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環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)與設(shè)備的發(fā)展動(dòng)態(tài)
2012-12-27
目前，我國(guó)重點(diǎn)城市已在利用建立的環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)展環(huán)境空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)或預(yù)報(bào)工作。2000年，開(kāi)始實(shí)施130個(gè)城市的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)項(xiàng)目。與此同時(shí)，隨著污染物排放總量制度的實(shí)施，各地相繼開(kāi)始建設(shè)污染源在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(重點(diǎn)廢氣排放源和重點(diǎn)污水排放源)。自1999年以來(lái)，國(guó)家已先后在七大水系的十個(gè)重點(diǎn)流域建成了42個(gè)地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，黑龍江、廣東、江蘇和山東等省也相繼建成了10個(gè)地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。目前，國(guó)家環(huán)?？偩终檬佬匈J款啟動(dòng)重點(diǎn)流域30個(gè)地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)項(xiàng)目。
NOx自動(dòng)分析儀：NO與O3發(fā)生反應(yīng)生成激發(fā)態(tài)的NO2*，在返回基態(tài)時(shí)發(fā)射特征光，發(fā)光強(qiáng)度與NO濃度成正比。NO2不與O3發(fā)生反應(yīng)，可通過(guò)鉬催化還原反應(yīng)(315℃)將NO2轉(zhuǎn)換成NO后進(jìn)行測(cè)量。如果樣氣通過(guò)鉬轉(zhuǎn)換器進(jìn)入反應(yīng)管，則測(cè)量的是NOx，NOx與NO濃度之差即為NO2。
O3自動(dòng)分析儀：利用O3分子吸收射入中空玻璃管的254nm的紫外光，測(cè)量樣氣的出射光強(qiáng)。通過(guò)電磁閥的切換，測(cè)量滌除O3后的標(biāo)氣的出射光強(qiáng)。二者之比遵循比爾-朗伯公式，據(jù)此可得到O3濃度值。
PM10自動(dòng)分析儀(β射線法)：儀器利用恒流抽氣泵進(jìn)行采樣，大氣中的懸浮顆粒被吸附在β源和蓋革計(jì)數(shù)器之間的濾紙表面，抽氣前后蓋革計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值的改變反映了濾紙上吸附灰塵的質(zhì)量，由此可以得到單位體積空氣中懸浮顆粒的濃度。
對(duì)自動(dòng)分析儀的自動(dòng)校準(zhǔn)通過(guò)動(dòng)態(tài)自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)完成，該系統(tǒng)包括動(dòng)態(tài)自動(dòng)校準(zhǔn)儀、零氣發(fā)生器、標(biāo)準(zhǔn)氣源。
為了確定污染物的空間分布，要用激光雷達(dá)(LIDAR)差分吸收(DIAL，Differential Absorption Lidar technique的縮寫)技術(shù)。DIAL方法利用的是待測(cè)氣體的吸收和大氣(包括氣體分子和氣溶膠)彈性后向散射的原理，一般在所選擇波長(zhǎng)(λON)處的氣體吸收截面較大，并且大氣氣體的彈性后向散射截面很大，回波強(qiáng)度較大易于接收測(cè)量。這兩個(gè)因素結(jié)合在一起，形成差分吸收方法測(cè)量的高靈敏度，再加上激光雷達(dá)的很高的距離分辨率和大范圍實(shí)時(shí)測(cè)量的特點(diǎn)，使DIAL激光雷達(dá)成為測(cè)量氣體分子濃度空間分布的一種有力工具。其基本過(guò)程為：掃描平鏡能進(jìn)行俯仰和方位轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)三維空間立體掃描。通過(guò)自動(dòng)控制指令控制掃描平鏡的俯仰和方位轉(zhuǎn)動(dòng)，使發(fā)射光束射向被測(cè)大氣，被測(cè)大氣的后向散射光信號(hào)由掃描平鏡反射到接收望遠(yuǎn)鏡，通過(guò)小孔光闌、衰減片、窄帶濾光片達(dá)到光電倍增管，前置放大器和高速A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)光電倍增管輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行處理，獲取測(cè)量數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)送到計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲取被測(cè)污染物的濃度，并實(shí)時(shí)顯示污染物的空間分布。
TOD自動(dòng)分析儀：技術(shù)原理一般為燃燒氧化-電極法。
