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第八章第八章 在线自动监测系统在线自动监测系统第一节第一节 空气自动监测系统空气自动监测系统第二节第二节 水质自动监测系统水质自动监测系统第一节第一节 空气自动监测系统空气自动监测系统一、系统的组成及功能一、系统的组成及功能空气质量连续自动监测系统空气质量连续自动监测系统质量保证质量保证实验室实验室中心中心计算机室计算机室系统支持系统支持实验室实验室固定固定监测子站监测子站流动流动监测子站监测子站空气质量空气质量监测仪监测仪污染源污染源监测仪监测仪气象监测仪气象监测仪环境环境微机微机网络网络磁盘刻录磁盘刻录打印机打印机网络网络磁盘读出机磁盘读出机打印机打印机绘图机绘图机计计算算机机子站子站中心站中心站 二、子站内的仪器装备及要求二、子站内的仪器装备及要求 子站组成：子站组成：采样系统、校准系统、自动监测仪器、采样系统、校准系统、自动监测仪器、气象仪器、数据传输设备、及站房环境条件保证设气象仪器、数据传输设备、及站房环境条件保证设施（空调、除湿设备、稳压电源等）等。施（空调、除湿设备、稳压电源等）等。三、空气在线自动分析仪器的分析方法三、空气在线自动分析仪器的分析方法（一）（一）仪器选型仪器选型广泛应用的空气污染监测方法和自动监测仪器广泛应用的空气污染监测方法和自动监测仪器监测项目监测项目监测方法监测方法自动监测仪器自动监测仪器 SO2 NOxCOO3飘尘飘尘总烃总烃SO2、NOx、O3、C6H6等等紫外荧光法紫外荧光法化学发光法化学发光法非色散红外吸收法非色散红外吸收法紫外吸收法紫外吸收法射线吸收法射线吸收法气相色谱法（气相色谱法（FID）差分吸收光谱法差分吸收光谱法紫外荧光紫外荧光SO2自动监测仪自动监测仪脉冲紫外荧光脉冲紫外荧光SO2自动监测仪自动监测仪化学发光化学发光NOx自动监测仪自动监测仪相关红外吸收相关红外吸收CO自动监测仪自动监测仪非色散红外吸收非色散红外吸收CO自动监测仪自动监测仪紫外吸收紫外吸收O3自动监测仪自动监测仪射线吸收射线吸收TSP-PM2.5自动监测仪自动监测仪气相色谱总烃自动监测仪、气相色谱总烃自动监测仪、差分吸收光谱自动监测仪差分吸收光谱自动监测仪（二）（二）SO2自动监测仪自动监测仪1、紫外脉冲荧光、紫外脉冲荧光SO2自动监测仪自动监测仪SO2监测仪荧光计工作原理示意图监测仪荧光计工作原理示意图紫外荧光紫外荧光SO2监测仪气路系统示意图监测仪气路系统示意图2、电导式、电导式SO2自动监测仪自动监测仪电导式电导式SO2自动监测仪工作原理示意图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交流电压外，还可以采用下图所示的四电极法测量电路：电路：图图9.5 四电极法四电极法SO2监测仪工作原理监测仪工作原理（三）氮氧化物自动监测仪器（三）氮氧化物自动监测仪器化学发光法化学发光法NOx监测仪：监测仪：化学发光化学发光NOx监测仪工作原理示意图监测仪工作原理示意图（四）臭氧自动监测仪（四）臭氧自动监测仪 1、紫外光度法臭氧监测仪、紫外光度法臭氧监测仪单光路单光路型仪器型仪器紫外吸收式紫外吸收式O3分析仪工作原理示意图分析仪工作原理示意图双光路紫外光度法双光路紫外光度法O3监测仪工作原理示意图监测仪工作原理示意图双光双光路型路型仪器仪器2、化学发光法臭氧自动监测仪、化学发光法臭氧自动监测仪乙烯法乙烯法O3监测仪工作原理示意图监测仪工作原理示意图（五）一氧化碳自动监测仪器（五）一氧化碳自动监测仪器 1、非色散红外吸收法、非色散红外吸收法CO监测仪监测仪非色散红外吸收法非色散红外吸收法CO监测仪原理示意图监测仪原理示意图2、相关红外吸收、相关红外吸收CO监测仪监测仪相关红外吸收法相关红外吸收法CO监测仪工作原理示意图监测仪工作原理示意图（六）总烃自动监测仪（六）总烃自动监测仪总烃自动测定仪工作原理示意图总烃自动测定仪工作原理示意图（七）飘尘自动监测仪（七）飘尘自动监测仪射线可吸入颗粒物测定仪工作原理示意图射线可吸入颗粒物测定仪工作原理示意图（TSP、PM10、PM5、PM2.5）（八）差分吸收光谱（八）差分吸收光谱（DOAS）自动监测仪）自动监测仪 差分吸收光谱监测仪工作原理差分吸收光谱监测仪工作原理示意图示意图四、子站布设及监测项目四、子站布设及监测项目（一）子站数目和站位选址（一）子站数目和站位选址（参考大气监测）（参考大气监测）（二）监测项目（二）监测项目分两类：分两类：气象参数：气象参数：温度、湿度、大气压、风速、温度、湿度、大气压、风速、风向及日照量等。