第九章 自动监测与遥测遥感技术
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NO+O3→NO２＊＋O2 NO2＊→NO2＋hυ 式中：NO2＊——处于激发态的二氧化氮； ｈ——普朗克常数； υ——发射光子的频率。 该反应的发射光谱在 600～3200nｍ范围内，最大强度在 1200nm 处。
9.1.5.1化学发光法NOx监测仪的原理
以 O3 为反应剂的氮氧化物监测仪的工作原理如图 9-4 所示。气路分两部分：一是 O3 气路,即净化空气或氧气经电磁阀、膜片阀、流量计进入 O3 发生器，在紫外光 照射或无声放电作用下，产生 O3 进入反应室；二是气样经尘埃过滤器进入反应室， 在约 345℃和石墨化玻璃碳的作用下，将 NO2 转化成 NO，再通过电磁阀、流量计 到达装有制冷器的反应室。气样中的 NO 和 O3 在反应室中发生化学发光反应，产 生的光量子经反应室端面上的滤光片获得特征波长光照射到光电倍增管上，将光 信号转换成与气样中 NOx 浓度成正比的电信号，经放大和信号处理后，送入指示、 记录仪表显示和记录测定结果。反应室内化学发光反应后的气体经净化器由泵抽 出排放。还可以通过三通电磁阀抽入零气校正仪器的零点。
9.1.3监测分析方法
9.1.4二氧化硫自动监测仪
（1）荧光法原理 （2）紫外脉冲荧光SO2监测仪的工作原理
（1）荧光法原理
当用波长 190～230nm 脉冲紫外光照射空气样品时，则空气中的 SO2 分子对其产生 强烈吸收，被激发至激发态，即：
SO2 + hν1→ SO2* 激发态的 SO2*分子不稳定，瞬间返回基态，发射出波峰为 330nm 的荧光，即：
（2）紫外脉冲荧光SO2监测仪的工作原理
紫外脉冲光源发射的光束通过激发光滤光片（光谱中心 220nm）后获得所需波长 紫外光射入反应室，与空气中的 SO2 分子作用，使其激发而发射荧光，用设在入 射光垂直方向上的发射光滤光片（光谱中心 330nm）和光电转换装置测其强度。 使用脉冲光源可将连续光变为交变光，以直接获得交流信号，提高仪器的稳定性。 脉冲光源可通过使用脉冲电源或切光调制技术获得。 气路系统的流程是：空气试样经除尘过滤器后，通过采样阀进入渗透膜除湿器、 除烃器到达荧光反应室，反应后的干燥气体经流量计测定流量后由抽气泵抽引排 出。 仪器日常维护工作主要是定期进行零点和刻度校准，定期更换紫外灯、过滤器、 除湿器和除烃器填料等。
9.1空气污染连续自动监测系统
9.1.1系统的组成及功能 9.1.2子站布设及监测项目 9.1.3监测分析方法 9.1.4二氧化硫自动监测仪 9.1.5氮氧化物监测仪 9.1.6一氧化碳监测仪 9.1.7可吸收颗粒物（PM10、飘尘）监测仪
9.1.1系统的组成及功能
中心站配备有功能齐全、贮存容量大的计算机。其主要功能是：①向各子站发送 各种工作指令，管理子站的工作；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，为管理提供依据；④贮存分 析监测数据，建立数据库，以便随时检索或调用；⑤当发现污染数据超标时，向 污染源行政管理部门发出警报，以便采取相应的对策。为保证自动监测系统的连 续运转，获得准确可靠的监测数据，中心站还设有质量保证机构，负责控制、监 督、改进和保证整个系统的运行质量。 子站分为两类：一类是为评价区域环境质量状况设置的，装备有污染因子自动监 测仪，气象参数测量仪，计算机系统；另一类是为掌握污染源排放情况而设置的， 装备有烟气污染因子自动监测仪，烟气状态参数监测仪和微机系统。子站的主要 功能是：①在环境微机的控制下，连续或间歇监测预定污染因子；②按一定时间 间隔采集和处理监测数据，并将其打印和短期贮存；③通过信息传输系统接收中 心站的工作指令，并按中心站的要求向其传送监测数据。
△m = 1 ln N0 KN
设滤带采 PM10 部分的面积为 S，采气体积为 V，则空气中 PM10 浓度（ ρ）为：
ρ= △m·S = S ln N0 ` V V ·K N
