6-1空气自动监测

六、空气和水质自动监测
（一）空气自动监测
一、填空题
1、环境空气自动监测原理通常可分为干法和湿法两大类，所谓干法即（______ ）原理，所谓湿法即（ _______ ）原理。

2、环境空气质量自动监测点周围应开阔，采样口水平线与周围建筑物高度的夹角应
不大于（ _______ ）度，周围无（_______ ）并避开树木及建筑物，采样口水平面应有（_______ ）度以上自由空间。

3、监测点采样高度一般为（________ ）米，以（_______ ）米为宜，自动测尘仪的采样口
与基础面有（ ______ ）米以上的相对高度，以减少扬尘的影响。

4、环境空气质量自动监测是指，在监测点位采用连续自动监测仪器对环境空气质量进
行连续的样品采集、（ _______ ）、（______ ）的过程。

5、自动监测仪器主要有点式监测仪器和开放式监测仪器，其中开放式监测仪器是指采
用从（ ______ ）发射光束经（_________ ）到（________ ）的方法测定该光束光程上平均空气污染物
浓度的仪器。

6、自动监测仪器性能审核是指对自动监测仪器进行（ _____ ）和（_______ ）的审核过
程。

7、自动监测系统采样管路，除PM10监测仪器单独采样外，其他多台仪器一般可共
用一套多支路集中采样装置进行样品采集。

总管内径选择在（______ ）之间，采样总管内的气流应保持（ ______ ）状态，采样气体在总管内的滞留时间应小（ _________ ）。

8、为了防止因室内外空气温度的差异而致使采样总管中水分在内壁（______ ）对监测
物质吸附，需要对总管和影响较大的管线外壁加装保温套或加热器，加热温度一般控制
在（ ______ ）。

9、在监测子站中，虽然PM10单独采样，但为防止颗粒物沉积于采样管管壁，采样
管应（ ______ ），并尽量（ ________ ）采样管长度。

10、站房供电建议采用（_______ ）供电，分相使用，站房监测仪器供电线路应（________ ）
走线。

11、站房应有防水、防潮措施，一般站房地层应离地面（或房顶）有（______ ）的距
离。

12、在使用渗透管取得标准气时，必须把渗透管放在恒温系统中平衡（______ ）小时,
若要配制一定浓度的标准气，只要改变（_____ ）的流量。

二、单项选择题
1、城市空气质量日报技术规定：空气质量状况级别只能根据（ _____ ）确定。

A首要污染物的分指数B平均污染指数
2、若某个城市人口为10 8 万人，其环境空气质量自动监测点的设置数应为()个。

A3 B4C5D6
3、紫外荧光法、DOAS法SO2分析仪响应时间应小于（）。

A2min B5m i n C8min
4、化学发光NOx仪,2 4h零点漂移允许误差为（）。

A ±2ppb B±5ppb C ±10ppb
5、 PM10 仪器采样流量偏差允许误差为（ _____________ ）。

A 5%设定流量/24h B
10%设定流量/24h
C
15%设定流量/24h 6、 集中采气管不得有急转弯或呈直角或锐角的弯曲，并应尽可能短最好不超过
）。

A3m
B5m
C15m
7、一般工业区和农村地区环境空气质量标准执行（ ___________ ）。

A 一级标准 B 二级标准 C 三级标准
8、《环境空气质量标准》（GB3095
— 1 9 9 6 ）中数据有效性规定，SO2
日
均有效值必须满足每日至少（ ________ ）的采样时间。

12、某城市SO2分指数为48,NO2分指数为36,PM 10分指数为57,则该 城市区域空气污染指数API 为（ __________ ）。

A48 B45
C57
D50 13、 空气质量监测子站站房内相对湿度应控制在（ ___________ ）以下。

A60% B70% C80% D90%
14、 站房内外应有良好的仪器接地和避雷装置，接地电阻应小于（ ______ ）。

A1 Q
B4 Q
C8 Q
D10 Q
15、 大气自动监测仪器检漏时首先应检查（ __________ ）。

A 流量控制器B
泵和仪器出 口连接处
C 仪器内部样气过滤器、反应室和流量计
D 外部管道和所有接头
16、 空气采样系统采样支管通常用聚四氟乙烯管， 使用过程中清洗频次规定为 （ _______ ）。

