现代环境监测技术专题优秀课件
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现代环境监测技术
许多新技术在环境监测中已得到应用，如气相色谱－质谱联用仪(GC-
MS）, 高效液相色谱－质谱联用仪（HPLC-MS），气相色谱－富里叶红外光谱
仪（ GC-FTIR）,电感耦合等离子体－发射光谱法（ICP-AES），流动注射分析
法（FIA)，酶免疫检测（EIA）。
遥感（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）三S技术在
实验七、SO2测定Leabharlann •实验八、NOx测定
•
实验九、矿物油类测定
•
实验十、土壤中重金属测定
•
实验十一、气相色谱
•
实验十二、实验考察
•
现代环境监测技术
第一章 绪 论
•第一节 环境监测的概念和基本职能 • 一、环境监测定义
• 二、环境监测过程 • 三、环境监测和环境分析的区别 • 四、环境监测的三种基本职能
•
•
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现代环境监测技术
•作业
书 P17 3、6、8
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现代环境监测技术
一、基本概念
•1、环境 •2、监测（监视、测定、监控等）
• 环境监测是环境科学的一个重要分支学科。
• 环境科学包括：环境化学、环境物理学、环境地学、环境工程 学、环境医学、环境管理学、环境经济学、环境法学等。环境监测 是所有这些环境科学分支学科的基础。
•第二节 环境监测的目的和分类
• 一、环境监测的目的 • 二、环境监测的分类
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现代环境监测技术
•第三节 环境监测的特点、现状与发展
•
一、 环境监测的特点
• 二、 环境监测的现状与发展
• 三、优先污染物和优先监测
• 四、中国环境优先污染物黑名单
现代环境监测技术专题.ppt
经典极谱法是以滴汞电极为工作电极，饱 和甘汞电极为参比电极，在两电极间施加直 流电压，然后测量在一定外加电压时通过电 解池的电流，绘制电流-电压关系曲线
8. 超临界流体萃取法（SFE）
超临界流体萃取法（Supercritical Fluid Extraction）是利用超临界流体的溶解能力和高扩散 性能发展而来的萃取技术。
9. 微波消解（MD）和微波辅助萃取法 （MAE）
微波消解（Microwave Digestion）和微波辅助 萃取法（Microwave-Assisted Extraction）是利 用微波耦合的原理对介电常数大的物质快速加热来完 成消解或加速溶出的方法。
（4）原子吸收光谱法
原子吸收光谱法又称原子吸收分光光度法。它是 一种测量基态原子对其特征谱线的吸收程度而进行 定量分析的方法。其原理是：试样中待测元素的化 合物在高温下被解离成基态原子，光源发出的特征 谱线通过原子蒸气时，被蒸气中待测元素的基态原 子吸收
原子吸收光谱法具有灵敏度高、干扰小、操作简便、 迅速等特点。可测定70多种元素，是环境中痕量金 属污染物测定的主要方法
% 1~100 0.01~1 10-4~0.01 10-6~10-4 < 10-6
含量
μg/g 104~106 100~104 1~100 0.01~1 < 0.01
7.1.2 超痕量分析中常用的前处理方法
1. 液-液萃取法（LLE）
液-液萃取法是一种传统经典的提取方法。它是 利用相似相溶原理，选择一种极性接近于待测组分 的溶剂，把待测组分从水溶液中萃取出来。常用的 萃取溶剂有正己烷、苯、乙醚、乙酸乙酯、二氯甲 烷等
第一节 第二节 第三节 第四节
超痕量分析技术 自动监测与遥感技术 环境应急监测 生态监测
8. 超临界流体萃取法（SFE）
超临界流体萃取法（Supercritical Fluid Extraction）是利用超临界流体的溶解能力和高扩散 性能发展而来的萃取技术。
9. 微波消解（MD）和微波辅助萃取法 （MAE）
微波消解（Microwave Digestion）和微波辅助 萃取法（Microwave-Assisted Extraction）是利 用微波耦合的原理对介电常数大的物质快速加热来完 成消解或加速溶出的方法。
（4）原子吸收光谱法
原子吸收光谱法又称原子吸收分光光度法。它是 一种测量基态原子对其特征谱线的吸收程度而进行 定量分析的方法。其原理是：试样中待测元素的化 合物在高温下被解离成基态原子，光源发出的特征 谱线通过原子蒸气时，被蒸气中待测元素的基态原 子吸收
