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长光程空气质量自动监测系统

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环境空气连续自动监测系统运行和质控技术规范

环境空气连续自动监测系统运行和质控技术规范

环境空气连续自动监测系统运行和质控技术规范1. 引言环境空气质量对于人类的健康和生活质量具有重要的影响。

为了及时了解环境空气状况，并采取相应的措施来保护环境和人类健康，连续自动监测系统（Continuous Automatic Monitoring System，简称：CAMS）在环保领域被广泛应用。

本文档旨在规范环境空气连续自动监测系统的运行和质控技术，以确保监测数据的准确性、可靠性和一致性。

2. 运行要求2.1 系统设置环境空气连续自动监测系统应设置在环境污染物浓度较大的地点，例如工业园区、交通要道等。

系统的布置应合理，能够覆盖监测区域的主要污染源和空气流动路径。

同时，应避免系统设置在遮挡物后或其他干扰因素存在的位置。

2.2 传感器选择在选择传感器时应考虑其测量范围、精度和可靠性等因素。

传感器的测量范围应能够覆盖所监测的污染物浓度范围，同时精度和可靠性要符合国家标准要求。

2.3 数据记录和传输环境空气连续自动监测系统应具备数据记录和传输功能。

监测数据应以数字或模拟信号的形式进行记录，并能周期性或实时地传输到数据服务平台。

3. 数据质控要求3.1 仪器校准环境空气连续自动监测系统的传感器应定期进行校准。

校准应按照国家标准的要求进行，包括校准方法、频率和参考标准等。

3.2 环境质控为了保证监测数据的准确性和可靠性，环境质控措施应得到重视。

在系统运行中，应监测环境参数（如温度、湿度、气压等）的变化，并进行必要的校正。

3.3 质量控制样品质量控制样品的使用能够评估监测系统的准确性和稳定性。

定期使用质量控制样品进行系统校准和验证，保证监测数据的可比性和一致性。

3.4 数据处理和分析对于监测数据的处理和分析，应采用适当的算法和方法。

数据处理过程应透明、可追溯，确保数据的准确性和可信度。

4. 技术维护和日常管理4.1 仪器维护环境空气连续自动监测系统的仪器应定期进行维护，包括清洁、校准和更换部件等。

维护过程中应记录维护情况，以便后续分析和评估。

空气自动站技术方案知识讲解

空气自动站技术方案知识讲解

环境空气质量连续监测系统技术方案目录一、环境空气监测的必要性 (3)二、技术方案 (4)(一)系统组成及结构图 (4)1.1污染物监测方法 (4)1.2 数据采集、传输系统与中心站 (5)1.3 中心站 (5)(二)设备选型、技术指标及性能 (5)2.1、DOAS气体监测仪 (5)2.2、大气颗粒物监测仪 (8)2.3、气象系统 (10)2.4、数据采集和处理系统 (12)2.5、中心站系统 (13)2.6、长光程差分吸收法与干法点式的比较 (15)三、子站房建设设计 (16)四、施工组织方案 (19)五、系统运行与日常维护方案 (21)六、单套空气子站系统供货清单 (23)一、环境空气监测的必要性洁净大气是人类赖于生存的必要条件之一，是维持生命所必需的物质。

大气有一定的自我净化能力，因自然过程等进入大气的污染物，由大气自我净化过程从大气中移除，从而维持洁净大气。

但是，随着工业化进程的加快，经济的高速发展，生产和消费规模日益扩大，越来越多的污染物源源不断地排放到大气环境中，改变了大气的正常组成，增加自然界自身净化的负担，使空气质量变坏；另一方面，由于人类生产活动的发展，人类对自然界的攫取越来越多，对生态环境的破坏越来越严重，削弱了自然界自身净化的能力，导致了大气污染物浓度不断地增加。

当我们生活在受到污染的空气之中健康就会受到严重影响。

表1 新《环境空气质量标准》浓度限值当前我国大气污染状况十分严重，主要呈现为煤烟型污染特征。

城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标；二氧化硫污染保持在较高水平；机动车尾气污染物排放总量迅速增加从而导致以机动车排放为主导的光化学烟雾污染严重；氮氧化物污染呈加重趋势，很多大城市臭氧的大气浓度呈现上升趋势，大气污染控制急需尽快提上日程。

