光污染的原理范文
时间：2023-12-06 17:55:34
光污染的原理篇1
关键词 光污染 特殊形式 损害健康 关注视觉污染
对于人类来说,光和空气、水、食物一样,是不可缺少的。眼睛是人体最重要的感觉器官,人眼对光的适应能力较强,瞳孔可随环境的明暗进行调节。但如果长期在弱光下看东西,视力就会受到损伤。相反,强光可使人眼瞬时失明,重则造成永久伤害。人们必须在适宜的光环境下工作、学习和生活。另一万面,人类活动可能对周围的光环境造成破坏,使原来适直的光环境变得不适直,这就是光污染。光污染是一类特殊形式的污染,它包括可见光、激光、红外线和紫外线等造成的污染。可见光污染比较多见的是眩光。光污染是继废气、废水、废渣和噪声等污染之后的一种新的环境污染源,主要包括白亮污染、人工白昼污染和彩光污染。光污染正在威胁着人们的健康。
一、可见光污染比较多见的是眩光
可见光污染比较多见的是眩光。例如每当夜晚在马路边散步时,迎面而来的机动车前照明灯把行人晃得眼都睁不开,这就是一种光污染,叫做眩光。这种耀目光源不但在马路上常见,在一些工矿企业也常常会看到。如在烧熔、冶炼以及焊接过程中,极强的光线也是有害的光污染。可见光污染危险性较大的是核武器爆炸时的强光。它可使相当范围内的人们的眼睛受到伤害。如果没有适当的防护措施,长期从事电焊、冶炼和熔化玻璃等工作的人,眼睛都会受到伤害,眼睛里出现盲斑,到年老时容易患白内障,这是强光伤害眼睛晶状体的结果。现代都市的光污染随着现代化城市的日益发展与繁荣,一种新的都市光污染正在威胁着人的健康。
二、白亮污染会伤害人们眼晴的角膜和虹膜,引起视力下降,增加白内障的发病率
白亮污染 在城市繁华的街道上,不少商店用大块镜面或铝合金装饰门面,有的甚至从楼顶到底层全部用镜面装璜,人们几乎置身于一个镜子的世界,而分辩不出方向。在日照光线强烈的季节里,建筑物的钢化玻璃、釉面砖墙、铝合金板、磨光花岗岩、大理石和高级涂料等装饰,明晃晃,白花花,眩眼逼人。据测定,白色的粉刷面反射系数为69~80%,而镜面玻璃的反射系数达82~90%,比绿色草地、森林、深色或毛面砖石装修的建筑物的反射系数大10倍左右,大大超过了人体所能承受的范围,从而成为现代城市中新污染源之一。白亮污染会伤害人们眼晴的角膜和虹膜,引起视力下降,增加白内障的发病率。
三、人工白昼污染对人的身心健康也有不良影响
人工白昼污染 当夜幕降临后,大酒店、大商场上的广告牌、霓虹灯使人眼花缭乱,有的强光束甚至直冲云霄,使夜晚如同白昼一般。人工白昼对人的身心健康也有不良影响。由于强光反射,可把附近的居室照得如同白昼,使人夜晚难以入睡,打乱了正常的生物节律,导致精神不振。据国外的一项调查显示,有三分之二的人认为人工白昼影响健康,有84%的人反映影响夜间睡眠。为了避免强光刺眼,人们不得不将卧室的窗户封闭,或者装上暗色的窗帘。人工白昼还可伤害昆虫和鸟类、因为强光可破坏夜间活动昆虫的正常繁殖过程。同时,昆虫和鸟类可被强光周围的高温烧死。
四、 彩光污染,危害人体健康
彩光污染 现代歌舞厅所安装的黑光灯、旋转活动灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源则构成了彩光污染,危害人体健康。据测定,黑光灯可产生波长为250~320纳米的紫外线,其强度大大高于阳光中的紫外线,人体如长期受到这种黑光灯照射,有可能诱发鼻出血、脱牙、白内障,甚至导致白血病和癌症。这种紫外线对人体的有害影响可持续15~25年。旋转活动灯及彩色光源,令人眼花缭乱,不仅对眼睛不利,而且可干扰大脑中枢神经,使人感到头晕目眩,站立不稳,出现头痛、失眠、注意力不集中,食欲下降等症状。歌舞厅的霓虹灯的闪烁灯光除有损人的视觉功能外,还可扰乱人体的内部平衡,使体温,心跳、脉搏、血压等变得不协调,引起脑晕目眩、烦躁不安、食欲不振和乏力失眠等光害综合症。荧光灯照射时间过长会降低人体的钙吸收能力,导致机体缺钙。科学家最新研究表明,彩光污染不仅有损人的生理功能,而且对人的心理也有影响。“光谱光色度效应”测定显示,如以白色光的心理影响为100,则蓝色光为152,紫色光为155,红色光为158,黑色光最高,为187。要是人们长期处在彩光灯的照射下,其心理积累效应,也会不同程度地引起倦怠无力、头晕、性欲减退、阳痿、月经不调、神经衰弱等身心方面的病症。 五、激光对人的眼睛和脑神经十分有害
现在有些豪华的歌舞厅装有激光装置。据有关卫生部门对数十个歌舞厅激光设备所做的调查和测定表明,绝大多数歌舞厅的激光辐射压已超过极限值。这种高密集的热性光束通过眼睛晶状体再集中于视网膜时,其聚光点的温度可达到摄氏70度,这对眼睛和脑神经十分有害。它不但可导致人的视力受损,还会使人出现头痛头晕、出冷汗、神经衰弱、失眠等大脑中枢神经系统的病症。
六、现代学生的近视眼有不断上升的趋势,其主要原因是光污染
现代学生的近视眼有不断上升的趋势,其主要原因是光污染。光污染如何导致近视的呢? 学生所用的台灯,光质分为红外光、紫外光。红外光易被水分吸收,而人的眼球80%左右是水分,长期吸收红外光会使眼组织变异;紫外光有穿透力,杀伤力强,长期受紫外光辐射,眼细胞受到伤害。台灯的光污染会对眼睛造成疲劳,损伤,从而使视力下降。光污染对人眼的角膜和虹膜造成伤害,引起视疲劳和视力下降。我国高中生近视率达60%以上的主要原因,并非用眼习惯所致,而是视觉环境受到污染。强烈的反射光可造成视网膜脱落。
七、“光污染”引起世界上众多国家的关注视觉污染
光污染的原理篇2
关键词：城市光化学烟雾；汽车尾气；防止措施
城市大气污染一般分为煤烟型和光化学烟雾型,前者因燃煤排放引起,其主要污染物为颗粒物和二氧化硫SO2;后者因汽车和石油化工排放氮氧化物NOx和挥发性有机物VOCs等前体污染物引起,其特征污染物为臭氧O3等强氧化剂。光化学烟雾具有很强的氧化性,可使橡胶开裂,对眼睛和呼吸道有很强的刺激性,损害人体肺功能和伤害农作物,并使大气能见度降低。我国城市大气污染虽受以煤炭为主的能源结构的制约,目前仍呈现出明显的煤烟型污染特征, 但早在70年代末就在兰州西固石油化工区首次发现了光化学烟雾并开展了大气物理和大气化学的大规模综合研究,1986年夏季在北京也发现了光化学烟雾的迹象,近10年来日趋严重。随着经济的高速发展,我国中、南部特别是沿海城市均已发生或面临光化学烟雾的威胁,上海、广州、深圳等城市也频繁观测到光化学烟雾污染的现象。以广州为例研究我国城市光化学烟雾的污染状况及污染特征,探讨光化学烟雾的形成机制,预测城市光化学烟雾的发展趋势。
1.城市光化学烟雾的形成机理
光化学烟雾的形成机理可以定性地表述为:光化学烟雾是由链式反应形成的。它以NO2光解生成原子氧的反应为引发,原子氧的产生导致了臭氧的形成。由于烃类参与链式反应产生多种自由基,造成了NO向NO2的迅速转化。在此转化中RO・和RO2・自由基起了主要的作用CO3参与的少),以致基本上不需要消耗O3就能使大气中NO转化为NO2。NO2又继续光解产生O并导致O3的产生,从而使O3浓度不断升高。同时产生的醛类和新的自由基又继续和烃类反应,生成更多的自由基。如此继续不断,循环往复地进行链式反应,直至烃类耗尽,NO全部氧化为NO2。
概括起来影响光化学烟雾的主要(污染物)因素是:(1)碳氢化合物的活性。 (2)吸收光能的引发剂。 (3)NO2和CxHy的浓度比。