原子吸收光谱法具有灵敏度高、干扰小、操作简便、 迅速等特点。可测定70多种元素，是环境中痕量金 属污染物测定的主要方法
% 1~100 0.01~1 10-4~0.01 10-6~10-4 < 10-6
含量
μg/g 104~106 100~104 1~100 0.01~1 < 0.01
7.1.2 超痕量分析中常用的前处理方法
1. 液-液萃取法（LLE）
液-液萃取法是一种传统经典的提取方法。它是 利用相似相溶原理，选择一种极性接近于待测组分 的溶剂，把待测组分从水溶液中萃取出来。常用的 萃取溶剂有正己烷、苯、乙醚、乙酸乙酯、二氯甲 烷等
第一节 第二节 第三节 第四节
超痕量分析技术 自动监测与遥感技术 环境应急监测 生态监测
环境监测.ppt课件
试验条件选择
每一种浓度的试验溶液为一组，每组至少10尾鱼 试验容器用容积约10L的玻璃缸，保证每升水中鱼 重不超过2g。
试验溶液的温度要适宜，对冷水鱼为12～28℃， 对温水鱼为20～28℃。同一试验中，温度变化为 ±2℃。
试验溶液中不能含大量耗氧物质，要保证有足够 的溶解氧，对于冷水鱼不少于5mg/L，对于温水鱼 不少于4mg/L。
（三）PFU微型生物群落监测法
PFU法是以聚氨酯泡沫塑料块（PFU）作为人工 基质沉入水体中，经一定时间后，水体中大部分微型 生物种类均可群集到PFU内，达到种数平衡，通过观 察和测定该群落结构与功能的各种参数来评价水质状 况。
根据水环境条件确定采样时间，一般在静水中采 样约需四周，在流水中采样约需两周；采样结束后， 带回实验室，把PFU中的水全部挤于烧杯内，用显微 镜进行微型生物种类观察和活体计数。
（三）其他生物测试法
1.水生植物生产力的测定
水生植物中叶绿素含量、光合作用能力、固氮能 力等指标的变化。
2.致诱变物质监测
其检测方法有：
微核测定 艾姆斯（Ames）试验 染色体畸变试验
三、细菌学检验法
1. 卫生学质量的判断 在实际工作中，经常以检验细菌总数，特别是 检验作为粪便污染的指示细菌，如总大肠菌群、粪 大肠菌群、粪链球菌、肠道病毒等，来间接判断水 的卫生学质量。 2. 利用细菌的新陈代谢能力检测废水毒性：
湖泊（水库）：入湖（库）区、中心区、出口 区、最深水区、清洁区等处设监测断面。
生物监测主要方法
一、生物群落监测方法 二、生物测试法 三、细菌学检验法
一、生物群落监测方法
生物群落监测中的对象： 生生物未，受这污是染长的期环自境浮然水游发体生展中物的生结活浮动角果着游物类，多生 、 和也种物 轮 桡是多（ 虫 足生样、 类原态的枝生）系水 统保持相对平衡的标志。当水体浮受游到生污物染－后藻，类水 水生自消污生然亡染物生，指的 态 抗示群 平 性生落 衡 生物结 系 物构统旺着的和被盛底各生个破生栖种生体坏长动基物数，，物质－量最群－表附就终落面栖着上息会结结于的在发果构长有水生 是 单期机体变 敏 一浸体底化 感 ，没群部水， 生 这落淤中。泥使 物 是 生物群落监测法的理内、论石依块据或。数将发生改变。因此，利用微型生物在PFU 上的群集过程中3个参数的变化，可以评价水质和监 测水污染。
现代环境监测技术环境仪器分析PPT课件
⑷要尽量采用国内外新技术、新方法。
3.2 加强监测仪器设备管理、完善仪器设备配置
3.3 开展监测质量保证、加强技术培训
建立环境监测质量保证体系；开展计量认证工作； 加强技术人员的培训与考核；不断提高科学监测水平；
完善监测网络、实现监测信息网络化管理。
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第二章 原子吸收分光光度法
2.1 基本原理 2.2 原子吸收分光光度计 2.3 测定条件的选择 2.4 定量分析方法 2.5 灵敏度及检出极限 2.6 原子吸收光谱法在环境监测中的应用
第六章 色谱分析法理论基础
6.1 色谱法理论基础
➢ 色谱法的基本原理、分类及流程 ➢ 色谱图及色谱基本参数 ➢ 色谱法基本理论
6.2 分离条件的选择
➢ 色谱柱 ➢ 担体 ➢ 固定液及配比 ➢ 柱温 ➢ 载气及流速 ➢ 进样
第七章 气相色谱分析法
7.1 气相色谱仪
7.2 定性分析法
➢ 保留值定性
环境仪器分析
第一章 概述 第二章 原子吸收分光光度法 第三章 原子荧光光谱法 第四章 荧光及磷光光谱法 第五章 化学发光监测技术 第六章 色谱分析法理论基础 第七章 气相色谱分析法 第八章 高效液相色谱分析法
环境监测技术意义和作用
第 一
环境监测的内容与类型
章
概
环境监测技术现状与对策
述
环境监测新技术开发
§1 环境监测技术意义和作用
1.1 环境监测技术意义
环境监测技术是环境污染控制的眼睛，是环境管理的 “耳目”和“哨兵”，是研究环境质量变化趋势的重要手段， 是环境保护的基础。
