监测技术实验教材.docx
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监测技术实验教材
实验一重量法测定校园大气可吸入颗粒物（PM10）的浓度
一、实验目的
1、掌握大气可吸入颗粒物（PM10）样品采集方法
2、掌握重量法
二、实验原理
滤料阻留法采集样品，重量法分析：
该方法是利用智能中流量总悬浮微粒采样器和PM10切割头，将过滤材料（滤纸、滤膜等）放在采样夹上，用抽气装置抽气，则空气中的颗粒物被阻留在过滤材料上，称量过滤材料上富集的颗粒物质量，根据采样体积（标况体积），即可计算出空气中颗粒物的浓度。
三、实验步骤
1、用镊子将已称重的滤膜放在采样器切割头内，注意手不能碰触滤膜，滤膜正反面不能放反；
2、仪器通电，设定采样参数后开始采样，注意采样器流量显示数值一定在100L/min附近；
3、停止采集样品，记录数据，关机。
4、取出滤膜，对折后放于铝箔袋内，带回实验室恒温恒湿24h后称重。
附：
大气中总悬浮微粒（TSP）采样器
一、概述
TH-150系列智能中流量总悬浮微粒采样器是用于环境监测部门采集大气中总悬浮微粒（TSP）样品的必备仪器。
空气中的总悬浮微粒（TSP）经本仪器采样后，被采集到已称重的玻璃纤维滤膜上，把采样后的滤膜按使用前的控制条件处理后再称重，两次称重之差除以采样体积，即为总悬浮微粒在该测点大气中的含量。
仪器主要用于环境监测、环境评价采样两方面的需要，力求小型便携；适用于按新的监测规范实行24小时连续中流量总悬浮微粒采样——无人值守全天候工作。
二、仪器使用条件
1环境温度：
-20℃~45℃；
2相对湿度：
≤85%；
3大气压：
86kPa~108kPa;
4供电电源：
220V±22V,频率：
50Hz。
三、仪器的主要特点
1将中流量（TSP）采样器和双路气体采样器做为一体。
2用文丘里管智能流量计来测量（TSP）采样器流量，并通过微机控制抽气泵的抽气量来维持设定的流量稳定。
3仪器可预置开机时间、采样时间、间隔时间、采样流量、可输入大气压。
4可通过『查询』键，显示下列各种参数；累积实际采样体积；累计标况采样体积；累计采样时间；采样进程的平均温度。
5仪器采用优质抽气泵（无碳刷或有碳刷），运行噪声低，寿命长，重量轻。
6仪器内装有可充电镉镍电池，供交流电停电时保存数据和维持时钟运行。
交流电来电时，可自动恢复采样，并同时对电池自动充电。
7仪器设有防雨罩壳供用户选配，仪器内装轴流风机散热，适用于24小时全天候采样。
8仪器体积小，重量轻，便于携带。
四、仪器主要性能指标
1采样流量调节范围：
90L/min～120L/min，（可根据用户要求扩展流量范围）：
误差：
±2.5%，TSP采样内设100L/min。
2气体采样流量范围：
0.1～1L/min：
准确度：
2.5级。
3流量稳定性：
设定流量为100L/min时，当电压在198V～242V波动或阻力在3～6kPa变化时，采样流量相对变化小于8%。
4计时误差：
24小时累计误差小于1‰；
5滤膜有效直径：
中90mm±2mm；
6整机功耗及电机最大可输出功率；
在电源电压220V，流量100L／min时，功耗小于l00W，电机最
大可输出功率350W；
7在交流电停电的状态下，由机内直流蓄电池向计算机部分电路供电，工作电流小于10mA；
8开机采样可检测现场温度（K），10分钟后，可查询平均温度值（K），可给出24小时内平均温度，通过[查询]键读出，示值偏差小于±2K。
9设置走时时间为24进制可调，机内设定值为[00：
00]；
10设置定时开机时间最大为23时59分，机内设定值为[00：
05]（5分钟）：
11设置（TSP）采样时间最大为99时59分，机内设定值为[24：
00A]（24小时）：
12可设置气体采样时60分内可调，机内设定值C路为[00：
30C]（30分钟）；D路为[00：
20d]（20分钟）；
13设置采样间隔时间最大为100小时内可调，开机时，机内设定值为[24：
00b]；（24小时）
