现代环境监测技术 PPT

稳压电源
光源
燃气
试液 助燃气 废液
单色器 分光系统
检测器
放大器
检测系统 高压电源
原子化系统
数据处理
（1）光源
辐射带测元素的共振线，作为原子吸收分析的入射光 为了能够测出峰值吸收，获得较高的准确度及灵敏度，所 使用的光源必须满足以下条件：
①光源要能发射待测元素的共振线，而且强度要足够大；
②发射的谱线的半宽度要窄（是锐线光），应小于吸收线 的半宽度，以保证测定的灵敏度和峰值吸收的测量；
雾化器将试液雾化，然后经预混合室的作用，进一步 细化雾滴，并使之与燃料气均匀混合后进入火焰，利用火 焰的热能将试样气化并进而解离成基态原子。
②无火焰原子化器：是利用电热、阴极溅射，等离子体或 激光等方法使试样中待测元素形成基态原子。目前，广泛 应用的非火焰原子化器是石墨炉。此法的优点是取样量少， （固体只需几毫克，液体仅用几微升）；其绝对灵敏度比 火焰法高几个数量级，可达10-12g（相对灵敏度提高2～3个 数量级）；但其精密度仅达2～5%，比火焰法差。
通过测定峰值吸收系数来计算待测元素的方法称为峰值 吸收法。
实现测量中心吸收系数的条件是：a.入射光线的中心频 率与吸收谱线的中心频率严格相同；b.入射光线的半宽度远 小于吸收谱线的半宽度。因此，必须使用一个与待测元素相 同的元素制成的锐线光源。
实验证实：峰值吸收系数K0在一定条件下，与单位体积 原子蒸气中吸收辐射的原子数成正比。
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
➢
加已知物增峰法
• 7.3 定量分析法
➢
峰面积的测量
➢
定量校正因子
➢
定量方法
第八章 高效液相色谱分析法
• 8.1 高效液相色谱仪
➢ 高压输液系统 ➢ 进样系统 ➢ 色谱柱 ➢ 检测系统 ➢ 附属系统
第二章 原子吸收分光光度法 2.1 原子吸收分光光度法基本原理
原子吸收分光光度法是基于空心阴极灯发射出 的待测元素的特征谱线，通过试样蒸气，被蒸 气中待测元素的基态原子所吸收，由特征谱线 被吸收的程度，来测定试样中待测元素含量的
方法。包括以下四点：
(1) 基态原子的产生
在进行原子吸收分析时，首先应使待测元素由化合物 状态变成基态原子，使其原子化。原子化方法有：化学法、 火焰法、电热法等。
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 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
※当前环境监测的基本任务
当前环境监测的基本任务：
• 为实施强化环境管理的八项制度做好技术监督和技 术支持工作。 •强化污染源监督监测工作。 •切实加强全国环境监测网络建设，完善环境监测技术 体系。 •加速以报告制度为核心的信息管理与传递系统建设。 •巩固检测队伍，提高监测技术水平。 •进一步完善监测技术质量保证体系。 • 坚持科技领先，做好监测科研，全面提高监测工作 质量。
试样中待测元素的浓度与火焰中基态原子的浓度成正比。 所以在一定的浓度范围内和一定的火焰宽度，吸光度与试样 中待测元素浓度的关系可表示为：
AK'C
该式就是原子吸光光谱法定量分析的依据。
2.2 原子吸收分光光度计
原子吸收分光光度计的组成：
由光源、原子化系统、光学系统、检测系统及放大数据处 理系统五个主要组成部分。 其示意图如下：
环境监测为环境管理服务应遵循的原则： ①及时性：
解决及时性：一是建立一个高效能的监测网络，理顺环 境监测的组织关系；二是建立完善的数据报告制度，有一个 十分流畅的信息通道，做到纵横有序，传递自如；三是有一 个能满足管理要求的数据加工处理能力；四是有一个规范化 的监测成果表达形式。
②针对性：即着重抓好环境要素和污染源监视性监测。 ③准确性：一是数据准确，二是结论准确。 ④科学性：一是监测数据和资料的科学性，二是综合分析数
的解释和判断。
2.2环境监测的类型 2.2.1监视性监测
常规或例行监测 ⑴环境质量监测（空气、水、噪声） ⑵污染源监督监测
2.2.2 特定目的性监测
又叫应急监测或特例监测 ⑴污染事故监测； ⑵纠纷仲裁监测； ⑶考核验证监测； ⑷咨询服务监测
2.2.3 研究性监测
