環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測

環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測第1頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二儀器簡介我站所使用的環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測儀是武漢天虹儀器廠生產(chǎn)的《TH-2000型環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)》。主要部件包括TH-2001氮氧化物分析儀、TH-2002二氧化硫分析儀、TH-β25B大氣顆粒物自動監(jiān)測儀、TH-2009大氣氣象自動監(jiān)測儀、TH-2007零氣發(fā)生器、TH-2008動態(tài)校準(zhǔn)儀各一臺，還包括氣象桿、氣象傳感器、PM10切割器、采樣管、電腦、避雷針。。。。。。第2頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二技術(shù)規(guī)范HJ/T193-2005環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范；執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB3095-1996環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；對環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)中心站（中心計算機室）、子站的站房、設(shè)備（具體要求）、供電、溫度、濕度、軟件、數(shù)據(jù)格式都有明確要求；還包括日常的自檢、驗收的操作規(guī)程等。第3頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二TH-2001氮氧化物分析儀1、工作原理（化學(xué)發(fā)光法）：

臭氧(O3)和NO氣體反應(yīng)時，生成的NO2大約有10%處于激發(fā)態(tài)，在回落到基態(tài)過程中，發(fā)出波長600nm-3000nm的光線，其中1100nm波長的光線能量最大。而光的能量與參加反應(yīng)的NO濃度成正比。用光電倍增管將發(fā)出的化學(xué)熒光轉(zhuǎn)為電信號，就可以推算出NO的濃度。第4頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二2、NO2的測量：

NO2的測量是先將樣氣送入溫度高達(dá)315℃的鉬爐轉(zhuǎn)換器中，把NO2轉(zhuǎn)化為NO，再和樣氣中原有的NO一起進入光學(xué)平臺的反應(yīng)室與臭氧反應(yīng)，此時測得的是氮氧化物（NO2+NO）的濃度。通過CPU微處理器控制電磁閥周期性切換氣路，使未經(jīng)鉬爐轉(zhuǎn)換器的樣氣直接進入光學(xué)平臺的反應(yīng)室，測得NO濃度。氮氧化物濃度減去NO濃度，得到NO2濃度。3、其它：主要部件：臭氧發(fā)生器、鉬爐轉(zhuǎn)換器、光電倍增管、反應(yīng)室，還有過濾裝置、濾光片、電磁閥等；量程：0~0.5ppm；最低檢測限：0.001ppm；其它NO2和SO2自動監(jiān)測儀器：差分吸收光譜分析法第5頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二TH-2002二氧化硫分析儀1、工作原理（紫外熒光法）：分析儀采用熒光光譜學(xué)原理對大氣中微量SO2分子進行分析檢測。SO2分子在200~400nm紫外波段有強烈的吸收，經(jīng)這些波長激發(fā)后產(chǎn)生熒光發(fā)射（發(fā)射的波長范圍在300~400nm），發(fā)射的熒光強度與SO2分子濃度成正比。因此通過檢測熒光強度就可以獲得SO2的濃度值。第6頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二2、儀器簡介：

紫外干涉濾光片分離出鋅燈213.8nm的單譜線，通過石英透鏡均直進入熒光反應(yīng)室。樣氣進入儀器是由電磁閥控制，經(jīng)過濾器、碳?xì)錅斐鬟M入熒光反應(yīng)室。單譜線與SO2分子作用，發(fā)射熒光，聚焦到光電倍增管上，轉(zhuǎn)換為電信號被測量。3、其它：量程：0~0.5ppm；最低檢測限：0.001ppm；第7頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二TH-β25B大氣顆粒物自動監(jiān)測儀1、工作原理（β射線法）:

β射線穿透物質(zhì)后，部分被吸收，導(dǎo)致強度衰減，在一定條件下，衰減的大小僅與吸收物的質(zhì)量有關(guān)，所以能直接測量大氣顆粒物的質(zhì)量濃度。本儀器是將強度恒定的β射線源在顆粒物采集前、后兩次穿過清潔濾紙和采集有顆粒物的濾紙，根據(jù)兩次β射線被吸收的變化量來求得收集在濾紙上的顆粒物的質(zhì)量。第8頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二2、其它：收集方式：過濾法，卷盤式玻璃纖維濾帶。采樣品斑點面積：1cm2采樣流量：16.7L/min(±0.5)β射線源：C14,半衰期5730年?！袂皟纱鷥x器與第三代儀器相比，氣路的改進?！竦谒奶鬃詣诱綪M10儀器分析方法不同，采用的是微量振蕩天平法。第9頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二TH-2009大氣自動監(jiān)測氣象儀采用美國進口的各種氣象傳感器、數(shù)據(jù)采集器及單片機組成。按大氣自動監(jiān)測規(guī)范，分別對5個氣象參數(shù)進行采集：溫度、濕度、大氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速。電腦計算標(biāo)況體積時要用到部分參數(shù)。第10頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二TH-2007零氣發(fā)生器空氣壓縮機吸入過濾后的空氣，壓縮后經(jīng)冷凝管冷卻，濕空氣經(jīng)汽水分離器把水和氣分離，水經(jīng)電磁排水閥排出；不完全干燥的氣體經(jīng)單向閥進入鋼瓶。鋼瓶出來的氣由減壓閥控制為0.2Mpa進入氣體洗滌器?；钚蕴肯瘸タ諝庵械腟O2、O3、NO2、CO2等氣體，再由NO洗滌器將NO氧化為NO2，再經(jīng)過一次活性炭去除空氣中的SO2、O3、NO2、CO2等氣體，最后經(jīng)末端過濾器輸出。第11頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二TH-2008儀器標(biāo)定動態(tài)氣體發(fā)生器1、工作原理：采用精密的質(zhì)量流量控制，來控制鋼瓶中的標(biāo)準(zhǔn)氣與零氣發(fā)生器輸出的零氣的混合比，得到精確的混合氣體濃度。2、簡介：儀器分別有3個進氣口：SO2標(biāo)準(zhǔn)氣、NO標(biāo)準(zhǔn)氣、零氣，由3個流量電磁閥和1個多路電磁閥控制氣路開關(guān)。通過對儀器操作，設(shè)置好SO2標(biāo)準(zhǔn)氣、NO標(biāo)準(zhǔn)氣的濃度，輸出濃度以及流量等參數(shù)，自動計算、控制輸出氣體的濃度、流量、時間等。第12頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二SO21、來源：主要來源是含硫礦物的燃燒，另外一小部分是火山中硫的燃燒，制硫酸工廠的廢氣等。2、危害：SO2在大氣中可轉(zhuǎn)化成硫酸霧，具有很強的腐蝕作用；進入呼吸道后，因其易溶于水，故大部分被阻滯在上呼吸道，在濕潤的粘膜上生成具有腐蝕性的亞硫酸、硫酸和硫酸鹽，使刺激作用增強；SO2被吸收進入血液，對全身產(chǎn)生毒副作用，它能破壞酶的活力，從而明顯地影響碳水化合物及蛋白質(zhì)的代謝，對肝臟有一定的損害。3、防治：煙氣脫硫被認(rèn)為是控制SO2污染最行之有效的途徑，也是目前世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫技術(shù)。按脫硫過程是否加水和脫硫產(chǎn)物的干濕狀態(tài)分為：濕法、干法、半干法。

第13頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二NO21、來源：主要來自于燃料的燃燒、城市汽車尾氣，工業(yè)生產(chǎn)過程也可產(chǎn)生一些二氧化氮，此外,閃電也可以產(chǎn)生NO2。2、危害：是形成光化學(xué)煙霧的主要因素之一；氮氧化合物進入肺泡后，能形成亞硝酸和硝酸，對肺組織產(chǎn)生劇烈的刺激作用，增加肺毛細(xì)管的通透性，引起支氣管炎、肺炎、肺氣腫等疾病。亞硝酸鹽則與血紅蛋白結(jié)合，形成高鐵血紅蛋白，引起組織缺氧。3、防治：一是機動車，重點在提高裝車門檻，加強油品質(zhì)量；二是火電、工業(yè)鍋爐，進一步加強排放標(biāo)準(zhǔn)，促進低氮燃燒的推廣。第14頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二TSP與PM10TSP：TSP是總懸浮顆粒物的簡稱。是指能懸浮在空氣中，粒徑≤100微米的顆粒物。是大氣質(zhì)量評價中的一個通用的重要污染指標(biāo)。PM10：PM10是可吸入顆粒物的簡稱，也可以叫飄塵，是指粒徑在10微米以下的顆粒物。1、來源：PM10通常來自路面上行使的機動車、材料的破碎碾磨處理過程以及被風(fēng)揚起的塵土。一些顆粒物來自污染源的直接排放，比如煙囪與車輛。另一些則是由環(huán)境空氣中硫的氧化物、氮氧化物、揮發(fā)性有機化合物及其它化合物互相作用形成的細(xì)小顆粒物。2、危害：PM10在環(huán)境空氣中持續(xù)的時間很長，對人體健康和大氣能見度影響都很大。PM10被人吸入后，會累積在呼吸系統(tǒng)中，易誘發(fā)哮喘，引發(fā)心臟病、肺病、呼吸道疾病，降低肺功能等。還是降低能見度的主要原因。第15頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二污染指數(shù)計算空氣污染指數(shù)對應(yīng)的污染物濃度限值公式：（C2－C1）/（O2－O1）X（Q－O1）＋C1