汽车废气作为空气污染中的一种特殊情形，其主要污染物有碳氧化物、氮氧化物、碳氢化合物、硫氧化物、铅化合物、苯并芘等。对于未装尾气净化器的汽车,65%的烃类及COx、NOx和铅化合物均从尾气中排入大气。目前,许多国家制定的汽车排气标准中,都把一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物作为主要污染物来控制。对光化学烟雾形成有关的气体主要是后2种,尤其是其中的NO、NO2和烯烃、芳烃。汽车废气的数量是很大的,若平均每天燃用5kg汽油,则生成2.1kgCO、0.62kgCxHx、0.11kgNOx。那么一个拥有10万辆汽车的城市,每天空气中就要增加210万吨CO、62吨的CxHx、11吨NOx。可见汽车确实成了污染空气的“罪魁”。
2.广州大气光化学污染状况
广州市近20 年来主要的大气污染物有: 二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、总悬浮微粒(TSP)、降尘(DF)等,其中SO2及NOx和CO分别主要来源于工业生产和交通运输,TSP和DF则主要来源于餐饮业和建筑业。目前,广州交通污染源尾气排放量对广州大气质量的“贡献”跃居为首位。
分析广州市1981～1997 年的环境监测资料表明，年纪之间具有光化学污染逐年增强的趋势。以1981～1997 年全市各监测点的监测结果为基础数据,以我国《大气环境质量标准》的日平均质量浓度二级标准为依据计算广州市1981～1997年的各大气污染物的指数及污染负荷率,计算公式如下:
Fi= Pi/P
其中: Pi= Ci/Si, P=∑Pi
式中: Fi为污染物i的负荷率, Pi为污染物i的分指数,P为大气污染综合指数, Ci为污染物i的实测值,Si为污染物i的评价标准(其中SO2为0.06 mg/m3 、NOx为0.1 mg/m3 、CO为4 mg/m3 、TSP为0.3 mg/m3 , DF 为8t/km2・月)。计算结果如表1所示。
表1 1981～1997 年广州市各大气污染物的评价指数和污染负荷率(%)
从表1的结果发现,虽然各污染物的负荷率随年份不断波动,但NOx和CO的负荷率逐年增加、SO2和TSP则逐年减少的趋势明显。比较1981～1997年大气污染物评价指数和负荷率的结果说明:广州在20世纪80年代中期以前(1981～1986)各污染物的负荷率以DF最高、SO2次之、CO最低为煤烟型污染特征;1987～1997年间,全市大气中气态污染物评价指数和负荷率则以NOx最高,如1994年全市实测NOx年均日浓度值为:1.16mg/m3 ,污染指数为1.16,污染负荷比为25.2% ,1996年达35.6%。这充分说明广州自80年代末以来NOx的污染相当严重,光化学污染有逐年增强的趋势。特别是越秀区、东山区的主要干道的NOx已大大超国家二级标准。
3.广州光化学污染趋强的主要原因
VOCs和NOx两者构成光化学污染中最主要的一次污染物;控制大气光化学污染最有效的手段是同时控制VOCs和NOx污染水平.，结合广州的气象、地理条件，从VOCs和NOx来源着手来分析广州市区光化学污染趋强的原因。
3.1 广州光化学污染趋强主要与机动车辆的迅速增加有关
自上世纪80 年代末以来, 广州大气中NOx和CO的污染负荷率逐年增加,光化学类污染急剧发展,这主要与车辆的迅速增加密切相关。据统计,广州机动车排放的NOx约占全市NOx总量的60%。加之广州地处低纬度,高温、多雨、湿度大;风向以北和东北及东和东南方向为主,具有通风不良和静风频率高、近地层的逆温频率高、热岛效应强等特征。不仅不利于污染物的对流和扩散,还有利于贴近城区周围工业和建筑业、交通业的大气污染物向西区和市中心集聚, 形成局地的堆积污染,也有利于大气污染物NOx的转化,更进一步加大了光化学的污染程度,特别是交通拥挤,汽车在路上重新启动和发动机空转的次数越多,尾气排放量越大,因而越秀区和东山区及市内的主要交叉路口和交通要道等地带成为NOx和CO污染的“重灾区”。因此，要解决NOx和CO污染问题,控制及改进广州市交通环境是关键。
3.2 广州市内各功能区VOCs污染源分析
表2给出了市区内典型功能区VOCs的监测结果，作为交通主干道的东风路、环市路和新港路污染最为严重,检出的VOCs种类较多,浓度也较高;而文化区和居民区的污染相对小些,但也不可忽视.图1是三个功能区大气中苯系物(BTEX)的浓度分布情况,用来判断功能区的VOCs污染来源.三个功能区的BTEX线图基本上平行重合,说明它们的来源都相同.甲苯的浓度仍然是最高的,苯和乙苯浓度相当.这说明了,市区内VOCs的污染特征与交通源相似,即VOCs的污染主要是由于机动车排放引起的.另外,各类型加油站的油库、市内三产燃料燃烧,还有市郊工业区排放的贡献也是不可忽略的。由图表可知，广州地区空气中的挥发性有机物的总量已很高,广州市区的VOCs主要来自人为污染源,尤其是交通源。
表2 市内典型功能区VOCs 监测结果(μg・m- 3)
图1 内典型功能区苯系物浓度分布图
4.光化学污染的防治措施
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
4.1 安装排放孔昂志装置控制污染源
碳氢化合物是光化学烟雾形成过程中必不可少的重要组成,因此控制碳氢化合物,尤其是那些反应活性高的有机物(如烯烃、含有侧链的苯烃)的排放,能有效地控制光化学烟雾的形成和发展。另外,光化学烟雾形成的光化学反应中,自由基反应占很重要的地位,而自由基的引发反应主要是由NO2光解而引起的,所以控制氮氧化合物的排放也十分重要。据统计，大气中CO污染物的75％、HC和NO污染物的50％来源于汽车的尾气排放。随着汽车保有量的日益增多，汽车的排放污染已成为大气光化学污染的元凶，汽车排放的污染源来自车上的众多系统，如果不安装各种排放控制装置，那么将有大约20％的有害物质来自曲轴箱通风系统，60％来自排气系统，另有,20％来自供油系统的蒸发。近年来生产的汽车中，差不多每一种污染源均有独自的排放控制技术及装置。如电子控制装置、发动机曲轴箱的污染控制装置（PCV）、燃油蒸汽污染控制系统（ECS）、排气再循环系统（EGR）、空气喷射系统、催化式净化装置、微粒搜捕器等等。其中利用催化剂对汽车的废气进行净化应用已经比较普遍，其基本原理是:
2NO(g)+2CO(g)=====N2(g)+2CO2(g)
2CO(g)+O2(g)=====2CO2(g)
从而使汽车尾气无害化。欧共体规定，所属各国从1993年开始销售的装有汽油发动机的汽车一律要配置三元催化转换器。该装置可净90％ 的有害物质。
4.2 完善车辆管理和发展公共交通
加快城市公共交通的发展和道路建设的步伐,推广环保型交通工具及尾气净化等新技术,合理分流市区交通压力并强化机动车排气污染控制工作, 从而有效减轻市中心机动车排气污染，建立和完善机动车管理体系,都是控制城市光化学污染的，改善空气质量的当务之急。
4.3 利用清洁能源
如使用氢作为发动机燃料,利用氢氧燃料电池供电来驱动运输工具(电动车),利用电磁感应的方法推动火车(超导悬浮列车)等。核能的安全使用，风能、太阳能的开发利用。利用清洁能源,开发无污染运输是今后的导向。
4.4 树立生态设计观念
光污染的原理篇3
论文关键词：城市污水，悬浮组分，胶体组分，溶解组分，三维荧光光谱
1 前言
