环境监控技术毕业论文

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加强农村生态环境保护与建设□卓吉华重庆农村环境问题同全国一样令人堪忧,传统粗放发展模式在一定程度上已经成为新农村建设的最大约束。特别是农药、化肥、农膜的不合理使用,禽兽和水产养殖污染,农村生活垃圾和生活污水以及乡镇企业污染,不仅直接威胁着人们的生存环境和身体健康,而且制约了农村经济的进一步发展。所有这些问题,都务必引起有关方面的关注和解决。一、重庆农村生态环境存在的主要问题(一)畜禽和水产养殖污染较为严重。据调查,全市畜禽养殖规模换算成生猪当量约3570万头,其中,猪年出栏近2000万头,家禽年出栏亿只。年产畜禽粪尿总量近7500万吨,进入水体的COD(化学需氧量)、NH3~N(氨氮)和TP(总磷)分别为万吨、万吨和万吨,其中畜禽粪尿产生的COD(化学需氧量)污染负荷与全市工业和生活废水的COD(化学需氧量)排放量相当。2005年长江、嘉陵江和乌江所有34个监测项目中,只有粪大肠菌群、石油类和总磷3项超标,其中粪大肠菌群超标率为,石油类和总磷仅在个别断面出现超标。目前,畜禽养殖污染在梁滩河、花溪河等已大大超过流域内城镇生活废水的污染负荷,成为这些流域水质恶化的主要原因。肥水网箱、网拦养鱼造成水质下降,并在局部地区超过水环境容量,导致水库富营养化问题日趋严重,成为农村环境质量下降的又一重要影响因素。(二)农药、化肥污染比较突出。大量农药、化肥不合理施用,作物秸秆、畜禽粪便、废旧农膜等农业废物污染,造成农村农业面源污染加重。2004年全市化肥施用量万吨,化肥的增加率远高于粮食的增产率;农药施用量2837吨(其中杀虫类和杀菌剂占),农用薄膜使用量万吨。其中,氮肥施用量为220公斤/公顷,高于全国平均水平,每年约2700吨废旧农膜残留于耕地中。此外,土壤受重金属污染的影响范围也已由过去的城郊区域扩展到农村地区。(三)农村饮用水安全保障程度低。全市农村饮用水安全人口万人,仅占农村饮水总人口的。水质超标和水质污染导致饮水不安全人口高达万人、337万人,其中万人饮用高氟水,万人饮用苦咸水,饮用铁锰及硬度超标人口万人,饮用硫酸盐超标人口万人。水源保证率不达标人口220,63万人,用水量不达标人口万人,用水方便程度低人口万人,无供水设施人口万人。饮用水不安全,使群众身体健康受到严重威胁,甲型肝炎发病率略高于全国平均水平,一些村成为肝病、结石、皮肤病的高发地区。(四)农村环境卫生差,垃圾、生活污水污染突出。居住环境没有实行人畜分离,没有统一的垃圾堆放点和处理场所,也没有得到有效处理。垃圾、污水处理设施跟不上农村居民的集聚发展,环保基础设施建设和环境管理落后于经济和城镇化发展。现有小城镇污水处理和垃圾处理项目单位投资和运行费用高,无法维持正常运行,特别是三峡库区区县多为国家级贫困县,建设污水处理厂,“建不起、更用不起”的矛盾十分突出。(五)乡镇企业环境污染较为普遍。乡镇企业集中程度低,技术落后,大多数缺乏环保处理设施,规模效益差,给农村生态环境带来了严重的污染。根据对三峡库区和渝西地区18个小城镇调查,其企业类型主要是煤矿、水泥、机砖、铸造、皮革、农副产品加工等资源利用型,环境污染和生态破坏十分严重。(六)生态系统功能衰退,水土流失严重。森林资源总量不足,资源分布不均,林种和林龄结构不合理,退耕还林政策中经济林比例较低,林地生态系统脆弱,稳定性差。全市水土流失面积万平方公里,占幅员面积,年土壤侵蚀总量为亿吨,进入江河的泥沙总量达亿吨。水土流失加速了土地退化和“石漠化”。