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污染物監(jiān)測

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2024年12月01日 09:47

污染物監(jiān)測是指運(yùn)用物理、化學(xué)、生物等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方法，間斷地或連續(xù)地對環(huán)境化學(xué)污染物及物理和生物污染等因素進(jìn)行現(xiàn)場的監(jiān)測和測定，并作出正確的環(huán)境質(zhì)量評價。

隨著工業(yè)和科學(xué)的發(fā)展，污染物監(jiān)測的內(nèi)容也由工業(yè)污染源的監(jiān)測，逐步發(fā)展到對大環(huán)境污染物的監(jiān)測。對環(huán)境污染物的監(jiān)測往往不只是測定其成分和含量，而且需要進(jìn)行形態(tài)、結(jié)構(gòu)和分布規(guī)律的監(jiān)測。對物理污染因素(如噪聲、振動、熱、光、電磁輻射和放射性等)和生物污染因素，也應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測。只有這樣，才能全面地、確切地說明環(huán)境污染對人群、生物的生存和生態(tài)平衡的影響程度，從而作出正確的環(huán)境質(zhì)量評價。 [1]

污染物監(jiān)測是測定環(huán)境中污染物代表值的過程。代表值的測定，受多種因素的影響。由于污染物本身的狀態(tài)、價態(tài)變化大，分析時干擾因素多，污染物的含量甚微等特點(diǎn)，因此除對測定點(diǎn)的選擇，監(jiān)測項(xiàng)目的選定、采樣時間、采樣方法、分析方法及數(shù)據(jù)處理等問題都需要認(rèn)真對待外，還應(yīng)對環(huán)境污染物的分析技術(shù)提出更高的要求。但是為保證污染物監(jiān)測工作順利進(jìn)行，得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果，還應(yīng)遵循以下原則：

⑴優(yōu)先污染物

科技進(jìn)步、工業(yè)發(fā)展使世界上化學(xué)品的數(shù)量已達(dá)幾千萬種之多，而且每年以一萬多種的速度增加，而進(jìn)入環(huán)境的化學(xué)品已達(dá)10萬種以上。人們不可能也沒必要對每一種化學(xué)品都進(jìn)行監(jiān)測，只能有重點(diǎn)地、針對性地對部分污染物進(jìn)行監(jiān)測和控制。這就需要對眾多有毒污染物進(jìn)行分級排隊，從中篩選出潛在危害性大，在環(huán)境中出現(xiàn)頻率高的污染物作為監(jiān)測和控制對象。經(jīng)過優(yōu)先選擇的污染物稱為環(huán)境優(yōu)先污染物，簡稱優(yōu)先污染物。

優(yōu)先污染物是指難以降解、在環(huán)境中有一定殘留水平、出現(xiàn)頻率較高、具有生物積累性、毒性較大以及現(xiàn)代已有檢出方法的化學(xué)品。對優(yōu)先污染物進(jìn)行的監(jiān)測稱為優(yōu)先監(jiān)測。環(huán)境監(jiān)測應(yīng)遵循“優(yōu)先污染，優(yōu)先監(jiān)測”的原則。美國是最早開展優(yōu)先監(jiān)測的國家，20世紀(jì)70年代中期就規(guī)定了水和污水中129種優(yōu)先監(jiān)測污染物，其后又提出了43種空氣優(yōu)先監(jiān)測污染物。中國環(huán)境優(yōu)先監(jiān)測研究也已完成并提出了“中國環(huán)境優(yōu)先污染物黑名單”。

⑵優(yōu)先監(jiān)測

對優(yōu)先污染物進(jìn)行的監(jiān)測稱為優(yōu)先監(jiān)測，環(huán)境監(jiān)測應(yīng)遵循優(yōu)先監(jiān)測的原則。優(yōu)先監(jiān)測原則就是對下列污染物實(shí)行優(yōu)先監(jiān)測：

①對環(huán)境影響大的污染物；②已有可靠監(jiān)測方法并獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的污染物；③已有環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)或其他依據(jù)的污染物；④在環(huán)境中的含量已接近或超過規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)濃度的污染物；⑤環(huán)境樣品有代表性的污染物。 [2]

為確保監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確可靠、正確判斷并能科學(xué)地反映實(shí)際，污染物監(jiān)測要滿足下面五方面要求：

