自動監(jiān)測PPT課件

1、第六章第六章 自動監(jiān)測與簡易技術(shù)自動監(jiān)測與簡易技術(shù) 自動監(jiān)測技術(shù)發(fā)展概述自動監(jiān)測技術(shù)發(fā)展概述l定點(diǎn)、定時人工采樣測定難以反映污染物定點(diǎn)、定時人工采樣測定難以反映污染物的動態(tài)變化。的動態(tài)變化。l為及時獲取污染物的變化信息，正確評價為及時獲取污染物的變化信息，正確評價污染現(xiàn)狀，研究污染物遷移和轉(zhuǎn)化規(guī)律，污染現(xiàn)狀，研究污染物遷移和轉(zhuǎn)化規(guī)律，必須采用連續(xù)自動監(jiān)測技術(shù)。必須采用連續(xù)自動監(jiān)測技術(shù)。自動監(jiān)測技術(shù)發(fā)展概述自動監(jiān)測技術(shù)發(fā)展概述l美國、英國、日本等飽嘗了環(huán)境污染的危害，美國、英國、日本等飽嘗了環(huán)境污染的危害，20 世紀(jì)世紀(jì) 50 年代年代 開始建立區(qū)域性監(jiān)測網(wǎng)，應(yīng)用自動開始建立區(qū)域性監(jiān)測網(wǎng)，應(yīng)用自

2、動監(jiān)測儀器。監(jiān)測儀器。l60 年代已初具規(guī)模，并引入遙年代已初具規(guī)模，并引入遙 測技術(shù)。測技術(shù)。l70 年代在全國范圍形成完整的全天候自動監(jiān)測網(wǎng)，年代在全國范圍形成完整的全天候自動監(jiān)測網(wǎng)，還開展了煙氣連續(xù)自動監(jiān)測工作。還開展了煙氣連續(xù)自動監(jiān)測工作。l80 年代進(jìn)一年代進(jìn)一 步加強(qiáng)和完善，應(yīng)用遙感、遙測等先步加強(qiáng)和完善，應(yīng)用遙感、遙測等先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)行大范圍、大面積的水體和空氣污進(jìn)技術(shù)，進(jìn)行大范圍、大面積的水體和空氣污 染染狀況監(jiān)測和預(yù)測、預(yù)報(bào)，自動監(jiān)測儀器也不斷更狀況監(jiān)測和預(yù)測、預(yù)報(bào)，自動監(jiān)測儀器也不斷更新、完善和規(guī)范化。新、完善和規(guī)范化。自動監(jiān)測技術(shù)發(fā)展概述自動監(jiān)測技術(shù)發(fā)展概述l我國在我國在

3、20 世紀(jì)世紀(jì) 80 年代開始建立自動監(jiān)測年代開始建立自動監(jiān)測站。站。l到到 2000 年，已有年，已有 60 多個城市建立了空氣多個城市建立了空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)，在主要水系和水域重點(diǎn)斷自動監(jiān)測系統(tǒng)，在主要水系和水域重點(diǎn)斷面建立了面建立了 40 個水質(zhì)自動監(jiān)測站，并開展了個水質(zhì)自動監(jiān)測站，并開展了遙感遙測工作。遙感遙測工作。自動監(jiān)測技術(shù)發(fā)展概述自動監(jiān)測技術(shù)發(fā)展概述l采用自動監(jiān)測儀器測定污染物質(zhì)，具有準(zhǔn)確、靈采用自動監(jiān)測儀器測定污染物質(zhì)，具有準(zhǔn)確、靈敏、選擇性或分辨率好等優(yōu)點(diǎn)，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)敏、選擇性或分辨率好等優(yōu)點(diǎn)，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，價格貴，有的儀器工作條件要求高，維護(hù)量雜，價格貴，有的儀器工作

4、條件要求高，維護(hù)量大，并需要裝在固定地方，普及應(yīng)用困難。大，并需要裝在固定地方，普及應(yīng)用困難。l自動監(jiān)測儀器不適宜農(nóng)村及邊遠(yuǎn)地區(qū)的應(yīng)急監(jiān)測，自動監(jiān)測儀器不適宜農(nóng)村及邊遠(yuǎn)地區(qū)的應(yīng)急監(jiān)測，因此還需要發(fā)展測定簡便快速、價格低廉、便于因此還需要發(fā)展測定簡便快速、價格低廉、便于攜帶的簡易監(jiān)測儀器和技術(shù)，促進(jìn)環(huán)境監(jiān)測工作攜帶的簡易監(jiān)測儀器和技術(shù)，促進(jìn)環(huán)境監(jiān)測工作的廣泛開展。的廣泛開展。第一節(jié)第一節(jié) 空氣污染連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)空氣污染連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)l一、 系統(tǒng)的組成及功能 l二、 子站布設(shè)及監(jiān)測項(xiàng)目l三、 子站內(nèi)的儀器裝備l四、 空氣污染自動監(jiān)測儀器l五、氣象觀測儀器l六、 空氣污染監(jiān)測車一、系統(tǒng)的組成及功

5、能一、系統(tǒng)的組成及功能l自動監(jiān)測系統(tǒng)組成：自動監(jiān)測系統(tǒng)組成： 一個中心站一個中心站 若干個子站若干個子站 信息傳輸系統(tǒng)信息傳輸系統(tǒng)l系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，無人值守。系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，無人值守。l子站分兩類：子站分兩類： 一類是評價地區(qū)整體污染狀況設(shè)置的，裝備有污染一類是評價地區(qū)整體污染狀況設(shè)置的，裝備有污染物質(zhì)自物質(zhì)自 動監(jiān)測儀、氣象參數(shù)測量儀和環(huán)境微機(jī)等；動監(jiān)測儀、氣象參數(shù)測量儀和環(huán)境微機(jī)等； 另一類是為掌握污染源排放濃度設(shè)置的，裝備有煙另一類是為掌握污染源排放濃度設(shè)置的，裝備有煙氣污染組分監(jiān)測儀、氣象參數(shù)測量儀和環(huán)境微機(jī)等。氣污染組分監(jiān)測儀、氣象參數(shù)測量儀和環(huán)境微機(jī)等。一、系統(tǒng)的組成及功能一、系統(tǒng)的組

