环境大气质量自动监测系统

大[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量监测(air　pollution　monitoring)是指对一个地区大气中的主要污染物进行布点观测，并由此评价大气环境质量的过程。大[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量监测通常根据一个地区的规模、大气污染源分布情况和源强、气象条件、地形地貌等因素，在这一地区选定几个或十几个具有代表性的测点(大气采样点)，进行规定项目的定期监测。　　我国规定的大[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量监测项目有二氧化硫、可吸入颗粒物、一氧化碳和二氧化氮等。此外，可根据区域大气污染的特点，选测苯并(a)芘、铅、总悬浮颗粒物、氟化物等项目。监测人员根据监测结果，对照国家标准《环境空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量标准》(GB3095—1996)进行评价，从而得出区域大气环境质量优劣的结论。

“日日都是灰霾天，空气质量却是良。”这种环保与气象数据“打架”的现象历来已久。广东省东莞市环保局日前做客“政协议政厅”透露，东莞已经在6月份被确定为省内唯一的环境空气质量评价试点监测城市，监测项目将增加灰霾天的主因。此后，东莞的环保和气象数据将告别“打架”。　　上半年优良天有177天　　近几年来，东莞的大气质量环境有所好转，全市的优良天数超过了95%，其中，2006年优良天数有344天，2007年有356天，2008年有346天，2009年有361天，2010年有357天。根据环保部门监测，今年上半年，东莞的优良天数已达到了177天。　　“要客观评价城市的空气质量，要靠一个完善、准确的监测网络。”东莞市环保检测站站长吴对林表示，目前，根据东莞地形、人口、产业的分布，东莞共布了29个点位进行大气监测。

环境空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]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[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]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等问题，操作繁琐，故障率高，维护量大。该法以日本为主，但自1996年起，日本在法定的测量方法中增加了干式测量原理，湿法现已处于淘汰阶段。干法基于物理光学测量原理，使样品始终保持在气体状态，没有试剂的损耗，维护量较小。干法以欧美国家为主，代表了目前的发展趋势。1 系统的结构 干法监测子站主要由样品采集、空气自动分析仪、气象参数传感器、动态自动校准系统、数据采集和传输系统以及条件保证系统等组成。1.1 大气污染物自动分析仪 SO2自动分析仪：基于SO2分子接收紫外线（214 nm）能量成为激发态分子，在返回基态时，发出特征荧光，由光电倍增管将荧光强度信号转换成电信号，通过电压/频率转换成数字信号送给CPU进行数据处理。当SO2浓度较低，激发光程较短且背景为空气时，荧光强度与SO2浓度成正比。采用空气除烃器可消除多环芳烃（PAHs）对测量的干扰。 NOx自动分析仪：NO与O3发生反应生成激发态的NO2*，在返回基态时发射特征光，发光强度与NO浓度成正比。NO2不与O3发生反应，可通过钼催化还原反应（315℃）将NO2转换成NO后进行测量。如果样气通过钼转换器进入反应管，则测量的是NOx，NOx与NO浓度之差即为NO2。 O3自动分析仪：利用O3分子吸收射入中空玻璃管的254 nm的紫外光，测量样气的出射光强。通过电磁阀的切换，测量涤除O3后的标气的出射光强。二者之比遵循比尔-朗伯公式，据此可得到O3浓度值。 PM10自动分析仪（β射线法）：仪器利用恒流抽气泵进行采样，大气中的悬浮颗粒被吸附在β源和盖革计数器之间的滤纸表面，抽气前后盖革计数器计数值的改变反映了滤纸上吸附灰尘的质量，由此可以得到单位体积空气中悬浮颗粒的浓度。 对自动分析仪的自动校准通过动态自动校准系统完成，该系统包括动态自动校准仪、零气发生器、标准气源。 目前，我国尚未出台各主要大气自动分析仪的技术条件要求，表1是中国环境监测总站验收DASIBI公司产品时的验收标准。美国EPA对自动分析仪的性能指标要求（40 CFR PART 53）见表2。表1 DASIBI公司产品的验收标准指标 SO2 NOx O3 CO PM1024 h零漂 ＜±5 ppb ＜5 ppb ＜5 ppb 0.5 ppm 各台仪器间的平行性≤±7%24 h标漂 ＜±5 ppb ＜5 ppb ＜5 ppb 0.5 ppm 线性度 ＜±5 ppb ＜5 ppb ＜5 ppb 0.5 ppm 响应时间（t90） 5 min 5 min 2 min 2 min 重现性 5 ppb 5 ppb 20 ppb 0.5 ppm 流量范围 300～800 ml/min 250～700 ml/min 1.0～3.0 L/min 1.0 L/min （16.7±1%）L/min表2 美国EPA对大气自动分析仪的技术性能要求性能参数 SO2 NO2 CO 光化学氧化剂量程（ppm） 0～0.5 0～0.5 0～50 0～0.5噪声（ppm） 0.005 0.005 0. 50 0.005MDL（ppm） 0.01 0.01 1.0 0.0124 h零漂（ppm） ±0.02 ±0.02 ±1.0 ±0.0224 h标漂（20%） ±20% ±20% ±10% ±20%24 h标漂（80%） ±5% ±5% ±2.5% ±5%