大气自动监测设备维护中相关问题的分析

陈　功，淦　净（九江市环境保护监测站，江西 九江 332000）



大气自动监测设备维护中相关问题的分析

陈功，淦净（九江市环境保护监测站，江西 九江 332000）

本文大体介绍了我国大气自动检测的现状，从大气自动监测日常维护中出现的校准气体流量相关问题，玻璃纤维滤纸上残留样品对数值影响问题，断电后对设备检测影响问题三大问题进行详细阐述，并对产生问题的原因进行分析，提出简单的解决措施。

大气；自动检测；设备维护；问题分析

1　引言

随着我国工业化和城市化迅猛发展，国民生活水平的不断提高，不同地区大气环境质量也受到地区经济发展的影响，污染物排放量持续增长，环境问题日益凸出，特别是以颗粒物为首要污染物的重污染天气频发。大气监测作为环境监测中的重要组成部分，随着大气自动监测技术的引入，实现了连续不间断的大气监测。大气自动监测的原理是通过对监测区域的空间质量进行连续、自动的采集样品和检查测定，并对测定的结果实时的以数据的形式传输到监测系统，对环境污染源的监控。

与国外发达国家相比，我国开展大气自动监测工作相对较晚，缺乏自动检测设备日常维护方面的工作的经验，在设备出现问题时只能依赖设备生产厂家进行售后维修。这种方法是解决问题的有效方法之一，但这样不仅影响空气检测，而且还会降低工作效率。因此，保证自动监测仪器的正常运行是每个大气自动监测站的工作重点。

2　大气自动监测的现状

2015年6月24日下午，十二届全国人大常委会第十五次会议在北京人民大会堂开幕。会议听取了全国人大法律委员会副主任委员孙宝树作的关于大气污染防治法修订草案修改情况的汇报，草案二审稿规范了大气环境质量等标准的制定，完善了限期达标规划的考核监督机制，加强了对机动车船等燃油污染的监管。新的大气污染防治法修订草案明确规定，重点排污单位应当对自动监测数据的真实性和准确性负责。新的修订草案还明确，环境保护主管部门发现大气污染物排放自动监测设备传输的数据异常的，应当及时进行调查。任何单位和个人不得侵占、损毁大气环境质量监测设施和大气污染物排放自动监测设备。

我国环境空气质量监测网由“城市站”、“国家环境空气背景监测站（背景站）”、“区域站”和“重点区域预警平台”组成。根据环境保护部《关于印发国家地表水、环境空气监测网（地级以上城市）设置方案的通知》（环发［2012］42号），国家城市环境空气质量监测网络由113个重点城市扩大到地级以上城市（包括部分州、盟所在地的县级市），共338个城市1436个空气点位。已建成14个国家环境空气背景监测站，建成31个农村区域环境空气质量监测站，在建我国南海海域西沙国家环境背景综合监测站，并拟针对区域污染物输送监测需要新增65个站点。

我国将基本形成覆盖主要典型区域的国家区域空气质量监测网，每个监测站点的设立，都是由若干自动监测仪器构成。设备的维护问题直接影响到数据采集的准确性，因此做好仪器的维护工作，成为每个站点工作人员最关心的问题。

3　自动检测设备维护中的相关问题

3.1校准气体流量的相关问题

设备校准是否成功直接影响检测设备测量出来的数据的有效性和可靠性，因此，了解大气自动检测设备在工作过程中造成误差的原因，对保障检测结果的有效性起着至关重要的作用。经过大量的实验发现，设备出现误差主要受到零空气质量、标准物质和流量三方面的影响，下面我们从这三个方面进行分析，以提高检测数据的准确率：