城市污水是目前污水处理的主要对象。城市污水的来源主要有生活污水、部分工业废水及少量径流污水[1]。其中生活污水主要来自家庭、机关、商业和城市公用设施，主要是粪便和洗涤污水；而工业废水在城市污水中的比重因城市工业生产规模和水平而不同，其中往往含有有毒、有害及难以生物降解的污染物。
近些年来有关城市污水特性方面的研究逐渐受到重视，特别是对污水中可生物降解物质及有毒有害污染物的调查研究[2]。最近一些研究表明，如果根据污水中不同的污染物的存在形式和分布特征再进行工艺的选择及组合，则对污水的高效处理有积极的作用[3,4]。此外由于目前城市污水处理工艺基本还是以活性污泥法为主，各个处理单元所处理的对象及处理效率会因污水中污染物的类型及浓度差别而变化，而目前活性污泥法所依据的理论及工艺的优化基本都建立在污泥负荷、污泥龄及分解速率等参数组合上[5]胶体组分，而从城市污水中污染物分布特性和分布规律入手而进深入研究污染物的去除机理及去除规律还少有进行。所以系统地研究分析污水中各种污染物的存在形态和分布规律对于城市污水的处理性评价和相应的处理工艺优化显得很必要。
北京市位于华北平原北部，城市人口1800万（2007年），气候属于温带大陆性气候，经济发展较快，城市污水量大成分复杂，在北方城市污水中具有一定代表性。因此，选择北京市四家污水处理厂的入厂原污水为对象，系统地研究分析了污水中主要污染物（COD、TN、TP）的分布特性和分布规律，以便从污染物分布特性及分布规律方面为城市污水的处理性评价和相应的处理工艺优化提供基础性数据。
2 材料与方法
2.1 材料
2.1.1污水样品采集
试验用原污水取自北京市四家污水处理厂（清河、酒仙桥、北小河、黄村），以细格栅后污水为调查对象，水样采集时间为2009年9-12月及2010年的2-7月。水样采集后置于2L聚乙烯样品瓶中在2小时内4℃冷藏送至中科院生态环境中心进行实验分析。污水样品采集后不经过曝气及其他处理，所有实验均在室温下完成。
2.1.3实验仪器
SFH2004型全温通风橱，SUNLAB；DHG-9140A型台式干燥箱；AR2140型上皿式电子天平，OHAUS；ALPHA1-2型台式冷冻干燥机，BMH；BCD-2278型冰箱，中国海尔；Mastersizer 2000型激光粒度仪，英国Malvem；F-4500荧光分光光度计胶体组分，日本HITACHI；
UV1700紫外-可见分光光度计，日本SHIMADZU；PB10型 pH计，SARTORIUS；PHOENIX型X射线能谱分析仪（EDX），美国EDAX；S-3000N型扫描电镜，日本Hitachi；PANalytical PR3040/60 X'PertPro型XRD分析仪，荷兰Philiphs；UV-Vis 共振拉曼光谱仪（λ=532 nm, 325 nm），中国大连。
2.2 实验方法
2.2.1污水水质分析方法
主要对污水的SS，COD，TN，TP等指标进行连续取样监测。污水中各种污染物的分析方法见下表1。
表1 水质分析方法
Tab.1 water quality analysing methods
项目
分析方法
项目
分析方法
SS
重量法
TP
过硫酸钾消化钼锑抗分光光度法
COD
HACH试剂快速催化氧化法
NH3-N
纳氏比色分光光度法
TN
碱性过硫酸钾消解分光光度法
NO3--N
氨基磺酸紫外分光光度法
NO2--N
乙二胺二乙酸盐分光光度法
pH
光污染的原理篇4
Abstract: On the basis of analysis of the urban main pollution feature, the paper proposed the greening measures of pollution control which is meaningful for improving area air environment quality and ensure people's life environment health.
关键词：城市环境污染；城市绿化；污染防治
Key words: urban environment pollution; urban greening; pollution control
中图分类号：X50 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）12-0266-01
1 居住环境污染问题现状
1.1 噪音污染 居住区的噪音污染主要来自外界噪音。像航空、公路、铁路运输等交通工具，以及工程施工和工业生产等。随着国内机动化水平的不断提高，汽车的普及虽然极大地方便居民的出行，但产生的噪音污染也日益加重。特别在一些立交桥和高架路两侧的居住区被交通噪音干扰严重。而受到施工噪音影响的居民有人口的l/9，也就是9个人中就有l个人生活在噪音污染的环境里，给居民生活带来极大的影响。另外在居住区内部通行的机动车辆，也会对居民造成一定的噪音污染。
1.2 空气污染 汽车尾气污染，由于机动车数量急剧增加，位于城市中心和交通拥挤地段的居住区，遭受汽车尾气污染比较严重。服务业废气污染，一些居住区或住宅楼周边餐饮业产上的油烟废气等造成居住环境质量恶化。
1.3 生活垃圾污染 居住区内市政环卫设施老化残缺，物业管理不当，垃圾没有按时清理，成堆的垃圾臭气熏天，污水黄流，造成的污染不但会破坏居住环境还会给人们的健康带来危害。长期以来，一些城市的多层和高层住宅为了方更清理垃圾，都设置有专门的垃圾道，更使垃圾道容易堵塞而且很难清洗，并容易滋生细菌。
1.4 光污染 现在不少建筑物采用大块的玻璃镜面来装饰门面，有的甚至整个建筑物会用这种镜面装潢。到夏天，那些建在居民小区附近的有玻璃幕墙的建筑对周围形成反光，强烈的光线进人附近居民楼房内，增加了室内温变，影响居民正常的生活。有的居住区旁边的娱乐场所或商场的霓虹灯、广告牌到晚上就闪烁夺目，五颜六色的灯光反射进住宅内，严重干扰了人们的正常休息。
2 造成城市环境污染问题的主要原因
2.1 城市人口迅速膨胀，公共基础设施薄弱 许多城市公共基础设施的建设，如供热、煤气、排水、城市污水处理、垃圾处理设施和公共绿地等，远远跟不上城市发展和环境保护的需要，甚至是一些应用常规技术就能很容易解决的环境问题，如烟尘、污水、垃圾等也没有得到很好的解决。大多数城市的污水处理厂不能满足需要。
2.2 很多城市缺少周密而有预见性的总体规划 由于没有周密的城市总体发展规划，致使城市功能分区混乱，或没有很好执行城市总体规划有关的各种功能区和工业合理布局规划，造成了本可以避免的环境污染问题。如有些城市的工业区建在城市常年主导风向的上侧，使城市受到工业废气的严重污染。大多数城市由于历史原因，工厂与居民区混杂，彼此穿插，使城市居民经常处在工业污染物的影响之下。工业废气排放是造成我国城市大气质量普遍较差的主要原因。固体废弃物污染在大城市越来越突出，这种污染也主要与煤的开发和使用有关。
2.3 对严重污染环境的项目，污染防治措施不得力 一些严重污染环境的新建、扩建、改建项目，没有得到有效的制止。出于地方利益的考虑，这些项目不但没有被取缔，反而在计划外以各种方式出现，大有与日俱增的趋势，给城市带来了巨大的环境压力。
3 居住环境污染问题的防治措施
3.1 噪音污染的防治措施 在居住区的选址阶段就必需考虑远离工厂，城市内有噪音污染的工厂也应逐步搬迁出居住区。居住区内住宅应与交通主干道、高架路、铁路等有强烈噪声的地段保持一定的距离，在噪声声源处，应多种植树木，形成良好的绿化隔声带，也可以在住宅旁边的高速公路、高架桥旁设立防音壁，以减弱所产生的噪音。