仅渝东南地区石漠化面积3125平方公里,占渝东南地区幅员面积的,加重了旱灾的发生率。(七)生物多样性受到较大威胁。农村人口增加,人地矛盾突出,加大了对资源的掠夺和环境的破坏;使用农药以及大量污染物排放,不少物种的栖息地发生剧烈改变,使生态脆弱区域的物种受到威胁,不少资源逐渐处于濒危状态甚至消失绝迹。而环境的改变,又为外来入侵种的生存和扩展提供了空间。(八)矿产资源开发、交通工程建设加剧农村生态破坏。一方面,地表失稳、地表水资源失衡、水质污染,水土流失与泥石流,以及土地资源的理化结构和生产力造成的严重破坏等。另一方面,公路建设环保措施不到位,造成局部区域植被破坏、水土流失等生态问题。二、重庆农村生态环境问题的原因分析一是农村经济发展水平低。由于基础条件差,基础设施落后,产业发展水平低,粗放型经济发展模式加大了农村环境压力;全市农业人口多,人均收入低,人均国内生产总值只相当于全国平均水平的48%,自我发展能力弱;全市平均垦殖率31%,超过全国平均水平的一倍多,不利的自然环境条件加大了重庆农村环境污染治理的难度。二是农村环境保护缺乏充足资金投入和政策支持。长期以来,农村环境保护社会整体投入不足,大多数乡镇没有生活污水和垃圾处理设施,生活污水直接排入河沟,生活垃圾直接露天堆放,特别是面源污染、畜禽养殖污染防治缺乏投资渠道,政策上缺乏激励机制和优惠政策。加上农村环境保护是公益性强、回报率低的领域,对社会资金缺乏吸引力,而库区多为国家级贫困县,无力投入大量资金用于农村环境保护设施建设。三是农村环境保护和治理难度大。农村环境问题种类繁多、产生量大、分布面广,治理困难。农村环保基础设施建设总体上处于空白,许多农村地区成为污染治理的盲区和死角。如养殖污染、面源污染、土壤污染等方面立法处于空白,现行法律法规的针对性和可操作性不强,给农村环境问题的解决造成了一定的困难。现有的管理体制很难对农村环境实施有效管理,绝大多数乡镇没有环保管理机构和队伍。四是对农村环境问题重视和社会关注度不够。由于没有适当的法律、相应政策和机制帮助农民减轻农村环境污染,现有环保法律、法规、政策、制度很难延伸到农村、农业和农村居民。农业产业发展只注重数量的扩张,不考虑环境容量,忽视产业结构不合理以及过量增长也必然带来环境问题。加上农村环保宣传教育不够,广大农民受教育程度普遍较低,群众的环保意识和自我保护意识都不强,对污染的防范能力明显较弱。三、对策与建议重庆农村环境问题,已经严重威胁到广大农民群众的身体健康,制约了农村经济的进一步发展,也对库区水环境安全构成严重威胁,如果这些问题不能得到及时解决,必将影响到库区移民的稳定和三峡工程的安全运行,影响新农村建设和在西部地区率先实现全面小康目标。(一)加强农村环境保护宣传教育和培训。开展多层次、多形式的农村环境保护宣传教育。要重点加强对各级领导干部的农村生态安全和环保教育,把农村生态环境保护纳入各级社会发展规划及年度计划,牢固树立保护农村生态环境就是保护农村生产力,改善农村生态环境就是发展农村生产力的思想。要把环境与健康意识紧密联系在一起,帮助农村居民了解农村环境存在的问题、发展趋势及其危害,唤起全社会的生态意识和可持续发展意识,增强全民生态环境保护的责任感和使命感。(二)加强城乡发展统筹,加大对三峡库区产业发展指导。帮助破解环境与发展的矛盾,以环境保护优化经济发展,在加快库区经济社会发展、解决库区产业空虚化的同时,积极引导库区农民发展生态经济,切实保障库区水环境安全。鼓励库区发展传统中草药材、生态农业和生态旅游项目,帮助发展库区环湖自行车赛、登山等一批体育与休闲产业,推动库区发展低消耗、低污染、高效益的工业项目。调整现有产业发展政策,如退耕还林中适当增加经济林比例。