6、成及功能（1 1）監(jiān)測中心站的主要功能：）監(jiān)測中心站的主要功能：向各個子站發(fā)出工作指令，管理子站的工作，如開機(jī)、停向各個子站發(fā)出工作指令，管理子站的工作，如開機(jī)、停機(jī)、校對檢測儀器等；機(jī)、校對檢測儀器等；定時收集各子站的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)；定時收集各子站的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)；打印各種報(bào)表，繪制污染分布圖；打印各種報(bào)表，繪制污染分布圖；將各種監(jiān)測數(shù)據(jù)貯存到磁盤或光盤上，建立數(shù)據(jù)庫，以便將各種監(jiān)測數(shù)據(jù)貯存到磁盤或光盤上，建立數(shù)據(jù)庫，以便隨時檢索或調(diào)用；隨時檢索或調(diào)用；當(dāng)發(fā)現(xiàn)污染指數(shù)超標(biāo)時，向有關(guān)污染源行政管理部門發(fā)出當(dāng)發(fā)現(xiàn)污染指數(shù)超標(biāo)時，向有關(guān)污染源行政管理部門發(fā)出

7、警報(bào)，以便采取相應(yīng)的對策。警報(bào)，以便采取相應(yīng)的對策。（2 2）監(jiān)測子站（兩類）的主要功能：）監(jiān)測子站（兩類）的主要功能：計(jì)算機(jī)按預(yù)定的監(jiān)測項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測；計(jì)算機(jī)按預(yù)定的監(jiān)測項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測；按一定的時間間隔采集和處理監(jiān)測數(shù)據(jù)；按一定的時間間隔采集和處理監(jiān)測數(shù)據(jù)；將收集到的數(shù)據(jù)按不同的需要進(jìn)行顯示、打印和將收集到的數(shù)據(jù)按不同的需要進(jìn)行顯示、打印和短期儲存；短期儲存；通過本站的無線電接受總站的工作并按總站的要通過本站的無線電接受總站的工作并按總站的要求向總站傳送檢測數(shù)據(jù)。求向總站傳送檢測數(shù)據(jù)。二、子站布設(shè)及監(jiān)測項(xiàng)目二、子站布設(shè)及監(jiān)測項(xiàng)目(一一)子站數(shù)目和站位選址子站數(shù)目和站位選址 監(jiān)測子站的數(shù)目和地址的

8、選擇取決于監(jiān)側(cè)目監(jiān)測子站的數(shù)目和地址的選擇取決于監(jiān)側(cè)目的、監(jiān)測范圍和監(jiān)測地區(qū)內(nèi)的地形條件、氣象條的、監(jiān)測范圍和監(jiān)測地區(qū)內(nèi)的地形條件、氣象條件和污染物分布情況。通常要求設(shè)在地理?xiàng)l件好、件和污染物分布情況。通常要求設(shè)在地理?xiàng)l件好、交通方便、水電設(shè)施齊備的地方。數(shù)目由交通方便、水電設(shè)施齊備的地方。數(shù)目由經(jīng)驗(yàn)法、經(jīng)驗(yàn)法、統(tǒng)計(jì)法、模式法、綜合優(yōu)化法確定。統(tǒng)計(jì)法、模式法、綜合優(yōu)化法確定。 第三章介紹的采樣點(diǎn)位的選擇原則和要求也第三章介紹的采樣點(diǎn)位的選擇原則和要求也適用于子站站位的選擇。適用于子站站位的選擇。選擇子站位置應(yīng)滿足的條件選擇子站位置應(yīng)滿足的條件 (1)(1)代表性：數(shù)據(jù)能反映一定地區(qū)范圍空代表性

9、：數(shù)據(jù)能反映一定地區(qū)范圍空氣污染物的濃度水平及其波動范圍，周氣污染物的濃度水平及其波動范圍，周圍應(yīng)無污染源、高大建筑物、樹木干擾。圍應(yīng)無污染源、高大建筑物、樹木干擾。 (2)(2)可比性：各子站的各種工作條件如測定可比性：各子站的各種工作條件如測定方法、儀器、采樣參數(shù)等，要求標(biāo)準(zhǔn)化、方法、儀器、采樣參數(shù)等，要求標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化，使獲得的數(shù)據(jù)可比較。統(tǒng)一化，使獲得的數(shù)據(jù)可比較。 (3)(3)滿足儀器設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需物質(zhì)條件：滿足儀器設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需物質(zhì)條件：如有足夠的電力供應(yīng)；有保暖和散熱設(shè)如有足夠的電力供應(yīng)；有保暖和散熱設(shè)施，便于維修等。施，便于維修等。（二）監(jiān)測項(xiàng)目（二）監(jiān)測項(xiàng)目l我國我國環(huán)境

