超低浓度检测

一、系统组成 DCM-100系列超低浓度烟尘在线监测系统是专为超低浓度烟尘监测量身打造的一款系统，具有极高的灵敏度和系统可靠性，符合我国环保政策对超低浓度烟尘监测的相关要求。系统主要由采样探头、预处理单元、测量单元、二次仪表、风机单元等组成。烟道内烟尘经过采样探头单元抽取到测量单元以供分析，并将分析后的废气排回烟道。预处理单元主要为烟尘加热，使烟尘温度在露点温度之上，消除液态水滴对测量的影响。测量单元完成对抽取烟尘的分析计算。风机单元则主要是对射流泵提供动力。二次仪表箱与测量单元完成实时通讯，显示测量结果、系统运行状态、报警信息等，并控制整套系统的加热、标定等功能。 二、测量原理 DCM-100系列超低浓度烟尘在线监测系统采用抽取式技术路线，从烟道中抽取部分烟气，经过探杆取样管，进入加热室预热到140℃以上，预热后的测试气体被送入测量池进行测量，然后通过射流泵和探杆排气管回到原烟道。 测量采用激光前向散射原理，激光器发射的激光束经过测量池，激光束照射烟尘颗粒，产生散射，收集散射面特定角度的前向散射激光信号，该散射信号与烟尘浓度成函数关系，以此计算烟尘浓度。通过前向散射信号接收，可获得极高的烟尘浓度检测灵敏度。 三、系统特点 1.采用抽取预处理结合激光前向散射技术，具有极高的灵敏度和可靠性，适合湿烟气的超低浓度在线监测； 2.量程可调，0～10.0mg/m3，0～200.0 mg/m3根据需求设定； 3.抽取样气经过恒温预热，消除湿烟气冷凝引起的测量误差； 4.连续的清洁空气吹扫，保护内部光学器件不受污染； 5.高端智能控制技术使用，实现零点和满量程自动标定以及光学表面污染的自动监测和校正； 6.便利的人机交互功能，二次仪表采用7.0英寸，800×480图形点阵，64K色触摸屏，时尚大气； 7.运行数据可存储，仪表具有SD卡存储功能； 8.配备上位机软件，运行和维护极其方便； 9.简洁并人性化的界面设置，操作方便、功能强大。 四、行业应用 燃煤锅炉烟气脱硫下游粉尘排放测量； 垃圾湿式净化器和垃圾焚烧厂粉尘排放测量； 工业生产过程中湿废气的粉尘含量等。 创新点：1、本设备采用石英导光棒作为光信号收集方式和传输方式。相较于直接使用光纤耦合的光信号收集方式，本设备采用的导光棒对入射光的角度不敏感，光信号的接收面积更大，使得在相同的噪声背景、相同的粉尘浓度下信噪比更高。相较于使用环形或其他形式反光镜的光信号收集方式，本设备采用的导光棒能够更有效的采用吹扫气保护，而反光镜方式的反光镜面积更大，形状不规则不容易进行吹扫保护，更容易受到污染，导致可靠性降低。另外采用石英导光棒作为光信号收集方式调光更容易、简单，导光棒耐高温等性能优于光纤、反光镜。 2、本设备具有一种可折叠校准机构，可在设备运行时自动将校准机构移动至测量光路，从而完成对光路的污染情况检查，对设备的零点、量程自动校准，全过程无需人为干预。 大方科技超低浓度烟尘连续监测系统

记者28日从杭州医学院获悉，该校许秋然研究员团队联合华中科技大学科研人员，研发出一种基于亚微米通道异质膜的固态纳米通道生物传感器，实现了对不同pH值和线性范围为1皮摩/升—0.1微摩/升的超低浓度葡萄糖的无酶检测。相关研究论文近期发表于国际期刊《化学工程杂志》。活体细胞进行新陈代谢，会与周围环境进行物质交换，细胞膜上由特殊蛋白质组成的离子通道，就是这种物质交换的重要途径。在免疫反应、病原体感染等人体生理、病理变化活动中，细胞膜对糖类的识别起到重要作用。通过离子通道对糖类的分析检测，可以深入了解细胞间糖的选择性跨膜吸收和转运，作为生命科学、临床医学等领域研究的关键参数。