※环境监测为环境管理服务要求遵循一定的原则
1.2 环境监测技术的作用
及时准确、全面地反映环境质量和污染源现状及发展趋 势，为环境管理、规划和污染防治提供依据。
3.2 加强监测仪器设备管理、完善仪器设备配置
3.3 开展监测质量保证、加强技术培训
建立环境监测质量保证体系；开展计量认证工作； 加强技术人员的培训与考核；不断提高科学监测水平；
完善监测网络、实现监测信息网络化管理。
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第二章 原子吸收分光光度法
2.1 基本原理 2.2 原子吸收分光光度计 2.3 测定条件的选择 2.4 定量分析方法 2.5 灵敏度及检出极限 2.6 原子吸收光谱法在环境监测中的应用
第六章 色谱分析法理论基础
6.1 色谱法理论基础
➢ 色谱法的基本原理、分类及流程 ➢ 色谱图及色谱基本参数 ➢ 色谱法基本理论
6.2 分离条件的选择
➢ 色谱柱 ➢ 担体 ➢ 固定液及配比 ➢ 柱温 ➢ 载气及流速 ➢ 进样
第七章 气相色谱分析法
7.1 气相色谱仪
7.2 定性分析法
➢ 保留值定性
环境仪器分析
第一章 概述 第二章 原子吸收分光光度法 第三章 原子荧光光谱法 第四章 荧光及磷光光谱法 第五章 化学发光监测技术 第六章 色谱分析法理论基础 第七章 气相色谱分析法 第八章 高效液相色谱分析法
环境监测技术意义和作用
第 一
环境监测的内容与类型
章
概
环境监测技术现状与对策
述
环境监测新技术开发
§1 环境监测技术意义和作用
1.1 环境监测技术意义
环境监测技术是环境污染控制的眼睛，是环境管理的 “耳目”和“哨兵”，是研究环境质量变化趋势的重要手段， 是环境保护的基础。
※环境监测为环境管理服务要求遵循一定的原则
1.2 环境监测技术的作用
及时准确、全面地反映环境质量和污染源现状及发展趋 势，为环境管理、规划和污染防治提供依据。
环境监测及分析ppt课件
五十年代，发达国家环境污染事故不断 发生，政府部门不得不有目的地组织技 术人员进行调查监测。这个时期地环境 监测工作的特点是以污染事故调查为主。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1.1 环境监测技术的历史
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1.2.1.1分析仪器的发展
中型仪器：原子吸收光谱仪（AAS）， 原子荧光光谱仪（AFS），气相色谱仪 (GC),高效液相色谱仪（HPLC），离子 色谱仪（IC），紫外－可见分光光度计 （UV－Vis）以及极色谱仪（POLAR）
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1.1 环境监测技术的历史
我国的环境监测工作历史：
起步于七十年代中期，各省市相继建立环境监测 站
在“六五”和“七五”期间，环境监测站有了一 个大发展
在“七五”和“八五”期间，我国的环境监测工 作日趋成熟，制定了监测工作的基本方针，在管 理上提出了“五化”目标等，初步形成了以环境 监测为核心的监测网络，制定了同意的监测技术 规范，建立了数百项分析方法，开展了实验室的 质量保证和质量控制工作
我国的环境监测工作较发达国家起步晚，但 是反站很快，已具备了组织机构网络化和监 测反系技术体系化的雏形
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1.2环境监测分析仪器和 技术的现状与发展
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1.1 环境监测技术的历史
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1.2.1.1分析仪器的发展
中型仪器：原子吸收光谱仪（AAS）， 原子荧光光谱仪（AFS），气相色谱仪 (GC),高效液相色谱仪（HPLC），离子 色谱仪（IC），紫外－可见分光光度计 （UV－Vis）以及极色谱仪（POLAR）
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1.1 环境监测技术的历史
我国的环境监测工作历史：
起步于七十年代中期，各省市相继建立环境监测 站
在“六五”和“七五”期间，环境监测站有了一 个大发展
在“七五”和“八五”期间，我国的环境监测工 作日趋成熟，制定了监测工作的基本方针，在管 理上提出了“五化”目标等，初步形成了以环境 监测为核心的监测网络，制定了同意的监测技术 规范，建立了数百项分析方法，开展了实验室的 质量保证和质量控制工作
