环境监测是环境治理的基础,日益受到人们的关注和国家的政策支持。传统的高成本、低密度的标准站已不能满足现今的监测需求。空气微站作为标准站的补充,采用新技术的低成本、高密度更好发挥高效的监测效益,成为环境监测的主流发展趋势。(湖南圣凯安环保科技赵133....97.。。5....3..2..997)

日益复杂的大气污染状况正在对传统的大气污染源监测方式提出挑战,当前实施的环境空气国控点监测系统监测点位数量有限、成本高昂,以点代面的方法导致时效性不足,达不到精细化管控的目标,且无法实现对监测体系中时空动态趋势分析、污染减排评估、污染来源追踪、环境预警预报等能力的深度挖掘。结合关于生态环境监测网络建设的要求,锦州阳光气象以丰富的大气环境监测领域经验,开发了一套可实现高密度网格化布局的低成本、多参数集成的紧凑型微型环境空气监测系统,网格化的监测体系可在区域内全覆盖,实现高时空分辨率的大气污染监测,结合信息化大数据的应用实现污染来源追踪、预警预报等功能,为环境污染防控提供更为及时有效的决策支持。

空气微站自动监测站(四气两尘微型气象站、微型环境空气监测系统、网格化监测)系统需符合GB3095-2012《环境空气质量标准》中规定,进行不同环境功能区监测点的连续自动监测且具有完善功能的监测设备,监测因子包括SO2、NO2、CO、O3、PM2.5、PM10,气象五参(温度、湿度、风速、风向、气压)、可选配TVOC,H2S,NH3等多项参数监测,在无人看管的情况下自动监测数据,并通过GPRS/CDMA移动公网、专线网络(中国电信、中国移动、中国联通)传输数据。主要用于城市功能区监测、工业企业厂界监测、施工场界监测等方面。

系统的设计、制造、验收规范主要按下列标准和技术规范进行:

GB 16297-1996 《大气污染物综合排放标准》

GB-T 4208-2017外壳防护等级

GBT 15479-1995工业自动化仪表绝缘电阻、绝缘强度技术要求和试验方法

HJ 653-2013 环境空气颗粒物(PM10和PM2.5)连续自动监测系统技术要求及检测方法

JJF 1172-2007 挥发性有机化合物光离子化检测仪校准规范

JJG 968-2002 烟气分析仪检定规程

GB 3095 《环境空气质量标准》

GB 16297 《大气污染物综合排放标准》

CCAEPI-RG-Y-024 《环保产品认证实施规则挥发性有机物化合物检测仪》

HJ 352-2019 《环境污染源自动监控信息传输、交换技术规范(试行)》

HJ 212-2017 《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》

GB4943-1995 《信息技术设备(包括电气事务设备)的安全》

GBJ232-92 《电气装置安装工程施工及验收规范》

GB4943-95 《信息技术设备包括电气设备的安全》

系统设计目标

空气微站自动监测站系统目标是通过计算机和不同的通讯方式实现环境中各气象要素的远程实时在线数据采集与分析处理,对存在运行问题的环境进行了解,为研究分析者提供便捷、可靠的数据服务,为决策指挥者提供理论依据,为管理人员提供方便、快捷的日常操作与维护依据,起到维护和预防的目的。实现对监测体系中时空动态趋势分析、污染减排评估、污染来源追踪、环境预警预报等能力的深度挖掘。为了查清溯源,做趋势预警,贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》、《环境空气质量标准》以及《生态环境监测网络建设方案》的要求,更好保护和改善生活环境、生态环境,保障人体健康。

系统仪器主要特点

1.质量好,价格低,适合网格化,批量化推广。

2.采样方式:扩散式/泵吸式。

3.通讯方式:4G/以太网接口,可通过GPRS数据远传,也可通过RS232就地显示到LED大屏上。

4.内置大容量SD卡,存储两年数据。

5.实现各类参数采集、数据处理、数据上传功能。

6.采用进口高灵敏度传感器,响应速度快,分辨率高,线性好,检测下限达到ppb级,高温条件下稳定运行。

7.具备设备状态指示功能,可直观辨别设备工作状态。

8.具备太阳能+锂电池+市电的供电系统。

9.设备可自动报告传感器运行状态、系统电源状态、锂电池状态等。

10.可通过远程终端对设备进行远程校准和程序升级。

11.支持断点续传功能,避免网络环境问题造成的数据丢失。

12.维护成本低,备件价格低、更换简单,无工具拆卸,方便点位迁移。

点位布设原则

大气污染防治精细化监测需求,可根据XX的地理环境和气候条件,对XX整个行政区域划分为不同的网格,分别对其进行布点监测。

3.1 点位布设原则

1. 代表性

具有较好的代表性,能客观反映一定空间范围内的环境空气质量水平和变化规划,客观评价城市、区域环境空气状况,污染源对环境空气质量影响,满足为公众提供环境空气状况健康指引的需求。

