大氣自動監(jiān)測設(shè)備維護中相關(guān)問題的分析

陳　功，淦　凈（九江市環(huán)境保護監(jiān)測站，江西 九江 332000）

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大氣自動監(jiān)測設(shè)備維護中相關(guān)問題的分析

陳功，淦凈（九江市環(huán)境保護監(jiān)測站，江西 九江 332000）

本文大體介紹了我國大氣自動檢測的現(xiàn)狀，從大氣自動監(jiān)測日常維護中出現(xiàn)的校準氣體流量相關(guān)問題，玻璃纖維濾紙上殘留樣品對數(shù)值影響問題，斷電后對設(shè)備檢測影響問題三大問題進行詳細闡述，并對產(chǎn)生問題的原因進行分析，提出簡單的解決措施。

大氣；自動檢測；設(shè)備維護；問題分析

1　引言

隨著我國工業(yè)化和城市化迅猛發(fā)展，國民生活水平的不斷提高，不同地區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量也受到地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的影響，污染物排放量持續(xù)增長，環(huán)境問題日益凸出，特別是以顆粒物為首要污染物的重污染天氣頻發(fā)。大氣監(jiān)測作為環(huán)境監(jiān)測中的重要組成部分，隨著大氣自動監(jiān)測技術(shù)的引入，實現(xiàn)了連續(xù)不間斷的大氣監(jiān)測。大氣自動監(jiān)測的原理是通過對監(jiān)測區(qū)域的空間質(zhì)量進行連續(xù)、自動的采集樣品和檢查測定，并對測定的結(jié)果實時的以數(shù)據(jù)的形式傳輸?shù)奖O(jiān)測系統(tǒng)，對環(huán)境污染源的監(jiān)控。

與國外發(fā)達國家相比，我國開展大氣自動監(jiān)測工作相對較晚，缺乏自動檢測設(shè)備日常維護方面的工作的經(jīng)驗，在設(shè)備出現(xiàn)問題時只能依賴設(shè)備生產(chǎn)廠家進行售后維修。這種方法是解決問題的有效方法之一，但這樣不僅影響空氣檢測，而且還會降低工作效率。因此，保證自動監(jiān)測儀器的正常運行是每個大氣自動監(jiān)測站的工作重點。

2　大氣自動監(jiān)測的現(xiàn)狀

2015年6月24日下午，十二屆全國人大常委會第十五次會議在北京人民大會堂開幕。會議聽取了全國人大法律委員會副主任委員孫寶樹作的關(guān)于大氣污染防治法修訂草案修改情況的匯報，草案二審稿規(guī)范了大氣環(huán)境質(zhì)量等標準的制定，完善了限期達標規(guī)劃的考核監(jiān)督機制，加強了對機動車船等燃油污染的監(jiān)管。新的大氣污染防治法修訂草案明確規(guī)定，重點排污單位應(yīng)當對自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實性和準確性負責。新的修訂草案還明確，環(huán)境保護主管部門發(fā)現(xiàn)大氣污染物排放自動監(jiān)測設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)異常的，應(yīng)當及時進行調(diào)查。任何單位和個人不得侵占、損毀大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測設(shè)施和大氣污染物排放自動監(jiān)測設(shè)備。

我國環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)由“城市站”、“國家環(huán)境空氣背景監(jiān)測站（背景站）”、“區(qū)域站”和“重點區(qū)域預(yù)警平臺”組成。根據(jù)環(huán)境保護部《關(guān)于印發(fā)國家地表水、環(huán)境空氣監(jiān)測網(wǎng)（地級以上城市）設(shè)置方案的通知》（環(huán)發(fā)［2012］42號），國家城市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)由113個重點城市擴大到地級以上城市（包括部分州、盟所在地的縣級市），共338個城市1436個空氣點位。已建成14個國家環(huán)境空氣背景監(jiān)測站，建成31個農(nóng)村區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測站，在建我國南海海域西沙國家環(huán)境背景綜合監(jiān)測站，并擬針對區(qū)域污染物輸送監(jiān)測需要新增65個站點。

我國將基本形成覆蓋主要典型區(qū)域的國家區(qū)域空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)，每個監(jiān)測站點的設(shè)立，都是由若干自動監(jiān)測儀器構(gòu)成。設(shè)備的維護問題直接影響到數(shù)據(jù)采集的準確性，因此做好儀器的維護工作，成為每個站點工作人員最關(guān)心的問題。

3　自動檢測設(shè)備維護中的相關(guān)問題

3.1校準氣體流量的相關(guān)問題

設(shè)備校準是否成功直接影響檢測設(shè)備測量出來的數(shù)據(jù)的有效性和可靠性，因此，了解大氣自動檢測設(shè)備在工作過程中造成誤差的原因，對保障檢測結(jié)果的有效性起著至關(guān)重要的作用。經(jīng)過大量的實驗發(fā)現(xiàn)，設(shè)備出現(xiàn)誤差主要受到零空氣質(zhì)量、標準物質(zhì)和流量三方面的影響，下面我們從這三個方面進行分析，以提高檢測數(shù)據(jù)的準確率：