上式说明当仪器工作条件选定后，空气样中 PM10 浓度只决定于β射线穿过清洁滤带和采样 滤带后的强度，而穿过清洁滤带后的射线强度是一定的，故 PM10 浓度决定于β射线穿过采 样滤带后的强度。 已有研究证明空气中可吸入颗粒物的粒度分布呈双峰型，即 0.1～1μm 附近有一峰，5μm 附近有一峰，据此已制出双质量型β射线吸收法可吸入颗粒物监测仪，可同时测出细粒区 （0.1～1μm）和粗粒区（5～10μm）可吸入颗粒物的浓度。
9.2水体污染连续自动监测系统
9.2.1水体污染连续自动监测系统的组成 9.2.2子站布设及监测项目 9.2.3水体污染连续自动监测仪器
9.2.1水体污染连续自动监测系统的组成
水质连续自动监测系统，由一个监测中心站、若干个固定监测站（子站）和信息、 数据传递系统组成。中心站通过数据传输系统实现对各子站的实时监视、远程控 制及数据传输功能。每个子站是一个独立完整的水质自动监测系统，一般由 6 个 主要子系统构成，包括：采样系统、预处理系统、监测仪器系统、PLC（可编程 序控制器）控制系统、数据采集、处理与传输系统。还配置有水文、气象参数测 量仪器。目前，子站的构成方式大致有三种：（1）由一台或多台小型的多参数水 质自动分析仪组成的子站（多台组合可用于测量不同水深的水质）。其特点是仪 器可直接放于水中测量，系统构成灵活方便。（2）固定式子站：为较传统的系统 组成方式。其特点是监测项目的选择范围宽。（3）流动式子站：一种将子站仪器 设备全部装于一辆拖车（监测小屋）上，可根据需要迁移场所进行监测。其特点 是灵活机动，但成本较高。一个可靠性很高的水质自动监测系统，必须同时具备 4 个要素，即（1）高质量的系统设备；（2）完备的系统设计；（3）严格的施工管 理；（4）负责的运行管理。
9.1.2子站布设及监测项目
子站的设置数目取决于监测目的，监测网覆盖区域面积，气象条件，地形地貌及利用情况， 污染程度及特点，人口数量及分布，国家和地方的经济力量。其数目可用经验法或统计法、 模式法、综合优化法确定。经验法是最常用的方法，包括人口数量法、功能区划分法，几 何图形法等，可参阅前面章节的有关知识。由于子站内的监测仪器长期连续运转，因此， 需要良好的工作环境，如房屋应安全，仪器固定要牢固，室内要配备控温、除湿、除尘设 备，连续供电电压要稳定，交通、维护、维修方便等。 监测空气质量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、氮氧化物或二氧化氮、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。我国《环境监测技术规范》中，将地 面大气自动监测系统的监测点分为 I 类测点和Ⅱ类测点。I 类测点数据按要求进国家环境数 据库，Ⅱ类测点数据由各省、市管理。I 类测点测定温度、湿度、大气压、风速、风向五项 气象参数和表 9-1 中的污染参数。Ⅱ类测点的测定项目可根据具体情况确定。 污染源监测子站主要监控固定源排放烟气中二氧化硫、氮氧化物、烟尘等污染物，烟气排 放量和各污染因子排放总量。 采样系统可采用集中采样和单机分别采样两种方式。 校准系统包括校正污染监测仪器零点、量程的零气源和标准气源校正、流量计校准等。
第九章 自动监测与遥测遥感技术
• 本章要点：本章主要介绍自动监测与遥测遥感技 术方面的基本概念和知识，介绍空气污染连续自 动监测系统，水体污染连续自动监测系，水质污 染监测船的组成和工作原理；介绍遥感监测技术， 3S技术在研究全球环境问题方面的应用，现场应 急监测及其监测发展等；要求同学们了解遥感监 测技术、现场应急监测及其监测发展的基本知识； 掌握空气、水体重点监测项目的仪器原理和发展 情况，通过实验和实训，达到对重点项目的自动 测定仪使用和管理的目的。
9.1.5氮氧化物监测仪
9.1.5.1化学发光法NOx监测仪的原理 9.1.5.2化学发光分析法的特点
9.1.5.1化学发光法NOx监测仪的原理
化学发光法 NOx 监测仪是根据 NOx 发生化学光反应的原理设计的。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。 化学发光现象通常出现在放热化学反应中，可在气相、液相和固相中进行。NOx 可发生下列气相化学反应：
