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环境自动监测技术与设备的发展动态

2019年9月上中旬,深圳市进行了國家重中之重产品研发方案“环境污染诱因与控制系统科学研究”重中之重重点“临海深海边界层环境污染综合性立体式检测技术性产品研发及运用示范性”新项目的大中型外场综合性核对观察试验。  此次试验的重点项目建设是,中国科学院独立产品研发的检测激光雷达、深海空气边界层湍流精细结构以及竖直遍布廓线的即时检测系统、表面海面及近海平面空气CO2与H2O浓度值原点检测控制器、临海对外开放环路CO2浓度值探测器、深海气溶胶粒度谱仪等各种实验仪器30余台/套。  气溶胶粒度谱仪  是这种用于精确测量气溶胶内细颗粒物尺寸的仪器设备。控制器与控制板根据光纤线联接,最多达到300米.控制器摄像头可深层次到一切繁杂的自然环境中,包含高低温试验,高压低压,风险自然环境等.它是别的气溶胶粒度谱仪所没法做到的。物体记数和粒度遍布能够一起获得,互相干挠.它是高精气溶胶粒度谱仪的最关键的规定。  CO2探测仪  根据红外感应灯源的消化吸收基本原理来检验当场自然环境的二氧化碳。原理红外感应检查仪应用红外感应灯源消化吸收基本原理来检验当场自然环境中的易燃性真空碳氢类汽体。红外线传感器应用1个内置在不锈钢板屋子里的小型即插型电子光学探测仪。被检验汽体外扩散并根据到这一煅烧的不锈钢板阻火器进到电子光学制动气室。制动气室中有盏灯出示循环系统的红外光源,灯源在制动气室中被反射面并停止于2个热电感应上面。1个是“活跃性磁感应片”,另外是“参考磁感应片”。每一热电感应片都分别輸出1个电平,根据2个磁感应上面輸出电平的比例就能够测算含氧量。  原点检测控制器  深海物理学主要参数控制器:温盐深仪,检测溫度、盐度及其深度1。也有精确测量波高、浪高、水流量、流入、悬浮固体颗粒物等主要参数的检测机器设备。浅剖、侧扫等检测机器设备,用以深海地质构造扫描仪。  有机化学控制器:用以元素检测,光电催化、光纤线有机化学及其湿式化学成分分析3个行业。对于海面中的融解态甲烷气体、CO2等特殊总体目标物,也有生物传感器和光学传感器。

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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、O3、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)、高锰酸盐指数、总有机碳(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年以来,国家已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。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。2.1.1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(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*澳门新蒲京娱乐诚,,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254nm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(40CFRPART53)见表2。

表1DASIBI公司产品的验收标准

表2美国EPA对大气自动分析仪的技术性能要求