风向及日照量等。污染参数：污染参数：SO2、NOx、CO、IP、O3、THC（总碳氢化合物）、甲烷（总碳氢化合物）、甲烷烃、非甲烷烃等。烃、非甲烷烃等。监测站分为：监测站分为：类站点：测点数据进国家环境数据库类站点：测点数据进国家环境数据库 类站点：测点数据由省市管理类站点：测点数据由省市管理类点测定项目类点测定项目必测项目必测项目选测项目选测项目二氧化硫二氧化硫臭氧臭氧氮氧化物氮氧化物总碳氢化合物总碳氢化合物可吸入颗粒物或总悬浮颗粒物可吸入颗粒物或总悬浮颗粒物一氧化碳一氧化碳第二节第二节 水质自动监测系统水质自动监测系统一、系统的组成与功能一、系统的组成与功能系统：系统：一个中心监测站和若干个固定监测子站。一个中心监测站和若干个固定监测子站。设备：设备：采水设备、水质污染监测仪器及附属设备。采水设备、水质污染监测仪器及附属设备。自动监测站的布设：自动监测站的布设：参考水质监测参考水质监测二、水质自动监测的技术关键二、水质自动监测的技术关键1、采水单元：、采水单元：2、配水单元：、配水单元：3、分析单元：、分析单元：4、控制单元：、控制单元：5、子站站房及配套设施：、子站站房及配套设施：水泵、管路、供电及安装结构。水泵、管路、供电及安装结构。水样预处理装置、自动清洗装置、水样预处理装置、自动清洗装置、辅助部分。辅助部分。一系列水质自动分析和监测仪器。一系列水质自动分析和监测仪器。系统控制柜和控制软件，数据采系统控制柜和控制软件，数据采集、处理与存储及其应用软件，集、处理与存储及其应用软件，有线通讯和卫星通讯设备。有线通讯和卫星通讯设备。站房主体和配套设施。站房主体和配套设施。栈桥式固定自动监测站示意图栈桥式固定自动监测站示意图 连续自动监测水质一般指标系统示意图连续自动监测水质一般指标系统示意图三、地表水污染可自动监测的项目及方法三、地表水污染可自动监测的项目及方法项项 目目监监 测测 方方 法法常常规规指指标标水温水温pH电导率电导率浊度浊度溶解氧溶解氧铂电阻法或热敏电阻法铂电阻法或热敏电阻法电位法电位法(pH玻璃电极法玻璃电极法)电导电极法电导电极法光散射法光散射法隔膜电极法隔膜电极法(极谱或原电池型极谱或原电池型)综综合合指指标标化学需氧量化学需氧量(COD)高锰酸盐指数高锰酸盐指数总需氧量总需氧量(TOD)总有机碳总有机碳(TOC)生化需氧量生化需氧量(BOD)库仑滴定法或比色法库仑滴定法或比色法电位滴定法电位滴定法高温氧化高温氧化-氧化锆氧量仪法氧化锆氧量仪法燃烧氧化燃烧氧化-非色散红外吸收法或紫外催化氧化非色散红外吸收法或紫外催化氧化-非色散红外非色散红外吸收法吸收法微生物膜电极法微生物膜电极法单单项项污污染染指指标标总氮总氮总磷总磷氟离子氟离子氯离子氯离子氰离子氰离子氨氮氨氮六价铬六价铬苯酚苯酚密封燃烧氧化密封燃烧氧化-化学发光法化学发光法比色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离子选择电极法或膜浓缩-电导率法电导率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四、水污染连续自动监测仪器四、水污染连续自动监测仪器（一）（一）五项常规指标自动监测仪五项常规指标自动监测仪 水温自动测量原理示意图水温自动测量原理示意图1、水温自动监测仪、水温自动监测仪2、电导率监测仪器、电导率监测仪器电流法电导率仪工作原理示意图电流法电导率仪工作原理示意图3、pH监测仪监测仪pH连续自动测定原理示意图连续自动测定原理示意图4、溶解氧监测仪、溶解氧监测仪 溶解氧连续自动测定原理示意图溶解氧连续自动测定原理示意图5、浊度监测仪、浊度监测仪表面散射式浊度自动监测仪工作原理示意图表面散射式浊度自动监测仪工作原理示意图流动注射式高锰酸盐指数自动监测仪流动注射式高锰酸盐指数自动监测仪工作原理工作原理示意图示意图（二）（二）综合指标自动监测仪综合指标自动监测仪 1、高锰酸盐指数自动监测仪高锰酸盐指数自动监测仪2、化学需氧量（化学需氧量（COD）自动）自动监测仪监测仪程序式程序式COD自动监测仪测定流程示意图自动监测仪测定流程示意图3、总有机碳（、总有机碳（TOC）自动监测仪）自动监测仪 紫外照射紫外照射-非色散红外吸收非色散红外吸收TOC自动监测仪工作原理自动监测仪工作原理 