張　暢（長(zhǎng)沙市望城區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，湖南 長(zhǎng)沙 410211）

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大氣環(huán)境在線監(jiān)測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用

張暢（長(zhǎng)沙市望城區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，湖南 長(zhǎng)沙 410211）

通過大氣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，能夠準(zhǔn)確的、全面的反映出大氣環(huán)境目標(biāo)污染物的濃度及其變化趨勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)全時(shí)段、全方位、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)大氣要素的目的。此背景下，本文首先分析了環(huán)境在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，其次對(duì)垃圾處理場(chǎng)及周邊大氣環(huán)境在線監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行了一定的闡述，最后探討了大氣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，以供參考。

大氣；在線監(jiān)測(cè)；技術(shù)；應(yīng)用

1　引言

在我國環(huán)境保護(hù)工作中，大氣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)具有關(guān)鍵性作用，在污染源控制、環(huán)境管理與環(huán)境規(guī)劃等方面也具備不可替代的作用。近年來，隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，人們對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的期望值越來越高，對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求也越來越嚴(yán)格，加強(qiáng)大氣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)分析與研究力度，能夠更好地滿足我國環(huán)保工作發(fā)展的實(shí)際需求。

2　環(huán)境在線監(jiān)測(cè)技術(shù)概述

所謂環(huán)境在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，主要是指以在線自動(dòng)分析儀器為基礎(chǔ)開展的一種綜合性的在線自動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)與環(huán)境預(yù)警體系，通常采用現(xiàn)代自動(dòng)測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等主要技術(shù)措施，來實(shí)現(xiàn)綜合性環(huán)境在線監(jiān)測(cè)目的。通過我國當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用情況可以發(fā)現(xiàn)，其在水質(zhì)監(jiān)測(cè)、空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)以及環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)等方面都具有較為良好的應(yīng)用價(jià)值，主要是以水、大氣以及噪聲等環(huán)境污染指標(biāo)在線監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)，對(duì)環(huán)境中的目標(biāo)污染物進(jìn)行連續(xù)性的、實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，并通過現(xiàn)代化的通信網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)追蹤、監(jiān)控污染源，落實(shí)數(shù)據(jù)收集、管理與顯示等一系列操作，切實(shí)提高環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)效率。

通過環(huán)境在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠及時(shí)地監(jiān)控到環(huán)境中目標(biāo)污染物突變的異?，F(xiàn)象，并立即發(fā)出預(yù)警預(yù)報(bào)，最大限度地避免污染物出現(xiàn)擴(kuò)散，最大可能地阻止污染事件升級(jí)，強(qiáng)有力地保障人民群眾的生命和健康安全。環(huán)境在線監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠?yàn)榄h(huán)境信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供可靠的技術(shù)支持，從而在促進(jìn)我國環(huán)境監(jiān)測(cè)工作順利開展的基礎(chǔ)上，從整體上推動(dòng)我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作的良好發(fā)展。

3　垃圾處理場(chǎng)及周邊大氣環(huán)境在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

3.1垃圾處理場(chǎng)及周邊大氣環(huán)境情況

城市固體廢棄物處理場(chǎng)（簡(jiǎn)稱：垃圾處理場(chǎng)）是城市垃圾收集、處理的終端場(chǎng)地，是垃圾無害化處理的關(guān)鍵。以長(zhǎng)沙市城市固體廢棄物處理場(chǎng)為例，位于長(zhǎng)沙市望城區(qū)橋驛鎮(zhèn)黑麋峰山區(qū)一“Y”型山澗谷地，其附近有很多村莊，該場(chǎng)承擔(dān)著長(zhǎng)沙全市生活垃圾和污泥處置等任務(wù)，采用改良型厭氧衛(wèi)生填埋方式，對(duì)填埋垃圾按單元分層作業(yè)；對(duì)垃圾填埋后產(chǎn)生的氣體經(jīng)導(dǎo)排系統(tǒng)收集后用于供熱或發(fā)電；對(duì)垃圾滲透漏液經(jīng)調(diào)節(jié)池集中收集后，通過日處理達(dá)1500t的污水處理廠進(jìn)行生物和化學(xué)處理，達(dá)到國家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。隨著長(zhǎng)沙城區(qū)以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，固體廢棄物不斷增多，該場(chǎng)已超負(fù)荷運(yùn)行，產(chǎn)生的惡臭、污水、噪聲等對(duì)周邊環(huán)境有較大程度的污染和影響。

