第二讲 环境同位素测试与分析
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13环境监测与分析环境监测与分析的复习重点为:掌握环境监测方法选择的原则、常用监测方法、水和大气常规监测项目、河流和水污染源监测点的设置、样品保存与预处理方法;掌握分析测试误差计算方法和质量控制方法;掌握水和废水重要污染指标(悬浮物、溶解氧、化学需氧量、高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮磷酸盐、石油类、挥发酚、重金属等)的监测原理和监测方法;掌握气态和蒸气态污染物质、颗粒物和固定污染源的监测原理与监测方法;掌握固体废弃物样品的采集和制备、固体废弃物有害特性监测与生活垃圾特性分析;熟悉噪声的基本计算,掌握城市区域环境噪声、城市交通噪声、工业企业噪声监测方案的设计和噪声评价。
复习的难点是各污染指标的概念、测定原理与数据处理,复习中要注意覆盖大纲的每个知识点,着重掌握基本概念。
基本原理和基础应用。
1环境监测过程的质量保证要求:重点掌握监测方法选择的原则;常用监测方法;水和大气常规监测项目;河流和水污染源监测点的设置;样品保存与预处理;分析测试误差计算和监测结果表述;质量控制方法;质量控制图的绘制与应用。
难点在误差计算与质量控制图的绘制。
注意的问题是计算公式的运用,学会绘制均数与均数-极差控制图,复习时侧重大纲知识点。
3.1.l 概述(1)环境监测的定义:环境监测是环境科学的一个重要分支学科,环境监测就是通过对影响环境质量因素的代表值的测定,确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势。
(2)环境监测的过程:现场调查——监测计划设计优化布点——样品采集——运送保存——分析测试——数据处理——综合评价等。
(3)环境监测的目的:准确。
及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势,为环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据。
4)环境监测按监测介质对象分类:可分为水质监测、空气监测、土壤监测、固体废物监测、生2物监测、噪声和振动监测、电磁辐射监测。
放射性监测、热监测。
光监测、卫生(病源体、病毒、寄生虫等)监测等。
3.1.2监测方法的选择1.水和废水监测与分析方法l )选择分析方法应遵循的原则这些原则包括:灵敏度能满足定量要求;方法成熟、准确;操作简便,易于普及;抗干扰能力好。
同位素地球化学复习题1.1同位素地球化学的基本任务1)研究自然界同位素的起源、演化和衰亡历史;2)研究同位素在宇宙体、地球和各地质体中的分布分配、不同地质体中的丰度及典型地质过程中活化与迁移、富集与亏损、衰变与增长的规律;阐明同位素组成变异的原因。
据此来探讨地质作用的演化历史及物质来源;3)利用放射性同位素的衰变定律建立一套行之有效的同位素计时方法,测定不同天体事件和地质事件的年龄,并作出合理的解释,为地球和太阳系的演化确定时标。
4 )研究同位素分馏与温度的关系,建立同位素温度计,为地质体的形成与演化研究提供温标。
1.2 同位素地球化学的一些基本概念核素同位素同量异位素稳定同位素放射性同位素重稳定同位素轻稳定同位素2.1 质谱仪的基本结构四个部分:进样系统离子源质量分析器离子接收器2.2 衡量质谱仪的技术标准有哪些质量数范围分辨率灵敏度精密度与准确度2.3 固体质谱分析为什么要进行化学分离具相同质量的原子和分子离子的干扰; 主要元素基体中微量元素的稀释; 低的离子化效率; 不稳定发射。
2.5 同位素稀释法是用于元素含量分析还是用于同位素比值分析?元素含量分析2.6 氢气的制取方法?(有哪些还原剂)U-还原法Zn -还原法Mg -还原法Cr -还原法2.7 氧同位素的制样方法有哪些?1. 大量水样氧同位素制样方法?2. 硅酸盐氧同位素的BrF5法制样原理?3. 碳酸盐样品的磷酸盐制样法(McCrea法)2.8 水中溶解碳的提取与制样McCrea法2.9 硫化物硫同位素直接制样法2.10硫酸盐的硫同位素制样法(直接还原法)把硫酸盐、氧化铜、石英粉按一定比例混合(置于石英管中)在真空条件下加热到1120 ℃左右时,硫酸盐被还原而转变成二氧化硫。