3.1.1零氣質(zhì)量

零氣是通過空氣壓縮機吸取潔凈的空氣壓縮后經(jīng)過冷凝管冷卻使溫度降低后，由氣水分離器進行分離，再利用活性炭的吸附能力除去空氣中的二氧化硫、臭氧、二氧化氮等廢氣后產(chǎn)生的潔凈氣體。由此可以看出，保證室內(nèi)空氣的潔凈是很重要，并且保證零氣質(zhì)量的關(guān)鍵就在于汽水分離和活性炭吸附、脫附凈化的效率?；钚蕴繎?yīng)適量并且及時更換，另外，活性炭的吸附性能與溫度成反比，即活性炭的吸附能力會隨著溫度的升高而相對降低，脫附速度會隨著溫度的升高加快，達到吸附平衡所需時間變短。如果兩次吸附溫度相差較大，就加大了產(chǎn)生假零點的現(xiàn)象的概率，盡量保持校零的溫度與取樣的溫度一致會避免這種情況的發(fā)生。還可以在零氣的回路中加設(shè)恒溫裝置，并當日進行校準，從而減少溫差帶來的影響。

3.1.2標準物要求

采用什么樣的標準物也是影響檢測結(jié)果的關(guān)鍵因素之一，因為若選用的標準氣體偏高，就會造成檢測的數(shù)值偏低甚至會出現(xiàn)負值的情況。標準氣體在配置時，要采用符合國家認證標準的物質(zhì)，校準自動檢測設(shè)備時選用的零氣源純度要求二氧化硫濃度小于0.5ppb，氮氧化物濃度小于5ppb，一氧化碳濃度小于10ppb。在配制一定濃度的標準氣體過程中，可以只改變稀釋氣體的流量。

3.1.3流量因素

在前兩個因素得到很好保障的情況下，流量的控制就顯得尤為關(guān)鍵，微小流量控制相對比較困難，如何降低濃度點設(shè)備數(shù)值誤差成為校準的關(guān)鍵所在。當零氣流量與校準氣流量保持水平是，誤差相差較小。標準氣體稀釋過程中，零氣流量的大小不會對標準氣濃度的準確性產(chǎn)生較大的影響，即不同的零氣流量水平下，設(shè)備顯示的數(shù)值誤差差異不大。因此可以通過提高標準氣流量的方法來降低低濃度點設(shè)備造成的數(shù)值誤差。

3.2玻璃纖維濾紙上殘留樣品對數(shù)值的影響

在樣品的采集過程中，外界空氣中的懸浮顆粒物經(jīng)過設(shè)備頂部的采樣切割頭的篩選，小于或等于10nm的顆粒物，會經(jīng)采樣通道附在濾紙上，這種濾紙由玻璃纖維制成的特殊的材料。實際檢測過程中會出現(xiàn)玻璃纖維濾紙上的樣品塵粒與設(shè)備監(jiān)測初期玻璃纖維濾紙上的樣品塵粒相比較不夠一致和完整，甚至會出現(xiàn)較明顯的缺損現(xiàn)象。例如，在對設(shè)備進行維護的時候，會發(fā)現(xiàn)真空膛板上殘留有細小的顆粒物，正是這顆粒物使每次更換出來的樣品塵粒都殘缺不完整。從理論上來說，顆粒物擋住并遺留下的樣品塵粒會減弱一部分氣流強度，導(dǎo)致設(shè)計數(shù)率減少，濾紙上的質(zhì)量和監(jiān)測數(shù)據(jù)升高。所以，要定期對濾紙進行檢查，并及時的更換。

3.3斷電后對設(shè)備檢測的影響

當設(shè)備出現(xiàn)短時間的斷電后，能夠自動恢復(fù)正常工作，如果出現(xiàn)長時間的斷電會使設(shè)備工作恢復(fù)延遲甚至損壞。例如在長時間停電后，氮氧化物監(jiān)測設(shè)備上的石爐溫度會從正常工作時的300～350℃降低，冷卻的堆溫度會由正常工作時的-5～-1℃升高。當恢復(fù)通電后必須要等到設(shè)備溫度穩(wěn)定，石墨爐和冷卻堆、零氣發(fā)生器等測試元件達到正常運行的條件后才能再次進行監(jiān)測，否則會因為溫度達不到正常工作的時的溫度，而造成檢測數(shù)據(jù)不準確。

如果通電后設(shè)備還沒有恢復(fù)正常工作，那么應(yīng)該耐心等待一段時間，絕不能貿(mào)然擅自修改設(shè)備設(shè)置或者對設(shè)備進行其他額外操作，避免發(fā)生損壞設(shè)備的事故。

4　結(jié)束語

大氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)主要依靠大氣自動監(jiān)測設(shè)備來獲取，為保證大氣自動監(jiān)測設(shè)備連續(xù)、可靠、穩(wěn)定的運行，應(yīng)成立專門自動監(jiān)測機構(gòu)，在維護中要嚴格按照國家自動監(jiān)測規(guī)范和設(shè)備的性能要求進行周期性的維護、保養(yǎng)，定期對設(shè)備的各項運行參數(shù)進行檢查。實行專人負責，加強日常維護和運行管理，如果發(fā)現(xiàn)參數(shù)異常，要及時查找原因并維修，健全規(guī)章制度，加強各項管理措施的規(guī)范，落實各項技術(shù)培訓(xùn)。另外，必要的預(yù)防措施也是防止問題出現(xiàn)的重要措施之一如恒定室內(nèi)溫度、穩(wěn)定工作電壓、定期清理采樣總管和氣路管道、及時更換濾膜等。責任到位，形成警告系統(tǒng)，管理人員定期查看數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)異常情況，及時報告并到現(xiàn)場查明原因及時處理，早日實現(xiàn)美麗中國的藍圖。

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2016-5-20

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