14可输入现场大气压，开机时，机内设定值[101.3]kPa；
15自动统计实际累计体积，计算标况累计休积，可通过奄询读出；
16仪器噪声：
在滤膜放置一张，流量设定为100/min状态下，仪器噪声小于65dB（A）；（单一TSP采样）
17外型尺寸：
320×220×270mm；
五、仪器结构
1仪器由采样切割器、文丘里管智能流量计、温度检测电路、微电脑控制板、抽气泵、仪器外壳、显示屏，各种操作键和指示灯等组成。
2仪器采样流量恒定控制的原理
该采样器用优质涡流抽气泵作动力，采样气体经过TSP切割器及滤膜，由抽气泵排气口排出。
流量的大小与文丘里管内的压差成正比，高精度微压传感器将压差转换成电信号，微电脑将电信号自动转换为对应的流量值，并随时根据采集的温度信号和输入的大气压值对流量进行状态换算，并将实际流量与设定流量值进行比较，当流量发生变化时，自动控制抽气泵的电机转速，从而改变抽气流量，使实际流量恒定在设定值。
3采样器面板设有八个触摸式按键：
面板结构示意图
六、仪器操作方法
1调节状态操作
在此状态：
[移位/流量]双功能键“移位”有效，[递增/温度]双功能键，“递增”有效
接通交流电，按下电源开关，显示屏上出现[00：
00]。
结合[移位/流量]键和[递增很/温度]键输入当时北京标准时间（24进制可调）。
按[定开]键，“定开”指示灯亮，修改[00：
05]为所需定时开机时间（24进制定开机时间比北京时间延迟）
按[采时]键，修改[24：
00A]为所需要TSP采样时间。
修改[00：
30C]和[00：
20d]为所需要大气采样时间。
背板“自动/手动”开关置于“手动”，可设定大气采样C、D路所需流量；置于“自动”将定时采样。
按[间隔]键，修改本次采样结束到下次采样开始之间的间隔时间。
如果用户不利用循环采样功能可不修改[24：
00b]。
每次采样完毕后关机即可。
按[数选]键，修改[101.3]为当时当地大气压。
设定流量[100.0]L/min，用户可不必修改。
进入采样状态后，温度可自动测量，用户不必修改[293.0]
*仪器开机后，如果不修改任何参数。
五分钟后，仪器将按机内设定值进入采样状态采样。
2采样状态操作及各键功能
当标准时间和定开时间一致时，仪器进入采样状态，TSP抽气泵及C、D路小气体泵同时起动工作。
按【递增／温度】双功能键，此时“温度”有效，查询现场实际温度的瞬时值。
按【移位／流量】双功能键，此时“流量”有效，查询TSP采样实际流量。
按【标时】键，可查询当时北京标准时间。
按【数选】键，可查设定大气压，现场温度瞬时值，设定流量。
按【定开]键，查询定时开机时间。
按【查询】键，可查询实际累计体积、标况累计体积、累计时间、平均温度。
采样状态中，如果交流电断电，仪器由机内直流蓄电池供电，进入掉电状态。
掉电状态采样体积及采样时间都不累加。
可查询各种数据。
交流电来电后，仪器将从掉电状态自动恢复采样状态，采样体积及采样时间继续累加。
3采样结束后的操作
采样后，用户记录下各种采样数据、收好取样滤膜．换上新滤膜。
间隔时间到，仪器各种查询数据将自动清零，重新进入新一轮循环采样。
或者关掉电源下次采样又重新设定各种参数。
实验二水环境污染的常规指标监测
一、实验目的和要求
1．掌握溶解氧的测定方法。
2．掌握pH计的原理及测定方法。
3．掌握电导率的测定方法及电导仪的使用方法。
二、实验仪器及原理
电导率的测定
一、原理
电导率是电阻率的倒数，指相距1cm的平行金属板电极间充以1cm3电解质溶液所具有的电导。
二、仪器
DDS-307型电导率仪
三、测定步骤
（1）接通电导仪的电源，预热30min后，进行校准；
（2）校准：
将“选择”开关指向“检查”，“常数”补偿调节旋钮指向“Ⅰ”刻度线，“温度”补偿调节旋钮指向“25”度线，调节“校准”调节旋钮，使仪器显示100.0
s/cm，至此校准完毕。
（3）测量：
①根据本次实验的测量范围，选择电极常数为1.0的电导电极；
②常数补偿：
根据电极上所标的电极常数值调节仪器面板“常数”补偿调节旋钮到相应的位置；将“选择”开关指向“检查”，温度”补偿调节旋钮指向“25”度线，调节“校准”调节旋钮，使仪器显示100.0