二、技术方案环境空气质量连续自动监测系统是是一种集光、机、电及计算机技术为一体的高科技产品，采用国家环保总局最新推荐的开放长光程分析方法及美国环境保护组织（USEPA）推荐的β射线吸收法，利用光学差分吸收光谱技术研制而成，与传统的点式仪器相比，具有在线连续测量、系统工作稳定、测量范围广(遥测功能)、运行维护费用低、维护周期短、无需人员监守等优点。

空气质量检测

空气质量检测

空气质量检测一、监测方法1.空气质量自动监测系统(1）监测项目PM10、SO2、NO2、NO、O3、CO、湿度、温度、风向、风俗等.有的还配有挥发性有机物自动监测仪、降水自动采样器或监测仪。

（2）监测技术路线传统的光学方法：指那些用的较早较成熟的光学方法，即SO2用紫外荧光法、NO X(NO2、NO）用化学发光法、CO用非分散红外吸收法（NDIR）/O3用紫外吸收法等，我国大多数城市采用了这种方法。

DOAS系统方法：即长光程差分光谱法,在大约100～1000nm距离范围内测定在一条线上污染物的浓度。

光谱扫描范围180~600nm，用计算机对在这个范围内有特征吸收的污染物进行定量，并对干扰物的干扰进行校正，可同时测定多种成分：SO2、NO2、NO、O3、NH3、苯、甲苯、二甲苯、甲醛等。

PM10：多用β射线吸收法或石英振荡天平法进行自动监测。

要进行城市空气质量的预测、预报就必须建立空气质量自动监测系统，根据气象条件变化趋势，对城市空气污染物浓度进行预报。

2.车载式的遥感监测在监测车上装有激光光谱检测仪或多光谱检测仪，可对该点几公里至数十公里范围内空气中颗粒物、SO2、NO2、O3等作水平方向和垂直高度的监测，可获得污染物三维空间上的分布状况及随时间变化的趋势。

也可以将遥感遥测仪器安装在以固定的监测点位上完成同样的任务。

二、布点与采样1.监测网络设计的一般原则（1）在监测范围内，必须能提供足够的、有代表性的环境质量信息。

代表性指能代表一定空间范围内的环境污染水平、规律及变化趋势，污染物的污染特征及分布规律：足够的信息指获得的数据在空间分布上重复性和代表性最好。

（2）监测网络应考虑获得信息的完整性所设计的监测网络不仅应该掌握污染水平,还应该能掌握监测范围内的污染源状况、区域环境污染特征以及影响环境质量的自然环境的背景信息，不仅可以获得污染的共性信息，还能获得范围内典型污染的个性信息，便于对污染水平进行综合分析评价.（3）以社会经济和技术水平为基础，根据监测目的进行经济效益分析监测任务由于受人力、财力、物力和监测技术等方面条件的限制，应根据需要和可能，运用系统理论知识的观点和方法，寻求优化的、可操作性强的监测方案。

DOAS空气质量自动监测系统的质量控制和质量保证

DOAS空气质量自动监测系统的质量控制和质量保证
度 的监测 中得到广泛应用。 由于在 长期 连续 运行 过 程 中监 测 系统 的 电
２ 质量控制 中的标准传 递
标准传递 是 质量 控 制 的基 础。标 准传 递 可 分两类 ： 一类为高一级精 度仪 器对低一级 精度仪 器进行量值传递 ； 另一类 是用 高一级标准 物质对
路、 光路 、 的变化 可导致 仪器 的零 点 、 气路 标点飘 移及发生各 种 故 障 ； 电质量 的波动 、 供 临时 停 电
２ １２ 标准物质的传递 ．．
过系统性 能检 查 能够 发 现 问题 并 及时解 决 保证 监测数据 的准确性 和可 比性 ， 得 以后 的运行 也使 有 的放矢 。 ３ １ 系统性能检查的要求 ．
（） １系统性能检查的周期 系统在运 行过程 中 ， 每半 年进 行一次性 能检
查， 在对监测仪器 做单 点精 密度和 多点准确 度检
２ １ 仪器的传递和标定 ．
２ １ １ 仪 器传 递 和 标 定 周期 ．．
收 稿 日期 ； ０ — ３ ８ ２ ６ ０ —１ ０ 作者简介 ： 冯剑秋（９６一）男 ， １４ ， 高级工程师， 天津市环境监测
中心 副总工 ， 从事 自动 监测 系统建设 与管理工 作 。
（） １对用 于传递 的流量 计 、 标准气压 表 、 力 压 计和温度计 等每 年至 少送 国家有 关部 门 进行 质
帮助和启发。
和质量保证是使环境 监测数 据具 有代表性 、 确 准 性、 精密性 、 比性 和完 整性 的重要 保证之一 ， 可 是
环境监测工作 的重 要组 成 部分 。长光 程 空 气 质 量连续 自动监测 系统 （ 以下简称 Ｏ Ａ ） 用于 自 Ｏ Ｓ是
动连续监测 空气 中污 染物 浓 度 的专 用仪 器 。 目 前 ，Ｏ Ｓ在我 国空 气质 量 自动 监测 和 污染 源 浓 ＤＡ