4、紫外（紫外（UV）吸收自动监测仪）吸收自动监测仪 UV吸收自动监测仪工作原理吸收自动监测仪工作原理 1、总氮（、总氮（TN）自动监测仪）自动监测仪 2、总磷（、总磷（TP）自动监测仪）自动监测仪 光度式光度式TPTP自动监测仪工作原理自动监测仪工作原理（三）（三）单项污染指标自动监测仪单项污染指标自动监测仪 3、氨氮自动监测仪、氨氮自动监测仪 流动注射流动注射-光度式氨氮自动监测仪工作原理光度式氨氮自动监测仪工作原理 五、水质监测船五、水质监测船 水质污染监测船是一种水上流动的水质分析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、浮游生物等采实验室。一般装备有水体、底质、浮游生物等采样系统或工具。样系统或工具。第三节第三节 污染源连续自动监测系统污染源连续自动监测系统 一、一、水污染源连续自动监测系统水污染源连续自动监测系统（一）水污染源连续自动监测系统的组成（一）水污染源连续自动监测系统的组成 水污染源连续自动监测系统由流量计、自动采样器、污染物及相关参数自动监测仪、数据采集及传输设备等组成，是水污染源防治设施的组成部分。（二）废（污）水处理设施连续自动监测项目（二）废（污）水处理设施连续自动监测项目 图图9.30 污水处理设施中主要连续自动监测项目污水处理设施中主要连续自动监测项目（三）监测方法和监测仪器（三）监测方法和监测仪器 图图9.31 CEMSCEMS组成示意图组成示意图 二、二、烟气连续排放监测系统（烟气连续排放监测系统（CEMSCEMS）（一）（一）CEMSCEMS的组成及监测项目的组成及监测项目 图图9.32 9.32 双光程浊度仪双光程浊度仪 图图9.33 9.33 一种后散射烟尘监测仪一种后散射烟尘监测仪 测定原理测定原理 测定原测定原理理 （二）烟气参数的测量（二）烟气参数的测量（三）颗粒物（烟尘）自动监测仪（三）颗粒物（烟尘）自动监测仪 1.浊度法浊度法 2.光散射法光散射法 图图9.34 9.34 热热-湿采样系统流程示意图湿采样系统流程示意图（二）气态污染物的测定（二）气态污染物的测定 1.采样方式采样方式 2.监测仪器监测仪器图图9.35 9.35 冷凝冷凝-干燥采样系统后处理法流程示意图干燥采样系统后处理法流程示意图 第四节第四节 遥感监测遥感监测一、摄影遥感一、摄影遥感图图9.37 土壤、植物和水体对电磁波的反土壤、植物和水体对电磁波的反射能力示意图射能力示意图二、红外扫描遥感二、红外扫描遥感图图9.38 热红外扫描系统工作过程示意图热红外扫描系统工作过程示意图三、相关光谱遥感三、相关光谱遥感图图9.39 相关光谱法原理示相关光谱法原理示意图意图图图9.40 相关光谱遥测仪组件示相关光谱遥测仪组件示意图意图四、激光雷达遥感四、激光雷达遥感图图9.41 拉曼激光雷达系统示意图拉曼激光雷达系统示意图五、微波辐射遥测五、微波辐射遥测六、六、3S3S技术技术 3S3S技术：遥感系统（技术：遥感系统（RSRS）全球卫星定位系统（全球卫星定位系统（GPSGPS）地理信息系统（地理信息系统（GISGIS）第五节第五节 环境监测网络环境监测网络一、环境监测网络管理与组成一、环境监测网络管理与组成 我国环境监测网络由环境保护部会同资源我国环境监测网络由环境保护部会同资源管理、工业、交通、军队及公共事业等部门行管理、工业、交通、军队及公共事业等部门行政领导组成的国家环境监测网协调委员会负责政领导组成的国家环境监测网协调委员会负责行政领导，其主要职责是商议全国监测规划和行政领导，其主要职责是商议全国监测规划和重大决策问题。重大决策问题。全国环境监测网由国家环境监测网、各部门全国环境监测网由国家环境监测网、各部门环境监测网及各行政区域环境监测网组成。环境监测网及各行政区域环境监测网组成。二、国家空气质量监测网二、国家空气质量监测网图图9.42 国家空气质量监测网的组成国家空气质量监测网的组成 三、国家地表水质量监测网三、国家地表水质量监测网图图9.43 国家地表水环境质量监测网组成及监测断面国家地表水环境质量监测网组成及监测断面 四、其它国家环境质量监测网四、其它国家环境质量监测网五、污染源监测网五、污染源监测网图图9.44 国家地表水环境质量监测网组成及监测断面国家地表水环境质量监测网组成及监测断面 六、环境监测信息网六、环境监测信息网本本 章章 结结 束束谢谢 谢！谢！