大气环境在线监测技术及其应用

张　畅（长沙市望城区环境监测站，湖南 长沙 410211）



大气环境在线监测技术及其应用

张畅（长沙市望城区环境监测站，湖南 长沙 410211）

通过大气在线监测技术，能够准确的、全面的反映出大气环境目标污染物的浓度及其变化趋势，从而实现全时段、全方位、动态监测大气要素的目的。此背景下，本文首先分析了环境在线监测技术，其次对垃圾处理场及周边大气环境在线监测技术进行了一定的阐述，最后探讨了大气在线监测技术的应用，以供参考。

大气；在线监测；技术；应用

1　引言

在我国环境保护工作中，大气在线监测技术具有关键性作用，在污染源控制、环境管理与环境规划等方面也具备不可替代的作用。近年来，随着现代社会经济与科学技术的进一步发展，人们对大气环境质量的期望值越来越高，对环境保护的要求也越来越严格，加强大气在线监测技术分析与研究力度，能够更好地满足我国环保工作发展的实际需求。

2　环境在线监测技术概述

所谓环境在线监测技术，主要是指以在线自动分析仪器为基础开展的一种综合性的在线自动环境监测与环境预警体系，通常采用现代自动测量技术、自动控制技术与计算机应用技术等主要技术措施，来实现综合性环境在线监测目的。通过我国当前环境监测系统实际应用情况可以发现，其在水质监测、空气质量监测以及环境噪声监测等方面都具有较为良好的应用价值，主要是以水、大气以及噪声等环境污染指标在线监测为基础，对环境中的目标污染物进行连续性的、实时的监测，并通过现代化的通信网络传输技术追踪、监控污染源，落实数据收集、管理与显示等一系列操作，切实提高环境监测与保护效率。

通过环境在线监测技术的有效应用，能够及时地监控到环境中目标污染物突变的异常现象，并立即发出预警预报，最大限度地避免污染物出现扩散，最大可能地阻止污染事件升级，强有力地保障人民群众的生命和健康安全。环境在线监测技术能够为环境信息网络建设提供可靠的技术支持，从而在促进我国环境监测工作顺利开展的基础上，从整体上推动我国生态环境保护工作的良好发展。

3　垃圾处理场及周边大气环境在线监测技术

3.1垃圾处理场及周边大气环境情况

城市固体废弃物处理场（简称：垃圾处理场）是城市垃圾收集、处理的终端场地，是垃圾无害化处理的关键。以长沙市城市固体废弃物处理场为例，位于长沙市望城区桥驿镇黑麋峰山区一“Y”型山涧谷地，其附近有很多村庄，该场承担着长沙全市生活垃圾和污泥处置等任务，采用改良型厌氧卫生填埋方式，对填埋垃圾按单元分层作业；对垃圾填埋后产生的气体经导排系统收集后用于供热或发电；对垃圾渗透漏液经调节池集中收集后，通过日处理达1500t的污水处理厂进行生物和化学处理，达到国家二级排放标准后排放。随着长沙城区以及经济社会的不断发展，固体废弃物不断增多，该场已超负荷运行，产生的恶臭、污水、噪声等对周边环境有较大程度的污染和影响。

当地环保部门委托专业机构对该场的恶臭气体进行了全成分检测分析，根据检测结果确定该场主要特征污染因子为：臭气浓度、氨气、硫化氢、甲烷非甲烷总烃、PM2.5，该5项因子即是该场的主要环境保护监测监控目标。

3.2监测布点及监测工艺

根据国家最新颁布环境空气质量监测规范，参照美国EPA及欧洲EU对区域环境空气质量的监测要求，结合场地所在区域全年主导风向夏天为东南方向（SE）、冬天为西北偏西（WNW），和对该场的实际调查情况，可在场地中间及场界处建设4个环境空气自动监测子站，全方位监控城市固体废弃物处理场及其周边的环境空气污染状况，同时搭建数据信息平台，形成对整个城市固体废弃物处理场区域的环境空气自动监测网络的系统建设。布点图见图1。