我国的环境监测工作较发达国家起步晚，但 是反站很快，已具备了组织机构网络化和监 测反系技术体系化的雏形
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1.2环境监测分析仪器和 技术的现状与发展
环境监测实用培训讲义(ppt 27页)
七、未列入标准的物质最高允许浓度的估算
（一）参考国外标准 （二）从公式估算 （三）直接做毒理试验再估算
常用环境保护法律法规见附件: 环境保护常用法律法规及标准
本章结束 谢 谢！
（二）保护农作物的大气污染物最高允 许浓度标准（GB9137—88）
（三）锅炉大气污染物排放标准 （GB13271—2001）
六、固体废物控制标准
农用污泥中污染物控制标准（GB4284—84） 农用粉煤灰中污染物控制标准 （GB8173—87） 农药安全使用标准（GB4285—84） 城镇垃圾农用控制标准（GB8172—87） 有色金属工业固体废物控制标准（GB5085—85） 建材工业废渣放射性限制标准（GB6763—86）
标准将排放的污染物按其性质及控制方式分为 二类： 第一类污染物是指能在环境或动植物内蓄积， 对人体健康产生长远不良影响者。 第二类污染物指长远影响小于第一类的污染 物质。
（四）回用水标准
再生水回用景观水体的水质标准 （CJ/T95—2000）
中华人民共和国生活杂用水水质标准 （CJ25.1—89）
三、监测技术概述
（一）化学、物理技术 重量法 、容量分析 、仪器分析
（二）生物技术 （三）监测技术的发展
四、环境优先污染物和优先监测
环境监测的要求 准确可靠 快速灵敏 选择性好
经过优先选择的污染物称为环境优先污染物， 简称为优先污染物（priority pollutants）
环境监测的对象包括：反映环境质量变化的各种 自然因素；对人类活动与环境有影响的各种人为 因素；对环境造成污染危害的各种成分。
第一节 环境监测的目的和分类 第二节 环境监测特点和监测技术概述 第三节 环境标准
现代环境监测技术-第三章采样技术 PPT幻灯片
27
• 断面位置应该避开死水区，回水区，排污 口处，尽量选择顺直河段、河床稳定、水 流平稳、水面宽阔、无急流、无浅滩处。
28
2. 监测断面和采样点的设置 为评价完整江河水系的水质，需要设置背景断面、 对照断面、控制断面和削减断面；对于某一河段，只 需设置对照、控制和削减（或过境）三种断面。
(1)背景断面：设在基本上未受人类活动影响的河段，用于 评价一完整水系污染程度。
8
（一）地表水监测项目
水温、pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需 氧量、五日生化需氧量、氨氮、总氮（湖、库）、总 磷、铜、锌、硒、砷、汞、镉、铅、铬（六价）、氟 化物、氰化物、硫化物、挥发酚、石油类、阴离子表 面活性剂、粪大肠菌群。
9
（二）生活饮用水监测项目
常规检验项目： 肉眼可见物、色、嗅和味、浑浊度、pH、总硬 度、铝、铁、锰、铜、锌、挥发酚类、阴离子合成 洗涤剂、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体、耗氧量、 砷、镉、铬（六价）、氰化物、氟化物、铅、汞、 硒、硝酸盐、氯仿、四氯化碳、细菌总数、总大肠 菌群、粪大肠菌群、游离余氯、总α放射性、总β放 射性。
19
水文、气候、地质和地貌资料
20
21
（2）水体沿岸城市分布、工业布局、污染源 及其排污情况、城市给排水情况等。
22
（3）水体沿岸的资源现状和水资源的用途； 饮用水源分布和重点水源保护区；水体流域 土地功能及近期使用计划等。
23
（4）历年水质监测资料。
24
（二）监测断面和采样点的设置
25
水质监测方案的制定
15
监测方案设计
监测目的 基础资料的收集 监测项目 监测网点 采样技术 分析测定技术 提出监测报告要 证
16
采样技术 采样时间、采样频率 采样方法 样品的保存与运输
• 断面位置应该避开死水区，回水区，排污 口处，尽量选择顺直河段、河床稳定、水 流平稳、水面宽阔、无急流、无浅滩处。
28
2. 监测断面和采样点的设置 为评价完整江河水系的水质，需要设置背景断面、 对照断面、控制断面和削减断面；对于某一河段，只 需设置对照、控制和削减（或过境）三种断面。
(1)背景断面：设在基本上未受人类活动影响的河段，用于 评价一完整水系污染程度。
8
（一）地表水监测项目
水温、pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需 氧量、五日生化需氧量、氨氮、总氮（湖、库）、总 磷、铜、锌、硒、砷、汞、镉、铅、铬（六价）、氟 化物、氰化物、硫化物、挥发酚、石油类、阴离子表 面活性剂、粪大肠菌群。