3.2 继续严格执行“污染者负担”的原则 第一，结合技术改造防治工业污染，这是解决污染源的重要途径之一。第二，对工业污染实行限期治理，对布局不合理的工厂坚决拆并，对污染严重的工业产品实行淘汰制度。第三，征收排污费。除实行“超标收费”外，还可实行“排污收费”。随着经济体制的改革和市场经济的进一步发展，这项政策的效果将会越来越显著。
3.3 光污染的防治措施 在居民区密集的地方不宜设置玻璃幕墙，住宅区也不应使用反光性强、反热性高的建筑材料。统一规划商业的霓虹灯和广告灯，住宅楼的景观立面照明不应使用投光灯，住区内也要禁止装设霓虹灯广告，住区道路或庭院的灯光光线不应射入住户室内，以防止灯光对住户造成影响。对已经产生玻璃幕墙光污染的地方，可采用在幕墙表面加太阳膜或用合金等亚光建筑材料置换玻璃幕墙等方法来减轻光的反射，并对受影响的地方采取隔光措施。对于商业灯光的污染，相关部门应责令商家整改，采取挡光或减光的方法将光干扰降到最低的限度。
3.4 加强城市生态环境综合整治城市生态 环境综合整治是一项复杂的系统工程，它关系到城市经济和社会发展的各个方面，保证城市生态环境综合整治的顺利进行，需要把环境保护纳入城市建设总体规划。通过城市基础设施的建设，完善城市排水管网，建立城市污水处理厂，提高城市环境保护设施的水平。通过园林绿化、整治城市水系及旧城改造等途径，改善城市的生态环境，提高环境的自净能力，促进城市生态系统的良性循环。同时，应改革城市环境管理体制，强化环境管理。城市环境问题由多种因素构成，涉及许多部门，需要这些部门共同采取措施，进行统一的规划协调。只有依靠各方面的共同努力，才能从根本上解决问题。
4 结语
居住环境可以说是与人类关系最为密切的地方，它不仅关系到人们的生活质量，更关系到人们的身体健康。城市环境污染问题已经成为人们关注的焦点，相关部门应深刻地认清当前的形势，切实采取相关预防措施，改善城市环境的污染现状。力争拥有一个空气清新、环境优美、温馨舒适的家园。
参考文献：
[1]李尚华,由杰,尉学玲.克山县城内大气环境中TSP污染现状发展趋势及其防治对策[J].黑龙江环境通报，2004.
[2]白玉华.浅析环境保护在增强经济发展中的对策[J].山东环境，2002，6.
光污染的原理篇5
关键词：污染土壤；修复治理；物化技术
1物理技术
1.1工程措施
工程措施主要是利用新鲜未受污染的土壤替换或部分替换污染的土壤，以稀释原污染物浓度，增加土壤环境容量，从而达到修复土壤污染的一种物理方法，包括客土、换土、深耕翻土等方法。其中，深耕翻土法适用于轻度污染的土壤，而客土法和换土法则适用于相对重污染的土壤。工程措施法是较为经典的重金属污染土壤治理手段，具有彻底、稳定的优点，但实施工程量大，投资费用高，破坏土体结构，易引起土壤肥力下降，并且还要对换出的污土进行堆放或进一步处理，因此不是一种理想的污染土壤修复方法。
1.2玻璃化玻璃化技术主要用于重金属污染土壤的修复过程中，通过对污染土壤固体组分施加高温高压处理，使之形成化学性质稳定、不渗水、坚硬的玻璃态物质，将重金属固定于其中，从而达到从根本上消除土壤重金属污染的目的。王贝贝等采用微波技术对土壤中Cd进行玻璃化固定处理，结果表明，当微波（539W）辐照5min时，Cd的固定率可达95%以上。玻璃化技术最大的特点是见效快，适用于对受到重金属污染严重的土壤进行抢救性修复工作，但该技术实施工程量大，费用偏高，限制了其推广应用。
1.3热修复
热处理技术是通过直接或间接热交换，将污染土壤及其所含的污染物质加热到足够的温度，使污染物挥发或分离，主要包括热脱附和微波热修复。该技术主要适用于处理土壤中的VOC和SVOC、农药、高沸点氯代化合物等，不适用于处理土壤中除Hg、As和Se外的大部分重金属、腐蚀性有机物、活性氧化剂和还原剂等。美国海军工程服务中心采用热处理技术在154℃条件下修复油类污染土壤，总石油烃浓度由4700mg/kg降至257mg/kg，去除率达到95%；Kunkel等采用原位热解吸技术修复受Hg污染土壤，研究表明在温度低于土壤沸点的条件下可以去除污染土壤中99.8%的Hg；此外，Navarro等还研究了利用太阳能来热解吸污染土壤中的Hg和As，以解决热解吸技术能源消耗的问题，取得了较好的处理效果。
与传统热处理技术由外至内的热传导不同，微波加热可使被加热的土壤介质内外同时加热升温，从而有效防止了由外至内的热传导造成的土壤外层易挥发性物质和水份的快速挥发而引起的土壤外层结构发生变化，以致阻碍土壤内层污染物挥发的问题。曹梦华等研究了微波对某实际有机氯农药污染场地的修复效果，结果表明，当微波功率为4kW、土壤量为1kg、辐照30min时，土壤中总DDT的去除率可达77.6%，较常规加热方式提高了27.4%；任大军等以MnO2作为微波吸收剂，研究微波辐照技术在密封体系中对受2，4-二氯酚污染的土壤的修复效果，结果表明，微波辐照10min即可使50mg/kg的2，4-二氯酚污染土壤得到较好的修复。目前，国内外学者对微波热修复的研究还集中在修复机理、修复效果等方面，尚缺少对修复技术的系统性及工业化的可操作性等的深入研究。
2化学技术
2.1光降解
光降解技术适用于VOC污染土壤的修复，主要有土壤表层直接光解、土壤悬浮液光解、光催化氧化等。其中，土壤表层直接光解应用较广泛，主要适用于处理水溶性低、具强光降解活性的化学物质。李智冬等利用模拟可见光照射石油污染的土壤样品，结果表明，在光降解50h后，石油的饱和烃组分中高碳数的烷烃相对含量降低，低碳数的烷烃相对含量提高；在光照60h后土壤萃取液中可能产生了羰基类化合物，说明石油在光降解过程中逐渐发生了氧化降解。
2.2化学淋洗
土壤淋洗技术是借助能促进土壤中污染物溶解或迁移作用的溶剂，通过水力压头推动淋洗液，将其注入被污染土层中，使吸附或固定在土壤颗粒上的污染物脱附、溶解，然后再将含有污染物的淋洗液从土层中抽提出来，进行分离和处理的技术。该技术的关键是淋洗液的选择，要既能高效提取污染物又不破坏土壤本身结构，常用淋洗液有水、酸/碱溶液、络合剂、表面活性剂、氧化剂和超临界CO2流体等。该技术的适用范围广，既可用于修复重金属污染土壤，也可用于修复有机物污染土壤。
Moutsatson等以2mol/LHCl淋洗多种重金属污染的土壤，结果表明，土壤中Fe、Cu、Zn、Mn和Pb的去除率分别为55%、42%、67%、70%和57%；可欣等以0.1mol/L的EDTA淋洗污染土壤，土壤中Cd、Zn、Pb和Cu的去除率分别达到89.1%、45.1%、34.8%和15%；甘文君等研究发现，草酸淋洗对土壤中Cu、Cr、Ni和Zn的去除率可达55.1%、24.8%、47.5%和29.3%；柠檬酸淋洗对土壤中Cu、Cr、Ni和Zn的去除率可达26.3%、25.7%、33.0%和21.6%；EDTA淋洗对土壤中Cu、Cr、Zn和Pb的去除率可达31.5%、28.9%、21.4%和30.6%。
于红艳等以黑腐酸为原料，制得改性黑腐酸MHA12、MHA16和MHA18，用于PAHs污染土壤中萘、菲、荧蒽、芘的洗脱，结果表明，黑腐酸经过改性后引入了烷基和磺甲基，具有较好的水溶性和表面活性，对萘、菲、荧蒽、芘都具有良好的洗脱能力；陈洁等研究发现，皂角苷对污染土壤中的菲、芘的洗脱率分别高达84.1%和81.4%；马满英等研究表明，由铜绿假单胞菌发酵产生的代表性生物表面活性剂鼠李糖脂对污染土壤中多氯联苯（PCBs）有较高洗脱效率；张景环等研究发现，月桂醇聚氧乙烯（4）醚（Brij30）和月桂醇聚氧乙烯（23）醚（Brij35）对土壤中柴油的解吸率分别为22.5%和58.1%。