图1　垃圾处理场环境空气自动站布点图

该场大气在线监测系统包括前端监控系统和信息化平台两大部分，含：4个子站基建设施建设和4个子站站房系统建设以及4个子站监测数据系统建设和1套数据信息平台建设。仪器设备主要采用的监测分析方法为：硫化氢（H2S）在线分析仪采用紫外荧光法；氨气（NH3）分析仪采用激光直接吸收光谱技术；甲烷非甲烷总烃在线气相色谱分析仪采用在线式气相色谱法，氢火焰离子化检测器（FID）；颗粒物分析仪（PM2.5）采用β射线法；恶臭分析仪采用仿生电子仪器，信号采集、处理和识别；气象五参数监测仪采用传感器或超声波方法。

3.3垃圾场大气在线监测系统建设意义

垃圾场大气在线监测系统建成后将成为长沙市政府对该场环境问题的“听诊器”，是环境安全的“保护阀”，将填补长沙市乃至湖南省垃圾处理场大气环境自动监测网络建设的历史空白，大幅提升对垃圾处理场的环境监管能力水平，实现动态长效的环境监测和监控，杜绝处理场恶意偷排、漏排，监督处理场完善生产工艺，有效控制、减少垃圾处理场对周边环境的污染和影响，实现污染预警，向企业和公众提供有效的数据，便于政府尤其是环保部门解决污染纠纷。

4　大气在线监测技术的应用

4.1空气中重金属的在线监测

近年来，随着社会的迅速发展，化工产业与汽车产业获得了进一步发展，导致空气中的重金属污染日益加剧，但大多数重金属均具备较强的毒性，并且还具备可累积性与不可降解性特征。当空气中的重金属元素通过呼吸系统进入人体之后，会逐渐沉淀，当经历一段时间之后，必定会对人类身体健康造成严重的损害，这就要求必须及时做好大气中重金属在线监测与污染治理工作。当前常用的大气重金属元素在线监测技术主要包括电化学分析技术、X射线荧光光谱分析技术以及原子荧光技术、原子吸收光谱技术等，对于能够监测的重金属元素，主要包含Hg、Ba、Ca、Ni、Se、Ti、Fe等。

4.2空气中SO2的在线监测

就当前情况来看，我国大气污染主要为燃煤型污染，主要污染物为燃煤型污染，主要污染物为SO2、烟尘等，其中，SO2的污染最为严重，其所带来的危害也相对较大，是形成酸雨的主要因素，这就要求做好空气中SO2的在线监测工作。传统的SO2监测方式主要为手工取样、全天候连续采样监测，近年来，随着科技的迅速发展，仪器自动监测获得了十分广泛的应用，是一种新型监测技术措施，监测作业的及时性、全面性、准确性均获得了进一步提升，可更加准确的反映空气中SO2的浓度及动态发展状况。

目前，欧美许多国家均采用紫外荧光法、紫外吸收法等监测系统，对空气中的SO2进行实时监测，但由于我国空气中的烟尘含量较高，湿度也相对较大，国外的一些设备无法完全使用，再加上设备比较昂贵，无法广泛的使用。以定位电解法为基础的电化学气体传感器，可对烟气中SO2的质量浓度进行良好的测量，监测结构也较稳定、准确，符合国家监测标准，较适用于我国空气中SO2的在线监测。

4.3空气中挥发性有机物（VOCS）的在线监测

对于空气中包含的VOCS，其不仅仅是光化学污染物形成的基础物质，还是空气细粒子中毒害有机物质的重要来源。通常情况下，VOCS的浓度较低，但其具备较强的活性，这就要求必须先做好其成本的监测与相应浓度的测量操作。目前，基于VOCS的在线监测技术主要包括激光光谱技术、飞行时间质谱技术等。

5　结语

总而言之，环境在线监测技术存在一定的多样性，实际在线监测水平也有一定的差异，少数在线监测系统运行也较不稳定，极易出现故障问题，从而无法满足环境在线监测工作发展的实际需求。针对此，相关环境工作人员应当积极促进环境在线监测技术的完善，切实提高在线监测技术在分析与处理数据的能力，提升环境在线监测系统的稳定性、可靠性，维护我国的生态环境的平衡发展。

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张畅（1980-），女，工程师，主要从事环境监测工作。

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