9.1.7可吸收颗粒物（PM10、飘尘）监测仪
用于自动测定空气可吸入颗粒物的仪器有β射线法可吸入颗粒物监测仪、压电晶 体法可吸入颗粒物监测仪和光散射法可吸入颗粒物监测仪等，其中应用较多的是 β射线法可吸入颗粒物监测仪。不过，这类仪器在测定精度或长期连续运转能力 方面存在一定问题，不少国家还习惯使用非自动的重量法测定。 β射线测定法的原理基于物质对β射线的吸收作用。当β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。 β射线可吸入颗粒物监测仪的工作原理如图 9-6 所示，它是通过测定清洁滤带（未 采 PM10）和采样滤带（已采 PM10）对β射线吸收程度的差异来测定采 PM10 量的。因 为采集空气样的体积是已知的，故可得知空气中 PM10 浓度。 采集可吸入颗粒物的滤带为玻璃纤维滤纸或聚四氟乙烯滤膜，β射线源可用 C14、 Pm147 等低能源：检测器采用脉冲计数管，对射线脉冲进行计数。
9.1.5.2化学发光分析法的特点
其特点是灵敏度高，检Hale Waihona Puke Baidu限可达 10 -9（V/V）数量级；选择性好，通过对化学发 光反应和发光波长的选择，可消除共存组分的干扰，不经分离有效地进行测定； 线性范围宽，一般可达 5～6 个数量级。
9.1.6一氧化碳监测仪
仪器测定原理基于 CO 对红外光具有选择性地吸收（吸收峰在 4.5μm 附近），在一定浓度范围内，其吸 光度与 CO 浓度之间的关系符合郎伯-比尔定律。故可根据吸光度测定 CO 的浓度。 由于 CO2 的吸收峰在 4.3μm 附近，水蒸气在 3μm 和 6μm 附近，而且空气中 CO2 和水蒸气的浓度远大于 CO 的浓度，故干扰 CO 的测定。用窄带光学滤光片或气体滤波室将红外辐射限制在 CO 吸收的窄带光范围 内，可消除 CO2 和水蒸气的干扰。还可用从样品中除湿的方法消除水蒸气的影响。 非色散红外吸收法 CO 监测仪的工作原理如图 9-5 所示，从红外光源经平面反射镜发射出能量相等的两 束平行光，被同步电机 M 带动的切光片交替切断。然后，一路通过滤波室（内充 CO2 和水蒸气，用以消 除干扰光）、参比室（内充不吸收红外光的气体，如氮气）射入检测室，这束光称为参比光束，其 CO 特 征吸收波长的光强度不变。另一束光称为测量光束，通过滤波室、测量室射入检测室。由于测量室内有 气样通过，则气样中的 CO 吸收了特征波长的红外光，使射入检测室的光束强度减弱，且 CO 含量越高， 光强减弱越多。检测室用一金属薄膜（厚 5～10μm）分隔为上、下两室，均冲等浓度 CO 气体，在金属 薄膜一侧还固定一圆形金属片，距薄膜 0.05～0.08mm，二者组成一个电容器，并在两极间加有稳定的直 流电压，这种检测器称为电容检测器或薄膜微音器。由于射入检测室的参比光束强度大于测量光束强度， 使两室中气体的温度产生差异，导致下室中的气体膨胀压力大于上室，使金属薄膜偏向固定金属片一方， 从而改变了电容器两极间的距离，也就改变了电容量，由其变化值即可得出气样中 CO 的浓度值。采用 电子技术将电容量变化转变成电流变化，经放大及信号处理后，由指示表和记录仪显示和记录测量结果。 仪器连续运转中，需定期通入纯氮气进行零点校准和通入 CO 标准气进行量程校准。
SO2* → SO2 + hν2 当 SO2 浓度甚低，吸收光程很短时，发射的荧光强度和 SO2 浓度成正比，用光电 倍增管及电子测量系统测量荧光强度，并与标准气样发射的荧光强度比较，即可 得知空气中 SO2 的浓度。 荧光法测定 SO2 的主要干扰物质是水分和芳香烃化合物。水分的影响一方面是由 于 SO2 溶于水造成损失；另一方面由于 SO2 遇水发生荧光猝灭造成负误差，可用半 透膜渗透法或反应室加热法除去水分。芳香烃化合物在 190～230nm 紫外光激发 下也能发射荧光造成正误差，可用装有特殊吸附剂的过滤器预先除去。
9.1.7可吸收颗粒物（PM10、飘尘）监测仪
设等强度的β射线穿过清洁滤带和采 PM10 滤带后的强度分别为 N0 和 N（脉冲计数），二者的 关系为：