/cm；调节“常数”补偿调节旋钮使仪器显示值与电极所上所示数值一致。
③温度补偿：
调节仪器面板“温度”补偿调节旋钮，使其指向待测溶液的实际温度，此时，测量得到的将是待测溶液经过温度补偿后折算为25℃下的电导率值。
④测量：
将“选择”开关指向“Ⅲ”位置，分别测量蒸馏水、自来水及水样的电导率。
四、计算
电导率（
s/cm）=L×C
式中：
L——电导仪显示读数；
C——电极常数或电导池常数。
五、注意事项
（1）在进行测定的过程中，电导仪的玻璃导管一定要伸入液面以下，且不能碰到烧杯底部和侧面。
（2）读数时要待电导仪的显示数据稳定之后方可读取。
pH的测定
一、仪器概述
PHS-3C型pH计是一台精密数字显示pH计，它采用3位半十进制LED数字显示。
该机适用于大中院校、研究院所、工矿企业的化验室取样测定水溶液的PH值和电位（MV）值。
此外，还可配上离子选择新性电极，测出该电极电位。
二、操作步骤
1、开机前准备
a．电极梗（16）旋入电极梗插座（5），调节电极夹（17）到适当位置。
b．复合电极（18）夹在电极夹（17）上拉下电极（18）前端的电极套（19）
c．拉下橡皮套，露出复合电极（18）上端小孔
d．用蒸馏水清洗电极
2、开机
a．电源线（20）插入电源插座（11）
b．按下电源开关（12），电源接通后，预热30min，接着进行标定。
3、标定
仪器使用前，先标定。
一般说来，一起在连续使用时，每天要标定一次。
a）在测量电极插座（15）处拔去Q9短路插头（21）；
b）在测量电极插头（15）处插上复合电极（18）；
c）如不使用复合电极，则在测量电极插座（15）处插入上电插上电极转换器在插头（22A）；玻璃电极插头插入转换器插座（22B）处；参比电极接入参比电极接口（14）处；
d）把选择开关旋钮（9）调到PH档；
e）调节温度补偿旋钮（8），使旋钮白线对准溶液温度值；
f）把斜率调节旋钮（7）顺时针旋到底（即调到100%位置）
g）把用蒸馏水清洗过的电极插入PH=6.86的缓冲溶液中；
h）调节定位调节旋钮、使仪器显示读数与该缓冲溶液当时温度下的PH值相一致（如用混合磷酸盐定位温度为10℃时，PH=6.92）；
i）用蒸馏水清洗电极、再插入PH=4。
00（或PH=9.18）的标准缓冲溶液中，调节斜率旋钮使仪器显示读数与该缓冲液中担负市温度下的pH值一致；
j）重复（g）—（i）直到不用再调节定位或斜率两调节旋钮为止；
k）仪器完成标定。
4、注意
经标定后，定位调解旋钮不应再有变动。
标定的缓冲溶液第一次应用PH=6。
86的溶液，第二次应用接近被测溶液PH值的缓冲溶液，如被测溶液为酸性时，缓冲溶液应选PH=4。
00；如被测溶液为碱性时则选PH=9。
18的缓冲溶液。
一般情况下，在24个小时内仪器不需再标定。
6、测量PH值
经标定过的仪器，即可用来测量被测溶液，被测
溶液与标定溶液温度相同与否、测量步骤也有所不同。
（1）被测溶液与定位溶液温度相同时，测量步骤如下：
1用蒸馏水清洗电极头部，用被测溶液清洗一次：
2把电极浸入被测溶液中，用玻璃棒搅拌溶液、使溶液均匀，在显示屏上读出溶液的PH值。
（2）被测溶液和定位溶液温度不同时，测量步骤如下：
1用蒸馏水清洗电极头部，用被测溶液清洗一次；
2用温度计测出被测溶液的温度值；
3调节“温度”调节旋钮（8），使白线对准被测溶液的温度值；
4把电极插入被测溶液内，用玻璃棒搅拌溶液，使溶液均匀后读出的PH值。
7、测量电极电位（mV）值
（1）把离子选择电极或金属电极和参比电极夹在电极架上（电极夹选配）
（2）用蒸馏水清洗电极头部，用被测溶液清洗一次；
（3）把电极转换器的插头（22A）插入仪器后部的测量电极插座（15）处；把离子电极的插头插入转换器的插座（22B）处；
（4）把参比电极接入仪器后部的参比电极接口（14）处；
（5）把两种电极插在被测溶液内，将溶液搅拌均匀后，即可在显示屏上读出该离子选择电极地电极电位（mV值），还可自动显示±极性。