9
（二）生活饮用水监测项目
常规检验项目： 肉眼可见物、色、嗅和味、浑浊度、pH、总硬 度、铝、铁、锰、铜、锌、挥发酚类、阴离子合成 洗涤剂、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体、耗氧量、 砷、镉、铬（六价）、氰化物、氟化物、铅、汞、 硒、硝酸盐、氯仿、四氯化碳、细菌总数、总大肠 菌群、粪大肠菌群、游离余氯、总α放射性、总β放 射性。
19
水文、气候、地质和地貌资料
20
21
（2）水体沿岸城市分布、工业布局、污染源 及其排污情况、城市给排水情况等。
22
（3）水体沿岸的资源现状和水资源的用途； 饮用水源分布和重点水源保护区；水体流域 土地功能及近期使用计划等。
23
（4）历年水质监测资料。
24
（二）监测断面和采样点的设置
25
水质监测方案的制定
15
监测方案设计
监测目的 基础资料的收集 监测项目 监测网点 采样技术 分析测定技术 提出监测报告要 证
16
采样技术 采样时间、采样频率 采样方法 样品的保存与运输
环境监测 688页的PPT课件
目就是样本容量。
3、算术平均值
x 为任一样本的平均值， x=（x1+x2+x3+……+xn)/n
19
4、标准偏差
总体标准偏差： 样本的标准偏差：
5、相对标准偏差
单次测定结果的相对标准偏差（RSD），又 s 称变异系数（CV)= 100 % X
20
五、可疑值的取舍
1、4 d检验法 2、Q检验法（狄克逊检验法） 3、T检验法（格鲁勃斯检验法）
24
一、空白试验
空白试验值是以水代替实际样品，并完全按照实际的 分析程序操作后仪器的响应值。 空白试验值的大小及其重现性在很大程度上反映一个 环境监测实验室及其分析人员的水平。 控制方法：常规分析中，每次测定两份空白试验平行 样，其相对偏差一般不大于 50% ，取其平均值作为同 批试样测定结果的空白校正值。
14
二、精密度与偏差
多次测定的平均值代替真值 精密度：同一测量中多次平行测定之间的符合程度。 偏差：各个测定结果与算术平均值之差。
s 绝对偏差=测得数值-算术平均值 100 % X 相对偏差=绝对偏差/平均值*100% 平均偏差=Σ |X-X平均|/n 相对平均偏差
标准偏差、相对标准偏差:
22
六、随机误差的正态分布
两组精密度不同的测量值的正态分布
23
§8-4 实验室内部质量控制
实验室内部质量控制：是实验室自我控制质量的常 规程序，它反映分析质量稳定性如何，及时发现异 常情况并采取相应措施。 内部质量控制包括：空白实验、标准曲线的核查、 仪器设备的定期标定、平行样分析、加标样分析、 密码样品分析，编制质量控制图等。
环境监测.ppt课件
流进行了调查，总结出指数与水样污染程度的关系如下：
d值＜1.0：严重污染; 值d 1.0～3.0：中等污染； 值d＞3.0：清洁
3.硅藻生物指数
硅藻指数= 2AB2C100 ABC
式中：A——不耐污染藻类的种类数； B——广谱性藻类的种类数； C——仅在污染水域才出现的藻类种类数。
硅藻指数0～50为多污带；硅藻指数50～100为 α-中污带；硅藻指数100～150为β-中污带；硅藻 指数150～200为轻污带。
环境监测课件.ppt
生物监测的定义和方法
生物监测方法： 1利. 生用态生（物群的落组生分态、和个个体体、生种态群）或监群测 落 从 评对 生 价234环 物 提... 生 生 生境 学 供物 物 物的 依污测的体角据染试生内度，或理污(毒，称环、染性为为境生物测环生变化残定境物化指留、质监所标量致量测产测测突的。生定定变监的测测反定和应)，
人食用这些水中生物后富集1000万倍。
第一节 水环境污染生物监测 第二节 空气污染生物监测 第三节 生物污染监测 第四节 生态监测
第一节 水环境污染生物监测
主要内容：水环境污染的生物监测的意义；生物群落监
测方法；生物测度法；细菌学检验法。（注：细菌学检验法在 这里简要介绍，主要放在污染控制微生物学课程中介绍）
（二）污水生物系统法
将受有机物污染的河流按照污染程度和自净过 程，自上游向下游划分为四个相互连续的河段，即 多污带段、α-中污带段、β-中污带段和寡污带段， 每个带都有自己的物理、化学和生物学特征。根据 这些特征进行判断。
表6.1为污水系统的部分生物学、化学特征。
表6.1 污水系统的部分生物学、化学特征
式中：A、B——分别为敏感底栖动物种类数和耐污底栖动物 种类数。
石大环境监测课件第10章 现代环境监测技术
（二）二氧化硫监测仪器
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