N=N -k.△m 0
式中：K-------质量吸收系数，cm2/mg △m -----滤带单位面积上 PM10 的质量，mg/cm2 上式可写成如下形式：
9.1.5.1化学发光法NOx监测仪的原理
以 O3 为反应剂的氮氧化物监测仪的工作原理如图 9-4 所示。气路分两部分：一是 O3 气路,即净化空气或氧气经电磁阀、膜片阀、流量计进入 O3 发生器，在紫外光 照射或无声放电作用下，产生 O3 进入反应室；二是气样经尘埃过滤器进入反应室， 在约 345℃和石墨化玻璃碳的作用下，将 NO2 转化成 NO，再通过电磁阀、流量计 到达装有制冷器的反应室。气样中的 NO 和 O3 在反应室中发生化学发光反应，产 生的光量子经反应室端面上的滤光片获得特征波长光照射到光电倍增管上，将光 信号转换成与气样中 NOx 浓度成正比的电信号，经放大和信号处理后，送入指示、 记录仪表显示和记录测定结果。反应室内化学发光反应后的气体经净化器由泵抽 出排放。还可以通过三通电磁阀抽入零气校正仪器的零点。
9.1.3监测分析方法
9.1.4二氧化硫自动监测仪
（1）荧光法原理 （2）紫外脉冲荧光SO2监测仪的工作原理
（1）荧光法原理
当用波长 190～230nm 脉冲紫外光照射空气样品时，则空气中的 SO2 分子对其产生 强烈吸收，被激发至激发态，即：
SO2 + hν1→ SO2* 激发态的 SO2*分子不稳定，瞬间返回基态，发射出波峰为 330nm 的荧光，即：
（2）紫外脉冲荧光SO2监测仪的工作原理
紫外脉冲光源发射的光束通过激发光滤光片（光谱中心 220nm）后获得所需波长 紫外光射入反应室，与空气中的 SO2 分子作用，使其激发而发射荧光，用设在入 射光垂直方向上的发射光滤光片（光谱中心 330nm）和光电转换装置测其强度。 使用脉冲光源可将连续光变为交变光，以直接获得交流信号，提高仪器的稳定性。 脉冲光源可通过使用脉冲电源或切光调制技术获得。 气路系统的流程是：空气试样经除尘过滤器后，通过采样阀进入渗透膜除湿器、 除烃器到达荧光反应室，反应后的干燥气体经流量计测定流量后由抽气泵抽引排 出。 仪器日常维护工作主要是定期进行零点和刻度校准，定期更换紫外灯、过滤器、 除湿器和除烃器填料等。
9.1空气污染连续自动监测系统
9.1.1系统的组成及功能 9.1.2子站布设及监测项目 9.1.3监测分析方法 9.1.4二氧化硫自动监测仪 9.1.5氮氧化物监测仪 9.1.6一氧化碳监测仪 9.1.7可吸收颗粒物（PM10、飘尘）监测仪
9.1.1系统的组成及功能
中心站配备有功能齐全、贮存容量大的计算机。其主要功能是：①向各子站发送 各种工作指令，管理子站的工作；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，为管理提供依据；④贮存分 析监测数据，建立数据库，以便随时检索或调用；⑤当发现污染数据超标时，向 污染源行政管理部门发出警报，以便采取相应的对策。为保证自动监测系统的连 续运转，获得准确可靠的监测数据，中心站还设有质量保证机构，负责控制、监 督、改进和保证整个系统的运行质量。 子站分为两类：一类是为评价区域环境质量状况设置的，装备有污染因子自动监 测仪，气象参数测量仪，计算机系统；另一类是为掌握污染源排放情况而设置的， 装备有烟气污染因子自动监测仪，烟气状态参数监测仪和微机系统。子站的主要 功能是：①在环境微机的控制下，连续或间歇监测预定污染因子；②按一定时间 间隔采集和处理监测数据，并将其打印和短期贮存；③通过信息传输系统接收中 心站的工作指令，并按中心站的要求向其传送监测数据。
△m = 1 ln N0 KN
设滤带采 PM10 部分的面积为 S，采气体积为 V，则空气中 PM10 浓度（ ρ）为：
ρ= △m·S = S ln N0 ` V V ·K N
上式说明当仪器工作条件选定后，空气样中 PM10 浓度只决定于β射线穿过清洁滤带和采样 滤带后的强度，而穿过清洁滤带后的射线强度是一定的，故 PM10 浓度决定于β射线穿过采 样滤带后的强度。 已有研究证明空气中可吸入颗粒物的粒度分布呈双峰型，即 0.1～1μm 附近有一峰，5μm 附近有一峰，据此已制出双质量型β射线吸收法可吸入颗粒物监测仪，可同时测出细粒区 （0.1～1μm）和粗粒区（5～10μm）可吸入颗粒物的浓度。