A 每季一次
B 每半年一次
C 一年一次
D 二年一次
17、 空气自动监测仪（SO2、NOX ）流量降低的主要原因是（
______ ）。

A 环境温度变化
B 房间湿度变大
C 污染浓度偏高
D 仪器气流阻塞
18、 监测仪器与支管接头连接的管线长度不能超过（ _____ ）,同时应避免空调机的出
风直接吹向采样总管和与仪器连接的支管线路。

A3m B2 m C5 m D4m
19、为防止灰尘落入监测分析仪器，应在监测仪器的采样入口与支管气路的结合部之间， 安装孔径不大于（ _______________ ）聚四氟乙烯过滤膜。

A3 ym B4 ^m C5 ym D6 ym
2 0、在不使用采样总管时，可直接用管线采样， 但是采样管线应选用不与被监测污染物
发生化学反应和不释放有干扰物质的材料，
采样气体滞留在采样管线内的时间应小于
A18h B12h 9、《环境空气质量标准》（G 值浓度标准为（ _______ ）。

3
A0.10mg/m 10、 国家标准修改后，NO2
A 0.04mg/m D 0.15 mg/m
11、 《环境空气质量
级年均值浓度标准为（ ____________________________ ）
A 0.08mg/m C20h
B 3 0 9 5 — 1 9 9 6 ）
B0.15mg/m
二级标准日均值浓度为 2
B0.08mg/m
标准》（GB3095
-。

3
B0.10mg/m 中规定的SO2 二级1h 均
C0.50 mg/m
、 ______ ）。

C0.12 mg/m 3 1 9 9 6 ）中规定的PM10二 C0.15 mg/m
（_____ ）。

AlOs B15s C2Os D25s
2 1、采样装置抽气风机排气口和监测仪器排气口的位置，应设置在靠近站房下部的墙壁上，排气口离站房内地面的距离应保持在（_____ ）以上。

AlOcm B2Ocm C25cm D3Ocm
22、在站房顶上设置用于固定气象传感器的气象杆或气象塔时，气象杆、塔与站房顶的垂
直高度应大于（ _______ ）,并且气象杆、塔和子站房的建筑结构应能经受1O 级以上的风
力（南方沿海地区应能经受12 级以上的风力）。

A lm
B 1.5m
C 2 m
D 3m
2 3、子站站房供电系统应配有电源过压、过载和漏电保护装置，电源电压波动不超过（）。

A22O V±1O% B22O V ±5% C2OO V±1O% D2OO V±5% 2 4、紫外荧光法SO2 分析仪响应时间应至少（）。

A小于3 min B小于1 Omin C小于5 min D小于6min
2 5、化学发光法NO2分析仪器的流量应该在标准流量的（______ ）范围以内。

A 5%
B 1O%
C 15%
D 2O%
2 6、采用化学发光法NO2分析仪将NO2转换为NO的转换效率要在（ _____ ）以上。

A9O% B95% C96% D99%
2 7、可吸入颗粒物自动监测仪的采样流量偏差一般在设定流量的（______ ）范围以内。

A5%/24h B15%/24h C1O%/24h
2 8、环境空气自动监测仪器断电应首先检查（_____ ）。

A电源接头、插头、保险丝和开关B内部是否有短路C内部电器是否失效
29、对完成预防性检修的仪器，应进行连续（ ______ ）的仪器运行考核，在确认仪器工作
正常后，仪器方可投入使用。

A 8h B16h C24h D4h
3O、皂膜流量计适于作为较低流量（ ____ ） L/min以下的质量流量控制器的流量追
踪标准。

A2 B5 C15 D1O
31、根据环境空气质量自动监测技术规范，对于使用开放光程监测分析仪器，应每
）个月进行1次单点检查（选择一个项目用满量程等效浓度1O%到2O%的标气），每年进行1次多点校准（等效浓度）。

A1 B2 C3 D4
3 2、自动监测仪器的零点漂移，漂移控制限如大于（______ ），监测数据则无效，仪器需
进行维修和校准。

A 1%/2 4h
B ±3%/2 4h
C 5%/24h
D ±7%/24h
三、多项选择题
1、环境空气质量自动监测系统是集（ _____ ）等综合而成的高、新系统工程。