(三)加大对农村环境保护投入,建立农村环保新机制。国家已实施的农村畜禽养殖污染治理、农村沼气建设、小城镇生活污染治理设施等项目为重庆农村环境污染治理起到了示范和推动作用。建议进一步加大项目和资金投入力度,加快“农村小康环保行动计划”实施,重点开展一批农村环保工程建设,搞好农村人畜饮水工程,保护饮用水源,推进农村环境综合整治。要按照城市反哺农村思路,建立以政府投入为主的农村环保投入机制、引导机制,吸引社会资金投向环境保护。建议将三峡库区列为全国面源污染防治试点地区,以及国家“农村小康环保行动计划”实施的重点地区,重点解决三峡库区农村面源和畜禽养殖污染以及小城镇生活污染问题。(四)加强农村环境保护监管能力,建立健全农村环境管理体系。构建农村生态环境监测和安全预警系统,建立和完善生态监测网络,加强对土壤、水环境、农产品安全等监控,开展减轻面源污染的科学研究和完善有关技术支撑。整合部门资源,建立由环保、农业、林业、水利、国土、建设、市政、卫生等部门分工合作的协调机制。基于重庆在三峡库区水环境保护中的战略地位和库区农村环保基础条件较差实际情况,建议加强库区农村环保能力建设,健全农村环境管理体系。(五)加强对小城镇生活污染治理的全面指导。小城镇生活污染整治是社会主义新农村建设的一项重要内容,也是保护三峡库区水环境的必然要求。建议根据小城镇污染的实际情况,全面加强对农村环保政策和技术上的指导,研究污染防治对策;并尽快制定出台小城镇生活污染治理的标准,推荐一批符合小城镇实际的生活污水和生活垃圾处理技术,确保小城镇生活污染治理项目的实施是:建得起、运行费用低、便于管理、处理效果好的先进而又实用环境保护工程。(六)加快农村环保法规和政策建设,建立长江流域生态环境补偿机制。制定畜禽和水产养殖污染控制,面源污染防治,资源开发利用等方面的标准和管理规章,加快推进《畜禽养殖污染防治条例》的立法进程。结合社会主义新农村建设,制定新的环保政策与相关要求,包括制定有机肥生产、使用,农业废弃物综合利用等方面的激励政策。鉴于三峡库区对于三峡工程的长期安全运行、长江中下游防洪与生态安全、南北水资源的跨区域调配具有特殊重要的战略意义,而且面临移民安置和维护社会稳定的巨大压力和困难,建议国家按照“谁利用谁补偿、谁受益谁付费”的原则,建立长江流域生态环境补偿机制,设立长江流域生态环境补偿基金。

水环境监测中现代化萃取技术的应用摘要：现代化萃取技术——快速溶剂萃取是固体物质中污染物监测的一种样品前处理技术，它根据溶质在不同溶剂中溶解度不同，在较高的温度和压力下选择合适的溶剂，高效、快速地萃取固体或半固体样品中的待测物。本文阐述了ase的技术性能和特点，讨论了该技术在水环境监测中的应用，展望了水环境中有机污染物监测技术的发展前景。关键词：水环境监测快速溶剂萃取有机污染物样品前处理一、前言随着工业的发展，水环境中有机污染日益严重，因此有机污染物监测已成为当今世界的研究热点。斯德哥尔摩会议规定禁止或限制使用12种有机物，“加强环境调查，尤其是在发展中国家”是该次会议的重要基本原则之一。受到农药和有毒物质污染的食品，禁止出口，许多国家提出了更高的卫生要求，出口食品农药残留量和有毒物质含量标准规定到了近乎苛求的地步，我国作为wto的成员国，高效、快速地监测有机污染物已成为刻不容缓的艰巨任务。有机污染物具有一定的生物积累性和“三致”作用，甚至有些痕量有机物的危害也是很大的，因此不断寻求痕量、超痕量污染物的监测方法是当今有机污染物监测的重要任务。随着经济社会的快速发展以及对环境监测工作高效率的迫切需要，研究高效、快速的有机污染物监测技术已成为国际环境问题的研究热点之一。