环境空气质量自动监测.ppt

环境空气质量自动监测 仪器简介 我站所使用的环境空气质量自动监测仪是武汉天虹仪器厂生产的 TH 2000型环境空气质量自动监测系统 主要部件包括TH 2001氮氧化物分析仪 TH 2002二氧化硫分析仪 TH 25B大气颗粒物自动监测仪 TH 2009大气气象自动监测仪 TH 2007零气发生器 TH 2008动态校准仪各一台 还包括气象杆 气象传感器 PM10切割器 采样管 电脑 避雷针 技术规范 HJ T193 2005环境空气质量自动监测技术规范 执行标准 GB3095 1996环境空气质量标准 对环境空气自动监测系统中心站 中心计算机室 子站的站房 设备 具体要求 供电 温度 湿度 软件 数据格式都有明确要求 还包括日常的自检 验收的操作规程等 TH 2001氮氧化物分析仪 1 工作原理 化学发光法 臭氧 O3 和NO气体反应时 生成的NO2大约有10 处于激发态 在回落到基态过程中 发出波长600nm 3000nm的光线 其中1100nm波长的光线能量最大 而光的能量与参加反应的NO浓度成正比 用光电倍增管将发出的化学荧光转为电信号 就可以推算出NO的浓度 2 NO2的测量 NO2的测量是先将样气送入温度高达315 的钼炉转换器中 把NO2转化为NO 再和样气中原有的NO一起进入光学平台的反应室与臭氧反应 此时测得的是氮氧化物 NO2 NO 的浓度 通过CPU微处理器控制电磁阀周期性切换气路 使未经钼炉转换器的样气直接进入光学平台的反应室 测得NO浓度 氮氧化物浓度减去NO浓度 得到NO2浓度 3 其它 主要部件 臭氧发生器 钼炉转换器 光电倍增管 反应室 还有过滤装置 滤光片 电磁阀等 量程 0 0 5ppm 最低检测限 0 001ppm 其它NO2和SO2自动监测仪器 差分吸收光谱分析法 TH 2002二氧化硫分析仪 1 工作原理 紫外荧光法 分析仪采用荧光光谱学原理对大气中微量SO2分子进行分析检测 SO2分子在200 400nm紫外波段有强烈的吸收 经这些波长激发后产生荧光发射 发射的波长范围在300 400nm 发射的荧光强度与SO2分子浓度成正比 因此通过检测荧光强度就可以获得SO2的浓度值 2 仪器简介 3 其它 量程 0 0 5ppm 最低检测限 0 001ppm TH 25B大气颗粒物自动监测仪 1 工作原理 射线法 射线穿透物质后 部分被吸收 导致强度衰减 在一定条件下 衰减的大小仅与吸收物的质量有关 所以能直接测量大气颗粒物的质量浓度 本仪器是将强度恒定的 射线源在颗粒物采集前 后两次穿过清洁滤纸和采集有颗粒物的滤纸 根据两次 射线被吸收的变化量来求得收集在滤纸上的颗粒物的质量 2 其它 收集方式 过滤法 卷盘式玻璃纤维滤带 采样品斑点面积 1cm2采样流量 16 7L min 0 5 射线源 C14 半衰期5730年 前两代仪器与第三代仪器相比 气路的改进 第四套自动站PM10仪器分析方法不同 采用的是微量振荡天平法 TH 2009大气自动监测气象仪 采用美国进口的各种气象传感器 数据采集器及单片机组成 按大气自动监测规范 分别对5个气象参数进行采集 温度 湿度 大气压 风向 风速 电脑计算标况体积时要用到部分参数 TH 2007零气发生器 空气压缩机吸入过滤后的空气 压缩后经冷凝管冷却 湿空气经汽水分离器把水和气分离 水经电磁排水阀排出 不完全干燥的气体经单向阀进入钢瓶 钢瓶出来的气由减压阀控制为0 2Mpa进入气体洗涤器 活性炭先除去空气中的SO2 O3 NO2 CO2等气体 再由NO洗涤器将NO氧化为NO2 再经过一次活性炭去除空气中的SO2 O3 NO2 CO2等气体 最后经末端过滤器输出 TH 