3.1.1零气质量

零气是通过空气压缩机吸取洁净的空气压缩后经过冷凝管冷却使温度降低后，由气水分离器进行分离，再利用活性炭的吸附能力除去空气中的二氧化硫、臭氧、二氧化氮等废气后产生的洁净气体。由此可以看出，保证室内空气的洁净是很重要，并且保证零气质量的关键就在于汽水分离和活性炭吸附、脱附净化的效率。活性炭应适量并且及时更换，另外，活性炭的吸附性能与温度成反比，即活性炭的吸附能力会随着温度的升高而相对降低，脱附速度会随着温度的升高加快，达到吸附平衡所需时间变短。如果两次吸附温度相差较大，就加大了产生假零点的现象的概率，尽量保持校零的温度与取样的温度一致会避免这种情况的发生。还可以在零气的回路中加设恒温装置，并当日进行校准，从而减少温差带来的影响。

3.1.2标准物要求

采用什么样的标准物也是影响检测结果的关键因素之一，因为若选用的标准气体偏高，就会造成检测的数值偏低甚至会出现负值的情况。标准气体在配置时，要采用符合国家认证标准的物质，校准自动检测设备时选用的零气源纯度要求二氧化硫浓度小于0.5ppb，氮氧化物浓度小于5ppb，一氧化碳浓度小于10ppb。在配制一定浓度的标准气体过程中，可以只改变稀释气体的流量。

3.1.3流量因素

在前两个因素得到很好保障的情况下，流量的控制就显得尤为关键，微小流量控制相对比较困难，如何降低浓度点设备数值误差成为校准的关键所在。当零气流量与校准气流量保持水平是，误差相差较小。标准气体稀释过程中，零气流量的大小不会对标准气浓度的准确性产生较大的影响，即不同的零气流量水平下，设备显示的数值误差差异不大。因此可以通过提高标准气流量的方法来降低低浓度点设备造成的数值误差。

3.2玻璃纤维滤纸上残留样品对数值的影响

在样品的采集过程中，外界空气中的悬浮颗粒物经过设备顶部的采样切割头的筛选，小于或等于10nm的颗粒物，会经采样通道附在滤纸上，这种滤纸由玻璃纤维制成的特殊的材料。实际检测过程中会出现玻璃纤维滤纸上的样品尘粒与设备监测初期玻璃纤维滤纸上的样品尘粒相比较不够一致和完整，甚至会出现较明显的缺损现象。例如，在对设备进行维护的时候，会发现真空膛板上残留有细小的颗粒物，正是这颗粒物使每次更换出来的样品尘粒都残缺不完整。从理论上来说，颗粒物挡住并遗留下的样品尘粒会减弱一部分气流强度，导致设计数率减少，滤纸上的质量和监测数据升高。所以，要定期对滤纸进行检查，并及时的更换。

3.3断电后对设备检测的影响

当设备出现短时间的断电后，能够自动恢复正常工作，如果出现长时间的断电会使设备工作恢复延迟甚至损坏。例如在长时间停电后，氮氧化物监测设备上的石炉温度会从正常工作时的300～350℃降低，冷却的堆温度会由正常工作时的-5～-1℃升高。当恢复通电后必须要等到设备温度稳定，石墨炉和冷却堆、零气发生器等测试元件达到正常运行的条件后才能再次进行监测，否则会因为温度达不到正常工作的时的温度，而造成检测数据不准确。

如果通电后设备还没有恢复正常工作，那么应该耐心等待一段时间，绝不能贸然擅自修改设备设置或者对设备进行其他额外操作，避免发生损坏设备的事故。

4　结束语

大气质量监测数据主要依靠大气自动监测设备来获取，为保证大气自动监测设备连续、可靠、稳定的运行，应成立专门自动监测机构，在维护中要严格按照国家自动监测规范和设备的性能要求进行周期性的维护、保养，定期对设备的各项运行参数进行检查。实行专人负责，加强日常维护和运行管理，如果发现参数异常，要及时查找原因并维修，健全规章制度，加强各项管理措施的规范，落实各项技术培训。另外，必要的预防措施也是防止问题出现的重要措施之一如恒定室内温度、稳定工作电压、定期清理采样总管和气路管道、及时更换滤膜等。责任到位，形成警告系统，管理人员定期查看数据，一旦出现异常情况，及时报告并到现场查明原因及时处理，早日实现美丽中国的蓝图。

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