口各部件旋紧，以免空气从旁侧进入采样器造成测定误差。 （2）小流量法使用小流量采样器，如我国推荐使用13L/min。使一定体积的空 气通过具有分离和捕集装置的采样器，首先将粒径大于10μm的颗粒物阻留 在撞击档板的入口档板内，PM10则通过入口档板被捕集在预先恒重的玻璃纤维 滤膜上，根据采样前后的滤膜重量及采样体积计算PM10的浓度。滤膜还可供 进行化学组分分析。采样器流量计一般用皂膜流量计校准，其他同大流量法。 24. 24.简要说明静态配气法和动态配气法的原理，各有什么优缺点？ 简要说明静态配气法和动态配气法的原理，各有什么优缺点？ （一）静态配气法 把一定量气态或蒸汽态的原料气加到已知容积的容器中，再冲入稀释气体混匀制 得。根据所加入的原料或者原料气的量和容器的容积，即可计算出所配标准器的 浓度。 优点：设备简单，操作容易，对活泼性较差且用量不大的标准器，用该方法配置 较为简便。 缺点：有些气体的化学性质较为活泼，长时间与容器壁接触可能发生化学反应， 同时，容器壁也有吸附作用，故会造成配制气体浓度不准确或其浓度随放置时间 而变化，特别是配制低浓度标准气，常引起较大误差。 （二）。动态配气法 使已知浓度的原料气与稀释气体按恒定比例连续不断的进入混合器混合，从而可 以连续不断地配制并供给一定浓度的标准气，两股气流地流量比即稀释倍数，根 据稀释倍数计算出标准气的浓度。 优点能提供大量标准器，而且可通过调节原料气和稀释气的流量比获得所需浓 度的标准气，尤其适用于配制低浓度的标准气。 缺点设备复杂，不是和配置高浓度标准气。 第四章 第四章 1. 1.什么是危险废物？其主要判别依据有哪些？ 什么是危险废物？其主要判别依据有哪些？ 答：危险废物是指在国家危险废物名录中，或根据国务院环境保护主管部门规定 的危险废物鉴别标准认定的具有危险性的废物。 一种废物是否对人类环境造成危害可用下列四点来定义鉴别：①引起或严重导 致人类和植物死亡率增加；②引起各种疾病的增加；③降低对疾病的抵抗力； ④在处理、贮存、运送、处置或其他的管理不当时，对人体健康或环境会造成 现实的或潜在的危害。 22．如何采集固体废物样品？采集后应怎样处理才能保存？为什么固体废物采样 ．如何采集固体废物样品？采集后应怎样处理才能保存？为什么固体废物采样 量与粒度有 量与粒度有关 关？ ？ 答：采集固体废物样品 ①场采样 在生产现场采样，首先应确定样品的批量，然后按式计算出采样间隔， 进行流动间隔采样。 采样间隔≤批量（t）/规定的份样数 注意事项：采第一个份样时，不准在第一间隔的起点开始，可在第一间 隔内任意确定。 ②输车及容器采样 在运输一批固体废物上时，当本数不多于该批废物规定的份样数时，每 本应采份样数按下列计算：每本应采份样数（小数应进为整数）=规定份样 数/本数 当本数多于规定的份样数时，按下表选出所需最少的采样本数，然后从 所选本中各随机采集一个份样。在本中，采样点应均匀分布在对角线上，端 点距本角应大于0.5以表层去掉30cm，对于一批若干容器盛装的废物，同 样按下表最少容器数，且每个容器中均随机采两个样品。 ③渣堆采样法 在渣堆两侧距堆底0.5m处画第一条横线，然后每隔0.5m划一条横线； 再每隔2m划一条横线的垂线，其交点作为采样点，确定采样点后，在 每点上从0.5～1.0m深处各随机采样一份。样品采集后，经粉碎、缩分后 密封保存。 11. 11.什么叫垃圾渗滤液？说明其主要来源和主要成分，为什么垃圾堆场 什么叫垃圾渗滤液？说明其主要来源和主要成分，为什么垃圾堆场 年限不同，渗滤液的 年限不同，渗滤液的产生量和水质也不同？ 产生量和水质也不同？ 答：垃圾渗滤液指从生活垃圾接触中渗出来的水溶液，它提取或溶出了 垃圾组成中的物质，其主要来源于垃圾本身和降水，渗滤液的主要成分有： 氯化物、铁、镁、NH3-N、NO3、NO3-N、硫酸盐、锌、磷、BOD5、COD等。垃 圾的组成具有特殊性，堆积时间越长，降水多，垃圾组成逐渐发生改变，一 部分物质逐渐腐化，分解，于是渗滤液的产生量和水质也相继变化。 第五章 第五章 1. 1.简述土壤的组成；它们是怎样形成的？ 简述土壤的组成；它们是怎样形成的？ 答：土壤是由固、液、气三相物质构成的复杂体系，土壤固相包括矿物 质、有机质和生物。在固相物质这间为形状和大小不同的孔隙，孔隙中存在 水分和空气。 