①代表性

代表性主要是指取得具有代表性的能夠反映總體真實(shí)狀況的樣品，則樣品必須按照有關(guān)規(guī)定的要求、方法采集。

②完整性

完整性主要是指監(jiān)測過程中的每一細(xì)節(jié)，尤其是監(jiān)測的整體設(shè)計方案及實(shí)施，監(jiān)測數(shù)據(jù)相關(guān)信息無一缺漏地按預(yù)期計劃及時獲取。

③可比性

可比性主要是指在監(jiān)測方法、環(huán)境條件、數(shù)據(jù)表達(dá)方式等相同的前提下，實(shí)驗(yàn)室之間對同一樣品的監(jiān)測結(jié)果相互可比，以及同一實(shí)驗(yàn)室對同一樣品的監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)可比，相同項(xiàng)目沒有特殊情況時，歷年同期的數(shù)據(jù)也是可比的。

④準(zhǔn)確性

準(zhǔn)確性主要指測定值與真實(shí)值的符合程度。

⑤精密性

精密性主要指多次測定值有良好的重復(fù)性和再現(xiàn)性。準(zhǔn)確性和精密性是監(jiān)測分析結(jié)果的固有屬性，必須按照所用方法使之正確實(shí)現(xiàn)。 [2]

污染物監(jiān)測程序包括以下六點(diǎn)：

⑴現(xiàn)場調(diào)查與資料收集。環(huán)境污染隨時間、空間變化，受氣象、季節(jié)、地形地貌等因素的影響，應(yīng)根據(jù)監(jiān)測區(qū)域呈現(xiàn)的特點(diǎn)，進(jìn)行周密的現(xiàn)場調(diào)查和資料收集工作，主要調(diào)查各種污染源及其排放情況和自然與社會環(huán)境特征，包括地理位置、地形地貌、氣象氣候、土地利用情況以及社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r；

⑵確定監(jiān)測項(xiàng)目。應(yīng)根據(jù)國家規(guī)定的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合本地區(qū)主要污染源及其主要排放物的特點(diǎn)來選擇，同時還要測定氣象及水文項(xiàng)目；

⑶確定監(jiān)測點(diǎn)布置及采樣時間和方式。采樣點(diǎn)布設(shè)得是否合理，是能否獲得有代表性樣品的前提，應(yīng)予以充分重視；

⑷選擇和確定環(huán)境樣品的保存方法。

⑸環(huán)境樣品的分析測試。

⑹數(shù)據(jù)處理與結(jié)果上報。 [3]

常見污染物監(jiān)測方法可分為化學(xué)分析法和儀器分析法，其中化學(xué)分析法主要有滴定分析法和重量分析法，儀器分析法主要有電化學(xué)分析法、光譜分析法、色譜分析法等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，一些新的測試手段和技術(shù)，如色譜/質(zhì)譜聯(lián)用、中子活化法、生化分析法、各種射線強(qiáng)度的物理檢測法也被廣泛應(yīng)用于環(huán)境污染的監(jiān)測中。 [4]

下面著重介紹下污染物監(jiān)測的常用監(jiān)測分析法：

化學(xué)分析法

化學(xué)分析法是以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法，主要用于常量物質(zhì)的分析，在環(huán)境污染物監(jiān)測中已較少應(yīng)用。它是環(huán)境監(jiān)測分析方法的基礎(chǔ)，主要有滴定分析法和重量分析法等。

⑴滴定分析法

根據(jù)不同的反應(yīng)類型，滴定分析法又可分為酸堿滴定法、絡(luò)合滴定法、氧化還原滴定法及沉淀滴定法等。

①酸堿滴定法

酸堿滴定法是基于酸堿反應(yīng)的分析方法，又稱為中和滴定法，用已知物質(zhì)的量的濃度的酸或堿來滴定未知濃度的堿或酸，當(dāng)指示劑指示到達(dá)終點(diǎn)后，計算被測物質(zhì)的量。其理論基礎(chǔ)是酸堿平衡理論。

此法優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)速度快，反應(yīng)進(jìn)行的程度高，副反應(yīng)極少，確定反應(yīng)計量終點(diǎn)的方法簡便，但其不足之處是實(shí)驗(yàn)操作過程比較繁瑣。在環(huán)境監(jiān)測中，常用此法測定土壤、肥料、各種水體等的酸堿度及氮和磷的含量、農(nóng)藥中的游離酸等。

