Chapterl0自动监测与简易监测技术 教学目的 1空气污染连续自动监测系统 2水污染连续自动监测系统 3遥感监测技术 4简易监测方法 教学重点 1污染连续自动监测系统 2简易监测方法 教学方法 课外安排2学时 必读教材和参考书页码 教材:4832-519多媒体课件 讲授提纲 概述 环境中污染物质的浓度和分布是随时间、空间、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。 10.1空气污染连续自动监测系统 10.11系统的组成及功能
1 Chapter10 自动监测与简易监测技术 教学目的 1 空气污染连续自动监测系统 2 水污染连续自动监测系统 3 遥感监测技术 4 简易监测方法 教学重点 1 污染连续自动监测系统 2 简易监测方法 教学方法 课外安排 2 学时。 必读教材和参考书页码 教材：482-519 多媒体课件 讲授提纲 概 述 环境中污染物质的浓度和分布是随时间、空间、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。现了简器和技术。 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
不论是大气质量或水质量连续自动监测系统都是由一个中心监测站、若干个子站和信息传 输系统组成。该系统是一个由监测仪器、数据通信、计算机组成的网络。 1、监测中心站(即总站 2、若干个子站(一般为6个) 3、信息传输系统 (1)中心站是网络的指挥中心也是信息数据处理中心,它配有网络中心交换机,通信系 统等,主要任务是按预定程序通过网络向各子站发出各种指令,管理子站的各种监测工作, 收集子站的各种监测数据,并进行数据统计与处理,建立数据库,打印统计表或绘制污染图 形;对突发事故向有关部门发出警报等 中心站的主要任务是:向各子站发送各种工作指令:管理子站的工作:定时收集子站的监 测数据并进行处理:打印各种报表,绘制各种图形。 2)子站配有自动测定各种污染物的仪器仪表、计算分机、通信系统等。主要任务是时 刻监测各种污染物、处理结果、贮存数据和上报数据。子站的工作特点是连续、自动、常年 不断 10.1.2子站布设及监测项目 子站的布设各子站的布点方法和设置数目决定于监测目的,监测网覆盖区域面积、人口 数量及分布,污染程度、气象条件和地形地貌等因素,可用经验法、统计法、模式法、综合 优化法等方法确定。 子站位置的选择应满足以下条件: 1)代表性:指所获得得数据能反映一定地区或一个区域范围大气污染物的浓度水平及 其波动范围,其周围应无污染源、高大建筑物、树木等干扰。 (2)可比性:系指各子站的各种工作条件如测定方法、仪器、采样参数等应尽可能标准 化、统一化,使其获得的数据彼此可比。 (3)满足仪器设备正常运转所需其他物质条件。如仪器长期运转:有足够的电力供应 有保暖和散热设施,便于维修等 2
2 不论是大气质量或水质量连续自动监测系统都是由一个中心监测站、若干个子站和信息传 输系统组成。该系统是一个由监测仪器、数据通信、计算机组成的网络。 1 、监测中心站（即总站） 2 、若干个子站（一般为 6 个） 3 、信息传输系统 （ 1 ）中心站 是网络的指挥中心也是信息数据处理中心，它配有网络中心交换机，通信系 统等，主要任务是按预定程序通过网络向各子站发出各种指令，管理子站的各种监测工作， 收集子站的各种监测数据，并进行数据统计与处理，建立数据库，打印统计表或绘制污染图 形；对突发事故向有关部门发出警报等。 中心站的主要任务 是： 向各子站发送各种工作指令；管理子站的工作；定时收集子站的监 测数据并进行处理；打印各种报表，绘制各种图形。 （ 2 ）子站 配有自动测定各种污染物的仪器仪表、计算分机、通信系统等。主要任务是时 刻监测各种污染物、处理结果、贮存数据和上报数据。子站的工作特点是连续、自动、常年 不断。 10.1.2 子站布设及监测项目 子站的布设 各子站的布点方法和设置数目决定于监测目的，监测网覆盖区域面积、人口 数量及分布，污染程度、气象条件和地形地貌等因素，可用经验法、统计法、模式法、综合 优化法等方法确定。 子站位置的选择应满足以下条件： （ 1 ）代表性：指所获得得数据能反映一定地区或一个区域范围大气污染物的浓度水平及 其波动范围，其周围应无污染源、高大建筑物、树木等干扰。 （ 2 ）可比性：系指各子站的各种工作条件如测定方法、仪器、采样参数等应尽可能标准 化、统一化，使其获得的数据彼此可比。 （ 3 ）满足仪器设备正常运转所需其他物质条件。如仪器长期运转；有足够的电力供应； 有保暖和散热设施，便于维修等
10.13子站内的仪器装备 监测项目 ①气象参数:温度、湿度、风速、风向、大气压、太阳辐射等 污染监测项目 必测项目:二氧化硫(S02)、氮氧化物(NOx)、总悬浮颗粒物(TSP)或飘尘(PM1O) 氧化碳(C0)加上五项气象参数(气温、湿度、大气压、风向、风速)。 选测项目:臭氧(03)、总碳氢化合物(HC) 采样系统 采样系统可采用集中采样和单机分别采样两种方式。集中采样是在每一子站设一总采气 管,由引风机将大气样品吸入,各仪器的采样管均从这一采样管中分别采样,但总悬浮颗粒 物或可吸入尘应单独样。单独采样系指各监测仪器分别用采样泵采集大气样品。实际工 作中,多将这两种方式结合使用。 10.13子站内的仪器装备 10.1.4空气污染自动监测仪器 大气污染自动监测仪器是获得准确污染信息的关键设备,必须具备连续运转能力强、灵敏、 准确、可靠的特点。目前常用的监测仪器和方法有: 二氧化硫(S02):脉冲紫外荧光S02分析仪、库仑滴定仪、色谱法、溶液电导法。 氮氧化物(N0x):化学发光NOx分析仪、分光光度法、电化学法等。 一氧化碳(c0):非色散红外C0分析仪、色谱法等。 臭氧(03):紫外光度03分析仪、化学发光法等
3 10.1.3 子站内的仪器装备 监测项目 ① 气象参数：温度、湿度、风速、风向、大气压、太阳辐射等。 ② 污染监测项目 必测项目 : 二氧化硫 (SO 2 ) 、氮氧化物 (NOx) 、总悬浮颗粒物 (TSP) 或飘尘 (PM10) 、 一氧化碳 (CO) 加上五项气象参数（气温、湿度、大气压、风向、风速）。 选测项目 : 臭氧 (O 3 ) 、总碳氢化合物 (HC) 。 采样系统 采样系统可采用集中采样和单机分别采样两种方式。 集中采样 是在每一子站设一总采气 管，由引风机将大气样品吸入，各仪器的采样管均从这一采样管中分别采样，但总悬浮颗粒 物或可吸入尘应单独采样。 单独采样 系指各监测仪器分别用采样泵采集大气样品。实际工 作中，多将这两种方式结合使用。 10.1.3 子站内的仪器装备 10.1.4 空气污染自动监测仪器 大气污染自动监测仪器是获得准确污染信息的关键设备，必须具备连续运转能力强、灵敏、 准确、可靠的特点。目前常用的监测仪器和方法有： 二氧化硫 (SO 2 ) ：脉冲紫外荧光 SO 2 分析仪、库仑滴定仪、色谱法、溶液电导法。 氮氧化物 (NOx) ：化学发光 NOx 分析仪、分光光度法、电化学法等。 一氧化碳 (CO) ：非色散红外 CO 分析仪、色谱法等。 臭氧 (O 3 ) ：紫外光度 O 3 分析仪、化学发光法等
