污染物監測是指運用物理、化學、生物等現代科學技術方法，間斷地或連續地對環境化學污染物及物理和生物污染等因素進行現場的監測和測定，作出正確的環境質量評價。
隨著工業和科學的發展，污染物監測的內容也由工業污染源的監測，逐步發展到對大環境污染物的監測。
污染物監測的原則是：優先污染物和優先監測原則。
基本介紹
- 中文名：污染物監測
- 外文名：pollutant monitoring
- 監測原則：優先污染物、優先監測
- 監測要求：代表性、完整性、可比性等
- 監測程式數目：六點
- 監測方法：化學分析法、生物監測法等
概念,監測原則,監測要求,監測程式,監測方法,化學分析法,電位分析法,吸收光譜法,生物監測法,實施部門,套用與影響,
概念
污染物監測是指運用物理、化學、生物等現代科學技術方法，間斷地或連續地對環境化學污染物及物理和生物污染等因素進行現場的監測和測定，並作出正確的環境質量評價。
隨著工業和科學的發展，污染物監測的內容也由工業污染源的監測，逐步發展到對大環境污染物的監測。對環境污染物的監測往往不只是測定其成分和含量，而且需要進行形態、結構和分布規律的監測。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，也應進行監測。只有這樣，才能全面地、確切地說明環境污染對人群、生物的生存和生態平衡的影響程度，從而作出正確的環境質量評價。
監測原則
污染物監測是測定環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。由於污染物本身的狀態、價態變化大，分析時干擾因素多，污染物的含量甚微等特點，因此除對測定點的選擇，監測項目的選定、採樣時間、採樣方法、分析方法及數據處理等問題都需要認真對待外，還應對環境污染物的分析技術提出更高的要求。但是為保證污染物監測工作順利進行，得到準確的分析結果，還應遵循以下原則：
⑴優先污染物
科技進步、工業發展使世界上化學品的數量已達幾千萬種之多，而且每年以一萬多種的速度增加，而進入環境的化學品已達10萬種以上。人們不可能也沒必要對每一種化學品都進行監測，只能有重點地、針對性地對部分污染物進行監測和控制。這就需要對眾多有毒污染物進行分級排隊，從中篩選出潛在危害性大，在環境中出現頻率高的污染物作為監測和控制對象。經過優先選擇的污染物稱為環境優先污染物，簡稱優先污染物。
優先污染物是指難以降解、在環境中有一定殘留水平、出現頻率較高、具有生物積累性、毒性較大以及現代已有檢出方法的化學品。對優先污染物進行的監測稱為優先監測。環境監測應遵循“優先污染，優先監測”的原則。美國是最早開展優先監測的國家，20世紀70年代中期就規定了水和污水中129種優先監測污染物，其後又提出了43種空氣優先監測污染物。中國環境優先監測研究也已完成並提出了“中國環境優先污染物黑名單”。
⑵優先監測
對優先污染物進行的監測稱為優先監測，環境監測應遵循優先監測的原則。優先監測原則就是對下列污染物實行優先監測：
①對環境影響大的污染物；②已有可靠監測方法並獲得準確數據的污染物；③已有環境標準或其他依據的污染物；④在環境中的含量已接近或超過規定的標準濃度的污染物；⑤環境樣品有代表性的污染物。
監測要求
為確保監測結果準確可靠、正確判斷並能科學地反映實際，污染物監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狀況的樣品，則樣品必須按照有關規定的要求、方法採集。
②完整性
完整性主要是指監測過程中的每一細節，尤其是監測的整體設計方案及實施，監測數據相關信息無一缺漏地按預期計畫及時獲取。
③可比性
可比性主要是指在監測方法、環境條件、數據表達方式等相同的前提下，實驗室之間對同一樣品的監測結果相互可比，以及同一實驗室對同一樣品的監測結果數據可比，相同項目沒有特殊情況時，歷年同期的數據也是可比的。
④準確性
準確性主要指測定值與真實值的符合程度。
⑤精密性
精密性主要指多次測定值有良好的重複性和再現性。準確性和精密性是監測分析結果的固有屬性，必須按照所用方法使之正確實現。
監測程式
污染物監測程式包括以下六點：
⑴現場調查與資料收集。環境污染隨時間、空間變化，受氣象、季節、地形地貌等因素的影響，應根據監測區域呈現的特點，進行周密的現場調查和資料收集工作，主要調查各種污染源及其排放情況和自然與社會環境特徵，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濟發展狀況；
⑵確定監測項目。應根據國家規定的環境質量標準，結合本地區主要污染源及其主要排放物的特點來選擇，同時還要測定氣象及水文項目；