油類自動(dòng)分析儀：技術(shù)原理一般為熒光光度法。
酚類自動(dòng)分析儀：技術(shù)原理一般為比色法。
UV自動(dòng)分析儀：技術(shù)原理為比色法(254nm)。具有簡(jiǎn)單、快捷、價(jià)格低的特點(diǎn)。不適于地表水的自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)，國(guó)外一般是用于污染源的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，并經(jīng)常經(jīng)換算表示成COD、TOC值。應(yīng)用的前提條件是水質(zhì)較穩(wěn)定，在UV吸收信號(hào)與COD或TOC值之間有較確定的線性相關(guān)關(guān)系。
來(lái)源 電能質(zhì)量分析儀 http://www.91zenqing.cn/
NOx自動(dòng)分析儀：NO與O3發(fā)生反應(yīng)生成激發(fā)態(tài)的NO2*，在返回基態(tài)時(shí)發(fā)射特征光，發(fā)光強(qiáng)度與NO濃度成正比。NO2不與O3發(fā)生反應(yīng)，可通過(guò)鉬催化還原反應(yīng)(315℃)將NO2轉(zhuǎn)換成NO后進(jìn)行測(cè)量。如果樣氣通過(guò)鉬轉(zhuǎn)換器進(jìn)入反應(yīng)管，則測(cè)量的是NOx，NOx與NO濃度之差即為NO2。
O3自動(dòng)分析儀：利用O3分子吸收射入中空玻璃管的254nm的紫外光，測(cè)量樣氣的出射光強(qiáng)。通過(guò)電磁閥的切換，測(cè)量滌除O3后的標(biāo)氣的出射光強(qiáng)。二者之比遵循比爾-朗伯公式，據(jù)此可得到O3濃度值。
PM10自動(dòng)分析儀(β射線法)：儀器利用恒流抽氣泵進(jìn)行采樣，大氣中的懸浮顆粒被吸附在β源和蓋革計(jì)數(shù)器之間的濾紙表面，抽氣前后蓋革計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值的改變反映了濾紙上吸附灰塵的質(zhì)量，由此可以得到單位體積空氣中懸浮顆粒的濃度。
對(duì)自動(dòng)分析儀的自動(dòng)校準(zhǔn)通過(guò)動(dòng)態(tài)自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)完成，該系統(tǒng)包括動(dòng)態(tài)自動(dòng)校準(zhǔn)儀、零氣發(fā)生器、標(biāo)準(zhǔn)氣源。
為了確定污染物的空間分布，要用激光雷達(dá)(LIDAR)差分吸收(DIAL，Differential Absorption Lidar technique的縮寫)技術(shù)。DIAL方法利用的是待測(cè)氣體的吸收和大氣(包括氣體分子和氣溶膠)彈性后向散射的原理，一般在所選擇波長(zhǎng)(λON)處的氣體吸收截面較大，并且大氣氣體的彈性后向散射截面很大，回波強(qiáng)度較大易于接收測(cè)量。這兩個(gè)因素結(jié)合在一起，形成差分吸收方法測(cè)量的高靈敏度，再加上激光雷達(dá)的很高的距離分辨率和大范圍實(shí)時(shí)測(cè)量的特點(diǎn)，使DIAL激光雷達(dá)成為測(cè)量氣體分子濃度空間分布的一種有力工具。其基本過(guò)程為：掃描平鏡能進(jìn)行俯仰和方位轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)三維空間立體掃描。通過(guò)自動(dòng)控制指令控制掃描平鏡的俯仰和方位轉(zhuǎn)動(dòng)，使發(fā)射光束射向被測(cè)大氣，被測(cè)大氣的后向散射光信號(hào)由掃描平鏡反射到接收望遠(yuǎn)鏡，通過(guò)小孔光闌、衰減片、窄帶濾光片達(dá)到光電倍增管，前置放大器和高速A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)光電倍增管輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行處理，獲取測(cè)量數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)送到計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲取被測(cè)污染物的濃度，并實(shí)時(shí)顯示污染物的空間分布。
TOD自動(dòng)分析儀：技術(shù)原理一般為燃燒氧化-電極法。
油類自動(dòng)分析儀：技術(shù)原理一般為熒光光度法。
酚類自動(dòng)分析儀：技術(shù)原理一般為比色法。
UV自動(dòng)分析儀：技術(shù)原理為比色法(254nm)。具有簡(jiǎn)單、快捷、價(jià)格低的特點(diǎn)。不適于地表水的自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)，國(guó)外一般是用于污染源的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，并經(jīng)常經(jīng)換算表示成COD、TOC值。應(yīng)用的前提條件是水質(zhì)較穩(wěn)定，在UV吸收信號(hào)與COD或TOC值之間有較確定的線性相關(guān)關(guān)系。
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