属于高层次、高水平，技术比较复杂的一种监测。 包括：⑴标法研制监测； ⑵污染规律研究检测；
石墨炉原子化器由电源、炉体、石墨管三部分组成。
⑶分光系统
原子吸收光谱法应用的波长范围，一般是紫外、可见 光区。常用的单色器为光栅。
单色器的作用：主要是将光源（如空心阴极灯）发射 的待测元素的共振线与其它发射线分开。
由于采用空心阴极灯作光源，发射的谱线大多为共振 线，故比一般光源发射的光谱简单。
光谱通带，即仪器出射狭缝所能通过的谱线宽度 :
(2) 共振线与吸收线
其核外电子排布处于最低能级、最稳定的原子称基态 原子。基态原子的最外层电子因受外界能量激发而跃迁到 较高能级上，便使原子处于激发态，处于激发态的原子很 不稳定，在短时间内（约10-3s），跃迁到较高能级的电子 又返回到低能级状态，同时释放一定的能量。
原子受外界能量激发，其最外层电子可能跃迁到不同 能级，因而可能有不同的激发态。
• 5.1 原理 • 5.2 化学发光反应的类型 • 5.3 化学发光监测仪器
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
WDS
式中：W—光谱通带（Å)；D—倒线色散率（Å/mm)；S—狭 缝宽度（mm)。
在两相邻干扰线间距离小时，光谱通带要小，反之，光 谱通带可增大。
当单色器的色散率一定时，应选择合适的狭缝宽度来 达到谱线既不干扰，吸收又处于最大值的最佳工作条件。
(4)检测系统
作用：将单色器分出的光信号进行光电转换。
⑶背景调查监测； ⑷综评研究监测 Back
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
§3 环境监测技术现状与对策
3.1 建立监测方法体系，确立监测技术能力
首先是通过分析方法的研究，筛选出能在全国推广 的较成熟和先进的方法；将选出的方法经多个实验室验 证，形成统一的方法。
分析方法的研究和筛选原则是：
⑴应有良好的准确性、精密性； ⑵应有良好的灵 敏度； ⑶方法所用仪器、试剂易得，便于推广；
据资料方法的科学性，三是关于环境问题结论的科学性。
Back
§2 环境监测的内容与类型
2.1监测内容：
以监测的介质（或环境要素）为对象,分为：空气 污染监测，水质污染监测，土壤、固弃物，生物，生态， 噪声震动，放射性，电磁辐射监测等。
※选择监测项目应遵循如下原则：
① 对污染物的自然性、化学活性、毒性、扩散性、持久
（2）光谱区带的选择 （3）空心阴极灯工作电流的选择 （4）燃烧器高度的选择 （5）火焰高度的选择
（6）光电倍增管负高压的选择
2.4 定量分析方法
（1）标准曲线法
绘制A-C工作曲线（见下图）
A
Ax
Cx
C
a.标准曲线弯曲现象的解释；
b.控制试样校正；
c.应控制吸光度在0.05-0.8之间；
d.标液浓度必须在吸光度与原子浓度或直线关 系所得范围内；
现代环境监测技术
本课程主要内容
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
广泛使用光电倍增管作检测器。光电倍增管输出的光电 流，与入射光强度和光电倍增管的增益（即光电倍增管放大 倍数的对数）成正比。而增益取决于打拿极的性质、个数和 加在打拿极之间的电压。通过改变所加的电压，可以在较广 的范围内改变输出电流。产生的电流可经负载电阻尺而变成 电压讯号。
(5)放大及数据处理系统
③辐射光的强度要稳定，而且背景发射要小。
光源类型：
①空心阴极灯；②无极放电灯；③蒸气放电灯。
应用最广泛的是空心阴极灯
（2）原子化系统
作用：是将试样中的待测元素由化合物状态转变为基 态原子蒸气。入射光在这里被基态原子吸收，因此，它可 视为“吸收池”。
主要有两大类：火焰与非火焰原子化器。
①火焰原子化器：由雾化器、预混合室和燃烧器组成。
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。
性、生物可分解性和积累性等全面分析，从中选出影响 面广、持续时间长，不易或不能被微生物所分解而且能 使动植物发生病变的物质作为日常例行的监测项目。对 某些有特殊目的或特殊情况的监测工作，则要根据具体 情况和需要选择要监测的项目。