大气在线监测

p 　　大气污染是世界各国都面临的严峻环境问题，如何防止大气污染已被各国政府高度重视。在我国，随着经济社会的快速发展，大气环境问题也日益凸显。日益复杂的大气污染状况对传统的大气污染监测方式提出了新的挑战。 /p p 　　大气在线监测技术能够准确、全面地反映出大气环境目标污染物的浓度及其变化趋势,从而实现全时段、全方位、动态监测大气要素的目的。在线监测技术因具备精准、科学、有效提升雾霾治理工作效率的能力，已成为一种发展趋势。 /p p 　　为了帮助相关用户学习、了解大气在线监测最新技术进展及相关仪器在其中发挥的作用等内容，仪器信息网特别策划了 a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/dqzxjcjs2020" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " “大气在线监测技术”专题 /span /a ，并邀请赛默飞环境行业经理胡忠阳共同讨论了大气在线监测技术相关的问题。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/8dafec48-54dc-4011-9929-508a004d3e7b.jpg" title=" 图.png" alt=" 图.png" / /p p style=" text-align: center " 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 赛默飞环境行业经理& nbsp 胡忠阳 /span /strong /p p 　　2013年，我国颁布实施《大气污染防治行动计划》，标志着我国大气污染防治进入新阶段。2013年以来，我国大气污染防治取得显著成就。据权威统计：“十三五”以来我国空气质量总体改善明显，但臭氧污染持续反弹。全国337个地级及以上城市，颗粒物超标城市大幅减少，PM2.5浓度超标城市占比从68.5%下降到47.2%。与此同时，臭氧浓度超标城市大幅增加，2019年达到30.6%。 /p p 　　在2020中国生态环境产业高峰论坛上，贺克斌院士指出“2017年到2019年3年时间，PM2.5浓度持续下降、臭氧污染开始上升的态势，越来越明显。所以对‘十四五’的工作，中央领导有明确指示，要针对PM2.5和臭氧的协同控制开展工作。” /p p 　　臭氧作为典型的二次污染物，是大气中的NOx和VOCs，在紫外线照射下发生光化学反应的产物。针对PM2.5和臭氧的协同控制将是现阶段大气污染治理的重点 。 /p p 　　今年下半年，我们也注意到为落实《打赢蓝天保卫战三年行动计划》，生态环境部研究起草的“重点地区2020-2021大气治理攻坚行动方案征求意见稿”相继印发, 涉及京津冀及周边地区、汾渭平原和长三角等重点地区。在完善监测监控体系方面，文件中指出各地要加强秋冬季 strong 颗粒物组分监测 /strong 和 strong VOCs监测 /strong 。特别是要 strong 科学布设VOCs监测点位 /strong ，提升VOCs监测能力，各地级及以上城市要在现有VOCs监测站点基础上，进一步增加VOCs自动监测站点建设。也反映了以上这一趋势。 /p p 　　目前针对颗粒物组分监测和VOCs监测均有在线的色谱、质谱等手段，并得到越来越多的应用。传统手工监测，一般需要通过滤膜采集颗粒物或吸附管采集气体，通过保存然后送至实验室，再经过复杂的样品处理后进行分析和数据处理。这一方式存在采样误差大、样品存储易损失、费时费力、不能反映大气组分的高频变化规律等缺点。而在线监测技术24 × 7 全天候运行，具备实验室检测仪器的高精确性及在线监测仪器的连续自动化可操作性，从而实现对大气组分实时、高频变化的监测，可为精准治污提供强大的精确数据支撑。 /p p 　　针对当前重点关注的颗粒物组分监测和VOCs监测，赛默飞能提供完整的在线监测方案： a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C96503.htm" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " URG 9000D /span /a 实现细颗粒物及气体组分中水溶性离子的在线监测。 针对大气中金属元素监测，目前除了XRF 方法作为间断性的在线监测技术外，均为实验室手工监测手段，而赛默飞GED-ICPMS 方案率先填补这一空白，实现实时大气颗粒物重金属的在线精确监测。基于ISQ7000 GCMS的方案则可实现对VOCs的全自动在线监测。 /p p 　　下面分别简要介绍以上在线监测产品的特点。 /p p 　　 a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C96503.htm" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " URG9000D大气在线离子色谱监测系统 /span /a /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/48b7dc9e-5b3d-4f12-817d-52e890ee857f.jpg" title=" urg-9000-series.png" alt=" urg-9000-series.png" / /p p 　　系统采样管、气体溶蚀器和颗粒物溶蚀器等主要气体流路方向均为竖直方向，消除颗粒物管道中沉积 通过湿式平行板溶蚀器，以气体选择性透过膜技术分离气体和颗粒物，杜绝气体和颗粒物之间相互接触导致的结果不准确问题，确保气体和颗粒物的完全分离 通过气体和颗粒物的分别独立采集和储存，杜绝样品吸收液转移过程中存在的淋洗液交叉污染问题，且兼容大体积浓缩技术，提供较高仪器灵敏度。 /p p 　　集成了只加水体系离子色谱，实时制备高纯无污染淋洗液，提供零污染空白和较低仪器噪音 兼容梯度分析，获得更高的色谱峰分离度 兼容小粒径填料离子交换分析柱，提供更高的色谱峰分辨率和色谱峰峰容量 仪器只需提供纯水即实现自动在线监测，免维护，自动化程度高，操作维护简便。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " GED-ICPMS 大气颗粒物重金属实时测定 /span /p p 　　GED (Gas Exchange Device)气体交换装置实现在线气体样品直接导入系统。 ICPMS 是氩气电离产生的等子体，空气直接导入会使等离子体不稳定，甚至熄灭。即便低流量的空气与氩混合导入，空气中的氮和氧会增加等离子体负载，而影响金属元素电离，使其灵敏度降低，GED成功解决空气直接导入ICP的问题。 将ICPMS 和GED 等采样设备集成化，充分发挥出 ICP -MS 灵敏度高、多元素快速测定以及 GED设备无需任何样品富集及其他前处理的特点，从而也实现了大气金属元素的实时连续监测。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 全新ISQ7000GCMS在线VOCs监测系统 /span /p p 　　赛默飞环境空气挥发性有机物(PAMS、TO14、TO15)自动监测系统，采用赛默飞气质联用仪，英国 Markes 公司全自动在线预浓缩仪，搭配其独有的 Kori-Xr 水汽管理装置，定制化云系统软件进行数据处理和上传，实现环境空气中 VOCs 的在线自动监测。本系统灵敏度高、运行成本低、适用于复杂的采样环境，对挥发性有机物有较优异的检出限。该系统适用于环境空气中 PAMS、TO-15、醛酮类化合物等 117 种挥发性有机物的监测。 /p p 　　Thermo Scientific& #8482 ISQ& #8482 7000 采用了全新水平的可用性设计，允许操作者在数分钟内无需工具切换即时连接进样口和检测器，实现前所未有的灵活性。其简化的用户界面几次击键便可完成任务，还能保留完整的可编程性。可提高生产率、加速响应时间和降低持有总成本，用于气体、液体和固体样品中微量和痕量挥发性和半挥发性有机物的定性和定量分析，可用于有机物的确认。 /p p 　　正如前面所介绍的，我们针对大气成分中水溶性离子、金属元素和有机污染物等能提供全面的在线监测方案。这也为大气PM2.5和臭氧协同治理提供了坚实的监测解决方案。 /p p 　　 a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C96503.htm" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " URG9000D大气在线离子色谱监测系统 /span /a ，针对大气气溶胶中水溶性离子成分分析，可扩展至16种无机阴离子、含氧酸、有机酸和12种无机阳离子、氨氮、有机胺类的准确分离分析。 /p p 　　正是基于以上优势， a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C96503.htm" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " URG9000D /span /a 得到国家海洋局第三研究所青睐，曾伴随着“雪龙号”的走航轨迹，以“小时”为单位时间分辨率，准确且完整记录北极科考途经海域气溶胶中27种无机阴阳离子、有机羧酸、有机胺类化合物的浓度及分布特征。