⑶確定監測點布置及採樣時間和方式。採樣點布設得是否合理，是能否獲得有代表性樣品的前提，應予以充分重視；
⑷選擇和確定環境樣品的保存方法。
⑸環境樣品的分析測試。
⑹數據處理與結果上報。
監測方法
常見污染物監測方法可分為化學分析法和儀器分析法，其中化學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分析法、光譜分析法、色譜分析法等。隨著科學技術的不斷發展，一些新的測試手段和技術，如色譜/質譜聯用、中子活化法、生化分析法、各種射線強度的物理檢測法也被廣泛套用於環境污染的監測中。
下面著重介紹下污染物監測的常用監測分析法：
化學分析法
⑴滴定分析法
①酸鹼滴定法
此法優點是反應速度快，反應進行的程度高，副反應極少，確定反應計量終點的方法簡便，但其不足之處是實驗操作過程比較繁瑣。在環境監測中，常用此法測定土壤、肥料、各種水體等的酸鹼度及氮和磷的含量、農藥中的游離酸等。
②絡合滴定法
此法優點在於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的絡合掩蔽劑，同時調節酸度範圍等條件來實施的。最常用的配位劑是乙二胺四乙酸(EDTA)，能與多數金屬離子形成穩定性較好的配合物，無逐級絡合現象，反應定量關係明確，而且反應速率快、水溶性好，廣泛套用於各種金屬離子的滴定。在環境污染物監測中主要用於測定水中鈣、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為基礎的分析方法。在氧化還原滴定法中，可以利用指示劑在化學計量點附近的顏色的改變來指示終點。此法優點是可以測定許多無機物和有機物；缺點是氧化還原反應機理比較複雜，有些反應常因伴有副反應而沒有明確的計量關係，另外有些反應雖然在熱力學上判斷可以進行，但因反應速率緩慢而給分析套用帶來困難。適當的氧化性和還原性標準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。在污染物監測中，高錳酸鉀法主要用於地表水、飲用水和生活污水中的化學需氧量COD等的測定。碘量法用於水中溶解氧的測定。
④沉澱滴定法
沉澱滴定法是基於沉澱反應的分析方法，這一分析方法的理論基礎是被分析物與滴定劑生成沉澱的反應。沉澱滴定法套用較廣的是生成微溶性銀鹽的反應，即銀量法。銀量法根據其終點指示劑不同分為莫爾法、佛爾哈德法和法揚司法。其中佛爾哈德法的優點是可在酸性環境下進行測定，干擾少，選擇性高。沉澱滴定法的缺點主要是沉澱反應形成的沉澱很多沒有固定組成，而且有些沉澱本身溶解度較大，在化學計量點時反應不夠完全，另外有些沉澱反應速度較慢，尤其對於晶形沉澱易形成過飽和現象，還有些沉澱反應沒有合適的指示劑指示終點。在污染物監測中該方法可以用於測定鹵素以及CN—、SCN—等離子。
上述介紹的四種滴定分析法的共同點是四種滴定反應均是以消耗準確計量的標準物質來測定待測物質的含量，適用於濃度高的物質，準確度高；四種滴定反應隨著滴定劑的加入，在化學計量點附近會產生滴定突躍，進而使指示劑變色以指示滴定終點；滴定分析誤差均可用林邦誤差公式。其不同點是，四種滴定分析法在滴定過程中的反應產物濃度變化不同。酸鹼滴定與沉澱滴定產物的濃度是一常量，而絡合滴定和氧化還原滴定產物的濃度為一變數；在相同條件下，絡合和氧化還原滴定曲線的突躍大於酸鹼和沉澱滴定曲線的突躍(酸鹼、沉澱滴定不適於低濃度測定)。
⑵重量分析法
重量分析法是通過物理或化學反應將被測組分與試樣中的其他組分分離後，轉化為一定的稱量形式，由稱得的質量計算得到被測組分的含量。重量法根據分離方法的不同，一般分為：氣化法、沉澱重量法、電解重量法和萃取重量法。
重量法的優點是準確度高。它直接通過分析天平稱量就可得到分析結果，無須使用容量器皿測定的數據，也不需要基準物質作比較，測定的誤差一般小於0.1%。缺點是操作繁瑣，不適用於微量組分的測定。
在污染物監測中，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。
電化學分析法
電化學分析法是利用物質的電化學性質進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、較準確及易於實現自動連續測定等特點。所用儀器結構簡單、價格低廉、適用範圍廣、技術容易掌握，既可作為常規分析工具，又可用於微量和痕量的分析，該方法在環境監測中占有重要地位。電化學分析法依據電化學原理的不同，可將其進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電池電解質溶液中某種組分濃度的對應關係而實現的定量測定的方法，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為電極電位，在一定離子強度下，活度可轉換為濃度，實現分析測定。電位滴定法是利用電極突變來指示滴定終點的滴定分析法。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物質的總濃度。