10、監(jiān)測技術(shù)規(guī)范環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范規(guī)定：空氣自動監(jiān)測規(guī)定：空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測站分為系統(tǒng)的監(jiān)測站分為 i 類測點(diǎn)和類測點(diǎn)和 ii 類測點(diǎn)。類測點(diǎn)。l i 類測點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)國家環(huán)境數(shù)據(jù)庫，類測點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)國家環(huán)境數(shù)據(jù)庫，ii 類測點(diǎn)數(shù)據(jù)類測點(diǎn)數(shù)據(jù)由各省市管理。由各省市管理。 l i 類測點(diǎn)測定：溫度、濕度、大氣壓、風(fēng)向、風(fēng)類測點(diǎn)測定：溫度、濕度、大氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速五項(xiàng)氣象參數(shù)和速五項(xiàng)氣象參數(shù)和 so2、nox、tsp、pm10等參等參數(shù)。數(shù)。 l ii 類測點(diǎn)的測定項(xiàng)目可根據(jù)具體情況確定。類測點(diǎn)的測定項(xiàng)目可根據(jù)具體情況確定。（二）監(jiān)測項(xiàng)目（二）監(jiān)測項(xiàng)目 子站內(nèi)裝備有自動采樣和預(yù)處理系統(tǒng)、污染物自動監(jiān)測儀器及

11、其校準(zhǔn)設(shè)備、氣象參數(shù)測量儀器、環(huán)境微機(jī)及其外圍設(shè)備、信息收發(fā)及傳輸系統(tǒng)等。圖102為某市地面空氣連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)子站儀器裝備的框圖。三、子站內(nèi)的儀器裝備三、子站內(nèi)的儀器裝備三、子站內(nèi)的儀器裝備三、子站內(nèi)的儀器裝備 四、空氣污染自動監(jiān)測儀器四、空氣污染自動監(jiān)測儀器 （一）儀器選型（一）儀器選型 空氣污染自動監(jiān)測儀器必須具有連續(xù)運(yùn)空氣污染自動監(jiān)測儀器必須具有連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)能力強(qiáng)、靈敏、準(zhǔn)確、可靠等性能。轉(zhuǎn)能力強(qiáng)、靈敏、準(zhǔn)確、可靠等性能。干法儀器干法儀器: :結(jié)構(gòu)簡單，測定準(zhǔn)確可靠，維護(hù)量小，一結(jié)構(gòu)簡單，測定準(zhǔn)確可靠，維護(hù)量小，一種儀器可以測定兩種以上組分等特點(diǎn)種儀器可以測定兩種以上組分等特點(diǎn) 。濕法儀器

12、濕法儀器: :復(fù)雜復(fù)雜 ; ;干法儀器取代濕法儀器。干法儀器取代濕法儀器。 下表列出美國、日本和我國采用的主要下表列出美國、日本和我國采用的主要監(jiān)測方法和監(jiān)測儀器。監(jiān)測方法和監(jiān)測儀器。 (二二) 二氧化硫監(jiān)測儀二氧化硫監(jiān)測儀 紫外熒光監(jiān)測儀紫外熒光監(jiān)測儀 恒電流庫侖滴定式恒電流庫侖滴定式 soso2 2 監(jiān)測儀監(jiān)測儀 電導(dǎo)式電導(dǎo)式 soso2 2 監(jiān)測儀監(jiān)測儀 火焰光度法硫化物監(jiān)測儀火焰光度法硫化物監(jiān)測儀 比色法硫化物監(jiān)測儀比色法硫化物監(jiān)測儀 1.1.紫外脈沖熒光紫外脈沖熒光s0s02 2監(jiān)測儀監(jiān)測儀 主要干擾物質(zhì)主要干擾物質(zhì)是是水分和芳香烴化合物水分和芳香烴化合物。水的。水的影響一方面是由于

13、影響一方面是由于s0s02 2溶于水造成損失；另一方面溶于水造成損失；另一方面由于由于soso2 2遇水發(fā)生熒光猝滅造成負(fù)誤差，可用半透遇水發(fā)生熒光猝滅造成負(fù)誤差，可用半透膜滲透法或反應(yīng)室加熱法除去。芳香烴化合物在膜滲透法或反應(yīng)室加熱法除去。芳香烴化合物在190230 nm190230 nm紫外光激發(fā)下也能發(fā)射熒光造成正誤紫外光激發(fā)下也能發(fā)射熒光造成正誤差，可用裝有特殊吸附劑的過濾器預(yù)先除去。差，可用裝有特殊吸附劑的過濾器預(yù)先除去。 2、火焰光度法硫化物自動監(jiān)測儀、火焰光度法硫化物自動監(jiān)測儀3、比色法二氧化硫監(jiān)測儀、比色法二氧化硫監(jiān)測儀 將二氧化硫的比色測定方法實(shí)現(xiàn)了將二氧化硫的比色測定方法實(shí)

14、現(xiàn)了自動化。自動化。 采用程序控制自動采樣裝置和自動采用程序控制自動采樣裝置和自動加液計(jì)量裝置，量取吸收液，采集定加液計(jì)量裝置，量取吸收液，采集定量氣樣，加入顯色劑，進(jìn)行比色測定。量氣樣，加入顯色劑，進(jìn)行比色測定。 (三三) 氮氧化物監(jiān)測儀氮氧化物監(jiān)測儀化學(xué)發(fā)光法化學(xué)發(fā)光法 nonox x 自動監(jiān)測儀自動監(jiān)測儀恒電流庫侖滴定法恒電流庫侖滴定法 nonox x自動監(jiān)測儀自動監(jiān)測儀比色法比色法 nonox x 自動監(jiān)測儀自動監(jiān)測儀 1 1、化學(xué)發(fā)光法、化學(xué)發(fā)光法noxnox監(jiān)測儀的原理監(jiān)測儀的原理 化學(xué)發(fā)光反應(yīng)是指某些化合物分子吸化學(xué)發(fā)光反應(yīng)是指某些化合物分子吸收化學(xué)能后，被激發(fā)到激發(fā)態(tài)，再由激發(fā)