为解析极地环境大气中气溶胶的组成及成因提供重要基础资料。 /p p 　　在线PM2.5 无机元素监测设备 GED- ICP RQ 系列用于大气颗粒物中重金属实时测定。另外，车载ICP-RQ 系列不仅仅是一个可移动实验室，更可实现移动在线大气重金属监测，将ICPMS 和GED 等采样设备集成化，充分发挥出 ICP -MS 灵敏度高、多元素快速测定以及 GED 设备无需任何样品富集及其他前处理的特点。 /p p 　　针对大气VOCs在线监测系统，可以同时满足117种VOCs检测(包括PAMS，TO-15和醛酮等)的需求。同时该系统还可以使用苏玛罐，气袋以及吸附管进样，可以拓展至环境大气离线方案分析和室内空气分析，例如HJ759，HJ644，HJ73等VOCs测定的标准方法。 /p

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 2017年11月7-8日，为期两天的“第十届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会(简称 CIOAE 2017)”精彩继续，各分会报告精彩不断。“大气在线监测技术”仍单独设立分会场，众多专家为我们介绍了大气监测在环境、计量、煤矿等领域的应用。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/48fbeeb1-2f21-46ab-a2e1-e08ab89a9ac5.jpg" title=" DSC04829_副本.jpg" / br/ /p p style=" text-align: center " strong 会议现场 /strong 　　 /p p 　　环境行业气体监测仍然是此次分会报告最主要内容，主要涉及的内容包括环境空气、挥发性有机物、二氧化硫/二氧化氮等。 /p p 　　现阶段，我国对环境空气监测高度重视，实行党政同责、领导干部自然资源资产离任审计、党政领导干部生态环境损害责任追究、自然资源资产负债表试点、生态环境损害赔偿制度改革试点等制度，要求以环境空气质量改善为核心。目前我国已建成以城市空气、背景空气、区域空气、温室气体、酸雨、沙尘暴为主要内容的空气质量监测体系，但是仍然存在很多问题。如PM切割效率准确度差的问题，对于达标城市，未来将适当开展手工监测 对于组分分析、VOCs监测仪器、温室气体监测仪器以及QA/QC仪器设备(气体发生器、传递装置、便携装置等)还需要有很大的技术提升 虽然我国目前的主要污染物为颗粒物，但是后期臭氧的问题会逐渐暴露出来。 /p p 　　目前，VOCs是环境监测行业最受关注的污染物之一，而VOCs混标更是从业人员急需的，中国测试技术研究院研发出来多种VOCs标准物质，包括满足美国TO-14A和我国HJ644-2013规定的42组分VOCs标准气体、满足HJ759-2015规定的67组分VOCs标准气体和56组分臭氧前体物。不同分析方法的比对也是标准制定者和用户关心的热点，便携式FID检测器、气袋采样-气相色谱分析方法与在线式VOCs分析仪比对结果显示：便携式仪器与实验室分析相比，对丙烷与异丁烯单标气体的响应值一致，两种方法的系统误差约为10%，对于混合气体标气TO-15，便携式仪器检测结果明显高于实验室方法，但响应值仍然低于混标气体的非甲烷总烃浓度。便携式仪器与在线式仪器相比，在不同的非甲烷总烃浓度范围下，监测结果随时间的变化具有一致的响应趋势。总体来说，便携式FID检测数据大于在线监测数据大于实验室分析方法。便携式FID的进气管路较在线监测设备更短，管路中VOCs浓度的损耗更低，而气袋法采用由于从采样到分析的延迟时间较长，会造成VOCs浓度的偏低。除此之外，目前市场上大多数非甲烷总烃在线监测设备采用瞬时采样，所得非甲烷总烃浓度数据为采样时刻的瞬时浓度，监测数据与手工监测采样方法获得的浓度值得本质区别。 /p p 　　车载DOAS技术，通过测量天顶散射光谱来研究整层大气中痕量气体的柱浓度和空间分布情况，能够再移动平台对各类污染源排放污染气体(二氧化硫、二氧化氮)柱浓度进行连续遥测，结合气象参数后获得排放信息，可用于大气污染物分布于输送监测、污染源排放通道获取及校验以及重大活动空气质量保障与管控措施效果评估。 /p p 　　计量溯源是保证测量数据质量的基础，我国的计量体系要求在环境、安全等领域的气体测量要有溯源性，气体标准物质是实现气体计量溯源性的重要载体，气体标准物质在研制过程中广泛使用了在线光谱测量仪器，在线光谱测量仪器具有实时性、便捷性稳定性和直观性等优点。 /p