空气污染连续自动监测系统技术

空气污染连续自动监测系统技术

空气污染连续自动监测系统技术系统的构成及功能空气污染连续自动监测系统由一个中心站，若干个子站和信息传输系统构成。

该系统是在严格的质量掌控下连续运行的，无人值守。

中心站配备有功能齐全、贮存容量大的计算机、收发传输信息的无线电台和打印、绘图、显示等辅佑襄助设备，其重要功能是：向各子站发送各种工作指令，管理子站的工作；定时收集各子站的监测数据，并进行数据处理和统计检验；打印各种报表，绘制污染分布图；将各种监测数据贮存到磁盘上建立数据库，以便随时检索或调用；当发觉污染指数超标时，向有关污染源行政管理部门发出警报，以便实行相应的对策。

子站分为两类，一类是为评价地区整体污染情形设置的，装备有污染物质自动监测仪、气象参数测量仪和环境微机等，另一类是为把握污染源排放污染物浓度及总量变化情况而设置的，装备有烟气污染组分监测仪、气象参数测量仪和环境微机等。

子站的重要功能是：在环境微机的掌控下，连续或间歇监测预定污染因子；按肯定时间间隔采集和处理监测数据，并将其打印和短期贮存；通过信息传输系统接收中心站的工作指令，并按中心站的要求向其传送监测数据。

二、子站布设及监测项目1、子站数目和站位选址自动监测系统中子站的设置数目决议于监测目的、监测网覆盖区域面积、地形地貌、气象条件、污染程度、人口数量及分布、国家的经济气力等因素，其数目可用阅历法或统计法、模式法、综合优化法确定。

第三章介绍的采样点位的选择原则和要求也适用于子站站位的选择，不过，由于子站内的监测仪器长期连续运转，需要有良好的工作环境，如房屋应坚固，室内要配备控温、除湿、除尘设备或设施，连续供电，电源电压稳定，交通、维护、维护和修理便利等。

2、监测项目监测空气污染的子站监测项目分为两类，一类是温度、湿度、大气压、风速、风向及日照量等气象参数，另一类是二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、可吸入颗粒物、臭氧、总碳氢化合物、甲烷烃、非甲烷烃等污染参数。