（三）氮氧化物监测仪
（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。
（二）监测项目
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。
①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；
②定时收集各子站的监测数据，并进行数据处理和统计检验； ③打印各种报表，绘制污染分布图； ④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； ⑤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 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
10.1.1 系统的组成及功能
（1）监测中心站的主要功能：
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
（三）氮氧化物监测仪
（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。
（二）监测项目
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。
①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；
②定时收集各子站的监测数据，并进行数据处理和统计检验； ③打印各种报表，绘制污染分布图； ④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； ⑤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 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
10.1.1 系统的组成及功能
（1）监测中心站的主要功能：
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现代环境监测技术 专题
第一节 第二节 第三节 第四节
超痕量分析技术 自动监测与遥感技术 环境应急监测 生态监测
7.1 超痕量分析技术
7.1.1 超痕量分析概述
在实验室分析样品时，常以样品用量的多 少，分常量分析技术、半微量分析技术、微量 分析技术和超微量分析技术。具体划分见表71-1。
表7-1-1 样品用量分析技术分类
6. 超声提取法（Ultrasonic Extraction）
超声提取法简单快速，但有可能提取不完全。必 须进行方法验证，提供方法空白值、加标回收率 、替代物回收率等质控数据，以说明得到的数据 结果的可信度
7. 压力液体萃取法（PLE）和亚临界水萃取 法（SWE）
压力液体萃取法也被称为加速溶剂萃取法（ ASE）（Accelerated Solvent Extraction）， 是在提高压力和增加温度的条件下，用萃取溶剂 将固体中的目标化合物提取出来。它能大大加快 萃取过程又明显减少溶剂的使用量
5. 索氏提取法（Soxhelt Extraction）
索氏提取器是1879年Franz von Soxhlet发明的一种传统经典的实 验室样品前处理装置，用于萃取固 体样品。常用的萃取溶剂有丙酮-正 己烷混合溶剂、二氯甲烷-丙酮混合 溶剂、二氯甲烷、甲苯-甲醇混合溶 剂等。
图7-1-1 索氏提取器
2. 固相萃取法（SPE）
固相萃取具有有机溶剂用量少、简便快速等 优点。
固相萃取的核心是固相吸附剂，不但能迅速 定量吸附待测物质，而且还能在合适的溶剂 洗脱时迅速定量释放出待测物质，整个萃取 过程最好是完全可逆的。
固相萃取柱基本上分两种：固相萃取柱 （cartridge）和固相萃取盘（disk）。
% 1~100 0 10-6
含量
μg/g 104~106 100~104 1~100 0.01~1 < 0.01
7.1.2 超痕量分析中常用的前处理方法
1. 液-液萃取法（LLE）
液-液萃取法是一种传统经典的提取方法。它是 利用相似相溶原理，选择一种极性接近于待测组分 的溶剂，把待测组分从水溶液中萃取出来。常用的 萃取溶剂有正己烷、苯、乙醚、乙酸乙酯、二氯甲 烷等
（4）原子吸收光谱法
原子吸收光谱法又称原子吸收分光光度法。它是 一种测量基态原子对其特征谱线的吸收程度而进行 定量分析的方法。其原理是：试样中待测元素的化 合物在高温下被解离成基态原子，光源发出的特征 谱线通过原子蒸气时，被蒸气中待测元素的基态原 子吸收