15、收化學(xué)能后，被激發(fā)到激發(fā)態(tài)，再由激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時，以光量子形式釋放出能量態(tài)返回基態(tài)時，以光量子形式釋放出能量的現(xiàn)象。通過測量化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度可對物質(zhì)的現(xiàn)象。通過測量化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度可對物質(zhì)進(jìn)行定量測定，這就是化學(xué)發(fā)光分析法。進(jìn)行定量測定，這就是化學(xué)發(fā)光分析法。2、比色法、比色法 nonox x 監(jiān)測儀的工作原理監(jiān)測儀的工作原理 (四四) 臭氧監(jiān)測儀臭氧監(jiān)測儀 紫外光度法紫外光度法 o o3 3 監(jiān)測儀監(jiān)測儀化學(xué)發(fā)光法化學(xué)發(fā)光法 o o3 3 監(jiān)測儀監(jiān)測儀 紫外吸收式紫外吸收式 o3 分析儀原理分析儀原理 (五五) 一氧化碳監(jiān)測儀一氧化碳監(jiān)測儀 非色散紅外吸收法非色散紅外吸收法 co co 監(jiān)測儀監(jiān)測儀

16、電導(dǎo)式電導(dǎo)式 co co 自動分析儀自動分析儀 (六六) 總烴監(jiān)測儀總烴監(jiān)測儀 氣相色譜儀氣相色譜儀 間歇式總烴自動測定儀工作原理圖間歇式總烴自動測定儀工作原理圖 (七七) 可吸入顆粒物（可吸入顆粒物（pm10、飄塵）、飄塵）監(jiān)測儀監(jiān)測儀 壓電石英晶體飄塵測定儀壓電石英晶體飄塵測定儀射線飄塵測定儀射線飄塵測定儀光散射飄塵濃度計(jì)光散射飄塵濃度計(jì)光散射飄塵濃度計(jì)原理光散射飄塵濃度計(jì)原理 原理：將一束平行可見光通過含有飄塵原理：將一束平行可見光通過含有飄塵的大氣，由于光線受到粒子的阻擋而的大氣，由于光線受到粒子的阻擋而發(fā)生光散射現(xiàn)象，散射光強(qiáng)的變化與發(fā)生光散射現(xiàn)象，散射光強(qiáng)的變化與飄塵粒子的濃度呈定

17、量關(guān)系，當(dāng)儀器飄塵粒子的濃度呈定量關(guān)系，當(dāng)儀器用標(biāo)樣標(biāo)定后，直接顯示飄塵濃度值。用標(biāo)樣標(biāo)定后，直接顯示飄塵濃度值。kc-1000型大流量型大流量tsp采樣器采樣器 kc-120e型低噪聲中流量型低噪聲中流量tsp采樣器采樣器 kc-120h型智能中流量型智能中流量tsp采樣采樣 五、氣象觀測儀器五、氣象觀測儀器l 分兩部分：地面常規(guī)氣象觀測分兩部分：地面常規(guī)氣象觀測 梯度觀測梯度觀測l 常規(guī)氣象觀測：對地面的氣象要素進(jìn)行觀常規(guī)氣象觀測：對地面的氣象要素進(jìn)行觀測，觀測項(xiàng)目有風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、測，觀測項(xiàng)目有風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、氣壓、太陽輻射、雨量等。氣壓、太陽輻射、雨量等。l 梯度觀測：

18、在一定高度氣層內(nèi)觀測溫度、梯度觀測：在一定高度氣層內(nèi)觀測溫度、風(fēng)向、風(fēng)速等隨高度的變化情況。風(fēng)向、風(fēng)速等隨高度的變化情況。 五、氣象觀測儀器五、氣象觀測儀器l子站內(nèi)部安裝有：子站內(nèi)部安裝有： 風(fēng)向、風(fēng)速、氣壓、溫度、濕度及風(fēng)向、風(fēng)速、氣壓、溫度、濕度及太陽輻射等參數(shù)的自動觀測儀器太陽輻射等參數(shù)的自動觀測儀器 六、空氣污染監(jiān)測車六、空氣污染監(jiān)測車 空氣污染監(jiān)測車是是一種流動監(jiān)測站空氣污染監(jiān)測車是是一種流動監(jiān)測站我國的空氣污染監(jiān)測車裝備的監(jiān)測儀器有我國的空氣污染監(jiān)測車裝備的監(jiān)測儀器有l(wèi)soso2 2 自動監(jiān)測儀自動監(jiān)測儀lnonox x 自動監(jiān)測儀自動監(jiān)測儀lo o3 3 自動監(jiān)測儀自動監(jiān)測儀lc

19、o co 自動監(jiān)測儀自動監(jiān)測儀l空氣質(zhì)量專用色譜儀空氣質(zhì)量專用色譜儀 ( ( 可測定總烴、甲烷、可測定總烴、甲烷、乙烯、乙炔及乙烯、乙炔及 co )co )l測量風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度的小型氣象儀測量風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度的小型氣象儀l輔助設(shè)備有標(biāo)準(zhǔn)氣源及載氣源輔助設(shè)備有標(biāo)準(zhǔn)氣源及載氣源l采樣管及風(fēng)機(jī)等。采樣管及風(fēng)機(jī)等。第二節(jié)第二節(jié) 水污染連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)水污染連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)l一、水污染連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)的組成l二、子站布設(shè)及監(jiān)測項(xiàng)目l三、水污染連續(xù)自動監(jiān)測儀器l四、水質(zhì)監(jiān)測船水污染連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)水污染連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)l水環(huán)境中的污染物種類多，成分復(fù)雜，基體干擾水環(huán)境中的污染物種類多，成分復(fù)