随子站代表的功能区和所在位置不同，选择的监测参数也有差异。

DOAS系统与传统点式仪器在空气自动监测应用中的对比分析

DOAS系统与传统点式仪器在空气自动监测应用中的对比分析

统 ( 以下称 D 系统 ) 为主的自动监测系统，见 图 1�
1 系统结构及性能指标对比 对比采 用 的 是 以 美国 D A SIB I 公 司 生 产 的 1000 系列自动监测系统 ( 以下称点式系统) 和瑞典 OP SIS 公司生产的 O i S em 300 长光程测控系
011 - 08 - 01� 收稿日期: 2 作者 简介: 吴 凯勋， 男，2004 年 毕业 于四 川大 学环 境科学专业，获理 学 学 士学 位，长 期 从事 自 动 监测 工作，工程师�
38
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石油化工安全环保技术
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2 012 年第 28 卷第 2 期
� � � � � � � � � � � � � � � O i c alAb i n S ec c ) 是一种长光程空气 据采集和传输系统以及条件保证系统等组成 SO2 自动分析仪: 基于 SO2 分子接收紫外线能 质量监测技术，光 源为高压 Xe 灯，由抛物 反射 量成为激发态分子，在返回基态时，发出特征荧 光，由光电倍增管将荧光强度信号转换成电信号 ， 通过电压 /频率转换成数字信号送给 C P U 进行数据 处理�当 SO2 浓度较低，激发光程较短且背景为空 气时，荧光强度与 SO2 浓度成正比�采用空气除烃 器可消除多环芳烃( P AH ) 对测量的干扰 � N O 自动分析仪: 该分析仪是利用 O3 和 NO 的气相反应所发出的光强大小，来检测大气中的 N O 浓度� 在这个反应生成物 N O2 的外层电子处 于激 发 态， 它 将 立 刻 回 到 基 态， 同 时 释 放 出 600 2 400 n m 的光波，其峰值波长为 1 200 n m � 反应中产生的光强大小与 N O 的浓度成比例，所 以用这种方法就可以直接测出大气中 N O 的浓度� 测量 N O2 的方法与此类似� 它是用一种间接的方 法，首先将 N O2 还原为 N O，再将还原得到的 NO 与 O3 反应 ， 测得 这个 反应 中的 发光强 度大 小， 就可得出 N O2 浓度的大小 �在实际的仪器中， 样 气首先经过转化炉，样气中的 N O2 被还原为 N O， 而样气中的 N O 不发生变化，可测得 N O 的浓度 等于 N O 和 N O2 的浓度之和， 一部分样气不经反 应器 ，与 O3 发生反应 ，可测得 N O 的浓度 �测量 的 N O 浓 度 减 去 NO 的 浓 度 即 是 被 测 NO2 的 浓度 � O3 自动分析仪: 利用 O3 分子吸收射入中空 玻璃管 254 n m 的紫外光，测量样气的出射光强� 通过电磁阀的切换，测量涤除 O3 后标 气的出射 光强 �二者之比遵循比尔- 朗伯公式 ，据此可得到 O3 浓度值 � P M 10 自动分析仪 ( 射线法 ) : 仪 器利用恒 流抽气泵进行采样，大气中的悬浮颗粒被吸附在 源和盖革计数器之间的滤纸表面， 抽气前后盖 革计数器计数值的改变反映了滤纸上吸附灰尘的 质量，由此可以得到单位体积空气中悬浮颗粒的 浓度 � 其它构成监测系统的部分 ，如气象仪� 工控

环境空气质量自动监测系统题库

环境空气质量自动监测系统题库第一节通用知识一、选择题1. 环境空气质量白动监测系统主是由测子站、中心计算机室、质量保证实验室和组成。

A. 通信传输站B. 系统支持实验室C. 数据分析实验室D. 远程监控实验室答案：B2. 以下不符合环境空气质量自动监测系统正常工作条件的是。

（）A. 环境温度35～55℃B. 环境温度15-35℃C. 相对湿度≤85%D. 大气压80～106kPa答案：A3. 环境空气质量自动监测系统中通常连接气态污染物监测仪器和采样总管的管路材质为。

（）A. 玻璃B. 聚四氯乙烯C. 橡胶管D. 氯乙烯管答案：B4. PM2.5是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物，也称。

（）A. 可吸入颗粒物B. 组颗粒物C. 可吸入细小颗粒物D. 颗粒物答案：B5，总暴浮颗粒物是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于的颗粒物。

（）A. 50μm B.100μmC. 150μmD. 200μm答案：B6. PM10是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于10μm的颗粒物，也称。

（）A. 可吸入颗粒物B. 细颗粒物C. 可吸入细小颗粒物D. 颗粒物答案：A7. 气态污染物点式连续自动监测子站由采样装置、校准设备、分析仪器数据釆集和5个部分组成。

（）A. 站房B. 质控体系数据分析 D. 传输设备答案：D8. 新建监测站房房顶应为平面结构，坡度不大于10°，房顶安装防护栏，防护栏高度不低于，并预留采样总管安装孔。

站房室内使用面积应不小于监测站房应做到专室专用。

（）A. 1m，12m2B. 1.2m，15m2C. 1m，15m2D. 1.2m，12m2答案：B9. 监测站房应配备通往房顶的Z字形梯或旋梯，房顶承重要求大于等于。

（）A. 100 kg/m2B. 150 kg/m2C. 200 kg/m2D. 250 kg/m2答案：D10. 监测站房室内地面到天花板高度应不小于，且距房顶平台高度不大。