总碳氢化合物(HC):气相色谱仪(FID) 飘尘(PM10):B射线飘尘监测仪、光散射法。 总悬浮颗粒物(TSP):大容量采样TSP测定仪(非自动) 空气污染指数(API) 自习。 10.15气象观测仪器 10.1.6空气污染监测车 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 1021水污染连续自动监测系统的组成 由一个监测中心站、若干个固定监测站(子站)和信息数据传输系统组成。中心站任务 与大气自动连续监测系统中的中心站任务相同。各子站装备有采水设备、水质污染监测仪器 及附属设备,水文、气象参数测量仪器,微型计算机及无线电台。其主要任务是对设定的水 质参数进行连续或间断自动监测,并将测得的数据作必要处理;接受中心站的指令:将监测 数据作短期贮存,并按中心站的调令,通过无线电传输系统传递给中心站 10.22子站布设及监测项目 世界上许多国家都已经建立了以监测水质污染综合指标及某些特点项目为基础的水质 污染自动监测系统,简称AWMS或WQMS。即在一个水系或一个地区设置若干个装备有连 续自动监测仪器的监测站,各监测站的监测项目根据水源的主要用途及监测站的主要任务而 定。通常监测的项目有 一般指标:水温、pH、电导、氧化还原电位、溶解氧、浊度、悬浮物等。 水质的污染程度指标:BOD、COD、TOC、TOD、UV吸收等
4 总碳氢化合物 (HC) ：气相色谱仪 (FID) 。 飘尘 (PM10) ： β 射线飘尘监测仪、光散射法。 总悬浮颗粒物 (TSP) ：大容量采样 TSP 测定仪（非自动）。 空气污染指数（ API ） 自习。 10.1.5 气象观测仪器 10.1.6 空气污染监测车 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 。 10.2.1 水污染连续自动监测系统的组成 由一个监测中心站、若干个固定监测站（子站）和信息数据传输系统组成。中心站任务 与大气自动连续监测系统中的中心站任务相同。各子站装备有采水设备、水质污染监测仪器 及附属设备，水文、气象参数测量仪器，微型计算机及无线电台。其主要任务是对设定的水 质参数进行连续或间断自动监测，并将测得的数据作必要处理；接受中心站的指令；将监测 数据作短期贮存，并按中心站的调令，通过无线电传输系统传递给中心站。 10.2.2 子站布设及监测项目 世界上许多国家都已经建立了以监测水质污染综合指标及某些特点项目为基础的水质 污染自动监测系统，简称 AWMS 或 WQMS。即在一个水系或一个地区设置若干个装备有连 续自动监测仪器的监测站，各监测站的监测项目根据水源的主要用途及监测站的主要任务而 定。通常监测的项目有： 一般指标：水温、pH、电导、氧化还原电位、溶解氧、浊度、悬浮物等。 水质的污染程度指标：BOD、COD、TOC、TOD、UV 吸收等
水质的污染物:金属离子、氰化物、酚、农药等 水质的生物指标:大肠杆菌群数、细菌总数等。 水文气象参数:流量、流速、水深、潮级、风向、风速、气温、湿度、日照量、降雨量等 10.23水污染连续自动监测仪器 (1)连续采样装置由采样泵和60L的缓冲槽组成。采取不同浓度的水样常用潜水泵或采用 可随水涨落而保持浓度不变的浮动泵,用管连接至缓冲槽,连接管越短越好。 (2)水质连续自动监测一般指标系统 (3)COD监测仪和高锰酸盐指数监测仪 (4)BOD监测仪 近年来研制成的微生物膜式BOD快速测定仪,可在30min内完成一次测定。该仪器由 液体输送系统,传感器系统、信号测量系统及程序控制,数据处理系统等组成。 (5)TOC监测仪 TOC自动监测仪是根据非色散红外吸收法原理设计的,有单通道和双通道两种类型。 (6)TOD监测仪 TOD自动监测仪的工作原理如下图所示 (7)UV(紫外)吸收监测仪 对特定水域或废水,可根据其对紫外光的吸光度大小来反映被有机物污染的程度,并 与BOD、COD、TOC、TOD有较好的相关性。