原子吸收光谱法具有灵敏度高、干扰小、操作简便、 迅速等特点。可测定70多种元素，是环境中痕量金 属污染物测定的主要方法
2 电化学分析法
（1）电位滴定法
电位滴定是用标准溶液滴定待测离子的过程 中，用指示电极的电位变化来代替指示剂颜色变 化显示终点的一种方法。它最大的特点是可以进 行连续滴定和自动滴定。
（2）极谱分析法
极谱法是测定电解过程中所得电压-电流 曲线为基础的电化学分析方法。极谱分析法 有经典极谱法、单扫描极谱法、脉冲极谱法 等，其中经典极谱法的灵敏度较低
10. 免疫亲和固相萃取法（IASPE）
免疫亲和固相萃取法（Immunoaffinity Solid Phase Extraction）是随着免疫技术在分析化学中 的应用而发展起来的，其原理是将抗体固定在固相 载体上，制成免疫亲和吸附剂，将样品溶液通过吸 附剂，样品中的目标化合物因与抗体发生免疫亲和 作用而被保留在固相吸附剂上。然后用酸性（ pH=2~3）缓冲溶液或有机溶剂作为洗脱剂洗脱固 定相，使目标化合物从抗体上解离下来
7.1.3 超痕量分析测试技术
1 光谱分析法
光谱分析法是基于光与物质相互作用时， 测量由物质内部发生量子化的能级之间的跃 迁而产生的发射或吸收光谱的波长和强度变 化的分析方法。
（1）荧光分析法
在一定波长光照射下，荧光强度与荧光物质浓度 的定量关系如下：
F = KΦI0c 式中： F—荧光强度；
分析技术 常量分析 半微量分析 微量分析 超微量分析
样品用量 >0.1g
0.01~0.1g 0.1~10mg
<0.1mg
样品体积 >10ml 1~10ml
10ul~1ml <10ul
按照样品成分的含量区分常量、微量和痕量分 析技术见表7-1-2。
表7-1-2 样品成分含量分析分类
被测成分
常量 半微量 微量 痕量 超痕量
经典极谱法是以滴汞电极为工作电极，饱 和甘汞电极为参比电极，在两电极间施加直 流电压，然后测量在一定外加电压时通过电 解池的电流，绘制电流-电压关系曲线
3. 固相微萃取法（SPME）
固相微萃取技术是以固相萃取为基础发展而来
4. 吹脱捕集法（P&T）和静态顶空法（HS ）
吹脱捕集和静态顶空都是气相萃取技术，它们 的共同特点是用氮气、氦气或其它惰性气体将待 测物质从样品中抽提出来。但吹脱捕集与静态顶 空不同，它使气体连续通过样品，将其中的挥发 组分萃取后在吸附剂或冷阱中捕集，是一种非平 衡态的连续萃取，因此吹脱捕集法又称为动态顶 空法。
K—比例常数；
Φ—荧光物质的荧光效率；
I0—入射光强度；
c—荧光物质的浓度。
（2）发光分析法
发光分析是基于化学发光和生物发光而建立起 来的一种新的超微量分析技术 。它通过发光体系 光强度测定来定量某一分析物浓度。
（3）原子发射光谱分析法
发射光谱分析是利用物质受电能或热能的作用 ，产生气态的原子或离子价电子的跃迁特征光谱 线来研究物质的一种检测方法。用不同元素光谱 线的波长可以进行定性检测，光谱线的强度则可 以用来定量分析。
8. 超临界流体萃取法（SFE）
超临界流体萃取法（Supercritical Fluid Extraction）是利用超临界流体的溶解能力和高扩散 性能发展而来的萃取技术。
9. 微波消解（MD）和微波辅助萃取法 （MAE）
微波消解（Microwave Digestion）和微波辅助 萃取法（Microwave-Assisted Extraction）是利 用微波耦合的原理对介电常数大的物质快速加热来完 成消解或加速溶出的方法。
第一节 第二节 第三节 第四节
超痕量分析技术 自动监测与遥感技术 环境应急监测 生态监测
7.1 超痕量分析技术
7.1.1 超痕量分析概述
在实验室分析样品时，常以样品用量的多 少，分常量分析技术、半微量分析技术、微量 分析技术和超微量分析技术。具体划分见表71-1。
表7-1-1 样品用量分析技术分类
6. 超声提取法（Ultrasonic Extraction）
超声提取法简单快速，但有可能提取不完全。必 须进行方法验证，提供方法空白值、加标回收率 、替代物回收率等质控数据，以说明得到的数据 结果的可信度
7. 压力液体萃取法（PLE）和亚临界水萃取 法（SWE）
压力液体萃取法也被称为加速溶剂萃取法（ ASE）（Accelerated Solvent Extraction）， 是在提高压力和增加温度的条件下，用萃取溶剂 将固体中的目标化合物提取出来。它能大大加快 萃取过程又明显减少溶剂的使用量
5. 索氏提取法（Soxhelt Extraction）
索氏提取器是1879年Franz von Soxhlet发明的一种传统经典的实 验室样品前处理装置，用于萃取固 体样品。常用的萃取溶剂有丙酮-正 己烷混合溶剂、二氯甲烷-丙酮混合 溶剂、二氯甲烷、甲苯-甲醇混合溶 剂等。