环境空气监测点位布设题库

监测点位布设一、选择题1.每个环境空气质量评价城市点代表范围一般为半径500m至km，有时也可扩大至半径km至几十千米（如对于空气污染物浓度较低，其空间变化较小的地区）的范围。

（）A.2，4B.3，5C.4，4D.4，5答案：C2. 环境空气质量评价区域点和背景点应远离城市建成区和主要污染源，区域点原则上应离开城市建成区和主要污染源以上，背景点原则上应离开城市建成区和主要污染源以上。

（）A. 10 km，20 kmB. 15 km，30 kmC. 20 km，50 kmD. 30 km，50 km答案：C3. 监测点周围环境要求中规定，应采取措施保证监测点附近内的土地使用状况相对稳定。

（）A.500mB.1000mC. 1500mD.2000m答案：B4. 监测点采样口周围水平面应保证以上的捕集空间，如果采样口一边靠近建筑物，采样口周围水平面应有以上的自由空间。

（）A. 360°，270°B. 270°，180C. 360°，180°D. 270°，90°答案：B5. 下列哪种描述是错误的?A. 监测点局围建设情况应相对稳定，应尽量选择在规划建设完成的区域，在相当长的时间内允许有新的建筑工地出现B. 监测点应地处相对安全和防火措施有保障的地方C. 监测点位附近应无强电磁干扰，周围有稳定可靠的电力供应，通信线路方便安装和检修D. 开放光程监测系统监测点应远离振动源答案：A6. 长光程自动监测系统采样口位置要求中规定，对于自动监测，其采样口或监测光束离地面的高度应在范围内。

（）A.5～15mB. 5～20mC. 3～15mD. 3～30m答案：C7. 在建筑物上安装监測仪器时，监測仪器的釆样口离建筑物墙壁、屋顶等支撑物表面的距离应大于。

（）A.0. 5m1mB. 1.5m2m答案：B8.当某监测点需设置多个采样口，为防止其他采样口干扰颗粒物样品的采集，颗粒物采样口与其他采样口之间的直线距离应大于m。

《环境空气质量自动监测技术规范》(HJT 193-2005)练习题

《环境空气质量自动监测技术规范》（HJ/T 193-2005）一、填空题1、点式监测仪器是在通过采样系统将环境空气采入并测定空气污染物浓度的监测分析仪器。

答案：固定点上2、开放光程监测仪器采用从发射端发射光束经开放环境到接收端的方法测定该光束光程上的仪器。

答案：平均空气污染物浓度3、自动监测仪器性能审核是对自动监测仪器进行和的审核过程。

答案：精密度准确度4、环境空气质量自动监测系统是由监测子站、中心计算机室、和等四部分组成。

答案：质量保证实验室系统支持实验5、多支路集中采样装置有两种组成形式：样总管和采样总管。

答案：垂直层流式竹节式6、采样总管内径选择在之间。

答案：1.5cm～15cm7、采样气体在总管内的滞留时间应小于。

答案：20s8、采样总管进口至抽气风机出口之间的要小，所采集气体样品的压力应接近。

答案：压降大气压9、采样支管接头应设置于采样总管的区域内，各支管接头之间间隔距离大于cm。

答案：层流810、多支路集中采样装置的制作材料，应选用不与被监测污染物发生化学反应和不释放有干扰物质的材料。

一般以或等作为制作材料。

答案：聚四氟乙烯硼硅酸盐玻璃11、为了防止因室内外空气温度的差异而致使采样总管对监测物质吸附，需要对总管和影响较大的管线外壁加装保温套或加热器。

答案：内壁结露12、对总管和影响较大的管线外壁加热温度一般控制在。

℃。

答案：30—5013、在监测仪器管线与支管接头连接时，为防止结露水流和管壁气流波动的影响，应将管线与支管连接端伸向总管的位置，然后再做固定。

答案：接近中心（或1/2）14、子站站房内应安装温湿度控制设备，使站房室内温度在，相对湿度控制在以下。

答案：25℃±5℃80%15、为防止灰尘落入监测分析仪器，应在监测仪器的采样入口与支管气路的结合部之间，安装孔径不大于5μm 过滤膜。

答案：聚四氟乙烯16、子站站房供电系统应配有电源过压、过载和漏电保护装置，电源电压波动不超过；站房应有防雷电和防电磁波干扰的措施，站房应有良好的接地线路，接地电阻。