9.2水体污染连续自动监测系统
9.2.1水体污染连续自动监测系统的组成 9.2.2子站布设及监测项目 9.2.3水体污染连续自动监测仪器
9.2.1水体污染连续自动监测系统的组成
水质连续自动监测系统，由一个监测中心站、若干个固定监测站（子站）和信息、 数据传递系统组成。中心站通过数据传输系统实现对各子站的实时监视、远程控 制及数据传输功能。每个子站是一个独立完整的水质自动监测系统，一般由 6 个 主要子系统构成，包括：采样系统、预处理系统、监测仪器系统、PLC（可编程 序控制器）控制系统、数据采集、处理与传输系统。还配置有水文、气象参数测 量仪器。目前，子站的构成方式大致有三种：（1）由一台或多台小型的多参数水 质自动分析仪组成的子站（多台组合可用于测量不同水深的水质）。其特点是仪 器可直接放于水中测量，系统构成灵活方便。（2）固定式子站：为较传统的系统 组成方式。其特点是监测项目的选择范围宽。（3）流动式子站：一种将子站仪器 设备全部装于一辆拖车（监测小屋）上，可根据需要迁移场所进行监测。其特点 是灵活机动，但成本较高。一个可靠性很高的水质自动监测系统，必须同时具备 4 个要素，即（1）高质量的系统设备；（2）完备的系统设计；（3）严格的施工管 理；（4）负责的运行管理。
9.1.2子站布设及监测项目
子站的设置数目取决于监测目的，监测网覆盖区域面积，气象条件，地形地貌及利用情况， 污染程度及特点，人口数量及分布，国家和地方的经济力量。其数目可用经验法或统计法、 模式法、综合优化法确定。经验法是最常用的方法，包括人口数量法、功能区划分法，几 何图形法等，可参阅前面章节的有关知识。由于子站内的监测仪器长期连续运转，因此， 需要良好的工作环境，如房屋应安全，仪器固定要牢固，室内要配备控温、除湿、除尘设 备，连续供电电压要稳定，交通、维护、维修方便等。 监测空气质量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、氮氧化物或二氧化氮、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。我国《环境监测技术规范》中，将地 面大气自动监测系统的监测点分为 I 类测点和Ⅱ类测点。I 类测点数据按要求进国家环境数 据库，Ⅱ类测点数据由各省、市管理。I 类测点测定温度、湿度、大气压、风速、风向五项 气象参数和表 9-1 中的污染参数。Ⅱ类测点的测定项目可根据具体情况确定。 污染源监测子站主要监控固定源排放烟气中二氧化硫、氮氧化物、烟尘等污染物，烟气排 放量和各污染因子排放总量。 采样系统可采用集中采样和单机分别采样两种方式。 校准系统包括校正污染监测仪器零点、量程的零气源和标准气源校正、流量计校准等。
第九章 自动监测与遥测遥感技术
• 本章要点：本章主要介绍自动监测与遥测遥感技 术方面的基本概念和知识，介绍空气污染连续自 动监测系统，水体污染连续自动监测系，水质污 染监测船的组成和工作原理；介绍遥感监测技术， 3S技术在研究全球环境问题方面的应用，现场应 急监测及其监测发展等；要求同学们了解遥感监 测技术、现场应急监测及其监测发展的基本知识； 掌握空气、水体重点监测项目的仪器原理和发展 情况，通过实验和实训，达到对重点项目的自动 测定仪使用和管理的目的。
9.1.5氮氧化物监测仪
9.1.5.1化学发光法NOx监测仪的原理 9.1.5.2化学发光分析法的特点
9.1.5.1化学发光法NOx监测仪的原理
化学发光法 NOx 监测仪是根据 NOx 发生化学光反应的原理设计的。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。 化学发光现象通常出现在放热化学反应中，可在气相、液相和固相中进行。NOx 可发生下列气相化学反应：
9.1.7可吸收颗粒物（PM10、飘尘）监测仪