當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門委托專業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)該場(chǎng)的惡臭氣體進(jìn)行了全成分檢測(cè)分析，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果確定該場(chǎng)主要特征污染因子為：臭氣濃度、氨氣、硫化氫、甲烷非甲烷總烴、PM2.5，該5項(xiàng)因子即是該場(chǎng)的主要環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)監(jiān)控目標(biāo)。

3.2監(jiān)測(cè)布點(diǎn)及監(jiān)測(cè)工藝

根據(jù)國家最新頒布環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)規(guī)范，參照美國EPA及歐洲EU對(duì)區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量的監(jiān)測(cè)要求，結(jié)合場(chǎng)地所在區(qū)域全年主導(dǎo)風(fēng)向夏天為東南方向（SE）、冬天為西北偏西（WNW），和對(duì)該場(chǎng)的實(shí)際調(diào)查情況，可在場(chǎng)地中間及場(chǎng)界處建設(shè)4個(gè)環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)子站，全方位監(jiān)控城市固體廢棄物處理場(chǎng)及其周邊的環(huán)境空氣污染狀況，同時(shí)搭建數(shù)據(jù)信息平臺(tái)，形成對(duì)整個(gè)城市固體廢棄物處理場(chǎng)區(qū)域的環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)建設(shè)。布點(diǎn)圖見圖1。

圖1　垃圾處理場(chǎng)環(huán)境空氣自動(dòng)站布點(diǎn)圖

該場(chǎng)大氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括前端監(jiān)控系統(tǒng)和信息化平臺(tái)兩大部分，含：4個(gè)子站基建設(shè)施建設(shè)和4個(gè)子站站房系統(tǒng)建設(shè)以及4個(gè)子站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設(shè)和1套數(shù)據(jù)信息平臺(tái)建設(shè)。儀器設(shè)備主要采用的監(jiān)測(cè)分析方法為：硫化氫（H2S）在線分析儀采用紫外熒光法；氨氣（NH3）分析儀采用激光直接吸收光譜技術(shù)；甲烷非甲烷總烴在線氣相色譜分析儀采用在線式氣相色譜法，氫火焰離子化檢測(cè)器（FID）；顆粒物分析儀（PM2.5）采用β射線法；惡臭分析儀采用仿生電子儀器，信號(hào)采集、處理和識(shí)別；氣象五參數(shù)監(jiān)測(cè)儀采用傳感器或超聲波方法。

3.3垃圾場(chǎng)大氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)意義

垃圾場(chǎng)大氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建成后將成為長(zhǎng)沙市政府對(duì)該場(chǎng)環(huán)境問題的“聽診器”，是環(huán)境安全的“保護(hù)閥”，將填補(bǔ)長(zhǎng)沙市乃至湖南省垃圾處理場(chǎng)大氣環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的歷史空白，大幅提升對(duì)垃圾處理場(chǎng)的環(huán)境監(jiān)管能力水平，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)長(zhǎng)效的環(huán)境監(jiān)測(cè)和監(jiān)控，杜絕處理場(chǎng)惡意偷排、漏排，監(jiān)督處理場(chǎng)完善生產(chǎn)工藝，有效控制、減少垃圾處理場(chǎng)對(duì)周邊環(huán)境的污染和影響，實(shí)現(xiàn)污染預(yù)警，向企業(yè)和公眾提供有效的數(shù)據(jù)，便于政府尤其是環(huán)保部門解決污染糾紛。

4　大氣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

4.1空氣中重金屬的在線監(jiān)測(cè)

