環境自動監測技術與設備的發展動態
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安徽光機所則在激光雷達的研究方面處于國內領先地位。1985年，安徽光機所研制成功用于大氣中乙烯濃度的“JC-1激光大氣污染監測雷達”；1990年，研制成功用于大氣氣溶膠監測的“L625平流層氣溶膠激光雷達”；“八五”期間，研制成功“L300車載式雙波長對流層和近地層漂塵探測激光雷達”，1993年12月，研制成功“平流層臭氧探測紫外差分(UV-DIAL)激光雷達”，探測高度達45km以上；安徽光機所還研制成功差分吸收激光雷達，用于對流層和平流層臭氧的探測與研究。中國科學院安徽光學精密機械研究所于1998年向科技部申報了“863”專題“測污激光雷達系統研制”項目。1998年8月，中科院安徽光機所/中國科技大學地球和空間科學系聯合提出了“車載測污激光雷達及測量研究”項目。
3、污染源排氣的自動監測系統(CEMS)
煙氣SO2自動分析儀的原理有電導法、非分散紅外吸收法(動態范圍較窄)、紫外吸收法、紫外熒光法、火焰光度法和定電位電解法(傳感器壽命)。采用方式主要有：(1)直接抽氣采樣法(非分散紅外吸收法、紫外吸收法)(占9.5%，主要為日本產品，國內如北京天融科工貿有限公司的產品)；(2)稀釋抽氣采樣法(包括煙道內稀釋和煙道外稀釋，占85.5%，主要為歐美產品，國內如北京長峰益來自動化科技有限公司的產品)；(3)在線直接測量法(將一束紅外光或紫外光直接照射到煙氣上，利用SO2的特征吸收光譜進行測量)。另外，國內的大連中環環保系統工程有限公司、太原中綠環保技術有限公司等公司采用的分析方法均為定電位電解法。北京牡丹聯友電子工程有限公司也有類似產品。
3.1法國ESA公司的固定源CEMS
采樣方式為直接采樣和加熱，利用滲透原理干燥氣體，可消除HCl、SO2和NO2因溶解而帶來的誤差，傳輸距離達100m不冷凝，低流速采樣可防止過濾器的堵塞，具有自動反吹功能。DTP701型流速儀采用皮托管技術，可連續測量煙氣的流速、溫度和壓力。與SEC采樣系統、稀釋或冷凝干燥系統結合使用。采用BETA5M型測塵儀的原理為β射線法，等速采樣，發射源穩定、可靠；測量范圍2～4,000mg/m3，適合濕除塵排氣的監測，無需基準物，且不受煙塵顏色、大小和成分的影響。還可測量流速、溫度和速度。采用MIR9000型GFC紅外多氣體分析儀可同時分析1～10種氣體。HCl0～300mg/m3，SO20～500mg/m3，NO/NOx0～500mg/m3(以NO2計)，CO0～60mg/m3，CO20～500mg/m3，N2O0～40mg/m3，HC0～35mg/m3(以CH4計)，CH40～35mg/m3，O2采用鋯傳感器法。采用AC21M型雙道化學發光分析儀可同時分析NO、NOx和NO2。監測范圍為0～10ppm(可擴展)，檢測限0.35ppb，每周零漂和標漂小于1%。采用AC31M型化學發光分析儀可同時分析NO、NOx、NO2和NH3。采用AF21M型紫外熒光分析儀可同時SO2、H2S和總還原硫(需加轉換器)。SO2監測范圍為0～10ppm(可擴展)，檢測限0.5ppb，每周零漂和標漂小于1%。H2S和總還原硫監測范圍為0～1ppm(可擴展)，檢測限1ppb，每周零漂和標漂小于1%。采用Hg81M型紫外吸收分析儀可分析Hg。采用HC51M型FID檢測可分析碳氫化合物和總VOCs。
3.2法國OLDHAM公司的E6200型CEMS
