第七章环境自动监测系统优质PPT.ppt
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储设备。
(1)定时收集)定时收集各子站传来的监测数据和各子站传来的监测数据和信息信息
(2)处理储存这些数据,建立)处理储存这些数据,建立数据库数据库(3)向子站发布)向子站发布工作指令工作指令(4)管理子站的监测工作)管理子站的监测工作2)子站功能)子站功能有测定污染项目的自动监测仪、气象参有测定污染项目的自动监测仪、气象参数测量仪和环境微机和电台。
数测量仪和环境微机和电台。
(1)按预定项目进行监测)按预定项目进行监测
(2)按一定时间间隔采集和处理监测数据)按一定时间间隔采集和处理监测数据(3)显示打印和储存数据)显示打印和储存数据(4)接收工作接收工作指令,传送数据指令,传送数据3)信息传输系统功能)信息传输系统功能
(1)储存数据)储存数据
(2)传输数据)传输数据(3)按计算机预置方式进行分析)按计算机预置方式进行分析二监测项目和仪器二监测项目和仪器1.监测项目监测项目1)监测空气污染的子站监测项目分为两类:
)监测空气污染的子站监测项目分为两类:
(1)气象参数:
温度、湿度、大气压、风速、风向及日照量等。
)气象参数:
(2)污染参数:
)污染参数:
SO2NOxCOO3总烃总烃甲烷甲烷非甲烷烃等非甲烷烃等2)空气污染自动监测系统的子站的测点分为两类:
空气污染自动监测系统的子站的测点分为两类:
(1)I类测点:
监测数据要求存入国家环境数据库类测点:
监测数据要求存入国家环境数据库测点五大气象参数和表测点五大气象参数和表9-1中所列的污染参数中所列的污染参数
(2)II类测点:
监测数据由各省、市管理类测点:
监测数据由各省、市管理测定项目可根据具体情况确定测定项目可根据具体情况确定2监测仪器监测仪器1)仪器装备)仪器装备P451图图9-1空气污染连续自动监测系统子站内空气污染连续自动监测系统子站内仪器装备示意图仪器装备示意图2)监测仪器必须具有下列功能)监测仪器必须具有下列功能连续连续自动监测系统是在自动化监测仪器和自动监测系统是在自动化监测仪器和计算机相结合的基础上建立的。
计算机相结合的基础上建立的。
(1)连续自动化)连续自动化
(2)所测污染物的浓度以电信号大强度来表示)所测污染物的浓度以电信号大强度来表示(3)测定仪器响应速度要快,性能稳定。
)测定仪器响应速度要快,性能稳定。
(4)灵敏、准确、可靠等性能)灵敏、准确、可靠等性能三空气污染连续自动监测仪三空气污染连续自动监测仪1紫外荧光法测紫外荧光法测SO2原理:
原理:
当用波长当用波长当用波长当用波长190-230nm190-230nm脉冲紫外光照射空气样品时,脉冲紫外光照射空气样品时,脉冲紫外光照射空气样品时,脉冲紫外光照射空气样品时,则空气中则空气中则空气中则空气中SOSO22分子对其产生强烈吸收,被激发至激发态,即:
分子对其产生强烈吸收,被激发至激发态,即:
SOSO22+hv+hv11(220nm)SO(220nm)SO22激发态激发态激发态激发态SOSO22分子不稳定,瞬间返回基态,发射出分子不稳定,瞬间返回基态,发射出分子不稳定,瞬间返回基态,发射出分子不稳定,瞬间返回基态,发射出波峰为波峰为波峰为波峰为330nm330nm的荧光的荧光的荧光的荧光SOSO22SOSO22+hv+hv22(330nm)(330nm)当当当当SOSO22浓度较低,吸收光程很短时,发射的荧光强浓度较低,吸收光程很短时,发射的荧光强浓度较低,吸收光程很短时,发射的荧光强浓度较低,吸收光程很短时,发射的荧光强度和度和度和度和SOSO22浓度成正比。
浓度成正比。
F=K(SOF=K(SO22)测量荧光强度,并与标准气样发射的荧光强度比较,测量荧光强度,并与标准气样发射的荧光强度比较,测量荧光强度,并与标准气样发射的荧光强度比较,测量荧光强度,并与标准气样发射的荧光强度比较,即可得知空气中即可得知空气中即可得知空气中即可得知空气中SOSO22浓度。
浓度。
电导式电导式SO2监测仪监测仪原理:
用稀的用稀的过氧化氢水溶液过氧化氢水溶液吸收空气中的二氧吸收空气中的二氧化硫,并发生氧化反应:
化硫,并发生氧化反应:
SO2+H2O2H+SO32-SO32-+H2O2SO42-+H2O生成的硫酸根离子和氢离子,使吸收液生成的硫酸根离子和氢离子,使吸收液电导率增加,测量电导率的变化,可得知二电导率增加,测量电导率的变化,可得知二氧化硫的浓度氧化硫的浓度22化学发光法测化学发光法测化学发光法测化学发光法测NOxNOx原理:
化学发光反应是指某些化合物分子吸收化学能后,化学发光反应是指某些化合物分子吸收化学能后,化学发光反应是指某些化合物分子吸收化学能后,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,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。
这就是化学发光分析法。
1)1)测测测测NO:
NO+ONO:
