《环境监测》课件.ppt

第十章自动监测与简易监测技术 本章主要内容 概述10 1空气污染连续自动监测系统10 2水污染连续自动监测系统 概述 环境中污染物质的浓度和分布是随时间 字间 气象条件及污染源排放情况等因素的变化而不断交化的 由于定时 定点人工采样测定结果不能确切反映污染物质的动态变化规律 20世纪70年代初 一些国家或地区相继建立起了常年连续工作的大气污染自动监测系统和水质污染连续监测系统 使环境监测工作向连续自动化方向发展 同时出现了简易监测仪器和技术 10 1空气污染连续自动监测系统 10 1 1系统的组成及功能10 1 2子站布设及监测项目10 1 3子站内的仪器装备10 1 4空气污染自动监测仪器10 1 5气象观测仪器10 1 6空气污染监测车 10 1 1系统的组成及功能 1 监测中心站的主要功能 向各个子站发出工作指令 管理子站的工作 如开机 停机 校对检测仪器等 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或光盘上 建立数据库 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 10 1 1系统的组成及功能 2 监测子站 两类 的主要功能 计算机按预定的监测项目进行监测 按一定的时间间隔采集和处理监测数据 将收集到的数据按不同的需要进行显示 打印和短期储存 通过本站的无线电接受总站的工作并按总站的要求向总站传送检测数据 10 1 1系统的组成及功能 10 1 2子站布设及监测项目 一 子站数目和站位选址监测子站的数目和地址的选择取决于监侧目的 监测范围和监测地区内的地形条件 气象条件和污染物分布情况 通常要求设在地理条件好 交通方便 水电设施齐备的地方 第三章介绍的采样点位的选择原则和要求也适用于子站站位的选择 10 1 2子站布设及监测项目 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 空气自动监测系统的监测站分为 类测点和 类测点 类测点测定项目见下表 类测点的测定项目可根据具体情况确定 表10 1 类点测定项目 二 监测项目 10 1 3子站内的仪器装备 子站内装备有自动采样和预处理系统 污染物自动监测仪器及其校准设备 气象参数测量仪器 环境微机及其外围设备 信息收发及传输系统等 图10 2为某市地面空气连续自动监测系统子站仪器装备的框图 返回 10 1 4空气污染自动监测仪器 一 仪器选型干法仪器 结构简单 测定准确可靠 维护量小 一种仪器可以测定两种以上组分等特点 湿法仪器 复杂 干法仪器取代湿法仪器 返回 10 1 4空气污染自动监测仪器 二 二氧化硫监测仪器紫外脉冲荧光SO2监测仪 电导式S02监测仪 库仑滴定式SO2监测仪及比色式SO2监测仪 1 紫外脉冲荧光S02监测仪主要干扰物质是水分和芳香烃化合物 水的影响一方面是由于S02溶于水造成损失 另一方面由于SO2遇水发生荧光猝灭造成负误差 可用半透膜渗透法或反应室加热法除去 芳香烃化合物在190 230nm紫外光激发下也能发射荧光造成正误差 可用装有特殊吸附剂的过滤器预先除去 气路系统流程图 2 电导式二氧化硫监测仪有间歇式和连续式两种类型 间歇式测量结果为采样时段的平均浓度 连续式测量结果为不同时间的瞬时值 仪器的工作原理干扰因素 温度 可电离的共存物质 如NH3 Cl2 HCl NOx 系统的污染等 10 1 4空气污染自动监测仪器 二 二氧化硫监测仪器 三 氮氧化物监测仪连续或间断自动测定空气中氮氧化物的仪器以化学发光法NOx自动监测仪应用最广泛 