此前，糖类检测技术均是基于100纳米孔径以下的纳米通道有可识别的电化学信号，但纳米通道空间有限，电阻较高，目标分子响应信号弱。科研人员持续追求高灵敏度、低检测限的糖类检测技术。本次研究中，该团队设计了一种仿生离子通道，选择具有耐高温、良好吸附性和透水性等特性的阳极氧化铝多孔通道膜AAO，作为这一通道的基底；通过聚多巴胺—金纳米颗粒多层组装的方法，在AAO通道内壁上原位生成并固定了大量可调节大小和密度的金纳米颗粒；通过将大量的糖分子探针修饰在金纳米颗粒的表面，制得了具有ICR特性，并对糖类响应良好的亚微米通道孔径的异质膜。“通俗地讲，修饰探针分子，相当于在仿生离子通道墙壁上安装了摄像头。AAO孔径269纳米，具有更大的修饰空间和流体运输通道，可输出更强的目标分子响应信号。”许秋然解释道，具有ICR特性，相当于给摄像头输入识别程序，更易识别细胞中糖类的电化学信号特征。许秋然表示，这一方法具有通用性，可据此研发出检测仪器，糖类检测仅是抛砖引玉，提供一个具体的检测案例。异质膜作为基底具有普适性，可拓展检测范围，通过修饰分子探针，对氨基酸、蛋白质、DNA等物质进行检测，好比给摄像头输入不同的程序，让它识别不同的对象。

p 　　为了获得准确的监测数据，必须对监测过程各环节进行全程序的质量保证和质量控制。尤其对实现超低排放的燃煤电厂和工业锅炉(窑炉)等固定污染源进行监测，对监测手段、标准方法、质量控制和保证，都提出了更高的要求。 /p p 　　 strong ●现行的《固定污染源废气监测技术规范》(HJ/T 397-2007)缺少新的监测分析方法、技术和仪器设备方面的规定，已无法满足目前对固定源废气低浓度排放的监测要求和环境管理需要。 /strong /p p strong 　　新的《技术规范》可以规范、指导废气低浓度排放的监测工作，便于获取更加准确的监测数据，督促排污单位继续加强治污减排力度。 /strong /p p strong 　　●固定污染源低浓度排放监测是一个严密、复杂的系统工程，包括监测方案制定、仪器设备和试剂的准备，样品采集和回收、分析，监测数据处理和结果报出等环节。要保证监测数据准确，需要对监测各环节进行全面质量控制。 /strong /p p 　　山东省质量技术监督局日前发布2015年第12号山东省地方标准公告，发布《固定污染源废气低浓度排放监测技术规范》(以下简称《技术规范》)等地方标准。 /p p 　　据了解，《技术规范》规定了废气低浓度排放监测的具体要求和内容，包括监测方案的制定、监测条件的准备和对污染源的工况要求等，增加了《固定污染源废气 氮氧化物的测定 非分散红外法吸收法》等方法内容，明确了采样频次和采样时间的要求，补充了废气净化装置性能测试的内容，对废气污染源监测的各个环节制定了质量保证和质量控制方面的要求。 /p p 　　山东省环保厅副厅长谢锋告诉记者：“《技术规范》填补了废气低浓度排放监测技术规范的空白。其发布实施，可以规范、指导废气低浓度排放的监测工作，便于获取更加准确的监测数据，督促排污单位继续加强治污减排力度。” /p p 　　 strong 现行规范无法满足低浓度排放的监测要求 /strong /p p strong 　　部分燃煤机组实现超低排放，多项废气监测分析方法陆续出台，许多新的监测技术和仪器在实际监测中应用，现行技术规范缺少新监测分析方法、技术和仪器设备方面的规定 /strong /p p 　　去年以来，山东省燃煤机组在实现达标排放的基础上，开始试点超低排放技术改造，颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度可分别达到5mg/m3、35 mg/m3、50mg/m3以下，远优于国家要求的燃煤机组污染物排放标准。