用于自动测定空气可吸入颗粒物的仪器有β射线法可吸入颗粒物监测仪、压电晶 体法可吸入颗粒物监测仪和光散射法可吸入颗粒物监测仪等，其中应用较多的是 β射线法可吸入颗粒物监测仪。不过，这类仪器在测定精度或长期连续运转能力 方面存在一定问题，不少国家还习惯使用非自动的重量法测定。 β射线测定法的原理基于物质对β射线的吸收作用。当β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。 β射线可吸入颗粒物监测仪的工作原理如图 9-6 所示，它是通过测定清洁滤带（未 采 PM10）和采样滤带（已采 PM10）对β射线吸收程度的差异来测定采 PM10 量的。因 为采集空气样的体积是已知的，故可得知空气中 PM10 浓度。 采集可吸入颗粒物的滤带为玻璃纤维滤纸或聚四氟乙烯滤膜，β射线源可用 C14、 Pm147 等低能源：检测器采用脉冲计数管，对射线脉冲进行计数。
9.1.5.2化学发光分析法的特点
其特点是灵敏度高，检Hale Waihona Puke Baidu限可达 10 -9（V/V）数量级；选择性好，通过对化学发 光反应和发光波长的选择，可消除共存组分的干扰，不经分离有效地进行测定； 线性范围宽，一般可达 5～6 个数量级。
9.1.6一氧化碳监测仪
仪器测定原理基于 CO 对红外光具有选择性地吸收（吸收峰在 4.5μm 附近），在一定浓度范围内，其吸 光度与 CO 浓度之间的关系符合郎伯-比尔定律。故可根据吸光度测定 CO 的浓度。 由于 CO2 的吸收峰在 4.3μm 附近，水蒸气在 3μm 和 6μm 附近，而且空气中 CO2 和水蒸气的浓度远大于 CO 的浓度，故干扰 CO 的测定。用窄带光学滤光片或气体滤波室将红外辐射限制在 CO 吸收的窄带光范围 内，可消除 CO2 和水蒸气的干扰。还可用从样品中除湿的方法消除水蒸气的影响。 非色散红外吸收法 CO 监测仪的工作原理如图 9-5 所示，从红外光源经平面反射镜发射出能量相等的两 束平行光，被同步电机 M 带动的切光片交替切断。然后，一路通过滤波室（内充 CO2 和水蒸气，用以消 除干扰光）、参比室（内充不吸收红外光的气体，如氮气）射入检测室，这束光称为参比光束，其 CO 特 征吸收波长的光强度不变。另一束光称为测量光束，通过滤波室、测量室射入检测室。由于测量室内有 气样通过，则气样中的 CO 吸收了特征波长的红外光，使射入检测室的光束强度减弱，且 CO 含量越高， 光强减弱越多。检测室用一金属薄膜（厚 5～10μm）分隔为上、下两室，均冲等浓度 CO 气体，在金属 薄膜一侧还固定一圆形金属片，距薄膜 0.05～0.08mm，二者组成一个电容器，并在两极间加有稳定的直 流电压，这种检测器称为电容检测器或薄膜微音器。由于射入检测室的参比光束强度大于测量光束强度， 使两室中气体的温度产生差异，导致下室中的气体膨胀压力大于上室，使金属薄膜偏向固定金属片一方， 从而改变了电容器两极间的距离，也就改变了电容量，由其变化值即可得出气样中 CO 的浓度值。采用 电子技术将电容量变化转变成电流变化，经放大及信号处理后，由指示表和记录仪显示和记录测量结果。 仪器连续运转中，需定期通入纯氮气进行零点校准和通入 CO 标准气进行量程校准。
SO2* → SO2 + hν2 当 SO2 浓度甚低，吸收光程很短时，发射的荧光强度和 SO2 浓度成正比，用光电 倍增管及电子测量系统测量荧光强度，并与标准气样发射的荧光强度比较，即可 得知空气中 SO2 的浓度。 荧光法测定 SO2 的主要干扰物质是水分和芳香烃化合物。水分的影响一方面是由 于 SO2 溶于水造成损失；另一方面由于 SO2 遇水发生荧光猝灭造成负误差，可用半 透膜渗透法或反应室加热法除去水分。芳香烃化合物在 190～230nm 紫外光激发 下也能发射荧光造成正误差，可用装有特殊吸附剂的过滤器预先除去。
9.1.7可吸收颗粒物（PM10、飘尘）监测仪
设等强度的β射线穿过清洁滤带和采 PM10 滤带后的强度分别为 N0 和 N（脉冲计数），二者的 关系为：
N=N -k.△m 0
式中：K-------质量吸收系数，cm2/mg △m -----滤带单位面积上 PM10 的质量，mg/cm2 上式可写成如下形式：