3联合修复技术
光污染的原理篇6
1990年初的欧洲光化污染非常严重，臭氧超标形势严峻。1993年欧洲环境委员会(EEA)成立，同时成立了欧洲环境信息和观测网络(Eionet)，目前有32个成员国和6个合作国建立了586个地面臭氧监测站开展30多项针对光化污染的研究监测。在加强地面臭氧污染监测的同时，欧盟还加强了对形成臭氧前体物质排放量的统计和监测。目前，欧盟各成员国必须每年向欧盟环保局报告臭氧前体物质如挥发性有机物(VOC)、NOx、CO、NH3等的排放量，并确保上述污染物的排放量不超过欧盟确定的目标值。1990年美国国会通过清洁空气法修订案，美国EPA要求各州或地方在臭氧污染问题严重地区必须开始建立光化学评估监测站(PAMS)，全面监测臭氧、臭氧前体物及部分含氧挥发性有机物(VOCs)以了解臭氧高污染发生的原因。除了光化学评估监测站(PAMS)外，美国有州和地方空气监测网(SLAMS)以及国家空气监测网(NAMS)承担臭氧污染监测。目前美国建有约1200个臭氧监测站形成了光化污染常规监测网，用以光化污染状况监测评估、污染预警、前体物状况和区域输送分析。2000年左右，我国部分城市如北京、上海、广州、重庆等开始开展臭氧监测，并在该领域做了一些探索。2008年国家正式开展臭氧监测试点工作，北京、天津、沈阳、青岛、上海、重庆和广东省参与试点，监测的参数有臭氧、臭氧前体物(SO2、NO2、CO)，部分站配有VOCS、NMHC监测设备和气象仪。2013年京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市均开展GB3095—2012《环境空气质量标准》新增指标(PM2．5、CO、O3等)监测。2013年初，全国范围内74个重点城市建成的496个国控站点均已开展O3自动监测，形成国家监测网络。此外，如北京、上海、重庆、广州、南京、武汉等地根据需要建设有针对大气复合污染监测的综合监测实验室(超级站)，除常规臭氧及其前体物外，还有光化烟雾污染的重要监测因子:细粒子颗粒物、NOy、VOCS、NMHC、大气稳定度、紫外辐射以及气象参数等。
2光化污染自动监测技术
开展大气光化学污染监测主要是开展臭氧以及对生成臭氧(光化烟雾)的主要前体物质和光化污染生成物的监测(NOx、NOy、CO、SO2、甲烷/非甲烷总烃、高沸点/低沸点臭氧前体物、有机气溶胶等)，同时对太阳辐射强度以及城市的气象(风速、风向、温度、相对湿度等)、空气扩散条件等进行同步观测。本文根据自动监测技术的发展，对光化污染较为前沿的自动监测新技术进行介绍。
2．1O3、NOX、SO2和CO监测
O3是光化反应产生的最直接、最重要的污染物，常常作为光化烟雾污染强弱的指标，NOx=NO+NO2，NO2的存在是产生光化反应的必要条件，而SO2和CO是光化污染反应的重要前体物。以上4种参数监测技术从20世纪80年代开始发展至今，目前已非常成熟，本文就不再赘述。
2．2臭氧柱浓度的监测
柱浓度是指污染气体在空间上的垂直分布浓度，长期监测污染物的柱状浓度可以反映其在空间中的浓度变化趋势，对开展城市空气质量监测，研究区域空气污染分布以及污染通量传输具有重要作用。目前监测污染物柱状浓度主要使用的是被动DOAS监测技术，利用污染物的吸收光谱不同，采用光谱拟合技术得到污染气体的斜柱浓度，即污染气体沿光路的积分浓度，结合辐射传输模型计算出大气质量因子以及污染物的垂直柱浓度。
2．3总反应性氮氧化物NOy
总反应性氮氧化物NOy=NOx+NOz=NOx+NO3+2N2O5+HNO3+HNO4+HONO+PAN+MPAN+硝酸盐+烷基硝酸盐。对环境空气中总反应性氮氧化物NOy进行监测可以帮助了解大气中总反应性氮氧化物的组成特征以及形成光化学烟雾的机理。在监测方法上NOy与NOX相同，均为化学发光法，监测方法的区别在于:NOy的钼转化炉在样品气采样入口处，所有的含氮氧化物在采集入口处根据电磁阀的切换，一路通过钼转化炉全部转化为NO，参与化学发学反应得到NOy值，一路不通过钼转化炉直接参与化学发光反应得到NO值;而NOX的钼转化炉在仪器内部，样品气通过采样管进入仪器后，大部分非NO2的含氮氧化物已经挥发或反应成其它物质而不能被捕获。
2．4非甲烷总烃(NMHC)和挥发性有机物(VOCs)
(1)非甲烷总烃(NMHC)监测非甲烷总烃(NMHC)通常是指除甲烷以外的所有可挥发的碳氢化合物(其中主要是C2～C8)，是形成光化学烟雾污染的重要前体物，长期观测NMHC，通过光化烟雾反应动力学模型和轨迹模式绘制EKMA曲线，如图1所示，以了解当地光化污染是受NHMC控制还是受NOX控制，以便做相应的污染防治工作。非甲烷总烃自动监测方法主要是采用气相色谱法，气相色谱的分离原理实质上是利用样品中各组分在色谱柱中的气相和固定相间的分配系数不同，当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组分就在其中的两相间进行反复多次的分配(吸附－脱附－放出)，由于固定相对各种组分的吸附能力不同(即保存作用不同)，因此各组分在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，顺序离开色谱柱进入检测器，产生的离子流信号经放大后，在记录器上描绘出各组分的色谱峰。非甲烷总烃常常和甲烷一起检测，检测器一般采用氢火焰离子检测器(FID)。氢焰检测器(FID)是以氢气和空气燃烧的火焰作为能源，利用含碳氢化合物在火焰中燃烧产生离子，在外加的电场作用下，使离子形成离子流，根据离子流产生的电信号强度，检测被色谱柱分离出的组分。(2)挥发性有机物(VOCs)监测挥发性有机物(VOCs)是指沸点在50～260℃、室温下饱和蒸气压超过133．32Pa的易挥发性有机化合物。大多数VOCs化合物(如低碳数的烯烃、烷烃)具有大气化学反应活泼性，是形成光化学烟雾污染的重要前体物，VOCs日益成为表征城市大气污染的重要指标。VOCs自动监测方法主要也是采用气相色谱法，使用在线气相色谱分析仪，一般可以检测低沸点(C2～C5)项目:乙烷，乙烯，丙烷，丙烯，异丁烷，正丁烷，反式－2－丁烯，顺式－2－丁烯，1－丁烯，异戊烷，正戊烷，1，3－丁二烯，反式－2－戊烯，1－戊烯，异戊二烯。可检测高沸点(C6～C12)项目:苯，甲苯，乙苯，间、对二甲苯，邻二甲苯，1，3，5－三甲苯，1，2，4－三甲苯，1，2，3－三甲苯，2，2，4－三甲基戊烷，正己烷，正庚烷，2－甲基庚烷，辛烷等，检测器分别采用的是氢焰检测器(FID)和离子化检测器(PID)。光离子化检测器(PID)原理是使用紫外灯(UV)光源，将有机物“击碎”成可被检测器检测到的正负离子(离子化)，所形成的分子碎片和电子由于分别带有正负电荷，从而在2个电极之间产生电流，根据电流信号的强度检测该组分的浓度。在被检测后，离子重新复合成原来的气体，因此PID检测器是一种非破坏性检测器。
2．5PAN/PPN在线监测
