10-环境监测_第十章 连续自动监测技术与简易监测方法

1、第十章 自动监测与 简易监测技术 第一节 空气污染连续自动监测系统第二节 水污染连续自动监测系统第三节 工厂企业环境自动监测系统第四节 遥感监测技术第五节 简易监测方法第六节 突发性环境污染事故的应急监测第一节 空气污染连续自动监测系 统 一、系统的组成及功能空气质量 监测仪污染源 监测仪气象监测仪环境 微机电台磁带机打印机电台磁带读出机打印机绘图机计 算 机子站中心站图10.1 系统组成方框图二、子站布设及监测项目(一) 子站数目和站位选址 (二) 监测项目表10.1 类点测定项目 必测项目选测项目 二氧化硫臭氧 氮氧化物总碳氢化合物 可吸入颗粒物或总悬浮颗粒物 一氧化碳三、子站内的仪器装备 电台环境微机磁带机打印机气象仪TSP监测仪CO监测仪NOx监测仪SO2监测仪控制器动态校准仪大气采 样 系 统图10.2 子站仪器装备方框图四、空气污染自动监测仪器（一） 仪器选型表10.2 美、日、中空气自动监测仪器比较国别项目测定方法自动监测仪器美 国SO2 CO NOx O3 总烃 可吸入颗粒物脉冲紫外荧光法 非色散相关红外吸收法 化学发光法 紫外光度法 气相色谱法(FID) 射线吸收法脉

2、冲紫外荧光SO2监测仪 相关红外CO监测仪 化学发光NOx监测仪 紫外光度O3监测仪 气相色谱仪 射线可吸入颗粒物监测仪日 本SO2 CO NOx O3 总烃 可吸入颗粒物紫外荧光法 非色散红外吸收法 化学发光法 紫外光度法 气相色谱法(FID) 射线吸收法紫外荧光SO2监测仪 非色散红外CO监测仪 化学发光NOx监测仪 紫外光度O3监测仪 气相色谱仪 射线可吸入颗粒物监测仪中 国SO2 CO NOx O3 总烃 可吸入颗粒物紫外荧光法 非色散红外吸收法 化学发光法 紫外光度法 气相色谱法(FID) 射线吸收法紫外荧光SO2监测仪 非色散红外CO监测仪 化学发光NOx监测仪 紫外光度O3监测仪 气相色谱仪 射线可吸入颗粒物监测仪（二）SO2监测仪器1.紫外脉冲荧光SO2监测仪图10.3 SO2监测仪荧光计工作原理示意图图10.4 紫外荧光SO2监测仪气路系统示意图2.电导式SO2自动监测仪图10.5 电导式SO2自动监测仪工作原理示意图为了减小电极极化现象，除了应用较高频率的 交流电压外，还可以采用下图所示的四电极法测量 电路：图10.6 四电极法测量电路示意图（三）氮氧化物监测仪器

3、化学发光法NOx监测仪：图10.7 化学发光NOx监测仪工作原理示意图（四）臭氧监测仪器1.紫外光度法臭氧监测仪单光路 型仪器图10.8 紫外吸收式O3分析仪工作原理示意图图10.9 双光路紫外光度法O3监测仪工作原理示意图双光 路型 仪器2.化学发光法臭氧监测仪器图10.10 乙烯法O3监测仪工作原理示意图（五）一氧化碳监测仪器1.非色散红外吸收法CO监测仪图10.11 非色散红外吸收法CO监测仪原理示意图2.相关红外吸收法CO监测仪图10.12 相关红外吸收法CO监测仪工作原理示意图（六）总烃监测仪图10.13 总烃自动测定仪工作原理示意图（七）可吸入颗粒物（PM10、飘尘）监测仪图10.14 射线可吸入颗粒物 测定仪工作原理示意图五、气象观测仪器六、空气污染监测车第二节 水污染连续自动监测系 统一、水污染连续自动监测系统的组成n采水设备、水质污染监测仪器及附属设 备二、子站布设及监测项目图10.15 连续自动监测水质一般指标系统示意图表10.3 水污染可自动监测的项目及方法项 目监 测 方 法一 般 指 标水温 pH 电导率 浊度 溶解氧铂电阻法或热敏电阻法 电位法(pH玻璃电极