p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 仪器信息网 /span /strong 讯 2018年3月28日，仪器信息网“第二届环境在线监测技术”专题网络研讨会顺利召开。本届研讨会为期两天，分为3月28日的“大气在线监测方向”和3月29日的“水质在线监测方向”。 /p p 　　本届研讨会特邀南开大学冯银厂老师、中国科学院安徽光学精密机械研究所徐亮老师、华测检测认证集团股份有限公司赖胜波老师、中国环境科学研究院高健老师为大家分享大气在线监测技术及应用 中科院生态环境研究中心饶凯峰老师、重庆科技学院李作进老师、北京大学晏明全老师、中国环境监测总站左航老师为大家分享水质在线监测方面的技术及应用。此次会议还得到了岛津、赛默飞世尔、安捷伦的大力支持。 /p p 　　3月28日，“大气在线监测方向”专题网络研讨会报告主要内容如下。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/noimg/ab5b00ed-4c0b-47f9-b7d1-2d392ce5eb83.jpg" title=" 冯银厂（蓝）_副本(03-12-11-11-12).jpg" width=" 260" height=" 378" style=" width: 260px height: 378px " / /p p style=" text-align: center " 　　报告人：南开大学 冯银厂 /p p style=" text-align: center " 　　报告题目：大气污染在线监测技术及应用 /p p 　　冯老师的报告分为三大方面：一是大气污染在线监测技术及分类 二是在线监测数据特点及存在问题 三是在线监测技术的应用。冯老师在报告中介绍到，立体在线监测是大气监测未来的一个趋势，在线监测数据拥有高时间分辨率、高时效性、种类多、数量大等特点，但是在线监测数据也存在着一些问题，例如数据时间分辨率不统一、数据的匹配性和同步性差、数据的质控部不规范且不统一、数据的测量方法多样，缺乏适用的处理方法等。在硬件做好的同时，加强仪器运维管理、做好质控、提高数据有效性或是未来应该加强关注的事情。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/noimg/baa37c20-639a-4918-aa36-b32da0d91e9f.jpg" title=" 岛津.png" / /p p style=" text-align: center " 　　报告人：岛津企业管理(中国)有限公司 贺文利 /p p style=" text-align: center " 　　报告题目：烟气超低排放中如何有效实施烟气的精准在线监测 /p p 　　贺老师在报告中为大家介绍了烟气超低排放的相关标准政策以及岛津NSA-3090烟气在线分析系统。2014年，《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020)年》发布，超低排放政策出台。以后的几年，随着《“十三五”生态环境保护规划》以及《关于实施工业污染源全面达标排放计划的通知》等的发布，烟气超低排放改造成为大气治理的重点。《固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测系统技术要求及检测方法(试行)--HJ 76》以及《固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测技术规范(试行)HJ—75》的出台对于环境监测提出了更高的要求。岛津NSA-3090烟气在线分析系统具以下一些特点：1、70mg/Nm3SO2超低监测能力保证 2、先进的无损失除水技术的应用 3、专业的流程设计保证除水效果 4、系统稳定、运维成本低。这些特点为满足高标准、高要求提供了更好的条件。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/noimg/24063623-b3e1-45ab-98f9-8f4916b7f674.jpg" title=" 徐亮_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　报告人：中国科学院安徽光学精密机械研究所 徐亮 /p p style=" text-align: center " 　　报告题目：傅里叶变换红外光谱技术及其在环境监测中的应用 /p p 　　徐亮老师在报告中从基本原理、仪器技术、分析算法、环境应用四方面为大家介绍了傅里叶变换红外光谱技术。徐老师在报告中介绍到，环境监测技术的发展经历了从手工采样实验室分析 到电化学监测(湿法) 再到光电法自动监测(干法) 现在已经发展到高灵敏、选择性光谱自动监测。