2008仪器标定动态气体发生器 1 工作原理 采用精密的质量流量控制 来控制钢瓶中的标准气与零气发生器输出的零气的混合比 得到精确的混合气体浓度 2 简介 仪器分别有3个进气口 SO2标准气 NO标准气 零气 由3个流量电磁阀和1个多路电磁阀控制气路开关 通过对仪器操作 设置好SO2标准气 NO标准气的浓度 输出浓度以及流量等参数 自动计算 控制输出气体的浓度 流量 时间等 SO2 1 来源 主要来源是含硫矿物的燃烧 另外一小部分是火山中硫的燃烧 制硫酸工厂的废气等 2 危害 SO2在大气中可转化成硫酸雾 具有很强的腐蚀作用 进入呼吸道后 因其易溶于水 故大部分被阻滞在上呼吸道 在湿润的粘膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸 硫酸和硫酸盐 使刺激作用增强 SO2被吸收进入血液 对全身产生毒副作用 它能破坏酶的活力 从而明显地影响碳水化合物及蛋白质的代谢 对肝脏有一定的损害 3 防治 烟气脱硫被认为是控制SO2污染最行之有效的途径 也是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫技术 按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿状态分为 湿法 干法 半干法 NO2 1 来源 主要来自于燃料的燃烧 城市汽车尾气 工业生产过程也可产生一些二氧化氮 此外 闪电也可以产生NO2 2 危害 是形成光化学烟雾的主要因素之一 氮氧化合物进入肺泡后 能形成亚硝酸和硝酸 对肺组织产生剧烈的刺激作用 增加肺毛细管的通透性 引起支气管炎 肺炎 肺气肿等疾病 亚硝酸盐则与血红蛋白结合 形成高铁血红蛋白 引起组织缺氧 3 防治 一是机动车 重点在提高装车门槛 加强油品质量 二是火电 工业锅炉 进一步加强排放标准 促进低氮燃烧的推广 TSP与PM10 TSP TSP是总悬浮颗粒物的简称 是指能悬浮在空气中 粒径 100微米的颗粒物 是大气质量评价中的一个通用的重要污染指标 PM10 PM10是可吸入颗粒物的简称 也可以叫飘尘 是指粒径在10微米以下的颗粒物 1 来源 PM10通常来自路面上行使的机动车 材料的破碎碾磨处理过程以及被风扬起的尘土 一些颗粒物来自污染源的直接排放 比如烟囱与车辆 另一些则是由环境空气中硫的氧化物 氮氧化物 挥发性有机化合物及其它化合物互相作用形成的细小颗粒物 2 危害 PM10在环境空气中持续的时间很长 对人体健康和大气能见度影响都很大 PM10被人吸入后 会累积在呼吸系统中 易诱发哮喘 引发心脏病 肺病 呼吸道疾病 降低肺功能等 还是降低能见度的主要原因 污染指数计算 空气污染指数对应的污染物浓度限值公式 C2 C1 O2 O1 X Q O1 C1C2 API上限C1 API下限Q 实测浓度值O2 API上限对应浓度值O1 API下限对应浓度值如 PM10实测浓度为0 135 它对应API为50 100 100 50 0 150 0 050 X 0 135 0 050 50 92 5 93注 污染指数无小数 全部进位 如 92 1 93 空气污染指数对应的级别 状况等 日报与月报 1 代表的时间段 前一天12点到今天12点 当日0点到24点 2 数据结构 小时均值 日均值 3 有效数据 45分钟 18小时 22天 4 上报时间 12点到14点30分 下月5日前 5 统计 有1小时报1小时 上报有效数据 十堰环境监测站自动站简介 1 各子站建成时间及地理位置 第一套子站代表茅箭区 站房位置 滨河新村4 A 监测站楼办公顶 点位名称 滨河新村 点位编码 A 点位代码 