大气污染连续自动监测系统

大气污染连续自动监测系统大气污染连续自动监测系统一、大气污染连续自动监测系统的构成环境自动监测系统：不论是大气质量或水质量连续自动监测系统都是由一个中心监测站、若干个子站和信息传输系统构成。

该系统是一个由监测仪器、数据通信、计算机构成的网络。

1、监测中心站（即总站）2、若干个子站（一般为6个）3、信息传输系统（1）中心站中心站是网络的指挥中心也是信息数据处理中心，它配有网络中心交换机，通信系统等，重要任务是按预定程序通过网络向各子站发出各种指令，管理子站的各种监测工作，收集子站的各种监测数据，并进行数据统计与处理，建立数据库，打印统计表或绘制污染图形；对突发事故向有关部门发出警报等。

中心站的重要任务是：向各子站发送各种工作指令；管理子站的工作；定时收集子站的监测数据并进行处理；打印各种报表，绘制各种图形。

3.8.2大气污染连续自动监测系统的构成（2）子站子站配有自动测定各种污染物的仪器仪表、计算分机、通信系统等。

重要任务是时刻监测各种污染物、处理结果、贮存数据和上报数据。

子站的工作特点是连续、自动、常年不断。

子站内的仪器装备青岛市地面大气自动监测系统子站装备的仪器设备框图子站配有自动测定各种污染物的仪器仪表、计算分机、通信系统等。

重要任务是时刻监测各种污染物、处理结果、贮存数据和上报数据。

子站的工作特点是连续、自动、常年不断。

（一）子站的布设各子站的布点方法和设置数目决议于监测目的，监测网覆盖区域面积、人口数量及分布，污染程度、气象条件和地形地貌等因素，可用阅历法、统计法、模式法、综合优化法等方法确定。

子站位置的选择应充足以下条件：（1）代表性：指所获得得数据能反映肯定地区或一个区域范围大气污染物的浓度水平及其波动范围，其四周应无污染源、高大建筑物、树木等干扰。