红外光谱分析不仅依赖硬件，算法软件与分析模型也是核心因素。徐老师在报告中介绍到FTIR还可组成各种监测系统，如温室气体及碳同位素高精度测量系统、烟气VOC多组分连续自动监测系统、开放式多组分污染气体在线监测系统等，这些系统在我国环境监测中都发挥了重要的作用。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/noimg/ec3f2a90-c82d-4a08-99d7-3a0a53b19565.jpg" title=" 赖胜波00003.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　报告人：华测检测认证集团股份有限公司 赖胜波 /p p style=" text-align: center " 　　报告题目：环境空气城市站运维质量控制核查方法及步骤 /p p 　　赖老师在报告中就环境空气城市站运维质量控制核查方法及步骤为大家做了一个介绍。报告中指出，2016年11月底，国家环境空气质量自动监测事权全部上收至国家级机构，1436个国控站点全部由中国环境监测总站直接管理，并委托社会运维机构运行维护。运维质控核查内容包括工作方式、数据在线分析、常规性核查工作(其中包括:室外周围环境检查、现场维护工作质控核查、采样系统及仪器设备、现场证书检查)、动态校准仪质量流量控制、气态污染物专项质量监督核查、臭氧专项质量监督核查、颗粒物专项质量监督核查、质控联机对比(手工/在线)几个方面。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/noimg/48bc224e-d96f-43a0-bec0-cbae1102f94c.jpg" title=" 赛默飞.png" / /p p style=" text-align: center " 　　报告人：赛默飞世尔科技 郑洪国 /p p style=" text-align: center " 　　报告题目：环境大气、水质中可溶性离子化合物在线监测解决方案 /p p style=" text-align: left " 　　郑老师在报告中为大家分享了环境大气中水溶性离子化合物在线监测技术以及环境水质中离子化合物在线监测技术，其中重点介绍了两款仪器，环境大气在线监测系统-URG 900D和环境水质在线监测系统-Integral在线水质分析。URG 900D由URG采样系统和IC分析系统组成，其结果以数字和图示两种形式呈现。URG 900D内部具有气体溶蚀器和颗粒物溶蚀器能够高效地进行气体、颗粒物的捕集。环境水质在线监测系统-Integral在线水质分析，这款仪器具有双通道、外置SP样品处理模块、AE分析仪外壳系统、LE液体外壳系统等特点。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/noimg/043111c0-a019-4f90-becc-eabf72108e17.jpg" title=" 高健.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　报告人：中国环境科学研究院 高健 /p p style=" text-align: center " 　　报告题目：颗粒物组分监测、溯源技术发展与应用 /p p 　　高老师在报告中讲到，颗粒物来源复杂，过程更复杂，针对重污染过程的溯源(一次、二次)是国际前沿课题。随着我国空气质量监测技术的发展，我国的空气监测在监测内容、监测方法、监测目的上都发生了变化，监测内容由常规污染物向特征污染物发展 监测方法由点位监测向构建空天一体化立体监测网发展 监测目的由数据公示向表征、溯源、预警三位一体发展。组分网、单颗粒质谱在线源解析以及激光雷达等都在我国大气监测过程中发挥了重要的作用。 /p p 　　3月29日，“水质在线监测方向”网络研讨会精彩继续，欢迎广大网友继续参与! /p p 　　点击参与 a href=" http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/Environment/" target=" _self" title=" " style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " “第二届环境在线监测技术”专题网络研讨会 /span /strong /a strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " ！ /span /strong /p