401 省编 经纬度 北纬32 38 58 东经110 46 48 建成时间 2002年3月27日 于2002年6月1日正式向省环境监测中心站发送日报数据 401 滨河新村 十堰环境监测站自动站简介 2002年11月27日建成第二套环境空气子站 代表张湾区 站房位置 滨车城西路283号 东风公司灯具厂办公楼5楼顶 点位名称 刘家沟 点位编码 B 点位代码 402 省编 经纬度 北纬32 38 20 东经110 43 33 于2003年1月1日正式向省环境监测中心站发送日报数据 402 刘家沟 十堰环境监测站自动站简介 第三套环境空气子站 代表湖北十堰经济开发区 原白浪开发区 站房位置 白浪中路99号田湖小区7号楼 中铁十一局二处办公楼顶 点位名称 铁二处 点位编码 C 点位代码 408 省编 经纬度 北纬32 34 17 东经110 53 02 建成时间 2007年8月31日 于2008年5月7日正式向省环境监测中心站发送日报数据 408 铁二处 十堰环境监测站自动站简介 第四套空气自动站 国控点 正在建设当中 代表武当山特区 建于武当山风景区内 八仙观茶场与上金顶吊索之间 由于国控点不能建于景区内 与408对调 也就是说 408改为国控点 武当山点位为省控点 同时新仪器也放在408 第四套仪器与前三套不同 除机房 机柜 电脑外 其它全部采用全进口设备 其中SO2 NO2工作原理和分析方法与TH 2000系列相同 而PM10的分析方法不同 采用振荡天平法 2 自动化室工作职责 工作职责 负责自动站正常运行 负责空气日报 月报按时发送 负责站内电脑 网络的维修 维护 由于我到自动化室前负责所有省控数据上报工作 因此最早的自动化室还负责所有数据上报工作 一直到2003年4月 才把除空气外的所有上报工作交给综合技术室负责 具体说 日报方面就是日监视 周巡视 月调试 季标定 做好日常卫生 简单维修 联系仪器厂 电脑方面就是随叫随到 解决所有职工软 硬件方面的问题 每年放假时间 腊月30 正月初七 其它时间都要有人值班 3 自动化室情况简介 2001年11月成立 由金安 黄劲组成 于11月在武汉进行第一次培训 参加人员 金安 黄劲 柏华伟 仪器维修 2002年3月底建成401 开始试运行 4月科室人员进行了补充 增加了杨德丽 6月底再次进行了调整 由刘朝阳替换了杨德丽 由金安 黄劲 刘朝阳三人组成 2002年8月初 刘朝阳编写了空气周报自动汇总程序 减少了人工操作时间并排除了人为造成的计算错误 但好景不长 8月底省中心站召开会议 取消了周报制度 改为日报和月报和制度 这套刘朝阳的处女作正式工作不到1个月就报废了 2002年11月底 建成第2套空气自动站402 并于2003年1月正式向省中心站发达数据 由于增加了自动站 报送时间大大加长 为解决汇总 计算等问题 2003年1月 3月 刘朝阳买了1000多元的资料 用了3个月时间制作出了第二套软件 十堰市空气日报自动处理软件 这套软件自动计算 自动生成所需要的一个数据文件 二个上报WORD文档 一次日报的报送由25分钟减少到5分钟 还不会出现计算错误 大大方便了日常操作 有了成绩才好提要求 最终资料费全部给予报销 2004年 黄劲因工作需要 更换了科室 刘朝阳借调到局机关协助王波组建网络 武凤霞到自动化室工作 但1周后又调到办公室 再由崔琴 计算机专业 到自动化室工作 由于刘朝阳一借不还 从这一天开始 我与崔琴长达近6年的合作关系建立了 2007年8月 建成了第三套空气自动站408 由于省中心站验收问题 一直到2008年5月7日正式向省中心站发送数据 由于第三套自动站仪器的数据结构与以前的不同 刘朝阳编写的第二套日报自动处理软件经过长达