20、雜，基體干擾嚴(yán)重，水污染的自動監(jiān)測比空氣的監(jiān)測困難。嚴(yán)重，水污染的自動監(jiān)測比空氣的監(jiān)測困難。l要求化學(xué)前處理。要求化學(xué)前處理。l要求建立提取、分離，富集和痕量分析方法。要求建立提取、分離，富集和痕量分析方法。l根據(jù)目前水質(zhì)污染連續(xù)自動監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，根據(jù)目前水質(zhì)污染連續(xù)自動監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展， 首先監(jiān)測反映水質(zhì)污染的一般指標(biāo)和綜合指標(biāo)首先監(jiān)測反映水質(zhì)污染的一般指標(biāo)和綜合指標(biāo) 然后監(jiān)測其他污染物指標(biāo)。然后監(jiān)測其他污染物指標(biāo)。 一、水污染連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)的組成一、水污染連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)的組成水污染連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)：水污染連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)：l 一個監(jiān)測中心站一個監(jiān)測中心站l 若干個固定監(jiān)測站若干個固定監(jiān)

21、測站 ( ( 子站子站 ) )l 信息、數(shù)據(jù)傳遞系統(tǒng)組成。信息、數(shù)據(jù)傳遞系統(tǒng)組成。 wl2000多通道污水流量檢測儀多通道污水流量檢測儀 二、子站布設(shè)及監(jiān)測項(xiàng)目二、子站布設(shè)及監(jiān)測項(xiàng)目子站布設(shè)：子站布設(shè)：l首先調(diào)查、收集水文、氣象、地質(zhì)和地貌、首先調(diào)查、收集水文、氣象、地質(zhì)和地貌、污染源分布及污染現(xiàn)狀、水體功能、重點(diǎn)污染源分布及污染現(xiàn)狀、水體功能、重點(diǎn)水源保護(hù)區(qū)等基礎(chǔ)資料水源保護(hù)區(qū)等基礎(chǔ)資料l然后綜合分析，確定各子站的位置，設(shè)置然后綜合分析，確定各子站的位置，設(shè)置代表性的監(jiān)測斷面和監(jiān)測點(diǎn)。代表性的監(jiān)測斷面和監(jiān)測點(diǎn)。 子站自動監(jiān)測水質(zhì)指標(biāo)體系示意圖子站自動監(jiān)測水質(zhì)指標(biāo)體系示意圖 水污染可連續(xù)自動監(jiān)

22、測項(xiàng)目及方法水污染可連續(xù)自動監(jiān)測項(xiàng)目及方法 項(xiàng)項(xiàng) 目目 監(jiān)監(jiān) 測測 方方 法法 一一般般指指標(biāo)標(biāo)水水 溫溫ph ph 值值電導(dǎo)率電導(dǎo)率濁濁 度度溶解氧溶解氧 鉑電阻法或熱敏電阻法鉑電阻法或熱敏電阻法電位法電位法(ph(ph玻璃電極法玻璃電極法) )電導(dǎo)法電導(dǎo)法光散射法光散射法隔膜電極法隔膜電極法( (電位法或極譜法電位法或極譜法) ) 綜綜合合指指標(biāo)標(biāo) 高錳酸鹽指數(shù)高錳酸鹽指數(shù)總需氧量總需氧量(tod)(tod)總有機(jī)碳總有機(jī)碳(toc)(toc)生化需氧量生化需氧量(bod) (bod) 電位滴定法電位滴定法電位法電位法非色散紅外吸收法或紫外吸收法非色散紅外吸收法或紫外吸收法微生物膜電極法微

23、生物膜電極法( (用于污水用于污水) ) 單單項(xiàng)項(xiàng)污污染染指指標(biāo)標(biāo) 氟離子氟離子氯離子氯離子氰離子氰離子氨氨 氮氮六價鉻六價鉻苯苯 酚酚 離子選擇電極法離子選擇電極法高子選擇電極法高子選擇電極法離子選擇電極法離子選擇電極法離子選擇電極法離子選擇電極法比色法比色法比色法或紫外吸收法比色法或紫外吸收法 三、水污染連續(xù)自動監(jiān)測儀器三、水污染連續(xù)自動監(jiān)測儀器(一一) 水溫監(jiān)測儀水溫監(jiān)測儀 (二二) 電導(dǎo)率監(jiān)測儀電導(dǎo)率監(jiān)測儀 (三三) ph 監(jiān)測儀監(jiān)測儀 (四四) 溶解氧監(jiān)測儀溶解氧監(jiān)測儀 (五五) 濁度監(jiān)測儀濁度監(jiān)測儀gd1型光電濁度儀型光電濁度儀 (六六) 高高 錳錳 酸酸 鹽鹽 指指 數(shù)數(shù) 監(jiān)監(jiān)

24、測測 儀儀（七）（七）cod 監(jiān)測儀監(jiān)測儀jh-12 型型 cod 恒溫測定儀恒溫測定儀 (八八) 微生物傳感器微生物傳感器bod監(jiān)測儀監(jiān)測儀l恒電流庫侖滴定式恒電流庫侖滴定式 bod bod 測定儀測定儀l檢壓式檢壓式 bod bod 測定儀測定儀l微生物膜式微生物膜式 bod bod 快速測定儀快速測定儀整機(jī)按照下列程序完成一個周期測定：整機(jī)按照下列程序完成一個周期測定：(1)(1)將中性磷酸鹽緩沖溶液用定量泵以一定流量打人將中性磷酸鹽緩沖溶液用定量泵以一定流量打人微生物傳感器下端的發(fā)送池，發(fā)送池置于微生物傳感器下端的發(fā)送池，發(fā)送池置于3030恒恒溫水浴中。因緩沖溶液不含溫水浴中。因緩沖溶