该方法操作简便,易于实现自动测定 (8)无机化合物监测仪 无机化合物如氨氮、氟化物、氰化物、金属离子等可用离子选择电极或比色法进行连 续或间歇自动测定 (9)清洗装置 现有方法主要有四种:一是超声波清洗:二是机械刷清洗;三是水喷射清洗:四是试剂 清洗 10.24水质监测船(车) 水质监测车(船)监测的主要项目有水温、pH、电导、溶解氧、氧化还原电位、浊度、 BOD、COD、TOC、硬度及化学污染物、金属、非金属、残留农药、有机物等。和60L的 缓冲槽组成。采取不同浓度的水样常用潜水泵或采用可随水涨落而保持浓度不变
5 水质的污染物：金属离子、氰化物、酚、农药等。 水质的生物指标：大肠杆菌群数、细菌总数等。 水文气象参数：流量、流速、水深、潮级、风向、风速、气温、湿度、日照量、降雨量等。 10.2.3 水污染连续自动监测仪器 （1）连续采样装置由采样泵和 60L 的缓冲槽组成。采取不同浓度的水样常用潜水泵或采用 可随水涨落而保持浓度不变的浮动泵，用管连接至缓冲槽，连接管越短越好。 （2）水质连续自动监测一般指标系统 （3）COD 监测仪和高锰酸盐指数监测仪 （4）BOD 监测仪 近年来研制成的微生物膜式 BOD 快速测定仪，可在 30min 内完成一次测定。该仪器由 液体输送系统，传感器系统、信号测量系统及程序控制，数据处理系统等组成。 （5）TOC 监测仪 TOC 自动监测仪是根据非色散红外吸收法原理设计的，有单通道和双通道两种类型。 （6）TOD 监测仪 TOD 自动监测仪的工作原理如下图所示。 （7）UV（紫外）吸收监测仪 对特定水域或废水，可根据其对紫外光的吸光度大小来反映被有机物污染的程度，并 与 BOD、COD、TOC、TOD 有较好的相关性。该方法操作简便，易于实现自动测定。 （8）无机化合物监测仪 无机化合物如氨氮、氟化物、氰化物、金属离子等可用离子选择电极或比色法进行连 续或间歇自动测定。 （9）清洗装置 现有方法主要有四种：一是超声波清洗；二是机械刷清洗；三是水喷射清洗；四是试剂 清洗。 10.2.4 水质监测船(车) 水质监测车（船）监测的主要项目有水温、pH、电导、溶解氧、氧化还原电位、浊度、 BOD、COD、TOC、硬度及化学污染物、金属、非金属、残留农药、有机物等。和 60L 的 缓冲槽组成。采取不同浓度的水样常用潜水泵或采用可随水涨落而保持浓度不变
10.3遥感监测技术 (RS)是遥远的感知。遥感监测技术是通过收集环境的电磁波信息对远离的环境目标进 行监测识别环境质量状况的技术。对环境进行遥感监测的主要方法:摄影、红外扫描、相关 光谱和激光雷达探测 ·10.3.1摄影遥感技术 10.3.2红外扫描遥感监测技术 ·10.3.3相关光谱遥测技术 10.34激光雷达遥测技术 10.3.5用3s技术研究全球环境问题 104简易监测方法
6 10.3 遥感监测技术 遥感(RS)是遥远的感知。遥感监测技术是通过收集环境的电磁波信息对远离的环境目标进 行监测识别环境质量状况的技术。对环境进行遥感监测的主要方法：摄影、红外扫描、相关 光谱和激光雷达探测。 •10.3.1 摄影遥感技术 •10.3.2 红外扫描遥感监测技术 •10.3.3 相关光谱遥测技术 •10.3.4 激光雷达遥测技术 •10.3.5 用 3S 技术研究全球环境问题 10.4 简易监测方法
教 研室意见院系部意 教研室主任签字 年月日 院(系、部)签字 年月日 教 务 教务处签字 见
7 教 研 室 意 见 教研室主任签字： 年 月 日 院 系 部 意 见 院（系、部）签字： 年 月 日 教 务 处 意 见 教务处签字：
年月
8 年 月 日