图7-1-1 索氏提取器
2. 固相萃取法（SPE）
固相萃取具有有机溶剂用量少、简便快速等 优点。
固相萃取的核心是固相吸附剂，不但能迅速 定量吸附待测物质，而且还能在合适的溶剂 洗脱时迅速定量释放出待测物质，整个萃取 过程最好是完全可逆的。
固相萃取柱基本上分两种：固相萃取柱 （cartridge）和固相萃取盘（disk）。
% 1~100 0 10-6
含量
μg/g 104~106 100~104 1~100 0.01~1 < 0.01
7.1.2 超痕量分析中常用的前处理方法
1. 液-液萃取法（LLE）
液-液萃取法是一种传统经典的提取方法。它是 利用相似相溶原理，选择一种极性接近于待测组分 的溶剂，把待测组分从水溶液中萃取出来。常用的 萃取溶剂有正己烷、苯、乙醚、乙酸乙酯、二氯甲 烷等
（4）原子吸收光谱法
原子吸收光谱法又称原子吸收分光光度法。它是 一种测量基态原子对其特征谱线的吸收程度而进行 定量分析的方法。其原理是：试样中待测元素的化 合物在高温下被解离成基态原子，光源发出的特征 谱线通过原子蒸气时，被蒸气中待测元素的基态原 子吸收
原子吸收光谱法具有灵敏度高、干扰小、操作简便、 迅速等特点。可测定70多种元素，是环境中痕量金 属污染物测定的主要方法
2 电化学分析法
（1）电位滴定法
电位滴定是用标准溶液滴定待测离子的过程 中，用指示电极的电位变化来代替指示剂颜色变 化显示终点的一种方法。它最大的特点是可以进 行连续滴定和自动滴定。
（2）极谱分析法
极谱法是测定电解过程中所得电压-电流 曲线为基础的电化学分析方法。极谱分析法 有经典极谱法、单扫描极谱法、脉冲极谱法 等，其中经典极谱法的灵敏度较低
10. 免疫亲和固相萃取法（IASPE）
免疫亲和固相萃取法（Immunoaffinity Solid Phase Extraction）是随着免疫技术在分析化学中 的应用而发展起来的，其原理是将抗体固定在固相 载体上，制成免疫亲和吸附剂，将样品溶液通过吸 附剂，样品中的目标化合物因与抗体发生免疫亲和 作用而被保留在固相吸附剂上。然后用酸性（ pH=2~3）缓冲溶液或有机溶剂作为洗脱剂洗脱固 定相，使目标化合物从抗体上解离下来
7.1.3 超痕量分析测试技术
1 光谱分析法
光谱分析法是基于光与物质相互作用时， 测量由物质内部发生量子化的能级之间的跃 迁而产生的发射或吸收光谱的波长和强度变 化的分析方法。
（1）荧光分析法
在一定波长光照射下，荧光强度与荧光物质浓度 的定量关系如下：
F = KΦI0c 式中： F—荧光强度；
分析技术 常量分析 半微量分析 微量分析 超微量分析
样品用量 >0.1g
0.01~0.1g 0.1~10mg
<0.1mg
样品体积 >10ml 1~10ml
10ul~1ml <10ul
按照样品成分的含量区分常量、微量和痕量分 析技术见表7-1-2。
表7-1-2 样品成分含量分析分类
被测成分
常量 半微量 微量 痕量 超痕量
经典极谱法是以滴汞电极为工作电极，饱 和甘汞电极为参比电极，在两电极间施加直 流电压，然后测量在一定外加电压时通过电 解池的电流，绘制电流-电压关系曲线
3. 固相微萃取法（SPME）
固相微萃取技术是以固相萃取为基础发展而来
4. 吹脱捕集法（P&T）和静态顶空法（HS ）
吹脱捕集和静态顶空都是气相萃取技术，它们 的共同特点是用氮气、氦气或其它惰性气体将待 测物质从样品中抽提出来。但吹脱捕集与静态顶 空不同，它使气体连续通过样品，将其中的挥发 组分萃取后在吸附剂或冷阱中捕集，是一种非平 衡态的连续萃取，因此吹脱捕集法又称为动态顶 空法。
K—比例常数；
Φ—荧光物质的荧光效率；
I0—入射光强度；
c—荧光物质的浓度。
（2）发光分析法
发光分析是基于化学发光和生物发光而建立起 来的一种新的超微量分析技术 。它通过发光体系 光强度测定来定量某一分析物浓度。
（3）原子发射光谱分析法
发射光谱分析是利用物质受电能或热能的作用 ，产生气态的原子或离子价电子的跃迁特征光谱 线来研究物质的一种检测方法。用不同元素光谱 线的波长可以进行定性检测，光谱线的强度则可 以用来定量分析。
8. 超临界流体萃取法（SFE）
超临界流体萃取法（Supercritical Fluid Extraction）是利用超临界流体的溶解能力和高扩散 性能发展而来的萃取技术。
9. 微波消解（MD）和微波辅助萃取法 （MAE）
微波消解（Microwave Digestion）和微波辅助 萃取法（Microwave-Assisted Extraction）是利 用微波耦合的原理对介电常数大的物质快速加热来完 成消解或加速溶出的方法。