A监测B电子C通讯D自动控制
2、下列污染物中，属于二次污染物的有（_________ ）。

ASO2 B臭氧CCO D硫酸气溶胶
3、下列气体中，属于温室气体的是（_______ ）。

ACO2 BNO2 CCH4 DN2O
4、下列属于环境空气质量功能区二类区的有：（______ ）。

A文化区B自然保护区C 商业交通居民混合区D—般工业区
5、现阶段应纳入空气污染指数计算的污染物项目有：（______ ）。

A —氧化碳
B 二氧化硫
C 二氧化氮
D 可吸入颗粒物
E 臭氧
6、空气质量状况为（_______ ）时，不影响居民的日常外出和正常活动。

A优B 良C轻微污染D轻度污染
7、空气自动监测仪器在长时间不间断运行中由于（ _____ ）的变化会产生仪器的零点、标点漂移及出现各种各样的故障。

A 电路B光路 C 气路
8、空气自动监测系统中，子站的集中采气管所用材料，可选用（ _____ ）管材。

A 不锈钢
B 聚四氟乙烯
C 玻璃
9、自动监测系统中常用的NO2自动分析方法有（_____________ ）。

A紫外荧光法B化学发光法 C 长光程D OAS 法
10、目前常用的PM10自动分析方法有（）。

A微量振荡天平法 B B射线法C长光程D OAS法
11、自动监测系统中常用的O3自动分析方法有O
A紫外光度法B非分冃攵红外法 C 长光程DOAS法
12、自动监测仪器的建档制度包括（）。

A新仪器开箱验收 B 仪器维修调校记录
C标准物质使用记录 D 相关标准曲线记录
13、一个城市的空气自动监测点位数应根据监测网络覆盖区域的
（）来确定。

A人口数量B城市规模
C污染物污染状况 D 经济建设发展和要求
14、监测点位选择应考虑的因素有。

A 人口布局
B 污染物污染状况
C 政府部门或居民要求
D 气象条件
15、目前常用的空气质量预报方法有（ _________ ）。

A 统计预报法
B 数值预报法
C 综合预报法
16、重点城市每日向中国环境监测总站上报的空气质量文件包括（_____________ ）。

A 空气质量日报数据文件
B 空气质量预报数据文件
C 气象及监测情况简要说明文件
17、多支路集中采样装置的制作材料，应选用不与被监测污染物发生化学反应和不释放
有干扰物质的材料。

一般以（ ________ ）等作为制作材料；对于只用于监测SO2和N Ox的采样总管，也可选用不锈钢材料。

A聚四氟乙烯 B 硼硅酸盐玻璃C塑料D铜管
18、采用差分吸收光谱法（DOAS法）的监测仪器分析项目主要有（）。

A NO2
B SO2
C O3
D CO
19、可吸入颗粒物自动监测仪平行性- 般在（）范围内。

A W±7%
B 410%
C 5 ^g/m3
D 10 ^g/m3
2 0、环境空气自动监测系统中风向的测定范围是（ _______ ）。

A0 °- 3 6 0 ° B 1。

〜3 5 9 ° C16 个方位D 3 2 个方位
2 1、用于校准CO的零气「般要求（）。

A NOx 浓度小于5pp b
B O3浓度小于1ppb
C不含HC D CO浓度小于10p pb
2 2、中心站与子站可采用（）或（）通讯方式。

数据传输速率应在（）
以上，误码率为10 「6以下。

A 有线
B 无线
C 2400b/s
D 4800b/s
2 3、连续监测出现下列哪些情况视为无效数据（___________ ）。

A 仪器在自动校准零/跨度期间，发现仪器零点漂移或跨度漂移超出漂移控制限，
应从发现超出控制限的时刻算起至恢复
B 在仪器校准零/跨度期间的数据
C 从停电或断电时起，至恢复供电后仪器完成预热为止时段内的任何数据
D 仪器在手动校准零/跨度期间，应从发现超出控制限时刻的前一天算起，到仪器
恢复到调节控制限。

2 4、监测仪器设备安装调试期间，应对监测仪器做（________ ）。

A 多点校准
B 零点校准
C 跨度校准
2 5、光度法自动监测仪器多点线性标定中，至少在（________ ）设置线性校准点。

A 5%
B 15%
C 45%
D 60%
E 75%
F 90%
2 6、多点动态稀释校准器中的质量流量控制器直接决定所配制气体是否准确，其流量传
递准确度应在（ ______ ）,校准曲线的相关系数要大于（___________ ）。