沉积物是水体污染物沉积的归属地，污染物在水和底泥的两相间存在着迁移转化行为，在一定条件下又会污染水体。因此有效地分析监测河流和水库沉积物中的污染物，对于治理水体污染有重要意义。此外，沉积物中的有机污染物和水体中的生物间还存在着二次污染问题，因而世界各地开展了一系列研究课题。我国地表水环境质量标准水源地特定监测项目中规定了68种有机污染物的标准限值，因此，迫切需要有机污染物监测的先进技术普及与推广，非凡是在水利系统，对有机污染物的监测工作研究不够，急需先进的监测技术支持并指导水质监督工作的发展。有机污染物监测主要包括样品前处理和仪器检测两部分。而样品前处理技术在有机污染物监测中起着重要的作用，快速溶剂萃取技术就是一项先进的用于固相、半固相物质中痕量有机物前处理的方法。二、有机污染物前处理现状固体样品有机物的前处理主要是采用液固萃取方法，即利用有机物在不同溶剂中溶解度不同，将待测有机物提取出来，传统的方法主要有索氏提取，以及后来进一步发展起来的自动索氏提取、超声萃取、微波萃取、超临界萃取等，但有机溶剂的用量仍然偏多，萃取时间较长，萃取效率不够高。水环境监测具有采样点多、样品数量大、时效性强等特点，非凡是需要一些应急监测措施，上述前处理方法不能满足水环境监测高效、经济的现代化需要。近几年来发展的全新的前处理方法——快速溶剂萃取法，是一种在提高温度和压力的条件下，用于萃取固体物质中有机物的自动化方法，与前几种方法相比，其突出的优点是有机溶剂用量少、快速、回收率高，该法已被美国epa选定为推荐的标准方法，具有世界领先水平，是解决水环境中底泥、土壤等固相物质中挥发性、半挥发性和持久性有机物分析、监测的有效方法。三、快速溶剂萃取技术快速溶剂萃取技术是根据溶质在不同溶剂中溶解度不同的原理，利用快速溶剂萃取仪，在较高的温度和压力条件下，选择合适的溶剂，实现高效、快速萃取固体或半固体样品中有机物的方法。在高温条件下，待测物从基体上的解吸和溶解动力学过程加快，可大大缩短提取时间；由于加热的溶剂具有较强的溶解能力，因此可减少溶剂的用量；在萃取的过程中保持一定的压力可提高溶剂的沸点，提高萃取效率，保证萃取过程的安全性。1技术原理升高温度。温度的提高有利于克服基体效应，加快解析动力学，降低溶剂粘度，加速溶剂分子向基体中的扩散，提高萃取效率。该仪器的答应温度范围：50℃-200℃。常规使用的温度范围75℃~125℃，对于环境中一般污染物常用温度100℃。在高压下加热，高温的时间一般少于10min，实验证实热降解不甚明显，可用于样品中易挥发组分的萃取。增加压力。液体的沸点一般随压力的升高而提高，增加压力使溶剂在高温下仍保持液态，并快速布满萃取池，液体对溶质的溶解能力远大于气体对溶质的溶解能力，提高了萃取效率，并保证易挥发性物质不挥发，增加了系统的安全性。该仪器的答应压力范围：，常规使用压力一般保持在1500psi。多次循环。根据分析化学中少量多次的萃取原则，在萃取过程中利用新鲜溶剂的多次静态循环，最大限度的接近动态循环，提高萃取效率。常规采用2~3个循环，即可达到良好的萃取效果。2工作过程样品的预备。含水样品会降低萃取效率，萃取前需通过自然风干或加入干燥剂进行干燥，但不要使用硫酸钠，在高温下会凝聚。样品颗粒的表面积越大，萃取的效率越高，萃取前需研磨颗粒粒径小于，聚合体样品最好在低温，例如液态氮保持低温状态下，通过加入添加剂后进行研磨。在萃取时要加入分散剂，例如颗粒较细的海砂或硅藻土，提高萃取效率。萃取剂的选择。合理选择萃取剂对于有效地萃取目标化合物有着重要的作用。除强酸外，有机试剂、水和缓冲溶剂均可用于ase，根据相似相溶原理，萃取剂的极性应接近目标化合物。