PAN(过氧乙酰硝酸酯)和PPN(过氧丙酰硝酸酯)是大气光化烟雾的特征污染物，对人体健康、植物及生态环境有极大的危害。PAN和PPN可以作为光化学反应的指示物，其浓度的获得对于正确估算光化学臭氧产生率十分重要。PAN/PPN在线气相色谱1992年开始研发，经过多次升级后于近几年从德国传入我国。其原理是样品气在低于室温的毛细管柱进行气相色谱分离后，由电子捕获器(ECD)检测。其动态的校准单元是基于NO校准气流的光化学合成PAN或PPN。
2．6OH•(羟基自由基)监测
OH•是大气中最重要的氧化剂，它控制了绝大多数大气痕量组分的氧化去除，尤其是在光化学烟雾的产生、城市大气中二次气溶胶的生成等过程中起着重要作用。虽然我国对城市大气中的常规气相污染物和颗粒物已有一些测量和研究，但对于城市大气污染产生的机制了解得并不十分清楚，而对城市大气OH•的系统测量基本上属于空白。对OH•的测量应用较广泛的技术是激光诱导荧光LIF法。LIF方法是基于OH•在308nm附近存在尖锐吸收光谱的物理特性，使用窄带激光器在此波段内照射含OH•的气体样品使得OH•产生共振荧光，在入射激光的正交方向上对307～311nm波段内荧光光子进行计数，结合标定实验导出的灵敏度，从而定量测定大气中OH•的浓度。
2．7PM10、PM2．5、PM1(颗粒物)监测
伴随光化烟雾还会有大量细粒子即二次细颗粒物(secondaryfineparticulatematters，SFPM)产生，如硫酸盐、硝酸盐、铵盐、黑炭(BC)以及有机碳(OC)等，因此对光化污染监测需对颗粒物PM10、PM2．5、PM1进行长期监测。颗粒物自动监测方法主要有β射线法、微量振荡天平法、光散射法以及β射线法联用光散射法等。β射线法、微量振荡天平法经过30多年的发展已经比较成熟，光散射法是近几年发展起来较新的技术。其原理如下:半导体激光源以高频率产生绿色激光照射样气室，其频率足够快，保证在样气中的颗粒物质量浓度在一定范围(0．1～1500μg/m3)内，不会错过穿过气室的任何颗粒物。如有颗粒物存在，激光照在上面会发生散射，在同一平面上与激光照射方向成90°角的检测器会收到被对面的反射镜聚焦的散射光，其强弱与颗粒物的直径大小有关系。光散射法单独使用不但可以测量颗粒物质量浓度，还可以测量不同粒径大小颗粒物(如直径从0.25～32μm)的数量浓度。光散射法也可以和β射线法联用，可以使颗粒物监测仪在短时间内的分辨率、准确度和精确度有很大提高。
2．8太阳辐射观测
光化烟雾反应与太阳辐射直接相关，一般太阳辐射越强，大气光化反应就越厉害，臭氧浓度会更高，因此对太阳辐射进行长期观测是很有必要的。目前测量太阳辐射光谱特性的仪器是太阳辐射计，它可用于同时测量不同波长的太阳直接辐射、天空散射辐射、地面反射辐射或太阳总辐射等辐射量，可以计算出大气中水气、臭氧以及氮氧化物等污染气体分子在整个大气层中的总含量，反演出气溶胶粒子谱和光学特性等参数。
2．9大气稳定度
大气稳定度是指叠加在大气背景场上的扰动能否随时间增强的量度。大气稳定度是影响污染物在大气中扩散的极重要因素。当大气层不稳定，热力湍流发展旺盛，对流强烈，污染物易扩散，但是全层不稳定时，湍流受到抑制，污染物不易扩散稀释，特别当逆温层出现时，通常风力弱或无风，低空像蒙上一个“盖子”，使烟尘聚集地表，造成严重污染。目前使用普遍的大气稳定度自动仪主要是基于β射线测量方法的24h自动采样和PM10颗粒物质量浓度在线监测仪器。同时，仪器在设定的每个采样分析周期中，通过盖革计数器测量所收集颗粒物样品中氡元素之放射性大小，获得大气稳定度值(与样品中氡元素之放射性大小正相关)及相关参数。
2．10气象综合观测
有利于光化反应的的气象条件除了太阳辐射强、大气稳定外，还有低湿度、低风速和高压，因此气象综合观测是必不可少的。气象监测参数包括风向、风速、温度、湿度、压力、雨量等。比较常用的机械式的气象传感器使用时间长活动部位会有结垢和腐蚀等问题，影响数据准确性，且故障率比较高。目前有一种采用超声风新技术的一体式气象仪，其风向、风速使用超声风原理，雨量传感器使用雨鼓声学振动压力感应式或多普勒方式，压力、温度和湿度传感器集成在内部(电容传感器)，这类一体式传感器集成化好、维护量极低、数据较为准确和稳定。超声风工作原理:风传感器有3个等间距的超声波变换器位于同一水平面上，它们组成一个变换器阵列。通过测量超声波从1个变换器传播到另外2个变换器所用的时间来确定风速和风向。风传感器测量沿变换器阵列所形成的3条路径的传送时间(双向)，此传送时间取决于沿超声波路径的风速。如果风速为零，则正向和反向传送时间相同。当风向与声音路径的方向相同时，上风向传送时间将变长，而下风向传送时间将变短。雨鼓声学振动压力感应式的原理是:其传感器上部为不锈钢鼓面，内部为空腔，空腔内部设置了高精确性的微震动传感器。在监测雨量的时候，可以将每个微弱的雨滴到鼓面的震动转变为电信号，通过仪器内部计算模块进行准确计算得出实时降雨强度。多普勒方式测雨量是根据雷达气象学原理，降水强度与降水粒子的反射因子有关，也与降水粒子的含水量有关，而反射因子与回波强度有关，回波强度与基本反射率和回波厚度有关，因此多普勒方式依据降水粒子的基本反射率、回波厚度和降水含量来定量估算降水强度。
2．11遥感监测
遥感监测技术也是这几年迅速发展起来的新技术，它是以卫星、飞机、地面基站等方式，将工作平台从地面上升到高空，因此可以得到大面积的动态信息，具有整体性和宏观性的特点，被用来弥补地面环境监测的不足。遥感监测技术主要是通过物体对大气中各种频率电磁波的辐射或反射，不与物体进行直接接触，远距离辨识及测量目标对象的一种监测技术。大气环境遥感主要监测对象是大气中的O3、C02、S02、CH4等与大气环境质量和全球环境变化密切相关的大气可变组分以及气溶胶、有害气体、沙尘暴等大气杂质。在对臭氧遥感监测中，使用较广泛的传感器有TOVS、TOMS等。其中，TOVS探测器选用9.6!m作为探测通道，通过测量地面发射的电磁辐射在臭氧9．6!m吸收带处被大气中臭氧吸收的强度来探测大气中臭氧的含量。TOMS是通过测量后向太阳紫外辐射中的4个光谱通道的辐射值(其波长分别为312、317、331和339nm)，其中臭氧的最强吸收(312nm)辐射和最弱吸收(331nm)辐射的比值就可以反演出大气中臭氧的总量。
2．12其它监测
除以上监测项目外，可以根据当地实际情况，对气溶胶化学组分进行监测，如在线测量可溶性阴阳离子浓度，有助于对细颗粒物的成分进行来源解析。另外还可以对OC/EC(有机碳/元素碳)进行监测(热化学法)，其中EC直接来源于化石燃料的不完全燃烧，是一次人为大气污染的很好的指标。OC则包括污染源直接排放的一次有机碳POC和碳氢化合物通过光化学反应等途径生成的二次有机碳SOC，常常用OC/EC的值来判断二次污染程度，因此准确测量OC、EC的值，对于追溯大气气溶胶污染来源及气溶胶的形成与变化过程有很重要的意义。
3结语
随着自动监测新技术的不断发展，对光化污染的监测能力和手段有显著提升。在对城市光化污染或复合污染监测时不能仅是某个测点安装大量监测设备进行观测，建议组建区域监测网络，包括城市空气质量监测子站、区域空气监测子站、超级站、农村站、道路交通站和移动监测子站等。点位设置还要分城市上风向背景点、高人口密度区代表点、下风向最大浓度点和区域影响边缘点等类型，并根据不同类型测点选择合适的监测参数。建议在国家环境监测网络体系的基础上，将各大城市独立建成的综合监测实验室(即超级站)联网，实现信息共享，以应对复杂的区域性污染。
光污染的原理篇7
关键词：水质监测；作用；水质指标
