浅析环境空气自动监测系统的优势及发展前景.doc

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1、浅析环境空气质量监测系统的现状及发展前景摘要，环境空气质量监测是伴随着日益严重的大气污染而发展起来,在本文中，笔者对近年来在我国得到普遍应用的环境空气质量自动监测系统的现状予以介绍，并在此基础上对其发展前景提出展望，以期能达到为我国空气检测工作贡献一份心力的目的。关键字，空气质量自动检测发展前景1、我国环境空气质量自动监测概况1.1环境空气质量自动监测系统概念环境空气质量自动监测系统是一套自动监测仪器为核心的自动“测-控”系统。空气质量的自动监测系统一般采用湿法和干法两种方式。湿法的测量原理是库仑法和电导法等，需要大量试剂，存在试剂调整和废液处理

2、等问题，操作繁琐，故障率高，维护量大。干法基于物理光学测量原理，利用定电位电解传感器原理，结合国际上成熟的电子技术和网络通讯技术研制、开发出的最新科技产品。使样品始终保持在气体状态，没有试剂的损耗，维护量较小，具有较强的实用性和理想的性能价格比。1.2我国空气质量自动监测工作现状随着工业化进程的加快，科技的不断进步，环境空气监测从传统的事后的大气污染调查监测，事中大气染源监督发展到对大气的实时监测，据不完全统计，现阶段在我国空气质量监测工作的已经基本覆盖1800多个市、县，2000年，47个环保重点城市中只有25个城市建立了空气自动监测站,总数仅

3、为109，,创建24小时连续自动采样系统的监测站为22个，多个城市共同建立了一个空气自动监测站的情况，大大降低了空气监测的准确性。2004年,42个城市待建，除此之外的很多城市，因为城市和地区必要的仪器设备和专业人才的缺失,只能采用“五日法”监测，监测的项目具有局限性，监测常规指标为SO2、NO2、PM10和气象5参数，监测特异指标为CO2、CH4、H2O、NH3、总烃、苯、二甲苯等。观察我国环境空气监测工作现状，普遍化、自动化、标准化较世界先进水平都具有一定差距，为了更好地保证监测数据代表性、准确性、精密性和完整性，一方面应当抓紧空气自动监测站

4、的普及，另一方面也要在监测技术上有所突破。2、空气质量自动监测系统的发展空气质量自动监测系统的硬件主要集中在子站，而子站的硬件又主要包括采样系统、监测仪器、校准设备，通信设备、数据处理设备等。其中监测仪器是最重要的仪器。空气质量监测仪器经历了第一代湿法仪器，第二代干法仪器，近年来，国内部分城市引进了瑞典OPSIS公司、美国TE公司或法国ESA公司的基于差分光谱法（也称长光程法）原理的监测仪器来代替SO2、NO2、O3等参数的测量，主要是利用长光程空气质量监测技术，能够分时测量以上三个主要参数外还能测量如：THC、CH4、n-MHC、BTX等有机污

5、染参数，开启了空气监测仪器的第三个时代，在国内采用此类设备的空气自动监测系统即为DOAS大气环境质量监测系统，与第一代的湿法仪器和第二代的干法仪器相比，第三代的DOAS监测仪器的有点主要表现在以下几个方面，第一，传感器的使用率上，湿法仪器和干法仪器都无法避免其传感器和样气的直接接触，这样一来，湿法仪器就要经常更换库仑池中的溶液，而干法仪器传感器内中的光学元件会在受到气溶胶一类污染物的污染导致性能下降。而第三代DOAS监测仪和样气接触的是由发射端发射的光，传感器不会跟样气直接接触，各污染物的吸收光谱是通过接收端会聚后由光导纤维传导到仪器内部的传感器

6、去的，确保了DOAS内部的分光计不受样气中污染物的污染，从而可以有效保证传感器的使用效率。第二，在校零问题上，校零对于监测仪器的质控来说是一项重要的工作。但是在零气的购买商，国内缺少正规严格的零气购买途径，各级计量部门并不提供商品零气，致使除少数城市国外进口零气之外，购买高纯度的惰性气体来作为零气，可能会导致干法仪器在校零后出现负值的情况，只能通过微调仪器上的校零旋钮或在仪器上设置一个估计的修正值来解决误差问题。但是对于DOAS监测器而言，其校准装置为一个长1米的校准池，在对仪器校零时，可以在校准池中通零气，由于DOAS一般的监测距离为300米左

7、右，所以零气误差对监测结果的影响是该误差的三百分之一，能够很好地解决校零误差的问题。第三，代表性，由于干法仪器的监测距离很短，在采集样气的时候是在一个点上，因此干法仪器也被称为点式仪器，这样一来所采集的样气范围较小，其代表性也较低，需要进行多点采集，还要进行数据分析才能得出较为具有代表性的监测结果。在这一点上，DOAS监测仪的工作原理是利用光线反射，经过100m甚至1,000m的长光程来收集数据，这样一来其监测距离为数百米，监测范围相较于干法仪器的监测范围而言，大大增加了，因而有更好的代表性。第四，异常值的识别。在对污染物浓度的数据进行计算时，如

8、果3个或4个小时连续出现的小时均值为统一数值，一般认为是出现了异常值，如果是干法仪器，整个相同的数值就会被认为是异常数据，但是对于DOA