A 1.0%
B 1.5%
C 0.9995
D 0.9999
四、判断题（正确打，错误打）
1城镇规划中的居住区、商业交通居民混合区、文化区属于环境空气质量功能区的二类地
区。

（
2 可吸入颗粒物是指悬浮在空气中，空气动力学当量直径<100 um的颗粒物。

（）3环境空气质量清洁对照点应设置在远离监测区域的主导风向上风方位。

（）
4空气自动监测气象背景测量项目有风向、风速、温度、湿度、气压。

（）
5空气质量日报中每小时平均值为一次值，各污染物监测项目有不少于18 h算术平均值为有效日均值。

（）
6在空气连续采样或自动监测中，水能溶解二氧化硫、氮氧化物等气体，是一种干扰物质。

因此，为保证监测数据的准确可靠，可以采用浓硫酸直接作为吸湿剂等措施去
除水分。

（
7分析仪器的采样入口与支管气路的结合部之间必须安装孔径不大于10 um的聚四氟乙烯过滤膜。

（
8子站站房及气象杆、塔等设置避雷装置后，引入站房内的电源线、信号线、电话线不一定加装防感应雷击保护装置。

（
9通过点位验收认可的建城区范围内的清洁对照点，其监测结果可以参加全市均值统计并可纳入污染指数的计算。

（）
10污染指数的计算结果不保留小数，小数点后出现的数字按四舍五入的规则处理。

（）
11 API指数小于5 0 时，不选取首要污染物。

（）
12空气质量日报上报数据中，当监测项目日均值缺项时可不填写。

（）
13城市空气质量日报监测周期为2 4h, 重点城市向中国环境监测总站报送的空气质量日报数据统计周期起止时间为前日0:00 至当日0:00 （）
14城市空气质量日报中，空气污染指数API为10 1〜15 0 时，表示空气质量级别为川,空气质量状况为轻度污染。

（）
15新建成使用（含扩建、改造）单台容量>14 MW（20t/h）的锅炉，必须安装固定的连续监测烟气中烟尘、SO2 排放浓度的仪器。

（
16可以采用差分吸收光谱法（DOAS 法）作为0 3和CO的分析方法。

（）17开放光程监测仪器的发射光源和监测光束接收端应固定安装在站房外的基座上。

基座应建在金属构件上，应建在受环境变化影响不大的建筑物主承重混凝土结构。

( ) 18紫外吸收法0 3分析仪的零点漂移应在±5ppb/24h 以内。

()
19化学发光法NO2分析仪中把NO2转换为NO的装置为钼炉。

( )
2 0环境空气自动监测系统数据采集仪一般采用数字信号和模拟信号方式进行数据采集。

() 21环境空气自动监测仪器的工作环境温度最高不得超过30C 。

( ) 2 2 PM10 分析仪器校准膜重现性要求一般在<±2%标准值以内。

()
2 3环境空气自动监测系统多气体校准装置的稀释比率一般为1〜1 00或1〜1000。

()
24空气质量日报数据中应该填写点位名称和点位代码，其中不参与全市均值统计的清洁对照点的代码用小于50 的数字表示，参与全市均值统计的清洁对照点和其它监测点
位的代码用5 1〜9 9 9 之间的数字表示。

( ) 25 对于低浓度未检出结果和在监测分析仪器零点漂移技术指标范围内的负值，取监测
仪器最低检出限的1/2 数值，作为监测结果参加统计。

( ) 26每日气态污染物有不少于18 个有效小时平均值，可吸入颗粒物有不少于12 个有效小时平均值的算术平均值为有效日均值，日均值的统计时间段为北京时间前日8：00 至当日8：00。

( ) 27 针对性检修是指对出现故障的仪器设备进行针对性检查和维修。

每次针对性检修完成
后，根据检修内容和更换部件情况，对仪器进行校准。

( )
五、问答题
I.紫外荧光法测定大气中SO2的原理是什么？2．化学发光法测定大气中N02 的原理是什么？
3.空气自动监测系统仪器验收过程中单机测试主要包括哪些内容？
4.长光程DOAS 监测仪安装时对周围环境有何要求？
5.什么是空气污染指数？
6.建设污染源自动监控系统必须符合哪些要求？
7.简述环境空气质量自动监测系统的主要用途。