其他还有原电池库仑滴定法NOx监测仪和比色法NOx监测仪 1 化学发光法NOx监测仪的原理化学发光反应是指某些化合物分子吸收化学能后 被激发到激发态 再由激发态返回基态时 以光量子形式释放出能量的现象 通过测量化学发光强度可对物质进行定量测定 这就是化学发光分析法 2 化学发光分析法的特点 10 1 4空气污染自动监测仪器 四 臭氧监测仪连续或间歇自动测定空气中O3的仪器以紫外光度法O3监测仪应用最广 其次是化学发光法O3监测仪 1 紫外光度法臭氧监测仪紫外光度法O3监测仪操作简便 响应快 最低检测出限为0 0043mg m3 2 化学发光法臭氧监测仪 10 1 4空气污染自动监测仪器 10 1 4空气污染自动监测仪器 五 一氧化碳监测仪1 非色散红外吸收法CO监测仪2 相关红外吸收法CO监测仪 10 1 4空气污染自动监测仪器 六 总烃及非甲烷烃的测定 返回 10 2水污染连续自动监测系统 由于污染水质的污染物种类繁多 成分复杂 干扰严重 需要一系列的化学预处理操作 而且水质污染往往是痕量的 因此对水质污染连续自动监测比较困难 所以水质污染连续自动监测技术首先是对那些能够反映水质污染的综合指标项目 然后再逐步增加具体污染项目的连续白动监测 10 2水污染连续自动监测系统 10 2 1水污染连续自动监测系统的组成10 2 2子站布设及监测项目10 2 3水污染连续自动监测仪器10 2 4水质监测船 返回 10 2 1水污染连续自动监测系统的组成 水质污染自动监测系统 wPMs 由一个中心监测站 若干个固定监测分站和数据传输系统三部分组成的 返回 10 2 2子站布设及监测项目 一 子站布设与第二章 水和废水监测 中介绍的原则和方法相同 二 监测项目见书中表10 3 P499 返回 10 2 3水污染连续自动监测仪器 一 水温监测仪 返回 二 电导率监测仪 10 2 3水污染连续自动监测仪器 三 pH监测仪由复合式PH玻璃电极 温度自动补偿电极 电极夹 电线连接箱 专用电缆 放大指示系统及小型计算机等组成 为防止电极长期浸泡于水中 表面沾附污物 在电极夹上带有超声波清洗装置 可自动清洗电极 由于玻璃电极阻抗高 易碎及表面容易沾污等缺点 近年来发展采用固体金属电极 其表面采用机械刷不断清洗 因此性能远比玻璃电极好 特别适用于自动监测 原理见下图 10 2 3水污染连续自动监测仪器 四 溶解氧水质受污染时 水中溶解氧将降低 传感元件采用溶解氧电极 这是 种气敏膜电极 有原电极型及极谱池型两种 10 2 3水污染连续自动监测仪器 五 化学需氧量COD自动测定仪的原理是将化学法测定COD的程序自动比 仪器化 可用于间歇 自动测定的仪器有比色式COD自动测定仪 恒电流库仑滴定式COD自动测定仪及电位滴定式COD自动测定仪 下图介绍电位滴定式COD自动测定仪 10 2 3水污染连续自动监测仪器 10 2 3水污染连续自动监测仪器 10 2 3水污染连续自动监测仪器 六 BOD监测仪间歇式自动监测仪工作原理示于图10 23 整机按照下列程序完成一个周期测定 1 将中性磷酸盐缓冲溶液用定量泵以一定流量打人微生物传感器下端的发送池 发送池置于30 恒温水浴中 因缓冲溶液不含BOD物质 故传感器输出信号为一稳态值 2 将水样以恒定流量 小于缓冲溶液流量的1 10 打人缓冲溶液中 与其混合后进人发送池 因此时的溶液含有BOD物质 使传感器输出信号减小 其减少值与BOD物质的浓度有定量关系 经电子系统运算 直接显示BOD值 3 一次测定结束后 将清洗水打入发送池 清洗输液管路和发送池 清洗完毕 自动开始第二个周期测定 10 2 3水污染连续自动监测仪