2. 2.何为土壤背景值？土壤背景值的调查研究对环境保护和环境科学有何意义？ 何为土壤背景值？土壤背景值的调查研究对环境保护和环境科学有何意义？ 土壤背景值又称土壤本底值，是指在未受人类社会行为干扰（污染）和破坏 时，土壤成分的组成和各组分（元素）的含量。 当今，由于人类活动的长期影响和工农业的高速发展，使得自然环境的化 学成分和含量水平发生了明显的变化，要想寻找绝对未受污染的土壤十分困难。 所以，土壤背景值是环境保护的基础数据，是研究污染物在土壤中变迁和进行 土壤质量评价与预测的重要依据，同时为土壤资源的保护和开发以及农林经济发 展提供依据。 7 7、怎样加工制备土壤风干样品？不同监测项目对土壤样品的粒度要求不有何不 、怎样加工制备土壤风干样品？不同监测项目对土壤样品的粒度要求不有何不 同？ 同？ 答：在风干室将潮湿土样倒入白色搪瓷盘内或塑料膜上，摊成约2cm厚的薄层， 用玻璃棒间断地压碎，翻动，使其均匀风干。 一般而言，监测土壤的生物指标对粒度要求较小，而物理指标与化学指标的测 定要求明显增大。 88、对土壤样品进行测预处理的目的是什么？怎样根据监测项目的的性质选择预 、对土壤样品进行测预处理的目的是什么？怎样根据监测项目的的性质选择预 处理方法？ 处理方法？答：由于土壤样品成分复杂，污染组分含量低，而且处于固体状态， 故进预处理能满足测定要求，消除共存组分的干扰。对于元素的测定一般选择 分解法。对于有机污染物和不稳定组分的测定一般用提取法。 99、用盐酸 、用盐酸— —硝酸 硝酸— —氨基酸 氨基酸— —高氯酸处理土壤样品有何优点？应注意什么问题？ 高氯酸处理土壤样品有何优点？应注意什么问题？ 答：其主要优点是能彻底破坏土壤晶格。应注意的是消除过程中要控制好温度和 时间。如果温度过高，消解试样时间短，及将试样蒸干涸，会导致测定结果偏 低。 17. 17.用火焰原子吸收光谱法测定土壤中的镍：称取风干过筛土样 用火焰原子吸收光谱法测定土壤中的镍：称取风干过筛土样0.5000g 0.5000g((含水 含水 量为 量为7.2% 7.2%），经消解 ），经消解后定容至 后定容至50.00ml 50.00ml，用标准曲线法测得此溶液镍的质量为 ，用标准曲线法测得此溶液镍的质量为 30.0μg 30.0μg，求被测土壤中镍的含量。 ，求被测土壤中镍的含量。 = 18. 18.有一地势平坦的田块，由于用废水灌溉，土壤被铅、汞和苯并芘污染 有一地势平坦的田块，由于用废水灌溉，土壤被铅、汞和苯并芘污染设计一 设计一 个监测方案，包括布设监测点、采集土样、土样制备和预处理，以及选择分析 个监测方案，包括布设监测点、采集土样、土样制备和预处理，以及选择分析 测定方法 测定方法 使用对角线布点法在田块对角线上布上五个等分采样点。采集0-20cm耕作层土 壤，将在一个采样单元内各采样点采集的土样混合均匀制成混合样，以四分法弃 取，最后留下1-2kg，装入样品袋。将采集到的土样倒在白色搪瓷盘内或塑料膜 上，摊成约2cm厚的薄层，用玻璃棒间断地压碎、翻动，使其均匀风干。再取风 干样品100-200g于有机玻璃板上，用木棒、木棍再次压碎，经反复处理使其全 部通过2mm孔径筛，混匀后贮于广口玻璃瓶内。新鲜土样用索氏提取器提取法提 取苯并芘，另取风干土样以酸分解法消解，提取铅汞。以冷原子吸收光谱法测汞， 以石墨炉原子吸收光谱法测铅，以萃取层析-分光光度法测苯并芘。 第六章 第六章 老师说只要了解一下就可以了 第十章 第十章 14. 14.灵敏度、检出限和测定限有何不同？ 灵敏度、检出限和测定限有何不同？ 灵敏度：指该方法对单位浓度或单位含量的待测物质的变化所引起的响应量变化 的程度，它可以用仪器的响应量或其他指示量与对应的待测物质的浓度或量之比 来描述，因此常用标准曲线的斜率来度量灵敏度。 检出限：某一分析方法在给定的可靠程度内可以从样品中检出待测物质的最小浓 度或最小含量。所谓检出是指定性检测，即断定样品中存有浓度高于空白的待测 物质。 测定限：测定限分测定下限和测定上限。测定下限是指在测定误差能满足预定要 求的前提下，用特定方法能够准确地定量测定待测物质的最小浓度或含量；测定 上限是指在测定误差能满足预定要求的前提下，用特定方法能够准确地定量测定 待测物质的最大浓度或含量。 '