8.简述环境空气质量自动监测系统构成以及各部分的主要任务。

9.简述环境空气质量自动监测系统监测子站组成。

10.简述如何防止监测子站内采样管路发生结露，造成对监测物质的吸附？
II.简述紫外光度法测定03 的基本原理。

12.简述TEOM 微量振荡天平法测定PM10 的工作原理。

13.简述Beta 射线法测定PM10 的工作原理。

14.简述对新购SO2、NO2、O3 和CO 分析仪，进行零点漂移检查的方法。

15.简述在进行监测子站巡检时，应该进行哪些项目的检查。

六、计算与案例题
1自动监测仪实测SO2浓度值为0 .0 5 6 ppm, 请转化为标准状态下质量浓度。

2已知NO2 标准状况下浓度为0 .068mg/m3, 求换算成ppm 的浓度？
3空气质量自动监测系统测得的SO2、NO2和PM10 日均值
分另U 为0 .073mg/m3、0 095mg/m3、0.170 mg/m3,
问当日的首要污染物是什么？空气质量如何？
五、问答题
1 答：样气中的SO2吸收紫外灯发出的紫外线光后处于激发状态，当SO2分
子从激发态衰减返回基态时产生荧光，经光学滤波器选择，聚焦，再经光电倍增管放大，测定荧光强度，荧光强度与SO2浓度成正比，从而可求出空气中SO2的浓度。

2答：NO 与O3的化学发光反应生成激发态的NO2分子，在返回基态时放出与NO浓度成正比的光，用红敏光电倍增管接受此光即可测得NO浓度。

样气中
的NO2经钼炉转换成NO,再与O3反应后测得NOX浓度，两次测量值的差值（NOX —NO）即为NO2 浓度。

3答：空气自动监测系统仪器验收过程中单机测试主要内容包括：仪器流量测定、气路检查、零漂检查、多点校准和响应时间检查等。

4答：监测点安装长光程监测仪时应注意监测仪的高度与安装发射器的建筑物高度相近，距离在15 0〜5 0 0 m之间，中间无建筑物、树木等遮挡，不跨越交通要道，以减少杨尘及树绒毛等影响。

5答：空气污染指数（API ）是一种反映和评价空气质量的方法，就是将常规监测的几种空气污染物的浓度简化成为单一的概念性数值形式、并分级表征空气质量状况与空气污染的程度，其结果简明直观，使用方便，适用于表示城市的短期空气质
量状况和变化趋势。

6答：（1）自动监控设备中的相关仪器应当选用经国家环境保护总局指定的环境监
测仪器检测机构适用性检测合格的产品；
（2）数据采集和传输符合国家有关污染源在线自动监控（监测）系统数据传输和接口标准的技术规范；
（3）自动监控设备应安装在符合环境保护规范要求的排污口；
（4）按照国家有关环境监测技术规范，环境监测仪器的比对监测应当合格；
（5）自动监控设备与监控中心能够稳定联网；
（6）建立自动监控系统运行、使用、管理制度。

7答：（1）掌握区域环境空气质量状况，判断它是否符合国家短期和中长期环境质量标准；（2）掌握监测系统覆盖区域内空气污染最严重的地点和时间区域内人群暴露水平；（3）分析污染物排放源对空气质量的影响，评价环境治理效果，为环境管理和决策提供技术支持；（4）积累长期空气质量数据，掌握背景水平和发展趋势，为制定标准提供依据；（5）为进行空气污染预测预报工作、污染影响评价、空气扩散数据模式提供基础数据。

8答：环境空气质量自动监测系统是由监测子站、中心计算机室、质量保证实验室和系统支持实验室等四部分组成。

监测子站的主要任务：对环境空气质量和气象状况进行连续自动监测；采集、处理和存储监测数据；按中心计算机指令定时或随时向中心计算机传输监测数据和设
备工作状态信息。

中心计算机室的主要任务：通过有线或无线通讯设备收集各子站的监测数据和设
备工作状态信息，并对所收取得监测数据进行判别、检查和存储；对采集的监测数据进行统计处理、分析；对监测子站的监测仪器进行远程诊断和校准。