（2）可比性：系指各子站的各种工作条件如测定方法、仪器、采样参数等应尽可能标准化、统一化，使其获得的数据彼此可比。

（3）充足仪器设备正常运转所需其他物质条件。

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空气质量监测技术发展： 70年代，以美国和法国为代表的国家发展了点式干法空气质 量在线监测技术，其采用的是气体化学或物理发光原理进行光强度 监测的技术。根据不同的污染气体利用不同的发光原理：SO2采用紫 外线荧光法、NO2采用化学发光法、O3紫外光度法、CO非分散红外吸 收法。一台仪器只能测量一种污染气体。 90年代，国外开始研究空气中污染气体监测的长光程差分光学 吸收光谱（DOAS)技术，其利用痕量污染气体成份对紫外及可见光 波段的光吸收特征来进行分析监测的技术。一台仪器可以测量多种 污染气体。 在国内，中科院安徽光学精密机械研究所在2001年申请将基于 DOAS技术的“城市空气质量自动检测系统关键技术及集成设备研制” 列入国家“863计划”课题，在消化吸收国外技术基础上、结合自 身科学研究成果，于2002年研制成功第一代DOAS气体监测仪样机。
*
DOAS气体监测仪特点： 代表性：线采样，平均污染状况，无须多点取样 非接触：因而可以避克一些干扰源的影响,比如检测对象的化 学变 化、采样器壁的吸附损失等，这特别适合于测量一些性质比较活泼 的气体分子和离子的质量浓度,比如NO3 、BrO 和OH等，在测量时 不会影响被测气体分子的化学特性。 多组分：一台设备可测量SO2、NO2、O3、苯系物、甲醛等。 维护量少：8到10个月更换一只氙灯；6到12个月用酒精将角反射 镜及望远镜前窗镜表面擦洗一次； 运行费用低：运行费用低，一年只需更换1只氙灯 、10卷滤纸， 约1万元左右。。
光纤架
测量光路距离Lm 光阑 校准池长度
校准平台 光纤
分析仪
*
可吸入颗粒物（PM10/PM2.5）监测技术
PM10的含义： P— P是英文微粒particulate的第一个字母；M—是物质matter的第一个字母； 10(2.5)—空气动力学直径小于10(2.5)μm颗粒物。
1、β射线法 利用β射线衰减量测试采样期间增加的颗粒物质量。环 境空气由抽气泵吸入采样管，经过滤膜后排除，颗粒物沉积在 采样滤膜上，当β射线通过沉积在颗粒物的滤膜时β射线能量 衰减，通过对衰减量的测定计算出颗粒物的浓度。 2、微量振荡天平法(TEOM) 在质量传感器内使用一个振荡空心锥形管，在空心锥形 管振荡端上安放可更换的滤膜，振荡频率取决于锥形管特性和 它的质量。当采样气流流过滤膜，颗粒物沉积在采样滤膜上， 滤膜质量变化导致振荡频率的变化，通过测量振荡频率的变化 计算出滤膜上颗粒物的质量浓度。
*
原理：
通过吸收物质(如纸带上的尘)， β射线粒子的衰减量接近指数。 两者之间的联系 ： － x
I I 0e
m
式中：I是测定（每一单位时间的计数） β射线的衰减强度（带尘样的纸带），I0测 定未经衰减的β射线的强度（清洁纸带），μm称为质量吸收系数或质量衰减系数 （cm2/g），x是吸收物质的质量密度（g/cm2）。 上式可变换为：
采用滤纸防潮智能动态加热专利技术，减少了湿度和挥发性颗粒物
对测量精度的影响。
* 选用高质量的质量流量控制器，流量实现闭环自动控制； * 具备膜片自动校准功能。
*
纸带传动机构区别：
单通道监测结构 双通道监测结构
*
两种纸带传动机构的优缺点：
设备安装较复杂，操作不方便
*
两种光谱数据扫描方式：
* DOAS-I旋转式窄缝扫描光谱，探测器采用光甴倍管。 * DOAS-II光谱扫描是采用PDA探测器。
DOAS-I光谱扫描结构图 DOAS-II光谱扫描结构图
*
采用狭缝扫描方式的缺点： 在分析不同污染气体时，光栅要来回的运转，一方面导致长时间运转光栅
通过对比 (1) 储存在分析仪內出厂的汞灯光谱 (2) 在现场使用汞灯生成的光谱以检查光柵的位置是否偏移
*
标气定期校准
标准气体(钢瓶气)对DOAS系统进行单点精密度标定和多点准确度检 查。而采用在监测光束中揑入检查样品池，用等效的方法进行校准(见 图)。
角反射器
排气口 发射接收器
Lc1
校准池 Lc2
*
* 点式紫外荧光法测SO2
该法的原理是基于紫外灯发出 的 紫外光（190～230nm）通过214nm 的滤光片,激发SO2分子使其处于 激 发态,在SO2分子从激发态衰减返 回 基态时产生荧光(240～420nm),荧 光强度由一个带着滤光片的光甴 倍 增管测得。
进气口
反应室
紫外光源 透镜 出气口 滤光片 数据处理器 光电倍增管 放大器
数据采集器
DOAS气体分析仪
可 吸 入 颗 粒 物 PM10/PM2.5监测仪
气象参数监测仪
（可扩展）其它 监测仪器
图1 系统组成方框图
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系统组成结构示意图
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环境光学监测技术 对于环境污染监测，光学和光谱遥感技术提供了许多有效的测量 手段，其中某些技术已应用于环境污染气体监测仪器。 1、差分光学吸收光谱(DOAS)技术：广泛用在UV/VIS波段，监测常见污 染物O3、NOx、SO2 和苯系物等，测量的种类限于对该波段有窄吸收光 谱线的气体成分，对于大气平流层中的易反应气体NO3和HONO的测量十 分有效。 2、TDLAS技术：如果测量一种或二种有毒气体，TDLAS技术有着非常高 的光谱分辨率、高灵敏度和时间响应，用二极管激光器可以降低成本。 可监测特殊污染气体NH3、H2S等。 3、傅立叶光谱技术(FTIR)：特别适用测量和鉴别污染严重的空气成 分，有机物或酸类，对于干净环境中的痕量气体其灵敏度不够。监测 污染物为CO、NH3、VOCs等。