4、法) 电导电极法 光散射法 隔膜电极法(极谱或原电池型) 综 合 指 标化学需氧量(COD) 高锰酸盐指数 总需氧量(TOD) 总有机碳(TOC) 生化需氧量(BOD)库仑滴定法或比色法 电位滴定法 高温氧化-氧化锆氧量仪法 燃烧氧化-非色散红外吸收法或紫外催化氧化-非色散红外吸 收法 微生物膜电极法 单 项 污 染 指 标总氮 总磷 氟离子 氯离子 氰离子 氨氮 六价铬 苯酚密封燃烧氧化-化学发光法 比色法 离子选择电极法 离子选择电极法 离子选择电极法 离子选择电极法或膜浓缩-电导率法 比色法 比色法或紫外吸收法三、水污染连续自动监测仪器三、水污染连续自动监测仪器（一）水温监测仪器图10.16 水温自动测量原理示意图（二）电导率监测仪器图10.17 电流法电导率仪工作原理示意图（三）pH监测仪图10.18 pH连续自动测定原理示意图（四）溶解氧监测仪图10.19 溶解氧连续自动测定原理示意图（五）浊度监测仪图10.20 表面散射式浊度自动监测仪工作原理示意图（六）高锰酸盐指数监测仪图10.21 电位滴定式高锰酸盐指数 自动监测仪工作原理示意图（七）COD监测仪图10.22 COD自

5、动监测仪测定流程示意图（八）微生物传感器BOD监测仪图10.23 微生物传感器BOD自动监测仪示意图（九）TOC监测仪图10.24 单通道TOC自动监测仪工作原理示意图（十）UV（紫外）吸收监测仪图10.25 UV吸收自动监测仪工作原理示意图（十一）其他污染物监测仪器测定水中污染物的自动监测仪器还有总氮、总磷 、氨氮、氟化物、氰化物、六价铬、总需氧量（TOD ）等的监测仪。四、水质污染监测船四、水质污染监测船水质污染监测船是一种水上流动的水质分析实 验室。一般装备有水体、底质、浮游生物等采样系 统或工具。点击此处观看点击此处观看“ “自动监测站简介自动监测站简介” ”第三节 工厂企业环境自动监测系 统一、自动监测系统简介一、自动监测系统简介工厂环境自动监测系统的主要任务是连续或间工厂环境自动监测系统的主要任务是连续或间 歇地监测固定污染源向环境排放的污染物浓度及总歇地监测固定污染源向环境排放的污染物浓度及总 量，达到从源头控制污染的目的，这是改善和提高量，达到从源头控制污染的目的，这是改善和提高 环境质量最有效的手段。环境质量最有效的手段。 二、钢铁企业环境自动监测系统(一) 厂内监测

6、 1. 烟气监测 2. 排水监测 3. 环境噪声监测 4. 气象观测 (二) 厂外监测 (三) 监测管理中心 图10.26 某钢厂环境自动监测系统 示意图三、烟气排放连续自动监测系统（CEMS）图10.27 烟气排放连续监测系统示意图第四节 遥感监测技术一、摄影遥感技术图10.28 土壤、植物和水体对电磁波的 反射能力示意图二、红外扫描遥测技术二、红外扫描遥测技术图10.29 热红外扫描系统工作过程示意图三、相关光谱遥测技术三、相关光谱遥测技术图10.30 相关光谱法原理 示意图图10.31 相关光谱遥测仪组件 示意图四、激光雷达遥测技术四、激光雷达遥测技术图10.32 拉曼激光雷达系统示意图五、用五、用3S3S技术研究全球环境问题技术研究全球环境问题3S技术：遥感（RS）全球定位系统（GPS）全球信息系统（GIS）第五节 简易监测方法一、简易比色法(一) 溶液比色法 表10.4 溶液比色法测定空气污染物所用试剂及颜色变化 被测物质所用主要试剂颜色变化氮氧化物对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺无色玫瑰红色二氧化硫品红、甲醛、硫酸无色紫色硫化氢硝酸银、淀粉、硫酸无色黄褐色氟化氢硝酸锆、茜素磺酸钠