25、液不含bodbod物質(zhì)，故傳感器輸物質(zhì)，故傳感器輸出信號為一穩(wěn)態(tài)值。出信號為一穩(wěn)態(tài)值。(2)(2)將水樣以恒定流量將水樣以恒定流量( (小于緩沖溶液流量的小于緩沖溶液流量的1 110)10)打人緩沖溶液中，與其混合后進(jìn)人發(fā)送池。因此打人緩沖溶液中，與其混合后進(jìn)人發(fā)送池。因此時的溶液含有時的溶液含有bodbod物質(zhì)，使傳感器輸出信號減小，物質(zhì)，使傳感器輸出信號減小，其減少值與其減少值與bodbod物質(zhì)的濃度有定量關(guān)系，經(jīng)電子系物質(zhì)的濃度有定量關(guān)系，經(jīng)電子系統(tǒng)運(yùn)算，直接顯示統(tǒng)運(yùn)算，直接顯示bodbod值。值。(3)(3)一次測定結(jié)束后，將清洗水打入發(fā)送池，清洗輸一次測定結(jié)束后，將清洗水打入發(fā)送池，

26、清洗輸液管路和發(fā)送池。清洗完畢，自動開始第二個周液管路和發(fā)送池。清洗完畢，自動開始第二個周期測定。期測定。微生物傳感器微生物傳感器bod監(jiān)測儀監(jiān)測儀(九九) toc監(jiān)測儀監(jiān)測儀ltoc toc 自動監(jiān)測儀是根據(jù)非色散紅外吸自動監(jiān)測儀是根據(jù)非色散紅外吸收法原理設(shè)計(jì)的收法原理設(shè)計(jì)的l兩種類型：單通道兩種類型：單通道 和和 雙通道。雙通道。單通道型單通道型toc測定儀流程圖測定儀流程圖(十十) uv (紫外紫外) 吸收監(jiān)測儀吸收監(jiān)測儀 l由于溶解于水中的不飽和烴和芳香族化合由于溶解于水中的不飽和烴和芳香族化合物等有機(jī)物對物等有機(jī)物對254nm254nm附近的光有強(qiáng)烈吸收，附近的光有強(qiáng)烈吸收，對可見光

27、吸收甚微；水中的無機(jī)物對紫外對可見光吸收甚微；水中的無機(jī)物對紫外光的吸收也甚微。光的吸收也甚微。l因此，根據(jù)對紫外光的吸光度大小來反映因此，根據(jù)對紫外光的吸光度大小來反映被有機(jī)物污染的程度，并與被有機(jī)物污染的程度，并與bodbod、codcod、toctoc、todtod有較好的相關(guān)性。有較好的相關(guān)性。單光程雙波長單光程雙波長uv吸收自動測定儀吸收自動測定儀工作原理圖工作原理圖 (十一十一) tod監(jiān)測儀監(jiān)測儀(十一十一) 無機(jī)化合物監(jiān)測儀無機(jī)化合物監(jiān)測儀 l無機(jī)化合物如氨氮、氟化物、氰化物、無機(jī)化合物如氨氮、氟化物、氰化物、金屬離子等金屬離子等l可用離子選擇電極法或比色法進(jìn)行連可用離子選擇電

28、極法或比色法進(jìn)行連續(xù)自動測定續(xù)自動測定 四、水質(zhì)污染監(jiān)測船四、水質(zhì)污染監(jiān)測船 l水質(zhì)污染監(jiān)測船是一種水上流動的水質(zhì)分水質(zhì)污染監(jiān)測船是一種水上流動的水質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)室，它用船作運(yùn)載工具，裝上必要析實(shí)驗(yàn)室，它用船作運(yùn)載工具，裝上必要的監(jiān)測儀器，可以靈活地開到監(jiān)測的水域的監(jiān)測儀器，可以靈活地開到監(jiān)測的水域進(jìn)行監(jiān)測工作。進(jìn)行監(jiān)測工作。l可以方便地追蹤尋找污染源，進(jìn)行污染物可以方便地追蹤尋找污染源，進(jìn)行污染物擴(kuò)散，遷移規(guī)律的研究。擴(kuò)散，遷移規(guī)律的研究。l可以在大水域范圍內(nèi)進(jìn)行物理、化學(xué)、生可以在大水域范圍內(nèi)進(jìn)行物理、化學(xué)、生物、底質(zhì)和水文等參數(shù)的綜合測量。物、底質(zhì)和水文等參數(shù)的綜合測量。我國設(shè)計(jì)制造的長清號

29、水質(zhì)污染監(jiān)測我國設(shè)計(jì)制造的長清號水質(zhì)污染監(jiān)測船已用于長江水系的水質(zhì)監(jiān)測船已用于長江水系的水質(zhì)監(jiān)測l船上裝備有船上裝備有phph計(jì)、電導(dǎo)率儀、溶解氧測定儀、計(jì)、電導(dǎo)率儀、溶解氧測定儀、氧化還原電位測定儀、濁度測定儀、水中油測氧化還原電位測定儀、濁度測定儀、水中油測定儀、總有機(jī)碳測定儀、總需氧量測定儀，氟、定儀、總有機(jī)碳測定儀、總需氧量測定儀，氟、氯、氰、銨等離子活度計(jì)及分光光度計(jì)、原子氯、氰、銨等離子活度計(jì)及分光光度計(jì)、原子吸收分光光度計(jì)、氣相色譜儀、化學(xué)分析法儀吸收分光光度計(jì)、氣相色譜儀、化學(xué)分析法儀器，水文、氣象觀測儀器及相關(guān)輔助設(shè)備和設(shè)器，水文、氣象觀測儀器及相關(guān)輔助設(shè)備和設(shè)施等施等l能夠

