何正?！↑S彪

【摘 要】目前，我國對環(huán)境的政策扶持力度有增無減，新環(huán)保法、水十條、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡、“互聯(lián)網(wǎng)+”綠色生態(tài)等重磅政策陸續(xù)出臺，環(huán)境監(jiān)測的原有市場領域將進一步拓寬。環(huán)境監(jiān)測主要有連續(xù)監(jiān)測和手工監(jiān)測的方法，方法各有優(yōu)劣。

【Abstract】 At present， our country continues to increase the supporting intensity of environmental policy ，and a lot of policies were introduced ，such as the new environmental law， the ten-measures action plan to tackle water pollution ， ecological environment monitoring network and green ecological with "Internet +". The original market area of environmental monitoring will be further widened. Continuous monitoring and manual monitoring are the methods of environmental monitoring， and both of them have advantages and disadvantages.

【關鍵詞】手工監(jiān)測；連續(xù)監(jiān)測；方法差異

【Keywords】manual monitoring； continuous monitoring； methods difference

【中圖分類號】X831 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）05-0166-02

1 引言

我國對環(huán)境監(jiān)測、污染排放的要求日趨嚴格，隨著監(jiān)測因子增多、排放限制降低、污染控制區(qū)域擴大， 2020年環(huán)境監(jiān)測行業(yè)的市場規(guī)模將有望突破900億元。我國地市級以上城市和部分縣級市的環(huán)境空氣質量和水環(huán)境質量監(jiān)測都采取自動監(jiān)測的方法，其他縣級市基本采取手工監(jiān)測的方法。

2 空氣質量自動監(jiān)測與手工監(jiān)測的比較

目前環(huán)境空氣質量分析監(jiān)測的項目主要是二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、可吸入顆粒物（PM10）三種污染物。環(huán)境空氣質量自動監(jiān)測方法是一套以自動監(jiān)測儀器為核心的自動“測-控”系統(tǒng)[1]，其主要由自動監(jiān)測中心站和各個監(jiān)測子站組成，中心站由微機控制，進行數(shù)據(jù)監(jiān)控、調用、處理、存儲、上傳等，子站主要由樣品采集、空氣自動分析儀、氣象參數(shù)傳感器、動態(tài)自動校準系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)以及條件保證系統(tǒng)等組成，無需化驗室化驗；手工監(jiān)測由現(xiàn)場采樣和化驗室分析兩部分組成。

2.1 自動監(jiān)測PM10與手工監(jiān)測PM10的比較

自動監(jiān)測PM10現(xiàn)在主要采用β射線法、振蕩天平法和光散射法。β射線法就是將β射線通過特定物質，其強度、衰減程度與所透過的物質質量有關，與物質的物理、化學性質無關。β射線法利用抽氣泵對大氣進行恒流采樣，經(jīng)PM10切割器切割后，大氣中的PM10顆粒物吸附在β源和蓋革計數(shù)管之間的濾紙表面上，采樣前后蓋革計數(shù)管計數(shù)值的變化反映了濾紙上吸附灰塵的質量變化，由此可以得到采樣空氣中PM10的濃度。氣路中溫度檢測器、壓力檢測器及流量檢測器保證了氣體流量的穩(wěn)定及數(shù)據(jù)的準確。

手工監(jiān)測PM10的分析主要采用重量法進行測量：現(xiàn)場采集PM10樣品后，由實驗室進行恒重、稱重，再根據(jù)采樣前后濾膜重量之差及采樣體積計算PM10的濃度值。

2.2 自動監(jiān)測NO2與手工監(jiān)測NO2的比較

NO與O3發(fā)生反應生成激發(fā)態(tài)的NO2，在返回基態(tài)時發(fā)射特征光，發(fā)光強度與NO濃度成正比。NO2不與O3發(fā)生反應，測定NO2時，可通過鉬催化還原反應將NO2轉換成NO后進行測量。樣氣通過鉬轉換器進入反應管，測量得到NOx的濃度；樣氣不通過鉬轉換器，測量得到NO的濃度，NOx與NO濃度之差即為NO2。

手工監(jiān)測NO2是采用大氣采樣器采集環(huán)境空氣，用吸收液現(xiàn)場采集樣品?，F(xiàn)場采樣器主要由泵和流量計組成，并通過單片機控制系統(tǒng)的原理控制恒流和恒溫，在恒流和恒溫的條件下，通過抽氣泵作用使大氣通過進氣嘴進入裝有吸收液的采樣瓶，大氣被選擇吸收后，經(jīng)干燥瓶、過濾器、抽氣泵、緩沖瓶、轉子流量計、排氣嘴排出。將在現(xiàn)場采集的樣品拿回實驗室后，主要采用鹽酸萘乙二胺分光光度法來測定二氧化氮。

2.3 自動監(jiān)測SO2與手工監(jiān)測SO2的比較

SO2自動分析原理： SO2分子接收紫外線能量成為激發(fā)態(tài)分子，在返回基態(tài)時，發(fā)出特征熒光，光電倍增管可將熒光強度信號轉換成電信號，并通過電壓/頻率轉換成數(shù)字信號傳送給CPU進行數(shù)據(jù)處理。當SO2濃度較低，激發(fā)光程較短且背景為空氣時，熒光強度與SO2濃度成正比。自動監(jiān)測SO2是采用非脈沖Zn燈發(fā)出的光線經(jīng)過過濾為單色光并聚集在SO2的反應室進行的，這種紫外光激發(fā)光速的強度同時被光通量檢測器測定，反應室樣氣中的SO2分子被紫外光激發(fā)，輻射出高波長的熒光，進而通過檢測熒光強度得到SO2濃度。