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，它們在環境監測中有著廣泛的套用。
氟離子電極是目前套用最廣泛、較穩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準方法。氟離子電極已成功地套用於自來水、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，氨氣敏電極可測定水樣、土壤中的銨態氮、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
吸收光譜法是基於每種物質都有其特徵性的吸收光譜，據此可對物質進行定量和定性分析的方法。吸收光譜法已經廣泛套用於環境污染物的檢測領域，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。
生物監測法
生物監測技術是利用生物個體、種群或群落對環境污染及其隨時間變化所產生的反應來顯示環境污染狀況。例如，根據指示植物葉片上出現的傷害症狀，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生的生理機能(如魚的血脂活力)變化，測試水質污染狀況等。這是一種最直接也是一種綜合的方法。生物監測包括生物體內污染物含量的測定、觀察生物在環境中受傷害症狀、生物的生理生化反應、生物群落結構和種類變化等技術。
實施部門
污染物監測的實施部門包括：
(一)政府事業部門
環保局下轄環境監測站，幾乎每個省市縣(區)都有環境監測站，例如深圳市環境監測站、北京市環境監測站。
(二)軍區環境保護
軍區的環境監測站，涉及國家軍事機密的環境監測由軍區的環境監測站實施，例如廣州軍區環境監測站。
(三)學校科研單位
一些學校擁有實驗室，並通過國家認證，開展環境監測，主要目的是教學科研，也接受一些委託性質的環境監測業務，例如廣東省環境保護學校實驗室、長沙環境保護職業技術學院實驗室等。
(四)民營環境類檢測機構
環境保護日益受到重視，環境監測市場也隨之不斷擴大，傳統的環境監測站已經不能完全滿足社會的環境監測需求，國家逐步開放了環境監測領域，民營力量加入了進來。目前專業從事環境監測、開展的項目與環境監測站幾乎相同的民營監測機構已成為社會委託性質的環境監測的首選，例如中圳環境監測機構實驗室等。
套用與影響
1、近年來，食品安全事件的危害及造成的影響已經越來越多地受到了政府和民眾的關注，成為重大的公共衛生問題和社會問題。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測工作的必要性。我國早在80年代就加入GEMS/Food組織進行相關的污染物監測工作，2000年正式啟動了全國食品污染物監測網。時至今日，監測點已經覆蓋了16個省市，累計數據60萬條，卻未能正式利用網路平台進行數據的收集和管理。為了滿足工作的迫切需求和信息化的飛速發展，建立全國食品污染物監測網路平台是勢在必行，刻不容緩的。該平台的建立將提高全國污染物監測工作的效率，可實現及時有效地數據上報、實時查詢、線上統計等功能，也可以實現與其它資料庫的數據交流和整合，加快監測信息的電子化、規範化、標準化的步伐，有助於污染物監測工作進一步的發展。本研究是結合國內外污染物監測工作的特點和發展要求，利用計算機網路技術，建立全國食品污染物監測網路平台。標準化字典的建立、模組化功能的組合、用戶角色許可權的設定，建立滿足實際套用，具備數據的錄入、查詢、審核、統計分析、用戶管理、標準管理等功能的數據管理系統，並將該系統在全國範圍內進行套用推廣。
2、水環境的保護長期以來一直是現代環境保護的重要構成要素，其中，對水體的有效監測，特別是對有機污染物的有效檢測是確保水環境保護工作有效開展的必要前提。以此為出發點，針對水監測中的有機污染物檢測技術開展了分析和研究。在分析有機污染物檢測必要性的基礎上，對水體有機污染物前處理現狀進行了分析，基於此對全新的高效前處理技術——ASE萃取技術進行了全面分析和比較研究。結果表明，ASE萃取技術作為一種高效、低耗的全新技術手段，對提升水體檢測前處理質量起著重要作用。