Abstract: Water resources are the most important natural resources for human, is the basic condition for human survival and development, the sustainable use of water resources, the sustainable development of social economy, is the important guarantee for. This article from the definition of water quality monitoring, analysis of the techniques and methods of monitoring water quality of its significance and role has become more important.
Keywords: water quality monitoring; water quality index;
中图分类号：TU731.5
一、水质监测定义
水质监测是指对水中的化学物质、悬浮物、底泥和水生态系统进行统一的定时或不定时的检测，监视和测定水体中污染物的种类、浓度及变化趋势，评价水质状况等工作。目的是准确、及时、全面地反映水质现状及发展趋势，为水环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据。
水质监测主要是检验水质指标是否符合水质标准。水质指标是描述水质量的参数，通常用水中杂质的种类、成分和数量来表示。水质指标项目繁多，因用途的不同而各异。其中有些水质指标从名称就可以看出具体的杂质成分，如汞、镉、砷、硝酸根、氰化物、DTT、六六六等；有些水质指标反映了若干杂质成分的共同影响结果，如碱度、硬度等；有些水质指标则是许多污染杂质的综合性指标，如浑浊度、生化需氧量、化学需氧量等等。
水质监测指标可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生物需氧量等；另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。为客观的评价江河和海洋水质的状况，除上述监测项目外，有时需进行流速和流量的测定。
水质监测范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水（江、河、湖、海和地下水）及各种各样的工业排水等。
水质监测可以通过化学法、电化学法、原子吸收分光光度法、离子色谱法、气相色谱等方法进行。其中，化学法在国内外水质常规监测中被普遍采用。
二、 水质监测技术及方法
1． 常用的水质监测技术
水质的监测，可分为环境水体监测和水污染源监测，水质监测技术包括采样技术、测试技术和数据处理技术。对于排污企业，应对生产过程、生活设施机器排放源排放的各类废水进行监视性检测，检测项目依据水体功能污染源类型不同而异，选择环境标准中要求控制的危害大、影响广和已建立可靠分析测定方法的项目。例如，美国环境保护局(EPA)在“清洁水法”(CWA)中规定了129种优先监测污染物；前苏联卫生部公布了561种有机污染物在水中的极限允许浓度；我国环境监测总站提出了68种水环境优先检测污染物的黑名单。
2.常用的水质监测方法
正确选择检测分析方法，是获得准确结果的关键因素之一。选择分析方法应遵循的原则是：灵敏度能满足定量要求；方法成熟、准确；操作简便，易于普及且抗干扰能力好。根据上述原则，为了使监测数据具有可比性，对各类水体中的不同污染物都编制了相应的分析方法如：国家标准分析方法、统一分析方法、等效分析方法。
按照检测方法所依据的原理，水质监测常用的方法有：质量法、容量法、分光光度法、荧光光度法、原子吸收法、火焰光度法、原子荧光法、电极法、离子色谱法、气相色谱法、液相色谱法等。质量法常用作残渣、油类、硫酸盐等的测定。容量法则被广泛用于水中酸度、碱度、化学需盐量、溶解氧的测定。仪器分析是以物理和物理化学方法为基础的分析方法，包括光谱分析法、色谱分析法、电化学分析法、放射分析法等，仪器分析法被广泛用于对废水中污染物进行定性和定量的测定。
3. 水质监测方法的发展趋势
需要特别指出的是，我国常用的水质监测方法是定时定点取瞬时水样，带回实验室分析，而这种人工抽查式的监测方法不能及时、准确地获得水质不断变化的动态数据。为了尽早发现水质的异常变化，迅速作出下游水质污染预报，及时追踪污染源，研究水的稀释、自净规律，完善实验室监测的同时，我国陆续发展了水质移动监测系统和自动监测系统。
水质自动监测系统是以监测水质污染综合指标及其某些特定项目为基础，通过在一个水系或一个地区设置若干个有连续自动监测仪器的监测站，由一个中心站控制若干个子站，随时对该区的水质污染状况进行连续自动监测，形成一个连续自动监测系统。水质污染的连续自动监测一般比大气污染的连续自动检测困难，这是由于水环境中的污染物种类更多，成分更复杂，从而导致机体干扰严重，通常都要进行化学前处理或者提取、分离、富集等分析方法，这些因素就为连续自动监测技术带来一系列困难。我国根据目前水质污染连续自动监测技术的发展，首先连续自动监测那些能反应水质污染的综合指标项目，然后再逐步增加其他污染物项目。目前，我国水污染可连续自动监测的项目有水温、pH值、电导率、浊度、溶解氧、高锰酸盐指数、总需氧量、总有机碳、生化需氧量、氟离子、氯离子、氰化物、氨氮、六价铬、苯酚等。水质污染连续自动监测系统不仅用于环境水域如河流，湖泊等，也应用于大型企业的给排水水质监测。目前，这套系统存在的主要问题是监测仪器长期运转的可靠性尚差，经常发生传感器污染、采水器、样品流路堵塞等故障，这是在线监测需要攻克的难题之一。在发展大型、自动、连续监测系统的同时，研究小型便携式、简易快速的监测技术也十分重要。
三、水质监测意义
水质监测对整个水环境保护、水污染控制以及维护水环境健康方面起着至关重要的作用。
对饮用水来说，若水中含有有害细菌，如伤寒、霍乱、痢疾等病菌时，便会传播各种传染病。当水中存在大量浮游生物（如原生动物、藻类等），会影响水的物理性质，并产生臭味和水色。若水中含有某些矿盐杂质，也会引起各种病症。如饮用水中含氟过多，会使牙齿产生斑纹，而引起"斑齿病"，严重者可使牙齿完全溃坏。至于日常生活排出的污水，也会传播疾病。因此，监测饮用水水质是否符合饮用水的标准对保证人民饮水安全具有重要意义。
对工业用水来说，因工业生产用途不同对水质也有不同的要求。例如锅炉用水不能含有大量钙、镁的硫酸盐，否则锅炉里面将产生水垢，不但会耗费过多的燃料，而且也有可能引起锅炉爆炸；再如，冶金工厂中的冷却设备，对给水中悬浮物的含量有很严格的规定。因此，监测工业用水水质对预防工业用水影响产品质量或损害容器及管道具有重要意义。
此外，水质监测还可以为环境管理、环境科学研究提供数据和资料；确定水体中污染物的分布状况，追溯污染物的来源、污染途径、迁移转化和消长规律，预测水体污染的变化趋势；判断水污染对环境生物和人体健康造成的影响，评价污染防治措施的实际效果；提供代表水质质量现状的数据，供评价水体环境质量使用；探明污染原因、污染机理以及各种污染物质，对进一步深入水环境及污染的理论研究具有重要意义。
参考文献：
[1]奚旦立，孙裕生.环境监测[M].北京：高等教育出版社，2011.