C2＝API上限C1＝API下限Q＝實測濃度值

O2＝API上限對應(yīng)濃度值O1＝API下限對應(yīng)濃度值如：PM10實測濃度為0.135，它對應(yīng)API為50-100（100-50）/（0.150-0.050）X（0.135-0.050）＋50＝92.5＝93注：污染指數(shù)無小數(shù)，全部進位。如：92.1＝93第16頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二空氣污染指數(shù)對應(yīng)的級別、狀況等第17頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二日報與月報1、代表的時間段（前一天12點到今天12點；當(dāng)日0點到24點）；2、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（小時均值；日均值）；3、有效數(shù)據(jù)（45分鐘；18小時；22天）；4、上報時間（12點到14點30分；下月5日前）；5、統(tǒng)計（有1小時報1小時；上報有效數(shù)據(jù)）。第18頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二十堰環(huán)境監(jiān)測站自動站簡介1、各子站建成時間及地理位置：第一套子站代表茅箭區(qū)，站房位置：濱河新村4—A（監(jiān)測站樓辦公頂），點位名稱：濱河新村，點位編碼：A，點位代碼：401（省編），經(jīng)緯度：北緯32°38’58”，東經(jīng)110°46’48”，建成時間：2002年3月27日，于2002年6月1日正式向省環(huán)境監(jiān)測中心站發(fā)送日報數(shù)據(jù)。第19頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二401（濱河新村）第20頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二十堰環(huán)境監(jiān)測站自動站簡介

2002年11月27日建成第二套環(huán)境空氣子站，代表張灣區(qū)，站房位置：濱車城西路283號（東風(fēng)公司燈具廠辦公樓5樓頂），點位名稱：劉家溝，點位編碼：B，點位代碼：402（省編），經(jīng)緯度：北緯32°38’20”，東經(jīng)110°43’33”，于2003年1月1日正式向省環(huán)境監(jiān)測中心站發(fā)送日報數(shù)據(jù)。第21頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二402（劉家溝）第22頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二十堰環(huán)境監(jiān)測站自動站簡介第三套環(huán)境空氣子站，代表湖北十堰經(jīng)濟開發(fā)區(qū)（原白浪開發(fā)區(qū)），站房位置：白浪中路99號田湖小區(qū)7號樓（中鐵十一局二處辦公樓頂），點位名稱：鐵二處，點位編碼：C，點位代碼：408（省編），經(jīng)緯度：北緯32°34’17”，東經(jīng)110°53’02”，建成時間：2007年8月31日，于2008年5月7日正式向省環(huán)境監(jiān)測中心站發(fā)送日報數(shù)據(jù)。第23頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二408（鐵二處）第24頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二十堰環(huán)境監(jiān)測站自動站簡介第四套空氣自動站（國控點）正在建設(shè)當(dāng)中。代表武當(dāng)山特區(qū)，建于武當(dāng)山風(fēng)景區(qū)內(nèi)、八仙觀茶場與上金頂?shù)跛髦g。由于國控點不能建于景區(qū)內(nèi)，與408對調(diào)，也就是說，408改為國控點，武當(dāng)山點位為省控點。同時新儀器也放在408。第四套儀器與前三套不同，除機房、機柜、電腦外，其它全部采用全進口設(shè)備，其中SO2、NO2工作原理和分析方法與TH-2000系列相同，而PM10的分析方法不同，采用振蕩天平法。第25頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二2、自動化室工作職責(zé)：工作職責(zé)——負(fù)責(zé)自動站正常運行；負(fù)責(zé)空氣日報、月報按時發(fā)送；負(fù)責(zé)站內(nèi)電腦、網(wǎng)絡(luò)的維修、維護。（由于我到自動化室前負(fù)責(zé)所有省控數(shù)據(jù)上報工作，因此最早的自動化室還負(fù)責(zé)所有數(shù)據(jù)上報工作，一直到2003年4月，才把除空氣外的所有上報工作交給綜合技術(shù)室負(fù)責(zé)）具體說，日報方面就是日監(jiān)視、周巡視、月調(diào)試、季標(biāo)定,做好日常衛(wèi)生、簡單維修、聯(lián)系儀器廠；電腦方面就是隨叫隨到，解決所有職工軟、硬件方面的問題。每年放假時間：臘月30~正月初七。其它時間都要有人值班。第26頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二3、自動化室情況簡介：2001年11月成立，由金安、黃勁組成，于11月在武漢進行第一次培訓(xùn)，參加人員：金安、黃勁、柏華偉（儀器維修）；2002年3月底建成401,開始試運行，4月科室人員進行了補充，增加了楊德麗，6月底再次進行了調(diào)整，由劉朝陽替換了楊德麗，由金安、黃勁、劉朝陽三人組成；2002年8月初，劉朝陽編寫了空氣周報自動匯總程序，減少了人工操作時間并排除了人為造成的計算錯誤。但好景不長，8月底省中心站召開會議，取消了周報制度，改為日報和月報和制度。這套劉朝陽的處女作正式工作不到1個月就報廢了。第27頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二2002年11月底，建成第2套空氣自動站402，并于2003年1月正式向省中心站發(fā)達(dá)數(shù)據(jù)；由于增加了自動站，報送時間大大加長，為解決匯總、計算等問題，2003年1月~3月，劉朝陽買了1000多元的資料、用了3個月時間制作出了第二套