质量保证实验室的主要任务：对系统所用监测设备的标定、校准和审核；对检修后的仪器设备进行校准和主要技术指标的运行考核；系统有关监测质量控制措施的
制定和落实。

系统支持实验室的主要任务：根据仪器设备的运行要求，对系统仪器设备进行日常
保养、维护；及时对发生故障的仪器设备进行检修、更换。

输设备、子站计算机或数据采集仪以及站房环境条件保证设施(空调、除湿设备、稳压电源等)等组成。

10答：(1)需要对总管和影响较大的管线外壁加装保温套或加热器，加热温度一般控制在3 0C 〜5 0C ;(2 )在监测仪器管线与支管接头连接时，为防止结露水流和管壁气流波动的影响，应将管线与支管连接端伸向总管接近中心(或1/2) 的
位置，然后再做固定。

11答：该方法的原理是基于0 3分子内部电子的共振对紫外光(波长2 5 4 nm)的吸收，直接测定紫外光通过0 3时减弱程度就可计算出0 3的浓度。

紫外光照射
于一个交替地充满样气和零气的玻璃吸收池，光通过零气吸收池光强为10,通过样
气吸收池光强为1, 由朗伯比尔定律从光强的比率1/10 计算出03浓度。

12 答：该方法是在质量传感器内使用一个振荡空心锥形管，在空心锥形管振荡端上
安放可更换的滤膜，振荡频率取决于锥形管特性和质量。

当样气通过滤膜，其中的颗粒物沉积在滤膜上，滤膜质量变化导致振荡频率变化，通过测量振荡频率的变化计算出沉积在滤膜上颗粒物的质量，再根据采样现场的采样流量、环境温度、气压计算出该时段的颗粒物浓度。

13答：该方法工作原理可简述为，利用Beta 射线衰减量测试采样期间增加的颗粒物质量，环境空气由采样泵吸入采样管，经过滤膜后排出，颗粒物沉淀在采样
滤膜上，当Beta 线通过沉积着颗粒物的滤膜时射线能量衰减，通过衰减量的测定计算出颗粒物的浓度。

14 答：仪器开机后将零点校为零，仪器连续通零气工作2 4 h,用数据记录仪记
录其零漂数值，将最大值与考核指标比较。

15 答：(1) 检查子站的接地线路是否可靠，排风排气装置工作是否正常，标准气钢
瓶阀门是否漏气，标准气的消耗情况。

(2)检查采样和排气管路是否有漏气或堵塞现象，各仪器采样流量是否正常。

(3)检查监测仪器的运行状况和工作状态参数是否正常。

(4)对子站房周围的杂草和积水应及时清除，当周围树木生长超过规范规定的控
制限时，对采样或监测光束有影响的树枝应及时进行剪除。

(5)在经常出现强风暴雨的地区，应经常检查避雷设施是否可靠，子站房屋是否
有漏雨现象，气象杆和天线是否被刮坏，站房外围的其他设施是否有损坏或被
水淹，如遇到以上问题应及时处理，保证系统能安全运行。

(6)在冬、夏季节应注意子站房室内外温差，若温差较大使采样装置出现冷凝水，
应及时改变站房温度或对采样总管采取适当的控制措施，防止冷凝现象。

(7)检查监测仪器的采样入口与采样支路管线结合部之间安装的过滤膜的污染情况，若发现
过滤膜明显污染应及时更换。

五、计算与案例题
1 答案：转换系数= 64/22.4 = 2.8 6 0.0 5 6 X2.8 6 =
0.160 mg/m3
2答案：转换系数= 46/22. 4 = 2.05 0.068/2. 05 = 0.0
3 3ppm
3答案：SO2 ：11 = 50 +0.073 - 0.0 5 0 ) X ( 1 0 0 —50) /( 0.1 5 0 — 0.0 5 0 ) = 6 2
NO2 ：12 = 5 0 + ( 0.0 9 5 — 0.0 8 0 ) X ( 1 0 0 — 5 0 )/ ( 0.1 2 0 — 0.0 8 0 ) = 6 9
PM10 ：I3 = 1 0 0 + ( 0.1 7 0 - 0.1 5 0 ) X( 2 0 0 —10 0)/(0.350 — 0.1 5 0 ) = 1 1 0 当日的首要污染物是PM10, 属轻微污染。