近年來，隨著社會(huì)的迅速發(fā)展，化工產(chǎn)業(yè)與汽車產(chǎn)業(yè)獲得了進(jìn)一步發(fā)展，導(dǎo)致空氣中的重金屬污染日益加劇，但大多數(shù)重金屬均具備較強(qiáng)的毒性，并且還具備可累積性與不可降解性特征。當(dāng)空氣中的重金屬元素通過呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體之后，會(huì)逐漸沉淀，當(dāng)經(jīng)歷一段時(shí)間之后，必定會(huì)對(duì)人類身體健康造成嚴(yán)重的損害，這就要求必須及時(shí)做好大氣中重金屬在線監(jiān)測(cè)與污染治理工作。當(dāng)前常用的大氣重金屬元素在線監(jiān)測(cè)技術(shù)主要包括電化學(xué)分析技術(shù)、X射線熒光光譜分析技術(shù)以及原子熒光技術(shù)、原子吸收光譜技術(shù)等，對(duì)于能夠監(jiān)測(cè)的重金屬元素，主要包含Hg、Ba、Ca、Ni、Se、Ti、Fe等。

4.2空氣中SO2的在線監(jiān)測(cè)

就當(dāng)前情況來看，我國大氣污染主要為燃煤型污染，主要污染物為燃煤型污染，主要污染物為SO2、煙塵等，其中，SO2的污染最為嚴(yán)重，其所帶來的危害也相對(duì)較大，是形成酸雨的主要因素，這就要求做好空氣中SO2的在線監(jiān)測(cè)工作。傳統(tǒng)的SO2監(jiān)測(cè)方式主要為手工取樣、全天候連續(xù)采樣監(jiān)測(cè)，近年來，隨著科技的迅速發(fā)展，儀器自動(dòng)監(jiān)測(cè)獲得了十分廣泛的應(yīng)用，是一種新型監(jiān)測(cè)技術(shù)措施，監(jiān)測(cè)作業(yè)的及時(shí)性、全面性、準(zhǔn)確性均獲得了進(jìn)一步提升，可更加準(zhǔn)確的反映空氣中SO2的濃度及動(dòng)態(tài)發(fā)展?fàn)顩r。

目前，歐美許多國家均采用紫外熒光法、紫外吸收法等監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)空氣中的SO2進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，但由于我國空氣中的煙塵含量較高，濕度也相對(duì)較大，國外的一些設(shè)備無法完全使用，再加上設(shè)備比較昂貴，無法廣泛的使用。以定位電解法為基礎(chǔ)的電化學(xué)氣體傳感器，可對(duì)煙氣中SO2的質(zhì)量濃度進(jìn)行良好的測(cè)量，監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)也較穩(wěn)定、準(zhǔn)確，符合國家監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，較適用于我國空氣中SO2的在線監(jiān)測(cè)。

4.3空氣中揮發(fā)性有機(jī)物（VOCS）的在線監(jiān)測(cè)

對(duì)于空氣中包含的VOCS，其不僅僅是光化學(xué)污染物形成的基礎(chǔ)物質(zhì)，還是空氣細(xì)粒子中毒害有機(jī)物質(zhì)的重要來源。通常情況下，VOCS的濃度較低，但其具備較強(qiáng)的活性，這就要求必須先做好其成本的監(jiān)測(cè)與相應(yīng)濃度的測(cè)量操作。目前，基于VOCS的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)主要包括激光光譜技術(shù)、飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)等。

5　結(jié)語

總而言之，環(huán)境在線監(jiān)測(cè)技術(shù)存在一定的多樣性，實(shí)際在線監(jiān)測(cè)水平也有一定的差異，少數(shù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行也較不穩(wěn)定，極易出現(xiàn)故障問題，從而無法滿足環(huán)境在線監(jiān)測(cè)工作發(fā)展的實(shí)際需求。針對(duì)此，相關(guān)環(huán)境工作人員應(yīng)當(dāng)積極促進(jìn)環(huán)境在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的完善，切實(shí)提高在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在分析與處理數(shù)據(jù)的能力，提升環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，維護(hù)我國的生態(tài)環(huán)境的平衡發(fā)展。

［1］云素枝.環(huán)境管理中如何加強(qiáng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用探究［J］.資源節(jié)約與環(huán)保，2015（01）：90.

［2］羅杰.無線網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.環(huán)境研究與監(jiān)測(cè)，2010（01）：37～39.

［3］楊 飛.環(huán)境在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展與展望［J］.能源與節(jié)能，2013（11）：135～136.

張暢（1980-），女，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。

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2095-2066（2016）17-0019-02

2016-5-20