大氣環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)及其應用

張　暢（長沙市望城區(qū)環(huán)境監(jiān)測站，湖南 長沙 410211）

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大氣環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)及其應用

張暢（長沙市望城區(qū)環(huán)境監(jiān)測站，湖南 長沙 410211）

通過大氣在線監(jiān)測技術(shù)，能夠準確的、全面的反映出大氣環(huán)境目標污染物的濃度及其變化趨勢，從而實現(xiàn)全時段、全方位、動態(tài)監(jiān)測大氣要素的目的。此背景下，本文首先分析了環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)，其次對垃圾處理場及周邊大氣環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)進行了一定的闡述，最后探討了大氣在線監(jiān)測技術(shù)的應用，以供參考。

大氣；在線監(jiān)測；技術(shù)；應用

1　引言

在我國環(huán)境保護工作中，大氣在線監(jiān)測技術(shù)具有關(guān)鍵性作用，在污染源控制、環(huán)境管理與環(huán)境規(guī)劃等方面也具備不可替代的作用。近年來，隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟與科學技術(shù)的進一步發(fā)展，人們對大氣環(huán)境質(zhì)量的期望值越來越高，對環(huán)境保護的要求也越來越嚴格，加強大氣在線監(jiān)測技術(shù)分析與研究力度，能夠更好地滿足我國環(huán)保工作發(fā)展的實際需求。

2　環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)概述

所謂環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)，主要是指以在線自動分析儀器為基礎開展的一種綜合性的在線自動環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境預警體系，通常采用現(xiàn)代自動測量技術(shù)、自動控制技術(shù)與計算機應用技術(shù)等主要技術(shù)措施，來實現(xiàn)綜合性環(huán)境在線監(jiān)測目的。通過我國當前環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)實際應用情況可以發(fā)現(xiàn)，其在水質(zhì)監(jiān)測、空氣質(zhì)量監(jiān)測以及環(huán)境噪聲監(jiān)測等方面都具有較為良好的應用價值，主要是以水、大氣以及噪聲等環(huán)境污染指標在線監(jiān)測為基礎，對環(huán)境中的目標污染物進行連續(xù)性的、實時的監(jiān)測，并通過現(xiàn)代化的通信網(wǎng)絡傳輸技術(shù)追蹤、監(jiān)控污染源，落實數(shù)據(jù)收集、管理與顯示等一系列操作，切實提高環(huán)境監(jiān)測與保護效率。

通過環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)的有效應用，能夠及時地監(jiān)控到環(huán)境中目標污染物突變的異?，F(xiàn)象，并立即發(fā)出預警預報，最大限度地避免污染物出現(xiàn)擴散，最大可能地阻止污染事件升級，強有力地保障人民群眾的生命和健康安全。環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)能夠為環(huán)境信息網(wǎng)絡建設提供可靠的技術(shù)支持，從而在促進我國環(huán)境監(jiān)測工作順利開展的基礎上，從整體上推動我國生態(tài)環(huán)境保護工作的良好發(fā)展。

3　垃圾處理場及周邊大氣環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)

3.1垃圾處理場及周邊大氣環(huán)境情況

城市固體廢棄物處理場（簡稱：垃圾處理場）是城市垃圾收集、處理的終端場地，是垃圾無害化處理的關(guān)鍵。以長沙市城市固體廢棄物處理場為例，位于長沙市望城區(qū)橋驛鎮(zhèn)黑麋峰山區(qū)一“Y”型山澗谷地，其附近有很多村莊，該場承擔著長沙全市生活垃圾和污泥處置等任務，采用改良型厭氧衛(wèi)生填埋方式，對填埋垃圾按單元分層作業(yè)；對垃圾填埋后產(chǎn)生的氣體經(jīng)導排系統(tǒng)收集后用于供熱或發(fā)電；對垃圾滲透漏液經(jīng)調(diào)節(jié)池集中收集后，通過日處理達1500t的污水處理廠進行生物和化學處理，達到國家二級排放標準后排放。隨著長沙城區(qū)以及經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，固體廢棄物不斷增多，該場已超負荷運行，產(chǎn)生的惡臭、污水、噪聲等對周邊環(huán)境有較大程度的污染和影響。

當?shù)丨h(huán)保部門委托專業(yè)機構(gòu)對該場的惡臭氣體進行了全成分檢測分析，根據(jù)檢測結(jié)果確定該場主要特征污染因子為：臭氣濃度、氨氣、硫化氫、甲烷非甲烷總烴、PM2.5，該5項因子即是該場的主要環(huán)境保護監(jiān)測監(jiān)控目標。

3.2監(jiān)測布點及監(jiān)測工藝

根據(jù)國家最新頒布環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測規(guī)范，參照美國EPA及歐洲EU對區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量的監(jiān)測要求，結(jié)合場地所在區(qū)域全年主導風向夏天為東南方向（SE）、冬天為西北偏西（WNW），和對該場的實際調(diào)查情況，可在場地中間及場界處建設4個環(huán)境空氣自動監(jiān)測子站，全方位監(jiān)控城市固體廢棄物處理場及其周邊的環(huán)境空氣污染狀況，同時搭建數(shù)據(jù)信息平臺，形成對整個城市固體廢棄物處理場區(qū)域的環(huán)境空氣自動監(jiān)測網(wǎng)絡的系統(tǒng)建設。布點圖見圖1。