O3
SO2
NO2
角反射器
O3
SO2
NO2
分析仪
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典型的气体吸收截面图
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* 系统组成
典型长光程DOAS空气质量连续自动监测系统由DOAS气体 监测仪、可吸 入颗粒物（2.5PM10/PM2.5）监测仪、气象参数监测仪、数据 采集器和中心 站数据管理子系统组成，系统组成方框图如图1所示。
数据通讯网络 中心站系统
汞灯校准波长方式
汞灯标定的目的是波长精确定位检查，检查光栅的位置，若光栅 位置发生偏离，则影响仪器测量的准确性。 目前汞灯标定采用的方式分为手动和自动两种方式，我公司产品采 用自动校准方式。 实现方式：是通过软件设置校准时间，每天可任意设置汞灯校准次 数，有效的保证了波长的精确定位，提高了测量的准确性。
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DOAS监测技术特点： * 多光谱技术实时监测 采用氙灯作为光源，紫外差分吸收光谱技术分析大气中SO2、NO2、 O3和苯系物等浓度。兊服了传统采样分析方法实时性差的缺点，实现了 完全非接触式自动监测。实时给出一个区域的污染气体分布。 * 高灵敏度和高分辨率 采用目前分析微量元素的最佳方法——光谱法，配合高分辨率紫外 差分吸收光谱技术，获得了测量的高灵敏度和高分辨率，指标可达到 ppb量级。在所选用的工作光谱波段中水分和其他气体几乎没有吸收， 使系统具有良好的选择性，不受其它成分的干扰。 * 同时分析多种污染物，增加新的监测成份无需更换硬件。 应用差分吸收光谱技术，与传统的采样分析相比，通过改变光谱波 长，可以同时分析多种污染物。由于采用了光学差分吸收技术，可消除 颗粒物及光源辐射慢变化对测量结果的影响。如果系统需要增加新的有 机或无机监测成份，系统的硬件不需改变，只需增加相应的标准吸收谱 线、升级软件即可。
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* 点式化学发光法测NO、NO2、NOx
该法的原理是基于NO与O3 的化学发光反应生成激发态的 NO2分子，在返回基态时放出与 NO浓度成正比的光，用红敏光 甴倍增管接收此光即可测得NO 浓度，对于总氮氧化物的测 定，须先将样气中NO2转换成 NO，再与O3反应后进行测定， 即得NOX浓度，两次测定值的差 值即为NO2的浓度。
x
1
m
ln
I0 I
在实际操作中，在特定时间（△t）内，环境空气以恒定流率采入。这些采入的空气 通过纸带的表面区域A。一旦算出吸收物质密度x，即可通过公式（3）算出环境中粒 子物质的浓度值。
mg 10 3 A(cm 2 ) x Mc（ 3 ） liter m Q( ) △T (min) min
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两种监测方法的比较
DOAS监测系统
系统组成 单套DOAS光谱分析系统
点式监测系统
一种污染成份需要一台测量仪器，由多套仪 器构成，另外还需配备零气发生器、标气、 配气系统
系统投资
国外系统约60～70万；国内系统 45万左右，增加新的监测气体， 无需硬件投入，增加分析软件功 能既可。 有机物、无机物多达20多种（CO 除外）
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公司最新研制的PM10/PM2.5监测仪主要优势 * 纸带传动机构创新设计 常规的PM10通过转动β源在一个通道内来完成计数、采样 的转换； 公司PM10通过移动纸带在两个通道内分别完成采样、计数。 * 测量精度提高 盖革管计数器重新选型进口产品； 新结构保证盖革管表面不易污染，提高了监测精度。
5 4 3 2 样品气 7 1 废 气 干燥空气 6
1， 臭氧发生器
2，反应室
3，探测器
4，控制电路
5，显示器
6， 钼转换器
7，洗涤器
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长光程DOAS气体监测技术简介：
1、差分光学吸收光谱（Differential Optical Absorption Spectroscopy , 简称DOAS）气体监测技术是近年来发展的大气环境污染监测的一项高新技 术。它是以空气中的痕量污染气体成份对光程内紫外及可见光波段的特征吸 收光谱特性为基础，通过特征差分吸收光谱鉴别环境空气中污染物气体的类 型和浓度。 2、由于每种气体都具有自己独特的吸收光谱，通过光谱分析仪和计算机可解 析出每种气体的特征吸收光谱，对每种气体的简介
铜陵蓝光甴子科技有限公司 2012年6月28日
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*1、空气质量自动监测系统概述 *2、差分光学吸收光谱（DOAS)气体监测仪简介 *3、可吸入颗粒物PM10/PM2.5监测仪简介 *4、数据采集器简介 *5、空气质量自动监测系统安装要求