②絡(luò)合滴定法

絡(luò)合滴定法是以絡(luò)合反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法，又稱為配位滴定法。在絡(luò)合反應(yīng)中，配位劑提供電子對，中心離子接受電子對，所以，從廣義上講，絡(luò)合反應(yīng)也屬于酸堿反應(yīng)的范疇。但是由于配位劑與中心離子一般形成逐級絡(luò)合物，即副反應(yīng)較多，準(zhǔn)確滴定較為困難，而且金屬指示劑的選擇也需要滿足一定的條件，因而也限制了絡(luò)合反應(yīng)的使用范圍。

此法優(yōu)點(diǎn)在于可以同時測定兩種或多種離子混合溶液中的單個離子含量和總含量，主要是通過加入不同性質(zhì)的絡(luò)合掩蔽劑，同時調(diào)節(jié)酸度范圍等條件來實(shí)施的。最常用的配位劑是乙二胺四乙酸(EDTA)，能與多數(shù)金屬離子形成穩(wěn)定性較好的配合物，無逐級絡(luò)合現(xiàn)象，反應(yīng)定量關(guān)系明確，而且反應(yīng)速率快、水溶性好，廣泛應(yīng)用于各種金屬離子的滴定。在環(huán)境污染物監(jiān)測中主要用于測定水中鈣、鎂、氰化物以及水的總硬度等。

③氧化還原滴定法

氧化還原滴定法是以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法。在氧化還原滴定法中，可以利用指示劑在化學(xué)計量點(diǎn)附近的顏色的改變來指示終點(diǎn)。此法優(yōu)點(diǎn)是可以測定許多無機(jī)物和有機(jī)物；缺點(diǎn)是氧化還原反應(yīng)機(jī)理比較復(fù)雜，有些反應(yīng)常因伴有副反應(yīng)而沒有明確的計量關(guān)系，另外有些反應(yīng)雖然在熱力學(xué)上判斷可以進(jìn)行，但因反應(yīng)速率緩慢而給分析應(yīng)用帶來困難。適當(dāng)?shù)难趸院瓦€原性標(biāo)準(zhǔn)溶液均可以作為滴定劑，常用的氧化還原滴定法有高錳酸鉀法、重鉻酸鉀法、碘量法與間接碘量法、溴酸鉀法和硫酸鈰法等。在污染物監(jiān)測中，高錳酸鉀法主要用于地表水、飲用水和生活污水中的化學(xué)需氧量COD等的測定。碘量法用于水中溶解氧的測定。

④沉淀滴定法

沉淀滴定法是基于沉淀反應(yīng)的分析方法，這一分析方法的理論基礎(chǔ)是被分析物與滴定劑生成沉淀的反應(yīng)。沉淀滴定法應(yīng)用較廣的是生成微溶性銀鹽的反應(yīng)，即銀量法。銀量法根據(jù)其終點(diǎn)指示劑不同分為莫爾法、佛爾哈德法和法揚(yáng)司法。其中佛爾哈德法的優(yōu)點(diǎn)是可在酸性環(huán)境下進(jìn)行測定，干擾少，選擇性高。沉淀滴定法的缺點(diǎn)主要是沉淀反應(yīng)形成的沉淀很多沒有固定組成，而且有些沉淀本身溶解度較大，在化學(xué)計量點(diǎn)時反應(yīng)不夠完全，另外有些沉淀反應(yīng)速度較慢，尤其對于晶形沉淀易形成過飽和現(xiàn)象，還有些沉淀反應(yīng)沒有合適的指示劑指示終點(diǎn)。在污染物監(jiān)測中該方法可以用于測定鹵素以及CN—、SCN—等離子。

上述介紹的四種滴定分析法的共同點(diǎn)是四種滴定反應(yīng)均是以消耗準(zhǔn)確計量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來測定待測物質(zhì)的含量，適用于濃度高的物質(zhì)，準(zhǔn)確度高；四種滴定反應(yīng)隨著滴定劑的加入，在化學(xué)計量點(diǎn)附近會產(chǎn)生滴定突躍，進(jìn)而使指示劑變色以指示滴定終點(diǎn)；滴定分析誤差均可用林邦誤差公式。其不同點(diǎn)是，四種滴定分析法在滴定過程中的反應(yīng)產(chǎn)物濃度變化不同。酸堿滴定與沉淀滴定產(chǎn)物的濃度是一常量，而絡(luò)合滴定和氧化還原滴定產(chǎn)物的濃度為一變量；在相同條件下，絡(luò)合和氧化還原滴定曲線的突躍大于酸堿和沉淀滴定曲線的突躍(酸堿、沉淀滴定不適于低濃度測定)。 [4]