該CEMS可測量SO2、CO2、NOx、NO、NO2、HCl、CO、CH4、NH3、HC、H2O以及煙塵濃度、煙氣流量、煙氣溫度、煙氣濕度、煙氣含氧量等，各分析儀可由用戶選擇組合(最多6種煙氣成分)使用。窄帶干涉濾光片壽命長，系統軟件處理能力強，可給出總量數據，具有遠程控制功能。E6200采用紅外線直接測量法(長光程法)，其主要技術指標如下：量程：CO/NO/HCl0～10ppm(可擴展)，SO20～100ppm(可擴展)，CO2/H2O0～99%；精度：±2%；漂移：±1%FS(每月)；響應時間：0.5s；最大測距：1km；煙道寬度：0.5～10m；最大不透明度：55%。
EP1000煙塵分析儀的主要技術指標如下：原理：激光(平均660nm)反向后散射；量程：1mg/Nm3～10g/Nm3；線性度：±0.5%。
3.3英國XENTRA4900型CEMS
該CEMS可測量NO、SO2、CO2、CO和O2，各分析儀可單獨使用，也易于擴展。除了O2采用順磁共振法外，其余均采用非分散紅外線法。主要技術指標如下：量程：O20～25%，CO和SO20～200ppm(可擴展)，NO0～100ppm(可擴展)，CO20～25%；準確度、線性度和重現性：O2＜0.05%，SO2＜5ppm，NO和CO＜2ppm，CO2＜1%；響應時間：O2＜15s，其它＜30s；零漂(每周)：O20.05%，SO210ppm，NO2ppm，CO4ppm，CO22%；標漂(每周)：O20.05%，SO210ppm，NO1ppm，CO4ppm，CO22%；樣氣條件：最大溫度60℃，結露點5℃，無油、非腐蝕、不凝結、不可燃，顆粒物粒徑小于1μm，壓力小于1psig，流速500～1,500ml/min。
3.4日本HORIBA公司的ENDA-600型系列CEMS
該CEMS可測量NOx、SO2、CO2、CO和O2，各分析儀可單獨使用，也可任意組合(共有31種)使用。可自動進行零點和量程校準，備有腐蝕性氣體和氨氣消除裝置、消除CH4干擾的裝置。該系統采用與英國XENTRA4900型CEMS相同的原理，性能指標如下：量程：NOx100～5,000ppm，SO250～5,000ppm，CO25%～50%(Vol)，CO50～5,000ppm，O210%～25%(Vol)；重現性：±0.5%FS；零漂：±1.0%FS(每周)，標漂：±2.0%FS(每周，氣溫變化小于±5℃)；線性度：±1.0%FS；響應時間(tD＋t90)：60～90s(NOx、CO2、CO和O2)，240s(SO2)；樣氣流量：2.5～3.0L/min，進樣壓力：±4.9kPa；樣氣最大溫度：250℃，樣氣最大顆粒物含量：小于0.1m3。
3.5ZE-CEM2000型CEMS
該系統由深圳市中興新通訊設備有限公司研制生產，采用了聲速孔大比例稀釋采樣技術、多點煙氣測量技術和計算機網絡通訊技術，實現了污染物排放濃度和總量的連續監測。可測量SO2、NOx和煙塵等主要污染物，并可通過各種傳感器測量煙氣溫度、壓力等，通過多點皮托管測量煙氣流速。具有多種網絡傳輸方式(有線、無線)。具有自動或手動校準功能、故障診斷功能和安全管理功能。其主要技術指標如下：原理：SO2采用紫外熒光法，NOx采用化學發光法，煙塵采用靜電測塵傳感器法(GOYEN公司EMP5型分析儀)或激光煙塵濃度分析儀法；測量范圍：煙塵0～2,000mg/m3，SO20～20ppm，NOx0～20ppm；檢測下限：煙塵4mg/m3；24h零漂：煙塵≤±2%FS；24h標漂：煙塵≤±6%FS。
3.6CYA-200型煙氣排放連續監測系統
該系統由北京長峰益來自動化科技有限公司研制生產。在技術上采用了改進的稀釋法采樣(考慮了國內燃用煤種多、煤質變化快、污染物濃度高、煙氣濕度大等實際情況)配以傳統的大氣分析儀和激光穿透測塵方法。樣氣正壓傳輸，避免了因采樣管道泄漏引起的測量誤差；可自動在線標定，具有強大的數據采集和處理系統。可監測煙塵濃度、SO2、NOx、CO、CO2、H2S、HCl、NH3的(標準、濕基、干基和折算)濃度、煙氣流速、煙氣溫度、煙氣濕度、煙氣含氧量等多項相關參數并統計排放率、排放總量等。各項主要技術指標如下：原理：