30、較全面地分析監(jiān)測水體有關(guān)物理參數(shù)及污能夠較全面地分析監(jiān)測水體有關(guān)物理參數(shù)及污染物組分，綜合進(jìn)行底質(zhì)，水生生物等項(xiàng)目的染物組分，綜合進(jìn)行底質(zhì)，水生生物等項(xiàng)目的考察和測量?？疾旌蜏y量。 第三節(jié)第三節(jié) 工業(yè)企業(yè)環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)工業(yè)企業(yè)環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)一、自動監(jiān)測系統(tǒng)簡介一、自動監(jiān)測系統(tǒng)簡介二、鋼鐵企業(yè)環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)二、鋼鐵企業(yè)環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)三、煙氣排放連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)三、煙氣排放連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng) (cems)一、自動監(jiān)測系統(tǒng)簡介一、自動監(jiān)測系統(tǒng)簡介l主要任務(wù)：連續(xù)監(jiān)測固定污染源向環(huán)境排放的污染物濃度主要任務(wù)：連續(xù)監(jiān)測固定污染源向環(huán)境排放的污染物濃度及總量。及總量。l系統(tǒng)組成：廠內(nèi)污染源監(jiān)測站、廠

31、區(qū)周圍環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測站、系統(tǒng)組成：廠內(nèi)污染源監(jiān)測站、廠區(qū)周圍環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測站、氣象參數(shù)觀測站、信息傳輸系統(tǒng)及監(jiān)測管理中心組成。氣象參數(shù)觀測站、信息傳輸系統(tǒng)及監(jiān)測管理中心組成。l 廠內(nèi)污染源監(jiān)測：包括煙氣監(jiān)測、廢水監(jiān)測和噪聲監(jiān)測；廠內(nèi)污染源監(jiān)測：包括煙氣監(jiān)測、廢水監(jiān)測和噪聲監(jiān)測；l廠區(qū)周圍環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測：主要監(jiān)測廠區(qū)外一定范圍內(nèi)的空廠區(qū)周圍環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測：主要監(jiān)測廠區(qū)外一定范圍內(nèi)的空氣質(zhì)量；氣質(zhì)量；l氣象觀測：測量常規(guī)地面氣象參數(shù)，測量梯度氣象參數(shù)；氣象觀測：測量常規(guī)地面氣象參數(shù)，測量梯度氣象參數(shù)；l信息傳輸：將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)測管理中心，記錄和處理，信息傳輸：將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)測管理中心，記錄和處理，

32、編制環(huán)境質(zhì)量報(bào)告。編制環(huán)境質(zhì)量報(bào)告。二、鋼鐵企業(yè)環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)二、鋼鐵企業(yè)環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)（一）廠內(nèi)檢測（一）廠內(nèi)檢測l 煙氣監(jiān)測煙氣監(jiān)測l 排水監(jiān)測排水監(jiān)測l 環(huán)境噪聲監(jiān)測環(huán)境噪聲監(jiān)測l 氣象觀測氣象觀測（二）廠外檢測（二）廠外檢測（三）監(jiān)測管理中心（三）監(jiān)測管理中心煙氣監(jiān)測煙氣監(jiān)測l在燒結(jié)、焦化、熱軋、無縫鋼管、自備在燒結(jié)、焦化、熱軋、無縫鋼管、自備電廠等分廠的主要煙氣源的煙道上布設(shè)電廠等分廠的主要煙氣源的煙道上布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，安裝紫外脈沖熒光監(jiān)測儀、化監(jiān)測點(diǎn)，安裝紫外脈沖熒光監(jiān)測儀、化學(xué)發(fā)光式監(jiān)測儀和文丘里管差壓計(jì)。學(xué)發(fā)光式監(jiān)測儀和文丘里管差壓計(jì)。l測定：二氧化硫、氮氧化物濃度和排氣測定：

33、二氧化硫、氮氧化物濃度和排氣量。量。l污染物發(fā)生量與能源消耗密切相關(guān)，還污染物發(fā)生量與能源消耗密切相關(guān)，還需用流量計(jì)測量燃料需用流量計(jì)測量燃料(煤氣、重油煤氣、重油)用量。用量。排水監(jiān)測排水監(jiān)測l在工廠的排水口布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，安裝溫度、在工廠的排水口布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，安裝溫度、ph、濁度等自動監(jiān)測儀。、濁度等自動監(jiān)測儀。l測定：水溫、測定：水溫、ph值、濁度等。值、濁度等。環(huán)境噪聲監(jiān)測環(huán)境噪聲監(jiān)測l在不同方位的廠界布設(shè)噪聲監(jiān)測點(diǎn)，安裝在不同方位的廠界布設(shè)噪聲監(jiān)測點(diǎn)，安裝噪聲計(jì)監(jiān)測廠界噪聲。噪聲計(jì)監(jiān)測廠界噪聲。氣象觀測氣象觀測由兩部分組成：由兩部分組成：l一是在開闊的地帶設(shè)置地面常規(guī)氣象觀測一是在開闊的地

34、帶設(shè)置地面常規(guī)氣象觀測站，安裝風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、日照站，安裝風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、日照量和雨量測量儀，測量常規(guī)氣象參數(shù)；量和雨量測量儀，測量常規(guī)氣象參數(shù)；l二是在燒結(jié)廠二是在燒結(jié)廠200 m的高架煙囪的高架煙囪6個不同高個不同高度上安裝溫度、風(fēng)向、風(fēng)速儀，進(jìn)行上空度上安裝溫度、風(fēng)向、風(fēng)速儀，進(jìn)行上空氣象參數(shù)的梯度觀測。氣象參數(shù)的梯度觀測。三、煙氣排放連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)三、煙氣排放連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)(cems)lcems：連續(xù)測定固定污染源排放煙氣中：連續(xù)測定固定污染源排放煙氣中污染物濃度和排放率的全部設(shè)備。污染物濃度和排放率的全部設(shè)備。l組成：由煙氣樣品采集、參量測定、數(shù)據(jù)組成：由煙氣樣品

