化工园区有毒有害气体预警监测布点中移动监测研究

宛 安

(江西省九江市湖口生态环境局,江西 九江 332500)

引言

在化工园区运行中产生的有毒有害气体危及大气环境，需要加强预警监测。但个别化工园区片面追求经济效益，轻视环保工作，导致园区成为污染重灾区。对此，应积极采取预警移动监测技术，有效预防和减轻园区污染。

1.化工园区有毒有害气体预警监测现状

以小型化工园区为例，探索有毒有害气体预警监控情况。据调查，国内共有300余家小型化工园区，占总化工园区数量的65%，且普遍具有体量小、规模效应不足、多且杂乱等特点，尤其是西北地区更为显著，预警监测现状不够乐观。据调查，某省共有16家省级化工园区，园区内机械制造、物流与新材料研发等多行业并存，且排放有毒有害气体企业数量占总数的60%，此类园区受企业规模小、布局分散、融资困难、缺乏技术人员等因素影响，三级预警体系建设不完善，体系运行维护难度较大。

2.化工园区有毒有害气体预警移动监测技术应用

2.1 气相色谱法与质谱法

该技术主要以气体为流动组分进行分离分析，因固定相不同，可将该方法分为气-固色谱、气-液色谱两种类型，前者是固体吸附剂颗粒，后者是表面涂抹固定液的担体。该方法具有灵敏、高效、迅速等特点，可同时对多种组分、用品量进行分离，可在有机污染物分析中普及应用，如二甲苯、酚类、农药等等。质谱法主要对样品离子强度、质量进行测定，并对成分与结构综合分析。在运行状态下为气相动态分析，除工作气压外，色谱中每项特征均可与质谱相匹配，具有样品用量少、灵敏度强等特征。上述两种方法作为移动监测技术，均适用于化工园区有害气体监测，技术对比如下表1所示。

表1 移动监测技术对比

检测下限 10-9 10-12响应时间 10—20min 10—20min可信度定量分析需要标准物质、环境条件严格、分析难度较大定性分析效果好、分辨率较高、抗干扰性强

2.2 红外光谱技术

在气体组分测量期间，红外光谱技术应用频率较高。因大气中大部分气体均为红外活性气体，可吸收和传递红外特征光谱，依靠特征谱测量分析，了解大气成分与时空变化。该技术利用Michelson干涉仪将红外光分成两束，导致光程差产生，获得的干涉函数中包含着光源全体频率与强度信息，利用计算机将干涉函数进行傅里叶变换，由此获得红外光源强度，并依照波长不同进行分布。该项技术可对谱带宽进行准确测量，分辨率与信噪比较高，定性分析精准，检测下限更低，响应速度更快。将其应用到化工园区中，可使测量光程延长到10—64m之间，适用于园区预警、巡检与溯源，提高检测灵敏度；还具备300余种特征污染物光谱库，常见有害气体的检测限、检测精度如下表2所示。

表2 常见有害气体检测情况

2.3 车载监控系统

当前化工园区有害气体监测需要灵活布点，要求监测系统反应灵敏、连续性强、准确判别爆炸危险，由此设计出车载预警监测系统，可在监测现场创造独立监测环境，具体应用如下。

2.3.1 数据采集传输。预警子站将监测数据传递到预警平台，由平台设置预警阈值进行不良气体自动预警，从而确定不良气体浓度、状态、风险程度等，并依据安全、警告与预警因子划定界限。阈值设定值可根据不良气体浓度、响应时间而定，使相邻传感器、报警数量、顺序与浓度等数值更加合理；采集系统具有数据实时显示、数据查询、报表、存储备份等功能；可在信息应用平台中创建风险源管理机制，理清不同风险源数量，并从环境质量、风险源、视频监控等角度着手，创建事前预警机制，做到及时响应、准确检测与决策，将现场与指挥中心有机联合起来，实现多级联动指挥，快捷高效的处理问题。

2.3.2 环境预测。当前许多车载系统都配备了GC、GC-MS分析仪，但在车载系统中如若安装FTIR分析仪，便无需与有害物质直接接触，可利用传感器探测的方式采集目标信息，利用通信技术传递信息后分析验证，判断目标体性质与分布情况。在环境预测系统中包含数据采集、传输、核心设备以及车体辅助设备等内容，其中核心设备主要依靠MCT进行监测。

2.3.3 污染溯源。根据不同风险源特征创建数据库，针对超标预警、预测预警等事件，采用“电线域”移动监测的方式追溯污染源头，并与巡查执法系统相联合，实施精准执法。同时，发挥该系统中辅助设备的作用，如车内安装的GPS监控系统、导航系统、音视频传输系统等等，可完成自动采样、连续监测、数据实时查询与显示等功能，还可及时预警。系统可利用先进的移动技术，使数据准确度得到保障，为园区不良气体监测提供强有力的数据支持。

结论

综上所述，在节能环保政策实施下，化工园区不良气体风险预警监测工作受到高度重视。相关企业应积极引入先进信息技术，利用气相色谱法与质谱法、红外光谱技术、车载监控系统等，掌握园区不良气体动态变化规律、污染发展趋势，并对污染超标行为及时预警，实施应急处理，并与巡查执法系统相联合，做到追本溯源，争取从源头处消除有害气体，由此改善园区环境，提高污染管理水平。