2.11 了解下列质谱仪1. 热电离质谱仪(MAT260,261,262,Triton,GV354)2. 气体质谱仪(MAT251,252,253,Delta Plus,GV Isoprime 等)3. 惰性气体质谱仪,如MM1200、MI1201-IG、GV54004. MC-ICP-MS (LA-MC-ICP-MS):如Neptune 、Nu Plasma5. SHRIMP :SHRIMP II离子探针质谱本章重点? 同位素分析结果的表达方式? 稳定同位素(C、H、O、S)的国际标准? 同位素分馏基本理论–热力学分馏–动力学分馏? 分馏系数α及其与δ值之间的关系? 同位素相对富集系数(△)及其加和性? 同位素地质温度计3.1 同位素分析结果的表达方式δ‰=(R样-R标)/R标×1000=(R样/R标-1) ×1000δ‰=(R样-R标)/R标×1000=(R样/R标-1) ×10003.3 分馏系数α及其与δ值之间的关系1. 定义:αA-B= RA/RB2. 1000lnα≈△A-B=δA-δB3.4 同位素相对富集系数(△)及其加和性? 某同位素在A-B-C三种矿物中有δA>δB>δC,则△A-C= △A-B + △B-C△B-C= △A-C -△A-B△A-B= △A-C - △B-C3.5 同位素地质温度计? 同位素分馏方程1000lnα=A×106/T2+B? 同位素馏分曲线注意:分馏方程中T 为绝对温度(OK)3.5 同位素地质温度计1000lnα石英-水=3.38×106/T2 - 3.401000lnα石英-方解石=0.6×106/T21000lnαPy-Gn=1.03×106/T21000 lnαPy-Sp=0.3×106/T24. 本章重点1. 氢-氧同位素的纬度效应、大陆效应、高度效应、季节效应2. 海水的氢-氧同位素组成是多少?引起海水的δ18O和δD微小变化的原因有哪些?3. 海底火山是怎样影响局部海水同位素组成的?4. 大气降水来源的热泉水的氢氧同位素组成特征?5. 岩浆水、初生水的概念与氢氧同位素组成特征6. 火成岩的氢氧同位素组成特征、演化规律及其与矿物序列的关系?7.影响火成岩氢氧同位素组成特征的因素有哪些?8.Z=2.048(δ13C+50)+0.498(δ18O+50)是利用碳氧同位素来判别碳酸盐岩的沉积环境的判别方程,临界值是120。
HJ 中华人民共和国国家环境保护标准HJ 77.2-2008环境空气和废气 二噁英类的测定 同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱法Ambient air and waste gas Determination of polychlorinated dibenzo-p-dioxins(PCDDs)and polychlorinated dibenzofurans(PCDFs)Isotope dilution HRGC-HRMS(发布稿)本电子版为发布稿。
请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。
2008-12-31发布2009-04-01实施环 境 保 护 部发布目 次前言 (II)1 适用范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义、符号和缩略语 (1)4 方法原理 (5)5 试剂和材料 (5)6 仪器和设备 (8)7 采样 (11)8 样品提取 (12)9 样品净化 (14)10 仪器分析 (15)11 数据处理 (19)12 报告 (22)13 质量控制和质量保证 (24)14 废物处理 (29)15 注意事项 (29)附录A(规范性附录)二噁英类分析流程图 (30)附录B(资料性附录)二噁英类内标物质使用举例 (31)附录C(资料性附录)标准溶液浓度序列举例 (32)附录D(资料性附录)仪器设定条件举例 (33)附录E(资料性附录)废气中二噁英类测定报告格式举例 (34)附录F(资料性附录)空气中二噁英类测定报告格式举例 (35)前 言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》,保护环境,保障人体健康,规范环境空气和废气中二噁英类的测定方法,制定本标准。