光污染的原理篇8
【关键词】重金属；水质污染；应用
1.环境水质重金属污染现状
现代工业的发展，虽极大地促进了我国经济建设的蓬勃发展，但却同时带来了严重的环境污染，其中，重金属污染危害尤其严重。重金属污染物基本不会在自然环境中降解，最终只会顺着食物链累积于动植物体内，进而沉积在人体内，对其身体健康产生极大的危害。
一般而言，水环境具有一定的自净能力，能沉淀一定量的重金属污染物质，但一旦重金属物质的含量超出了水的自净范围，水环境的物态性质就会发生极大变化，从而恶化其中动植物的生长条件。据调查，我国江河湖库等水环境，超过80%都已经被重金属污染物严重污染，以黄浦江为例，其铅含量已超出标准值的1倍，铬含量甚至超出了两倍以上。研究表明，重金属污染物主要存在于水体中的悬浮物中，也有部分赋存于沉积物中，其沉淀与释放，受水的酸碱条件影响。
2.重金属检测技术在环境水质分析中的应用
2.1应用综述
方法灵敏与否、准不准确是对重金属检测技术在环境水质分析中的应用提出的最基本问题，当然，我们还需要考虑分析速度、检测限等综合因素。目前水环境重金属检测的常用技术有以下几个。
（1）原子吸收光谱法。该方法最为常见，是环保相关部门推荐的标准方法，十分灵敏，检测速度比较好，也有一定的抗干扰能力，检出限也比较小。该方法主要利用了样本的气态基态原子可以吸收该元素特征谱线的性质，通过分析吸收量，可以定量得出重金属的含量。
（2）原子荧光光度法。该方法抗干扰能力强，操作简单，仅需使用少量的试样就能准确分析出重金属元素的浓度，但缺点是应用范围有限。其原理是特定的光线被重金属原子的蒸汽所吸收，将激发该蒸汽，使其发出特定的光线，且发射出的光线强度，与重金属元素的浓度有关。
（3）电感耦合等离体法。该方法同样是通过光谱分析对重金属进行检测的，又可具体分为ICP-AES和ICP-MS，前者测量的是重金属元素气化电离后发出的光线，后者测定的主要是气化过程中重金属元素的荷质比。电感耦合等离体法非常适宜于测量微量重金属，具有灵敏度极高、抗干扰能力极强的特点。
（4）电化学方法。该方法利用的是重金属元素的电化学性质，一般可具体通过测定化学电池的电阻、电位，或者重金属元素的溶出伏安等，来具体实现重金属污染物的检测。该方法实现原理简单，应用范围广，可同时检测多种重金属元素。
（5）激光诱导击穿光谱法。高强度的激光照射在物质上，能激发出瞬态等离子体，测定等离子的光谱，就能对样品进行详细的分析了，这就是激光诱导击穿光谱法的实现原理。其最大的优点就是缩短了测量时间，且不需要任何预处理。
（6）其它生物学方法。生物学方法对环境没有任何副作用，且更加经济快速，具备一定的自适应性，常见的方法有酶抑制法、免疫分析法，以及新发展起来的生物化学传感器方法。酶抑制法的主要原理是重金属污染物能降低酶的活性，导致酶的化学性质出现变化；免疫分析法主要利用抗体免疫与重金属污染物的化学反应；生物化学传感器是利用生物对重金属的敏感性，进行重金属检测的一种新方法。
2.2重金属检测技术在环境水质分析中的应用实例
从上面的分析中不难发现，多种重金属检测技术都适宜于环境水质的分析，下面以淡水养殖池塘作为实例，对重金属检测技术的应用做出分析。
2.2.1检测方法的选用
一般而言，淡水养殖池塘中的主要重金属污染物为铜、锌、铅、镉、铬、汞、砷、铁、锰、镍等元素，对于铜、锌、铅、镉、铁、锰、镍这些元素，可采用原子吸收光谱法进行检测；对于铬元素，可采用DPCI分光光度法进行检测；对于汞元素和砷元素，可采用原子荧光光度法进行检测；这里我们主要进行铜、锌、铅、镉等元素的检测。
2.2.2检测步骤
首先，对检测所需各种仪器进行合理处理，并对实验用水进行蒸馏处理，检测用水必须经过抽滤，并浸泡于预处理后的塑料仪器中。
其次，根据相应标准确定铜锌铅镉各元素的检测限，根据GB7475-1987，这四种元素按火焰原子吸收法，其检测限分别为，5μg/L、5μg/L、25μg/L、1μg/L，再根据判定标准，做出合理的质量控制。
再次，配置不同浓度的重金属标准溶液，通过火焰原子吸收法，绘制出不同浓度下各元素浓度对吸光度的标准曲线。需要注意的是，测定期间需准备一空白溶液，用作对比，以确定测量仪器是否准确。
然后，以同样的环境条件，对待测溶液进行重金属检测，记录其对相应元素特征谱线的吸收量，必要时可用HNO3溶液对试剂进行稀释。
最后，根据这个吸收量，计算出各种元素的含量值，为了保证结果的准确度，需要我们进行多次重复测量。
3.结束语
重金属检测技术，可以让我们准确掌握环境水质中重金属的种类与含量，对治理水体重金属污染意义重大，一方面，通过重金属检测，我们能准确查明污染水体的主要重金属种类，进而针对性地进行治理，一方面，通过重金属检测，我们能对水体中重金属的含量产生清醒的认识，为治理结果的评价打好基础。在重金属污染如此突出的现在，环保工作人员有必要充分应用这类技术，做好水质污染的监控与治理工作，同时还必须不断完善重金属检测技术，使其更好地为治理水体污染做出贡献。 [科]
【参考文献】
[1]洪陵成，王林芹，张红艳，王艳.用于环境水质分析的重金属检测技术[J].分析仪器，2011（1）.
[2]姚振兴，辛晓东，司维，赵杰，陈国栋，赵伟，杨健，杜斌.重金属检测方法的研究进展[J].分析测试技术与仪器，2011（1）.
[3]洪陵成，张红艳，王艳，王林芹.流动注射分析在环境水质重金属检测中的应用进展[J].化学分析计算，2010（40）.