⑵重量分析法

重量分析法是通過物理或化學(xué)反應(yīng)將被測組分與試樣中的其他組分分離后，轉(zhuǎn)化為一定的稱量形式，由稱得的質(zhì)量計算得到被測組分的含量。重量法根據(jù)分離方法的不同，一般分為：氣化法、沉淀重量法、電解重量法和萃取重量法。

重量法的優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度高。它直接通過分析天平稱量就可得到分析結(jié)果，無須使用容量器皿測定的數(shù)據(jù)，也不需要基準(zhǔn)物質(zhì)作比較，測定的誤差一般小于0.1%。缺點(diǎn)是操作繁瑣，不適用于微量組分的測定。

在污染物監(jiān)測中，重量分析法常用來檢測大氣中顆粒物、水中的油和懸浮物等。

電化學(xué)分析法

電化學(xué)分析法是利用物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行定量分析的一類方法，是儀器分析的一個重要分支。該法具有簡便、快速、靈敏、較準(zhǔn)確及易于實(shí)現(xiàn)自動連續(xù)測定等特點(diǎn)。所用儀器結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、適用范圍廣、技術(shù)容易掌握，既可作為常規(guī)分析工具，又可用于微量和痕量的分析，該方法在環(huán)境監(jiān)測中占有重要地位。電化學(xué)分析法依據(jù)電化學(xué)原理的不同，可將其進(jìn)一步劃分為電位分析法、庫侖分析法和極譜分析法。

電位分析法

電位分析法是利用電極電位與化學(xué)電池電解質(zhì)溶液中某種組分濃度的對應(yīng)關(guān)系而實(shí)現(xiàn)的定量測定的方法，電位分析法可分為直接電位法和電位滴定法。直接電位法或稱離子選擇電極法，利用膜電極把被測離子的活度表現(xiàn)為電極電位，在一定離子強(qiáng)度下，活度可轉(zhuǎn)換為濃度，實(shí)現(xiàn)分析測定。電位滴定法是利用電極突變來指示滴定終點(diǎn)的滴定分析法。直接電位法測定的只是某種離子的平衡濃度，而電位滴定法測得的是某種參與滴定反應(yīng)物質(zhì)的總濃度。

在電位分析法中所用的離子選擇性電極主要有鹵素離子電極、氣敏電極、陽離子選擇性電極等，它們在環(huán)境監(jiān)測中有著廣泛的應(yīng)用。

氟離子電極是應(yīng)用最廣泛、較穩(wěn)定的一種陰離子選擇性電極，是鹵素離子電極的一種，中國和美國都將它作為測定水中氟離子的標(biāo)準(zhǔn)方法。氟離子電極已成功地應(yīng)用于自來水、天然水、海水、飲料、空氣、尿液、植物、土壤等各種試樣的測定。不同的氣敏電極可以分別測定大氣，煙道氣中的NO2、SO2、CO2等物質(zhì)，氨氣敏電極可測定水樣、土壤中的銨態(tài)氮、硝酸鹽氮，飄塵中的氨和工廠排放廢氣、空氣、廢水中的氨，以及重金屬合金中的氮等。

吸收光譜法

吸收光譜法是基于每種物質(zhì)都有其特征性的吸收光譜，據(jù)此可對物質(zhì)進(jìn)行定量和定性分析的方法。吸收光譜法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于環(huán)境污染物的檢測領(lǐng)域，其主要包括目視比色法、紫外一可見分光光度法、紅外吸收光譜法、原子吸收光譜法等。

吸收光譜法中除了紅外吸收光譜法外，其他的吸收光譜法廣泛應(yīng)用于水質(zhì)監(jiān)測、空氣質(zhì)量監(jiān)測以及土壤監(jiān)測中的微量及痕量環(huán)境污染物的定性定量分析。 [4]

生物監(jiān)測法

生物監(jiān)測技術(shù)是利用生物個體、種群或群落對環(huán)境污染及其隨時間變化所產(chǎn)生的反應(yīng)來顯示環(huán)境污染狀況。例如，根據(jù)指示植物葉片上出現(xiàn)的傷害癥狀，可對大氣污染作出定性和定量的判斷；利用水生生物受到污染物毒害所產(chǎn)生的生理機(jī)能(如魚的血脂活力)變化，測試水質(zhì)污染狀況等。這是一種最直接也是一種綜合的方法。生物監(jiān)測包括生物體內(nèi)污染物含量的測定、觀察生物在環(huán)境中受傷害癥狀、生物的生理生化反應(yīng)、生物群落結(jié)構(gòu)和種類變化等技術(shù)。 [2]