手工監(jiān)測SO2采用大氣采樣器采集環(huán)境空氣，SO2現(xiàn)場采樣與NO2相同，只是控制反應吸收的溫度不同。SO2分析是采用副玫瑰苯胺分光光度法來進行的，SO2被甲醛緩沖溶液吸收后，生成穩(wěn)定的羥甲基磺酸加成化合物。在樣品溶液中加入氫氧化鈉加成化合物分解，釋放出的SO2與鹽酸副玫瑰苯胺作用，生成紫色化合物，用分光光度計在577nm處進行測定，所測得的吸光度與濃度值成正比，從而得出SO2濃度值。

3 水環(huán)境質量自動監(jiān)測與手工監(jiān)測的比較

我國的水環(huán)境質量監(jiān)測已經(jīng)開展了近40年，目前的水環(huán)境質量監(jiān)測主要采用人工采樣、實驗室分析的監(jiān)測技術路線，評價標準主要依據(jù)《地表水環(huán)境質量標準》（GB3838-2002），標準中共有109個項目。

水質自動監(jiān)測是在手工監(jiān)測的基礎上依托實驗室分析方法發(fā)展起來的。上世紀八十年代流動注射技術的應用，將煩瑣的實驗步驟自動化，實現(xiàn)了對樣品的自動連續(xù)分析，大大提高了實驗室分析的精密度和分析效率。水質自動監(jiān)測就是在此基礎上實現(xiàn)采樣制樣步驟的自動化，進而達到對水質連續(xù)監(jiān)測的目的。

3.1 水環(huán)境質量自動監(jiān)測與手工監(jiān)測測定原理比較

為減小自動監(jiān)測與人工監(jiān)測結果的誤差，自動監(jiān)測儀器的測定原理會盡可能與實驗室分析方法保持一致，如水質常用參數(shù)水溫、pH值、溶解氧、電導率和濁度、氨氮和高錳酸鹽指數(shù)、化學需氧量等監(jiān)測項目的儀器測定原理與手工監(jiān)測是一致的。但對于重金屬、石油類，為了便于實現(xiàn)分析測試的自動化和減少試劑的種類與用量，有些監(jiān)測項目的自動監(jiān)測與手工分析測定原理差異較大，重金屬的測定采用了電化學的方法，石油類采用了紫外熒光法，測定方法原理的不同必將帶來自動與手工監(jiān)測數(shù)據(jù)間的差異。

3.2 水環(huán)境質量自動監(jiān)測與手工監(jiān)測監(jiān)測指標比較

目前水質自動監(jiān)測儀器設備的種類很多，地表水常規(guī)監(jiān)測的20多項指標中，五日生化需氧量、石油類、陰離子洗滌劑、硫化物、揮發(fā)酚、氰化物等項目的測定還沒有相應的自動監(jiān)測分析儀器，無法實現(xiàn)自動監(jiān)測。自動分析儀器種類尚不能覆蓋所有水質評價項目，僅采用自動監(jiān)測的數(shù)據(jù)評價水環(huán)境質量存在一定的缺陷和風險，因此從監(jiān)測指標方面，自動監(jiān)測指標與手工監(jiān)測指標存在著很大的差異性。

3.3 水環(huán)境質量自動監(jiān)測與手工監(jiān)測靈敏度比較

通過自動監(jiān)測與手工監(jiān)測的比對試驗，自動分析儀器測定數(shù)據(jù)穩(wěn)定的并不多。綜合在用的不同品牌的儀器設備，水溫、pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)和氨氮等幾個項目的自動分析數(shù)據(jù)與手工測定結果具有較好的可比性；總磷和總氮受水質變化的影響較大；重金屬自動分析儀器由于無法消除共存離子的干擾，經(jīng)常會出現(xiàn)誤報、錯報的現(xiàn)象。

在手工監(jiān)測中，可以根據(jù)待測物的濃度采取稀釋、萃取等技術措施將待測物的濃度調整到最佳測定區(qū)域，從而保證能夠準確定量的測試。而自動分析由于前處理方式簡單無法自動消除共存物質的干擾，進樣量小樣品代表性差，所以部分項目的測定靈敏度不能夠滿足優(yōu)質水體準確測定的要求。

3.4 水環(huán)境質量自動監(jiān)測與手工監(jiān)測采樣方式比較

根據(jù)水質標準，評價水環(huán)境質量的監(jiān)測需要根據(jù)河寬和水深按照左中右、上中下確定采樣垂線的數(shù)量和垂線上采樣點的數(shù)量，少則一個采樣點，多則數(shù)個采樣點。自動監(jiān)測的采樣頭只有一個采樣點。采樣方式的不同影響了采樣的代表性，但對于一些流量不大的水體，采樣結果差異不大；而對于大江大河，自動監(jiān)測與手工監(jiān)測相比可能會存在差異。

因此從技術層面分析，由于自動監(jiān)測儀器覆蓋的監(jiān)測指標有限，采樣方式與監(jiān)測技術規(guī)范要求有差異，自動分析儀器測定靈敏度偏低等問題，在現(xiàn)階段尚不能使用自動監(jiān)測完全替代手工監(jiān)測。

4 結語

通過對手工監(jiān)測和自動監(jiān)測兩種方法的對比分析，總結出不同監(jiān)測方法的誤差、濃度以及顯著性等特點，可以為自動監(jiān)測工作的發(fā)展提供可靠的技術支持。

【參考文獻】

【1】鄭賢勉.環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)審核技巧及重點探討[J].北方環(huán)境，2012（06）：10.