7、紫色黄色氨氯化汞、碘化钾、氢氧化钠红色棕色苯甲醛、硫酸无色橙色( (二二) )试纸比色法试纸比色法表10.5 几种污染物质的比色试纸被测物质试纸 比色试剂颜色变化一氧化碳氯化钯白色黑色二氧化硫亚硝基五氰络铁 酸钠+硫酸锌浅玫瑰色砖红 色二氧化氮邻甲联苯胺(或联苯胺)白色黄色光气(1) 二甲基苯胺+对二甲氨基苯甲醛+邻苯二甲酸二乙 酯 (2) 硝基苯甲基吡啶+苯胺白色蓝色 白色砖红 色硫化氢醋酸铅白色褐色氟化氢对二甲氨基偶氮苯胂酸棕色红色氯化氢甲基橙黄色红色臭氧邻甲联苯胺白色蓝色汞碘化亚铜奶黄色玫瑰红色铅玫瑰红酸钠白色红色二氧化锰p,p-四甲基二胺基二苯甲烷+过碘酸钾紫色蓝色( (三三) )植物酯酶片法测定蔬菜、水果上的有机磷农药植物酯酶片法测定蔬菜、水果上的有机磷农药( (四四) )人工标准色列人工标准色列 图10.33 人工标准色列 二、检气管法(一) 载体的选择与处理1. 硅胶2素陶瓷(二) 检气管的制备1. 试剂和载体粒度的选择2. 填充载体的制备3. 检气管的玻璃管及封装(三) 检气管的标定1. 1. 浓度标尺法浓度标尺法 以浓度对变色柱长度绘制标准曲线。图10.34 标准曲线

8、 根据标准曲线，取整数浓度的变色柱长度制 成浓度标尺，供现场使用。图10.35 浓度标尺示意图 用标准浓度表法标 定的步骤是：首先从同 批检气管中抽取粗、中 、细管径的检气管各10 支，根据其中指示剂填 充物最长（OL）和最短 （OL）的管画出如 右图所示的四边形框。2. 2. 标准浓度表法标准浓度表法图10.36 不同管径检气管变色柱校正表 按浓度与变色柱长度的关系，取左右两侧（OL 和OL）上的交点，画出两条标准曲线，如下图所 示：图10.37 不同管径检气管的标准曲线 根据标准曲线，取整数浓度的变色柱长度画 成标准浓度表，如下图所示：图10.38 标准浓度表图10.39 商品检测管( (四四) ) 检气管的抽气装置检气管的抽气装置表10.6 常用检气管检气管灵敏度/ (mgm-3)抽气量/ mL抽气速度/ (mLs-1)颜色 变化试 剂测定 方法一氧化碳204505001.51.7黄绿蓝硫酸钯、钼酸铵、硫酸、硅胶比色一氧化碳251001.5白绿发烟硫酸、五氧化二碘、硅胶比长度二氧化碳4001000.5蓝白百里酚酞、氢氧化钠、氧化铝比长度二氧化硫104001棕黄红亚硝基铁氰化钠、氯

9、化锌、六 亚甲基四胺、陶瓷比长度硫化氢102002白褐乙酸铅、氯化钡、陶瓷比长度氯21002黄红荧光素、溴化钾、碳酸钾、氢 氧化钾、硅胶比长度氨101000.8红黄百里酚蓝、乙醇、硫酸、硅胶比长度氧化氮101001白绿联邻甲苯胺、硅胶比长度汞0.15001.7灰黄淡橙碘化亚铜、硅胶比长度苯101001白紫褐发烟硫酸、多聚甲醛、硅胶比长度三、环炉检测技术(一) 基本原理图10.40 Cu2+、Fe3+分离示意图环炉法使用的主要仪器环炉( (二二) ) 在环境监测中的应用在环境监测中的应用图10.41 金属质环炉示意图图10.42 玻璃环炉示意图第六节 突发性环境污染事 故的应急监测一、突发性环境污染事故的定义及产生原因（一）突发性环境污染事故的定义n非正常的，不可抗拒的，在时间、地点、场 合、排污方式、排污途径、排污种类、数量、浓 度等方面均难以预料的环境污染事故。 表10.7 世界上95个国家化学事故资料统计（二）突发性环境污染事故产生的原因（二）突发性环境污染事故产生的原因1.1.生产事故生产事故 2.2.贮运事故贮运事故 3.3.自然灾害自然灾害 4.4.人类战争人类战争二、突发性环境污染事故的分类和特征1.分类 （1）有毒有害物质污染事故； （2）毒气污染事故； （3）爆炸事故； （4）农药污染事故； （5）放射性污染事故； （6）油污染事故； （7）废水非正常排放污染事故。 2.特征（1）形式多样性； （2）发生的突然性； （3）危害的严重性； （4）处理处置的艰巨性； （5）突发性环境污染事故的规律性。三、突发性环境污染事故的应急监测1.应急监测的任务和内容 2.应急监测的原则四、突发性事故的应急组织和网络(一) 应急响应系统l应急响应程序 l应急组织系统 l应急通讯系统 l应急防护和救援 l应急预案 l应急状态终止应急响应程序图10.43 突发性环境污染事故应急响应程序示

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