不同极性溶剂的混合物可适用于多类型化合物的萃取。常规使用的溶剂有：二氯甲烷、三氯甲烷、石油醚、丙酮等。技术特点。溶剂被泵入填充有样品的萃取池，加温、加压，数分钟后，萃取物从加热的萃取池中输送到收集瓶中，经净化、脱水、浓缩处理，供色谱分析用。加速溶剂萃取仪的构成和工作程序如下图所示。ase有机溶剂用量少，10g样品只需15ml溶剂；快速萃取，完成一次萃取全过程的时间一般需15min；基体影响小，对不同基体可用相同的萃取条件；萃取效率高，选择性好，已进入美国epa标准方法，标准方法编号3545；便于方法的开发和发展，已成熟的溶剂萃取方法都可用于加速溶剂萃取法的开发利用；使用方便、安全性好，可达到12个样品连续自动萃取，全程自动化。3适用范围ase可用于底泥等固体物质中酸性、碱性和中性物质的萃取，尤其对水环境中的有机氯和有机膦农药、氯代除草剂、多氯联苯类物质、二恶英、多氯二苯呋喃，总石油烃、柴油和废油等的萃取十分有效。四、ase与其它前处理技术比较1与各种传统萃取技术比较ase方法可以完全取代人们所熟知的传统的液固萃取方法，如索氏提取、自动索氏提取、超声萃取等。表1是几种传统的萃取方法与ase方法的对比情况。从上表的对比数据可见，ase萃取同样的样品量所用的溶剂最少，溶剂样品比仅为5∶1；其它方法的萃取时间用小时计算，ase仅需12-20分钟。ase是一个节省时间、节省溶剂、高效率的全自动萃取技术。2与超临界萃取技术比较ase技术比超临界萃取技术具有更多的优势，二者比较情况见表2。由上表可见，ase技术操作更简便，适用范围更广泛。由于ase萃取池最大为100ml，故一次可处理大量样品，更适合于痕量、超痕量污染物的萃取。ase已列入美国epa标准方法，符合标准化要求。3与索氏提取技术比较索氏提取是传统的萃取方法，也是目前大多数实验室普遍使用的方法。ase可以完全取代索氏提取，并有非常明显的优势，二者比较见表3。采用ase技术可在较短的时间内获得更好的萃取效率；萃取溶剂的用量明显减少，从而使得单个样品的提取费用也显著降低；由于采用密闭系统，大大降低了有机组分的损失，提高了回收率。五、问题与展望ase是近年来发展的现代化萃取技术，由于其突出的优点，已受到环境污染监测工的极大关注。ase技术在处理底泥等固相物质中具有强大的优势，但仍具有其局限性，它不适于水中有机污染物的监测，因此在水环境监测中应进一步提高水中有机物监测技术水平。水中挥发性有机污染物监测也应改变传统的顶空气相色谱法，发展吹扫捕集气相色谱法；对于水中半挥发和难挥发、难降解有机物的监测，应发展固相萃取技术，促进水中有机污染物监测现代化技术的发展。ase技术的高效萃取性能及其仪器高度自动化的完美结合大大改善了环境污染物监测工作质量和效率，对实现环境监测的现代化有重要的现实意义。在水环境监测中，应系统地发展吹扫捕集、固相萃取、快速溶剂萃取技术，这三种前处理技术的结合可对水环境中有机污染物进行较完整的处理，再与色谱技术的联合使用，即可较全面地监测水环境有机污染状况，为进行污染趋势分析及研究控制对策提供可靠、全面的科学依据，从而促进水利现代化的可持续发展。参考文献张景明.水样中痕量有机物分析的前处理方法.中国环境监测，2001，17：31~33牟世芬.加速溶剂萃取的原理及应用.环境化学，2001，20：299~300刘晓茹.我国水环境有机污染现状与控制对策.水利技术监督，2002，5：58~60齐文启.痕量有机污染物的监测.北京：化学工业出版社刘虎威.河流沉积物中有机污染物的分析研究进展.中国环境监测，2001，17：12~16