（6）如果杯册信号超出仪器测量范围，或测量端开路时，显示屏会不亮，作超载报警。
（7）使用金属电极测量电极测量电极电位时，用带夹子的Q9插头，Q9插接入测量电极插座（15）处，夹子与金属电极导线相接，参比电极接入参比电极接口（14）处。
溶解氧的测定
1.仪器
YSIDO200便携式溶解氧、温度测量仪
2.试剂
蒸馏水；
3.测量步骤
（1）准备工作：
查询或测量溶解氧所在地区的大气压（以毫巴[mBar]为单位）；测量待测水体的温度。
（2）校准程序：
①将探头插入校准瓶，确保膜没有触到海绵；②按“开关”键打开仪器，等待10～15分钟使溶解氧和温度读数稳定；③按CAL（校准）键，显示屏以mBar（毫巴）为单位提示输入大气压力，使用△或▽键增加或减少气压值；④大气压输入完成，按←（输入）键，在显示屏的右下角查看校准值，一旦显示值稳定，再按←（输入）键切换到盐度补偿程序；⑤屏幕显示一个盐度，使用△或▽键增加或减少盐度值，直至与待测水体的盐度值一致（0～400ppt），按←（输入）键。
校准完毕。
（3）测量：
将探头插入待测水样中，待读数稳定后，记录溶解氧值和温度值。
（4）探头维护：
使用YSI探头维修套件清洗探头。
4.注意事项
（1）将探头浸入水样中时，尽可能避免探头上的盖膜碰到溶液中的尖锐物，以免割破盖膜，不要让气泡出现在探头周围。
（2）在溶解氧测试过程中，水体流速或探头的搅动速率必须达到0.15m/s，以抵消传感器自身好氧所需。
（3）校准值会一直保持在仪器内（即使关闭仪器），但为了防止漂移，每次使用时均应重新校准仪器。
实验三交通噪声监测
一、实验目的和要求
1.掌握声级计的使用方法。
2.掌握噪声监测技术及其计算。
二、测量条件
1.天气条件要求求在无雨无雪的时间，声级计应保持传声器膜片清洁，风力在三级以上必须加风罩（以避免风噪声干扰），五级以上大风应停止测量。
2.使用仪器为普通声级计（HS5618型积分声级计），事先仔细阅读使用说明书。
3.手持仪器测量，传声器要求距离地面1.2m。
三、测定步骤
1.选择测量点，学校正门外道路上，距离十字路口50米，距离车行道路沿20cm，伸出手臂举着噪声计测定。
设置频率计权开关[A／C]，测量方式开关[MODE]选择Lp、Leq、LAE、DL值四种显示中的Leq，按测量时间开关[MEASTIME]，显示器显示“+0”即为手动（人控）时间Leq测量、再按一下[RUN／PAUSE]，显示器显示“+××、×”，“+”符号闪亮表示测量开始，同时计时开始，到达规定时间（如5秒钟），再按一下[RUN／PAUSE]，“+”符号停止闪亮，这时的读数即为刚才一段时间内（如5秒钟）的等效连续声级Leq值。
如需继续测量再按一下[RUN／PAUSE]按钮显示符号“+”又开始闪亮，经过所需要的测量时间（如20秒）再按一下（RUN／PAUSE）按钮，显示符号“+”停止闪亮，此时液晶显示屏显示数值[+×××、×]即为二次测量时间（25秒）的等效连续声级Leq值，如需重新进行一次测量，则应按一下[RESET]开关，将前面测量结果清除，再按前述方法启动[RUN／PAUSE]进行测量。
设置测量符号显示与对应手动、自动测量时间说明：
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Meanstime
10s
1min
5min
10min
15min
20min
1h
8h
24h
2.读数方式用慢挡，每隔5秒读一个瞬时A声级，每组2人连续读取100个数据，记录在纸上。
读数同时要判断和记录机动车流量（采样期间间隔数3次1分钟的车流量取平均值）和天气条件。
四、数据处理
环境噪声是随时间而起伏的无规律噪声，因此测量结果一般用统计值或等效声级来表示，本实验用等效声级表示。
将每组的测量数据（100个）按从大到小排序，找出L10、L50、L90，求出等效声级Leq,作为该点的交通环境噪声评价量。
Leq≈L50+d2/60,d=L10-L90
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