煙塵采用激光穿透法(200DC型)，SO2采用紫外熒光法(Model43C型或152型)，NOx和NH3采用化學發光法，H2S采用脈沖熒光法，CO2和CO采用氣體過濾相關法；量程：煙塵0～2,000mg/m3，SO2、NOx、NH3和CO20～100ppm，H2S0～100ppm，CO0～10,000ppm；檢測下限：SO20.5～2.0ppb，NOx0.4ppb；誤差：煙塵≤±1.5%FS；重復性：煙塵≤±1%，SO2≤1%FS；線性度：NOx和SO2≤±1%FS，24h零漂：煙塵≤±1.5%FS，SO2≤1ppb，NOx≤0.4ppb；24h標漂：煙塵≤±1.5%FS，SO2≤±1%，NOx≤±2.5%FS；響應時間：煙塵≤1s，NOx和SO2≤3min。
4、水質在線自動監測系統
水質在線自動監測系統是一套以在線自動分析儀器為核心，運用現代傳感器技術、自動測量技術，自動控制技術、計算機應用技術以及相關的專用分析軟件和通訊網絡所組成的一個綜合性的在線自動監測體系。
一套完整的水質自動監測系統能連續、及時、準確地監測目標水域的水質及其變化狀況；中心控制室可隨時取得各子站的實時監測數據，統計、處理監測數據，可打印輸出日、周、月、季、年平均數據以及日、周、月、季、年最大值、最小值等各種監測、統計報告及圖表(棒狀圖、曲線圖、多軌跡圖、對比圖等)，并可輸入中心數據庫或上網。收集并可長期存儲指定的監測數據及各種運行資料、環境資料備檢索。系統具有監測項目超標及子站狀態信號顯示、報警功能；自動運行，停電保護、來電自動恢復功能；維護檢修狀態測試，便于例行維修和應急故障處理等功能。
實施水質自動監測，可以實現水質的實時連續監測和遠程監控，達到及時掌握主要流域重點斷面水體的水質狀況、預警預報重大或流域性水質污染事故、解決跨行政區域的水污染事故糾紛、監督總量控制制度落實情況、排放達標情況等目的。
4.1水質自動監測技術
4.1.1水質自動監測系統的構成
在水質自動監測系統網絡中，中心站通過衛星和電話撥號兩種通訊方式實現對各子站的實時監視、遠程控制及數據傳輸功能，托管站也可以通過電話撥號方式實現對所托管子站的實時監視、遠程控制及數據傳輸功能，其他經授權的相關部門可通過電話撥號方式實現對相關子站的實時監視和數據傳輸功能。
每個子站是一個獨立完整的水質自動監測系統，一般由6個子系統構成，包括：采樣系統、預處理系統、監測儀器系統、PLC控制系統、數據采集、處理與傳輸子系統及遠程數據管理中心、監測站房或監測小屋。目前，水質自動監測系統中的子站的構成方式大致有三種：
(1)由一臺或多臺小型的多參數水質自動分析儀(如：YSI公司和HYDROLAB公司的常規五參數分析儀)組成的子站(多臺組合可用于測量不同水深的水質)。其特點是儀器可直接放于水中測量，系統構成靈活方便。
(2)固定式子站：為較傳統的系統組成方式。其特點是監測項目的選擇范圍寬。
(3)流動式子站：一種為固定式子站儀器設備全部裝于一輛拖車(監測小屋)上，可根據需要遷移場所，也可認為是半固定式子站。其特點是組成成本較高。
各單元通過水樣輸送管路系統、信號傳輸系統、壓縮空氣輸送管路系統、純水輸送管路系統實現相互聯系。
一個可靠性很高的水質自動監測系統，必須同時具備4個要素，即：(1)高質量的系統設備；(2)完備的系統設計；(3)嚴格的施工管理；(4)負責的運行管理。
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