污染物監(jiān)測的實(shí)施部門包括：

(一)政府事業(yè)部門

環(huán)保局下轄環(huán)境監(jiān)測站，幾乎每個省市縣(區(qū))都有環(huán)境監(jiān)測站，例如深圳市環(huán)境監(jiān)測站、北京市環(huán)境監(jiān)測站。

(二)軍區(qū)環(huán)境保護(hù)

軍區(qū)的環(huán)境監(jiān)測站，涉及國家軍事機(jī)密的環(huán)境監(jiān)測由軍區(qū)的環(huán)境監(jiān)測站實(shí)施，例如廣州軍區(qū)環(huán)境監(jiān)測站。

(三)學(xué)?？蒲袉挝?/p>

一些學(xué)校擁有實(shí)驗(yàn)室，并通過國家認(rèn)證，開展環(huán)境監(jiān)測，主要目的是教學(xué)科研，也接受一些委托性質(zhì)的環(huán)境監(jiān)測業(yè)務(wù)，例如廣東省環(huán)境保護(hù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室、長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室等。

(四)民營環(huán)境類檢測機(jī)構(gòu)

環(huán)境保護(hù)日益受到重視，環(huán)境監(jiān)測市場也隨之不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測站已經(jīng)不能完全滿足社會的環(huán)境監(jiān)測需求，國家逐步開放了環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，民營力量加入了進(jìn)來。專業(yè)從事環(huán)境監(jiān)測、開展的項(xiàng)目與環(huán)境監(jiān)測站幾乎相同的民營監(jiān)測機(jī)構(gòu)已成為社會委托性質(zhì)的環(huán)境監(jiān)測的首選，例如中圳環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室等。 [1]

1、近年來，食品安全事件的危害及造成的影響已經(jīng)越來越多地受到了政府和民眾的關(guān)注，成為重大的公共衛(wèi)生問題和社會問題。因污染物而造成的食品安全事件也層出不窮，從二噁英的公共衛(wèi)生事件到三鹿奶粉的“三聚氰胺”事件，都說明了食品污染物監(jiān)測工作的必要性。我國早在80年代就加入GEMS/Food組織進(jìn)行相關(guān)的污染物監(jiān)測工作，2000年正式啟動了全國食品污染物監(jiān)測網(wǎng)。時至今日，監(jiān)測點(diǎn)已經(jīng)覆蓋了16個省市，累計數(shù)據(jù)60萬條，卻未能正式利用網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集和管理。為了滿足工作的迫切需求和信息化的飛速發(fā)展，建立全國食品污染物監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)平臺是勢在必行，刻不容緩的。該平臺的建立將提高全國污染物監(jiān)測工作的效率，可實(shí)現(xiàn)及時有效地數(shù)據(jù)上報、實(shí)時查詢、在線統(tǒng)計等功能，也可以實(shí)現(xiàn)與其它數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交流和整合，加快監(jiān)測信息的電子化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的步伐，有助于污染物監(jiān)測工作進(jìn)一步的發(fā)展。本研究是結(jié)合國內(nèi)外污染物監(jiān)測工作的特點(diǎn)和發(fā)展要求，利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立全國食品污染物監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)平臺。標(biāo)準(zhǔn)化字典的建立、模塊化功能的組合、用戶角色權(quán)限的設(shè)置，建立滿足實(shí)際應(yīng)用，具備數(shù)據(jù)的錄入、查詢、審核、統(tǒng)計分析、用戶管理、標(biāo)準(zhǔn)管理等功能的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，并將該系統(tǒng)在全國范圍內(nèi)進(jìn)行應(yīng)用推廣。 [5]

2、水環(huán)境的保護(hù)長期以來一直是現(xiàn)代環(huán)境保護(hù)的重要構(gòu)成要素，其中，對水體的有效監(jiān)測，特別是對有機(jī)污染物的有效檢測是確保水環(huán)境保護(hù)工作有效開展的必要前提。以此為出發(fā)點(diǎn)，針對水監(jiān)測中的有機(jī)污染物檢測技術(shù)開展了分析和研究。在分析有機(jī)污染物檢測必要性的基礎(chǔ)上，對水體有機(jī)污染物前處理現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，基于此對全新的高效前處理技術(shù)——ASE萃取技術(shù)進(jìn)行了全面分析和比較研究。結(jié)果表明，ASE萃取技術(shù)作為一種高效、低耗的全新技術(shù)手段，對提升水體檢測前處理質(zhì)量起著重要作用。 [6]

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