本标准规定了环境空气和废气中二噁英类的同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱测定法。
本标准是对《多氯代二苯并二噁英和多氯代二苯并呋喃的测定同位素稀释高分辨毛细管气相色谱/高分辨质谱法》(HJ/T 77-2001)的修订。
同位素技术在环境污染监测中的应用案例近年来,随着环境污染日益加剧,环境污染监测成为一项严峻而重要的工作。
而同位素技术则在环境监测中发挥了重要的作用。
同位素技术是一种现代的分析手段,它利用同位素的特殊物理和化学性质,对物质的运动和代谢进行研究和分析。
在环境污染监测中,同位素技术被广泛应用,可以通过同位素标记技术来追踪分析物质在环境中的转化、迁移和累积,从而实现环境污染监测的目的。
其中,氢氧化物同位素技术被广泛用于研究地下水中的氢氧化物来源和运移,提高了地下水监测的精度。
例如,在中国西北干旱区的玉门市和酒泉市地区,通过同位素标记技术,揭示出自来水在供水过程中与自然地下水混合的情况,有效地控制了对地下水的过度抽取。
同时,在大气环境监测中,氢和氧的同位素也被广泛应用。
例如,美国的研究人员使用氢同位素技术研究最近几十年来全球降雨模式的变化,分析了全球水循环的应对能力,为全球气候变化的研究提供了有力支持。
此外,同位素技术还被用于污染源的鉴别和溯源,以及生态系统稳定性和复杂性的研究。
例如,加拿大亨利·J.S.克里斯滕森等人通过碳同位素技术研究了人类活动对美国波多马克河和德州拉维基峡谷的生态系统的影响,分析了生态系统的稳定性和复杂性,为生态系统管理提供了有力支持。
不仅如此,同位素技术还可以应用于土壤污染和食品安全等领域。
在土壤污染监测中,同位素技术可以追踪污染物的来源和迁移途径,为污染物的治理提供有力的科学依据。
在食品安全领域,同位素技术可以应用于食品中残留物的检测和溯源,为食品安全监管提供有力支持。
综上所述,同位素技术在环境污染监测中的应用范围非常广泛,可以为环境污染治理和生态系统保护提供有力的科学支持。
在未来,同位素技术的应用将更加广泛和深入。
论同位素在水文地质中的应用及发展情况摘要:80年代以来,同位素法在水文地质中的应用越来越广泛,本文分别探讨了环境同位素、人工同位素法在水文地质中的应用及发展情况。
关键词:同位素;水文地质;应用中图分类号:f407.1 文献标识码:a 文章编号:引言同位素在环境领域的应用主要是以环境同位素(环境中自然存在而不是人工加入的核素)作为示踪剂,对水体、大气及土壤中特定对象的来源及迁移过程等进行判断和研究。
作为示踪剂的同位素可以是稳定同位素或者放射性同位素,而以稳定同位素的应用最为广泛。
特定来源的物质有特定的同位素组成,因此某种元素的不同同位素在物质中的丰度比可以作为该种物质的标识,通过测定同位素丰度比,可以对环境中某种物质的来源及迁移过程等进行判定或研究,这就是稳定同位素作为示踪剂的原理。
同位素技术在环境污染、水文与水资源、海洋及湖泊生态系统等领域应用十分广泛。
由于稳定同位素在特定污染源中具有特定的组成,且具有分析结果精确稳定、在迁移与反应过程中组成稳定的特点,已被广泛应用于环境污染事件的仲裁、环境污染物溯源和示踪中。
例如:通过测量稳定碳同位素13c和12c的组成解析大气中多环芳烃的来源、考察含氯有机污染物的原位修复与生物降解过程;通过观测稳定氮同位素组成解析湖泊沉积物中有机物来源;通过测量硫的稳定同位素组成研究从水体中硫酸盐污染到大气中硫来源等众多环境问题;利用稳定铅同位素指标206pb/207pb进行铅来源解析与示踪已被广泛运用到土壤、地下水、降水、大气、湖泊沉积物等介质中铅来源的研究]。
环境同位素方法在解决许多水文地质问题方面,如确定地下水水龄、研究地下水的形成机制、运动及补给、地下水中的污染源、地表水与地下水的相互关系、监视和跟踪海水入侵的变化趋势等,已经成为国内外广泛认可和使用的方法。
例如:澳大利亚利用同位素技术分析了解了中部地区大自流盆地的地下水系统,包括地下水运动规律和地下水年龄,为合理开发利用地下水提供了基础信息;美国利用同位素技术分析洪水的过程、洪水中地表水和地下水所占的比例,为洪水控制及水文学研究提供了依据;我国也应用同位素技术对渭河两岸和黑河流域地表水和地下水转换规律进行了研究,对于科学评价流域水资源状况,合理规划水利工程、进行地下水和地表水联合调度具有重要意义。