大气环境自动监测技术与设备的发展动态

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1、环境自动监测技术与设备的发展动态（上）李国刚（中国环境监测总站，北京100029）03自动分析仪：利用03分子吸收射入中空玻璃管的254nm的紫外光，测塑样气的出射光强。通过电磁阀的切换，测量涤除。3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03浓度值。摘要本文对空气、废气以及地表水、污水自动监测系统的技术构成和技术关键，以及在线自动分析仪的技术原理、发展现状和存在的问题进行了评述。重点讨论了SO2、NOx、。3、co、PM10＞烟尘等空气或废气自动分析仪以及水质常规五参数、化学需氧量（COD）、高镒酸盐指数、总

2、有机碳（TOC）、氨氮、总氮、磷酸盐、总磷和UV等水质自动分析仪。关键词空气和废气地表水和污水自动监测系统自动分析仪在线1、前言目前，我国重点城市已在利用建立的环境空气质量自动监测系统开展环境空气质量日报或预报工作。2000年，开始实施130个城市的环境空气质量监测系统的建设项目。与此同时，随着污染物排放总量制度的实施，各地相继开始建设污染源在线自动监测系统（重点废气排放源和重点污水排放源）。自1999年以來，国家己先后在七大水系的十个重点流域建成了42个地表水水质自动监测系统，黑龙江、广东、江苏和山东等省也相继建成了10个地表

3、水水质自动监测系统°目前，国家环保总局正利用世行贷款启动重点流域30个地表水水质自动监测系统的建设项目。2、环境空气质量自动监测系统环境空气质量自动监测系统是一套口动监测仪器为核心的口动“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，需要人量试剂，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

4、小。干法以欧美国家为主，代表了目前的发展趋势。2.1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。2.1J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（214nm）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SO?浓度较低，激发光程较短II背景为空气时，荧光强度与SO?浓度成正比。采用空气除烧器可消除多环芳桂（PAHs）对测量的干扰

5、。NOx自动分析仪：NO与03发生反应生成激发态的NO?*,在返回基态时发射特征光，发光强度与NO浓度成正比。NO?不与03发生反应，可通过铝催化还原反应（315°C）将N02转换成NO后进行测量。如果样气通过铝转换器进入反应管，则测量的是NOx，N0x与NO浓度之差即为NO?。PM10自动分析仪(B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B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屮悬浮颗粒的浓度。对自动分析仪的自动校准通过动态自动校准

6、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。冃前，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(40CFRPART53)见表2。表1DASIBI公司产品的验收标准指标so2NOx03COPM1024h零漂<±5ppb<5ppb<5ppb0.5ppm各台仪器间的平行性<±7%24h标漂<±5ppb<5ppb<5ppb0.5ppm线性度<±5ppb<5ppb<5ppb0.5ppm响应时间(t90)5min5min2min

7、2min重现性5ppb5ppb20ppb0.5ppm流量范围300〜800ml/min250〜700ml/min1.0-3.0L/min1.0Umin(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SO2no2CO光化学氧化剂量程(ppm)0〜0.50-0.50〜500-0.5噪声(ppm)0.0050.0050.500.005MDL(ppm)0.010.011.00.0124h零漂(ppm)±0.02±0.02±1.0±0.0224h标漂(20%)±20%±20%±10%±20%24h标漂(80

8、%)±5%±5%±2.5%±5%2.1.2中心站系统软件的要求主要包括数据采集与处理功能、报警及诊断功能、远程测控功能、可扩展性等。2.2国内运行的环境空气自动监测系统的现状目前，我国正在运行的空气质量自动监测系统主要为以干法仪器为主，一台设备测量一个或最多两个