圖1　垃圾處理場環(huán)境空氣自動站布點圖

該場大氣在線監(jiān)測系統(tǒng)包括前端監(jiān)控系統(tǒng)和信息化平臺兩大部分，含：4個子站基建設施建設和4個子站站房系統(tǒng)建設以及4個子站監(jiān)測數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設和1套數(shù)據(jù)信息平臺建設。儀器設備主要采用的監(jiān)測分析方法為：硫化氫（H2S）在線分析儀采用紫外熒光法；氨氣（NH3）分析儀采用激光直接吸收光譜技術(shù)；甲烷非甲烷總烴在線氣相色譜分析儀采用在線式氣相色譜法，氫火焰離子化檢測器（FID）；顆粒物分析儀（PM2.5）采用β射線法；惡臭分析儀采用仿生電子儀器，信號采集、處理和識別；氣象五參數(shù)監(jiān)測儀采用傳感器或超聲波方法。

3.3垃圾場大氣在線監(jiān)測系統(tǒng)建設意義

垃圾場大氣在線監(jiān)測系統(tǒng)建成后將成為長沙市政府對該場環(huán)境問題的“聽診器”，是環(huán)境安全的“保護閥”，將填補長沙市乃至湖南省垃圾處理場大氣環(huán)境自動監(jiān)測網(wǎng)絡建設的歷史空白，大幅提升對垃圾處理場的環(huán)境監(jiān)管能力水平，實現(xiàn)動態(tài)長效的環(huán)境監(jiān)測和監(jiān)控，杜絕處理場惡意偷排、漏排，監(jiān)督處理場完善生產(chǎn)工藝，有效控制、減少垃圾處理場對周邊環(huán)境的污染和影響，實現(xiàn)污染預警，向企業(yè)和公眾提供有效的數(shù)據(jù)，便于政府尤其是環(huán)保部門解決污染糾紛。

4　大氣在線監(jiān)測技術(shù)的應用

4.1空氣中重金屬的在線監(jiān)測

近年來，隨著社會的迅速發(fā)展，化工產(chǎn)業(yè)與汽車產(chǎn)業(yè)獲得了進一步發(fā)展，導致空氣中的重金屬污染日益加劇，但大多數(shù)重金屬均具備較強的毒性，并且還具備可累積性與不可降解性特征。當空氣中的重金屬元素通過呼吸系統(tǒng)進入人體之后，會逐漸沉淀，當經(jīng)歷一段時間之后，必定會對人類身體健康造成嚴重的損害，這就要求必須及時做好大氣中重金屬在線監(jiān)測與污染治理工作。當前常用的大氣重金屬元素在線監(jiān)測技術(shù)主要包括電化學分析技術(shù)、X射線熒光光譜分析技術(shù)以及原子熒光技術(shù)、原子吸收光譜技術(shù)等，對于能夠監(jiān)測的重金屬元素，主要包含Hg、Ba、Ca、Ni、Se、Ti、Fe等。

4.2空氣中SO2的在線監(jiān)測

就當前情況來看，我國大氣污染主要為燃煤型污染，主要污染物為燃煤型污染，主要污染物為SO2、煙塵等，其中，SO2的污染最為嚴重，其所帶來的危害也相對較大，是形成酸雨的主要因素，這就要求做好空氣中SO2的在線監(jiān)測工作。傳統(tǒng)的SO2監(jiān)測方式主要為手工取樣、全天候連續(xù)采樣監(jiān)測，近年來，隨著科技的迅速發(fā)展，儀器自動監(jiān)測獲得了十分廣泛的應用，是一種新型監(jiān)測技術(shù)措施，監(jiān)測作業(yè)的及時性、全面性、準確性均獲得了進一步提升，可更加準確的反映空氣中SO2的濃度及動態(tài)發(fā)展狀況。

目前，歐美許多國家均采用紫外熒光法、紫外吸收法等監(jiān)測系統(tǒng)，對空氣中的SO2進行實時監(jiān)測，但由于我國空氣中的煙塵含量較高，濕度也相對較大，國外的一些設備無法完全使用，再加上設備比較昂貴，無法廣泛的使用。以定位電解法為基礎的電化學氣體傳感器，可對煙氣中SO2的質(zhì)量濃度進行良好的測量，監(jiān)測結(jié)構(gòu)也較穩(wěn)定、準確，符合國家監(jiān)測標準，較適用于我國空氣中SO2的在線監(jiān)測。

4.3空氣中揮發(fā)性有機物（VOCS）的在線監(jiān)測

對于空氣中包含的VOCS，其不僅僅是光化學污染物形成的基礎物質(zhì)，還是空氣細粒子中毒害有機物質(zhì)的重要來源。通常情況下，VOCS的濃度較低，但其具備較強的活性，這就要求必須先做好其成本的監(jiān)測與相應濃度的測量操作。目前，基于VOCS的在線監(jiān)測技術(shù)主要包括激光光譜技術(shù)、飛行時間質(zhì)譜技術(shù)等。

5　結(jié)語

總而言之，環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)存在一定的多樣性，實際在線監(jiān)測水平也有一定的差異，少數(shù)在線監(jiān)測系統(tǒng)運行也較不穩(wěn)定，極易出現(xiàn)故障問題，從而無法滿足環(huán)境在線監(jiān)測工作發(fā)展的實際需求。針對此，相關(guān)環(huán)境工作人員應當積極促進環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)的完善，切實提高在線監(jiān)測技術(shù)在分析與處理數(shù)據(jù)的能力，提升環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，維護我國的生態(tài)環(huán)境的平衡發(fā)展。

［1］云素枝.環(huán)境管理中如何加強在線監(jiān)測技術(shù)的應用探究［J］.資源節(jié)約與環(huán)保，2015（01）：90.

［2］羅杰.無線網(wǎng)絡在環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)中的應用［J］.環(huán)境研究與監(jiān)測，2010（01）：37～39.

［3］楊 飛.環(huán)境在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展與展望［J］.能源與節(jié)能，2013（11）：135～136.

張暢（1980-），女，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測工作。

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