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,空气污染连续自动监测系统由一个中心站，若干个子站和信息传输系统组成。该系统是在严格的质量控制下连续运行的，无人值守。,中心站配备有功能齐全、贮存容量大的计算机、收发传输信息的无线电台和打印、绘图、显示等辅助设备，其主要功能是：向各子站发送各种工作指令，管理子站的工作；定时收集各子站的监测数据，并进行数据处理和统计检验；打印各种报表，绘制污染分布图；将各种监测数据贮存到磁盘上建立数据库
2、，以便随时检索或调用；当发现污染指数超标时，向有关污染源行政管理部门发出警报，以便采取相应的对策。,子站分为两类，一类是为评价地区整体污染状况设置的，装备有污染物质自动监测仪、气象参数测量仪和环境微机等，另一类是为掌握污染源排放污染物浓度及总量变化情况而设置的，装备有烟气污染组分监测仪、气象参数测量仪和环境微机等。子站的主要功能是：在环境微机的控制下，连续或间歇监测预定污染因子；按一定时间间隔采集和处理监测数据，并将其打印和短期贮存；通过信息传输系统接收中心站的工作指令，并按中心站的要求向其传送监测数据。,监测空气污染的子站监测项目分为两类：一类是温度、湿度、大气压、风速、风向及日照量等气象参
3、数，另一类是二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、可吸入颗粒物、臭氧、总碳氢化合物、甲烷烃、非甲烷烃等污染参数。随子站代表的功能区和所在位置不同，选择的监测参数也有差异。 我国环境监测技术规范规定，空气自动监测系统的监测站分为类测点和类测点。类测点数据按要求进国家环境数据库，类测点数据由各省市管理。 类测点测定温度、湿度、大气压、风向、风速五项气象参数和下表中的污染参数。,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,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
4、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,（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 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
5、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
6、、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 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,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
7、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,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
8、物等采样系统或工具。,第三节 工厂企业环境自动监测系统,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 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,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
9、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,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,图10.32 拉曼激光雷达系统示意图,五、用3S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,用视力比较试样溶液或采样后的试纸与标准色列的颜色深度，以确定欲测组分含量的方法称为简易比色法。它是环境监测中常用的简单、快速的分析方法，常用的有溶液比色法和试纸比色法。,(
10、二)试纸比色法,表10.5 几种污染物质的比色试纸,(三)植物酯酶片法测定蔬菜、水果上的有机磷农药,当蔬菜、水果样品浸泡液中不含有机磷农药时，则依次加入酶片和底物后，底物迅速分解，样品浸泡液很快由橙色变为蓝色，否则，酶受有机磷农药抑制，底物分解变慢或不分解，导致浸泡液在较长时间内保持橙色不变或呈浅蓝色。故可通过与标准样品浸泡液中加入酶片和底物后变色情况比较，确定样品中有机磷农药含量。,(四)人工标准色列,图10.33 人工标准色列,人工标准色列是按照溶液或试纸与被测物质反应所呈现的颜色，用不易退色的试剂或有色塑料制成的对应于不同被测物质浓度的色阶。前者为溶液型色列，后者为固体型色列。,二、检气
11、管法：检气管是将用适当试剂浸泡过的多孔颗粒状载体填充于玻璃管中制成，当被测气体以一定流速通过此管时，被测组分与试剂发生显色反应，根据生成有色化合物的颜色深度或填充柱的变色长度确定被测气体的浓度。 (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（载体 浸泡 吸附 蒸发溶剂） 3. 检气管的玻璃管及封装（均匀、长度一致）(三) 检气管的标定,1. 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,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
12、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. 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) 检气管的抽气装置,表10.6 常用检气管,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
13、器环炉,(二) 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 突发性环境污染的应急监测事故,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 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 1.生产事故 2.贮运事故 3.自然灾害 4.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； （
14、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 应急响应程序 应急组织系统 应急通讯系统 应急防护和救援 应急预案 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意图,应急组织系统,图10.44 应急组织系统关系示意图,应急防护和救援,图10.45 应急防护和救援程序示意图,（二
15、）应急监测系统1. 应急监测质量管理2. 应急监测组织保障3. 应急监测技术支持,五、化学毒品污染事故的应急监测和处置方法,应急监测需要监测人员的经验、简易监测技术和实验室监测技术的有机配合，尤其是简易监测技术和经验往往在事故现场的最初阶段，对事故的处置和减少损失起着十分重要的作用。 部分化学毒品的应急监测和处置方法见教材中的表109。,应急监测技术支持,图10.46 应急监测技术支持程序示意图,六、有毒气体污染事故的应急监测和处置方法,有毒气体污染事故的应急监测和处置方法见教材表10-10。,七、爆炸性环境污染事故的应急监测和处置方法,爆炸的危害 爆炸引起直接破坏 爆炸引起火灾 如果爆炸中产生有毒有害物，或爆炸是由有毒有害物泄漏、燃烧所引起，则将造成严重的环境污染常见有毒气体爆炸的污染物及应急监测和处置方法见教材中的表1011。,本 章 结 束 谢 谢！,