35、采集、參量測定、數(shù)據(jù)采集和處理三部分組成。采集和處理三部分組成。l功能：對煙氣中污染物濃度和排放率進(jìn)行功能：對煙氣中污染物濃度和排放率進(jìn)行連續(xù)、實(shí)時的跟蹤測定。連續(xù)、實(shí)時的跟蹤測定。煙氣主要參數(shù)連續(xù)測定方法煙氣主要參數(shù)連續(xù)測定方法第四節(jié)第四節(jié) 遙感監(jiān)測技術(shù)遙感監(jiān)測技術(shù)l利用儀器對物體進(jìn)行監(jiān)測，一種不接觸物利用儀器對物體進(jìn)行監(jiān)測，一種不接觸物體收集信息，進(jìn)行識別、分析、判斷的自體收集信息，進(jìn)行識別、分析、判斷的自動化監(jiān)測手段。動化監(jiān)測手段。l對污染物進(jìn)行遙感監(jiān)測方法有：對污染物進(jìn)行遙感監(jiān)測方法有： 攝影攝影 紅外掃描紅外掃描 相關(guān)光譜遙測相關(guān)光譜遙測 激光雷達(dá)探測激光雷達(dá)探測一、攝影遙感技術(shù)一、

36、攝影遙感技術(shù)l原理原理: 因土地利用、植被、水體、大氣污染狀況因土地利用、植被、水體、大氣污染狀況對電磁波的反射特性有差異，用感光膠片對電磁波的反射特性有差異，用感光膠片感光記錄就會得到不同顏色或色調(diào)的照片。感光記錄就會得到不同顏色或色調(diào)的照片。 一、攝影遙感技術(shù)一、攝影遙感技術(shù)一、攝影遙感技術(shù)一、攝影遙感技術(shù)l感光膠片乳膠所能感光的電磁波波長范圍感光膠片乳膠所能感光的電磁波波長范圍 0.30.9m，包括近紫外、可見和近紅外，包括近紫外、可見和近紅外光區(qū)光區(qū).l在無外來輻射的情況下，照相攝影技術(shù)可在無外來輻射的情況下，照相攝影技術(shù)可在白天借助于天然光源進(jìn)行。在白天借助于天然光源進(jìn)行。l航空、衛(wèi)

37、星攝影在高空飛行狀態(tài)下進(jìn)行。航空、衛(wèi)星攝影在高空飛行狀態(tài)下進(jìn)行。 二、紅外掃描遙測技術(shù)二、紅外掃描遙測技術(shù) l地球可視為一個黑體，平均溫度約地球可視為一個黑體，平均溫度約 3000k，表，表面所發(fā)射的電磁波波長在面所發(fā)射的電磁波波長在 430m 范圍內(nèi)，介于范圍內(nèi)，介于中紅外中紅外 (1.55.5m) 和遠(yuǎn)紅外和遠(yuǎn)紅外 (5.51000m)區(qū)區(qū)域。域。l電磁波在由地球表面向外發(fā)射中，首先被低層大電磁波在由地球表面向外發(fā)射中，首先被低層大氣中的水蒸氣、二氧化碳、氧等組分吸收，只剩氣中的水蒸氣、二氧化碳、氧等組分吸收，只剩下下 4.05.5m 和和 814m 的光可透過的光可透過 “大氣大氣窗窗

38、射向高層空間，所以遙測熱紅外電磁波范射向高層空間，所以遙測熱紅外電磁波范圍就在這兩個波段。圍就在這兩個波段。l地球連續(xù)發(fā)射紅外線，遙測系統(tǒng)可以日夜監(jiān)測。地球連續(xù)發(fā)射紅外線，遙測系統(tǒng)可以日夜監(jiān)測。 二、紅外掃描遙測技術(shù)二、紅外掃描遙測技術(shù)l地球表面的各種物體具有不同的溫度，輻地球表面的各種物體具有不同的溫度，輻射能量不同。射能量不同。l溫度愈高，輻射功率越強(qiáng)，輻射峰值的波溫度愈高，輻射功率越強(qiáng)，輻射峰值的波長越短。長越短。l利用紅外掃描儀接受監(jiān)測對象的熱輻射能，利用紅外掃描儀接受監(jiān)測對象的熱輻射能，轉(zhuǎn)換成電信號后測量，獲得波長和強(qiáng)度，轉(zhuǎn)換成電信號后測量，獲得波長和強(qiáng)度，判斷不同物質(zhì)及其污染程度。例如，水體判斷不同物質(zhì)及其污染程度。例如，水體熱污染、石油污染情況，森林火災(zāi)和病蟲熱污染、石油污染情況，森林火災(zāi)和病蟲害，環(huán)境生態(tài)等。害，環(huán)境生態(tài)等。 二、紅外掃描遙測技術(shù)二、紅外掃描遙測技術(shù) 三、相關(guān)光譜遙測技術(shù)三、相關(guān)光譜遙測技術(shù) l相關(guān)光譜技術(shù)是基于物質(zhì)分子對光吸收的相關(guān)光譜技術(shù)是基于物質(zhì)分子對光吸收的原理并輔以相關(guān)技術(shù)的遙測方法。原理并輔以相關(guān)技術(shù)的遙測方法。l在吸收光譜技術(shù)基礎(chǔ)上配合相關(guān)技術(shù)是為在吸收光譜技術(shù)基礎(chǔ)上配合相關(guān)技術(shù)是為了排除測定中非受檢組分的干擾。了排除測定中非受檢組分的干擾。l這種技術(shù)采用的吸收光為紫外光和可見光，這種技術(shù)采用的吸收