目前，全省已有19台燃煤机组完成超低排放改造，总装机容量达6415兆瓦，预计今年年底前全省完成超低排放改造的燃煤机组可达62台，总装机容量达11783兆瓦。 /p p 　　山东省环境监测中心站副站长潘光对记者说：“为了获得准确的监测数据，必须对监测过程各环节进行全程序的质量保证和质量控制。尤其对低浓度排放的固定污染源进行监测，对监测手段、标准方法、质量控制和保证，提出了更高的要求。” /p p 　　据介绍，近年来，《固定污染源废气 氮氧化物的测定 非分散红外法吸收法》、《固定污染源废气 二氧化硫的测定 非分散红外法吸收法》等多项废气监测分析方法陆续出台。而且，随着环境管理日趋严格和环境污染治理技术的不断进步，许多新的监测技术和仪器设备已在实际监测工作中应用，有的已逐渐成为日常监测的重要手段。 /p p 　　潘光表示，现行的《固定污染源废气监测技术规范》(HJ/T 397-2007)缺少新的监测分析方法、技术和仪器设备方面的规定，已无法满足目前对固定源废气低浓度排放的监测要求和环境管理需要。为做好固定污染源废气低浓度排放监测，获得有代表、准确的监测数据，编制新的《技术规范》很有必要，具有重要的现实意义。 /p p 　　 strong 先定方案 严格采样 /strong /p p strong 　　了解固定污染源生产装置的工艺过程和性能等技术资料，确定监测项目和监测方法，接着选择仪器、采样点和采样孔，随后采样、分析处理 /strong /p p 　　“《技术规范》对废气低浓度排放监测全程工作做了详细规定，主要包括：监测方案制定、监测条件准备，测定方法、采样位置和采样点确定，样品的采集和回收分析，以及监测数据处理等。” 山东省环境监测中心站工程师宋毅倩说。 /p p 　　《技术规范》要求，监测前要制定监测方案。具体做法是，首先收集相关的技术资料，了解固定污染源生产装置的工艺过程和性能、环保设施的性能，根据污染源的环保设施净化原理、工艺过程，以及主要技术指标和排放的主要污染物种类、浓度范围，结合环境监管需要，确定监测项目和监测方法。 /p p 　　《技术规范》列举的监测方法主要包括定点位电解法、非分散红外吸收法、紫外吸收法、傅里叶变换红外光谱法。监测仪器由采样管、预处理装置(由过滤装置、加热装置或除水装置组成)、抽气泵、分析仪主机等组成。 /p p 　　《技术规范》指出，监测分析方法的选用应充分考虑相关排放标准的规定、被测污染源排放特点、污染物排放浓度高低等因素。相关排放标准中有监测分析方法规定的，应采用标准中规定的方法。相关排放标准未规定监测分析方法的，应选用国家环境保护标准和环境保护行业标准规定的方法。根据选用的监测方法以及监测项目的需要，选择确定监测仪器。 /p p 　　选择了监测方法和仪器，接着选择采样点。《技术规范》规定，采样点位应优先选择在垂直管段，避开烟道弯头和断面急剧变化的部位。手工采样点位应位于自动监测设备采样点下游，且在互不影响测量的前提下，尽可能靠近。专家认为，这样选择采样点的位置，是为了使采取的污染物样品更接近污染源排放的污染物浓度。 /p p 　　《技术规范》对采样点位置的选定，还规定了具体的计算公式，对采样孔内径大小也做了详细的规定。还区别矩形、正方形烟道和圆形烟道等不同情况，规定了对采样点和采样孔位置的不同选择确定方法。 /p p 　　为了使采取的污染物样品更准确地反映污染物实际排放情况，《技术规范》要求，必须在生产和环保设施稳定运行的工况下采样。 /p