NO+O33NONO22+O+O22NONO22NONO22+hv+hv该反应的发射光谱在该反应的发射光谱在该反应的发射光谱在该反应的发射光谱在600-3200nm600-3200nm范围内范围内范围内范围内.最大强度在最大强度在最大强度在最大强度在1200nm1200nm处。
处。
2)2)测测测测NONO22:
NONONONO如气样先通过装有炭钼(或炭金、炭钯)催化剂的催如气样先通过装有炭钼(或炭金、炭钯)催化剂的催如气样先通过装有炭钼(或炭金、炭钯)催化剂的催如气样先通过装有炭钼(或炭金、炭钯)催化剂的催化装置化装置化装置化装置2NO2NO22催化剂催化剂催化剂催化剂2NO+O2NO+O22可测得可测得可测得可测得NOxNOx总量总量总量总量I=KNOI=KNO3.紫外光度法测紫外光度法测O3原理:
基于基于基于基于OO33对对对对254nm254nm附近的紫外光有特征吸收,根据吸附近的紫外光有特征吸收,根据吸附近的紫外光有特征吸收,根据吸附近的紫外光有特征吸收,根据吸光度确定空气中光度确定空气中光度确定空气中光度确定空气中OO33的浓度。
的浓度。
测出透过空气样的光强测出透过空气样的光强测出透过空气样的光强测出透过空气样的光强II和透过背景气的光强和透过背景气的光强和透过背景气的光强和透过背景气的光强II00,根,根,根,根据据据据I/II/I00值算出空气样值算出空气样值算出空气样值算出空气样OO33的浓度。
连续或间歇自动测定空气中连续或间歇自动测定空气中连续或间歇自动测定空气中连续或间歇自动测定空气中OO33的仪器的仪器的仪器的仪器.紫外光度法紫外光度法紫外光度法紫外光度法OO33监测仪应用最广,其次是化学发光法监测仪应用最广,其次是化学发光法监测仪应用最广,其次是化学发光法监测仪应用最广,其次是化学发光法OO33监测仪。
监测仪。
化学发光法测化学发光法测O3:
基于基于基于基于OO33能与乙烯发生气相化学发光反应,能与乙烯发生气相化学发光反应,能与乙烯发生气相化学发光反应,能与乙烯发生气相化学发光反应,即气即气即气即气样中样中样中样中OO33与过量乙烯反应,生成激发态甲醛,而激发态甲醛与过量乙烯反应,生成激发态甲醛,而激发态甲醛与过量乙烯反应,生成激发态甲醛,而激发态甲醛与过量乙烯反应,生成激发态甲醛,而激发态甲醛分子瞬间返回基态,放出光量子,波长范围为分子瞬间返回基态,放出光量子,波长范围为分子瞬间返回基态,放出光量子,波长范围为分子瞬间返回基态,放出光量子,波长范围为300-6000300-6000nmnm峰值波长为峰值波长为峰值波长为峰值波长为435nm435nm,其发光强度与,其发光强度与,其发光强度与,其发光强度与OO33浓度呈线性关浓度呈线性关浓度呈线性关浓度呈线性关系。
系。
2O2O33+2H+2H22C=CHC=CH224HCHO4HCHO+O+O22HCHOHCHOHCHO+hvHCHO+hv=435nm=435nm非色散非色散红外线吸收法红外线吸收法测测CO原理:
基于基于CO对红外光具有选择性吸收对红外光具有选择性吸收(吸收峰在(吸收峰在4.5um附近),在一定浓度附近),在一定浓度范围内,其吸光度与范围内,其吸光度与CO浓度之间关系符浓度之间关系符合朗伯比尔定律,故可根据吸光度测定合朗伯比尔定律,故可根据吸光度测定CO的浓度。
5.气相色谱法测总烃气相色谱法测总烃原理:
基于氢火焰离子化检测器(原理:
基于氢火焰离子化检测器(FID)分别测定气样中的总烃和甲烷含量,两者之差分别测定气样中的总烃和甲烷含量,两者之差即为非甲烷烃含量。
即为非甲烷烃含量。
气相色谱仪中并联了两根色谱柱:
一根是不锈钢螺旋空柱,用于测定总烃;
另一根是填充另一根是填充GDX-502担体的不锈钢柱,担体的不锈钢柱,用于测定甲烷。
用于测定甲烷。
可吸入颗粒物的监测可吸入颗粒物的监测B射线吸收法射线吸收法BB射线测定法的原理基于物质对射线测定法的原理基于物质对射线测定法的原理基于物质对射线测定法的原理基于物质对BB射线的吸收作用。
射线的吸收作用。
当当当当BB射线通过被测物质后,射线强度衰减程度与所透过物质的质量射线通过被测物质后,射线强度衰减程度与所透过物质的质量射线通过被测物质后,射线强度衰减程度与所透过物质的质量射线通过被测物质后,射线强度衰减程度与所透过物质的质量有关,而与物质的物理、化学性质无关。
有关,而与物质的物理、化学性质无关。
它是通过测定清洁滤带(未采原理:
它是通过测定清洁滤带(未采PMPM1010)和采样滤)和采样滤)和采样滤)和采样滤带(已采带(已采带(已采带(已采PMPM1010)对)对)对)对BB射线吸收程度的差异来测定射线吸收程度的差异来测定射线吸收程度的差异来测定射线吸收程度的差异来测定PMPM1010量的。
量的。
因为采集空气的体积是已知的,故可得知空气中因为采集空气的体积是已知的,故可得知空气中因为采集空气的体积是已知的,故可得知空气中因为采集空气的体积是已知的,故可得知空气中PMPM1010浓度。
m=1/
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- 第七 环境 自动 监测 系统