2. 可比性

同类型监测点设置条件尽可能一致,使各个监测点获取的数据具有可比性。

3. 整体性

环境空气质量评价城市点应考虑城市自然地理、气象等综合环境因素,以及工业布局、人口分布等社会经济特点,在布局上应反映城市主要功能区和主要大气污染源的空气质量现状及变化趋势,从整体出发合理布局,监测点之间相互协调。

4. 前瞻性

应结合城乡建设规划考虑监测点的布设,使确定的监测点能兼顾未来城乡空间格局变化趋势。

5. 稳定性

监测点位置一经确定,原则上不应变更,以保障检测资料的连续性和可比性。

3.2 布点布设要求

1. 现场环境调查  

确定采样点布设之前,应进行详细的调查研究,其内容包括:

1) 对本地区大气污染源进行调查, 初步分析出各块地域的污染源概况;

2) 了解本地区常年主导风向,大致估计出污染物的可能扩散概况;

3) 利用现场调研与人群随机调查,初步判断污染物的影响程度;

4) 利用已有的监测资料推断分析应设点的数量和方位。

2. 点位布设方法

1) 功能区布点法

一个城市或一个区域可以按其功能分为工业区、居民区、交通稠密区、商业繁华区、文化区、清洁区、对照区等各功能区的采样点数目的设置不要求平均,通常在污染集中的工业区、人口密集的居民区、交通稠密区应多设采样点,同时应在对照区或清洁区设置1~2个对照点。

2) 几何图形布点法

目前常用以下3种布设方法:

A. 网格布点法:这种布点法是将监测区域地面划分成若干均匀网状方格,采样点设在两条直线的交点处或方格中心。每个方格为正方形,可从地图上均匀描绘,方格实地面积视所测区域大小、污染源强度、人口分布、监测目的和监测力量而定,一般是1~9平方公里布一个点。若主导风向明确,下风向设点应多一些,一般约占采样点总数的60%。这种布点方法适用于有多个污染源,且污染源分布比较均匀的情况。

B. 同心圆布点法:此种布点方法主要用于多个污染源构成的污染群,或污染集中的地区。布点是以污染源为中心画出同心圆,半径视具体情况而定,再从同心圆画45°夹角的射线若干,放射线与同心圆圆周的交点即是采样点。

C. 扇形布点法:此种方法适用于主导风向明显的地区,或孤立的高架点源。以点源为顶点,主导风向为轴线,在下风向地面上划出一个扇形区域作为布点范围。扇形角度一般为45°~90°。采样点设在距点源不同距离的若干弧线上,相邻两点与顶点连线的夹角一般取10°~20°。

以上几种采样布点方法,可以单独使用,也可以综合使用,目的就是要求有代表性地反映污染物浓度,为大气监测提供可靠的样品.

3. 点位布设要求

监测点位布设要求主要根据区域的污染源资料、气象资料和地理条件等因素,了解空气污染物排放源的特征、大小和分布,污染物的性质和排放规律,影响污染物迁移、扩散的环境条件(地形、地物等)及气象因素,通过开展环境空气质量状况调查的方式然后根据检测目的科学地选择监测点。

根据不同监测目的分为监测网格和质控网格,其中前者以监测所布设区域的空气质量状况、污染特征和变化趋势为目的而布设。后者以为监测网格中各点位微型空气监测站提供校准数据为目的而布设。

1) 环境空气质量监控网格

结合不同监控区域人口规模、建成区情况以及地形、气象等自然因素综合考虑确定环境质量网格点位的布设。点位应尽量分布均匀,并能够覆盖整个监控区域,同时要考虑监控区域建筑、交通等分布及规划清理,增强可操作性。通过咨询相关专家意见,并结合已有试点城市的应用情况和经验,网格边长不超过2千米。

2) 污染源区域监控网格

根据不同污染源的排放特征,结合监控区域建筑分布、地形、气象等因素对道路交通网络、工地扬尘网格、涉气企业网格和工业园区网格分别进行点位布设的指导规范。其中工地扬尘网格、涉气企业网格和工业园区网格中占地面积差别较大,因此进一步对布点数量进行了规范。

A. 道路交通网格

对道路交通污染源的监控考虑以典型排放区域或路段为监控目标,城市重要交通路口、重要交通枢纽(汽车站、公交站、火车站等)以及易拥堵路段的具有车流量大或车辆易减速行驶等特点,道路扬尘、机动车尾气排放显著,充分考虑气象条件对污染物的扩散影响,点位设置于下风向一侧;综合考虑道路源的影响范围及项目实施过程中实地安装经验,要求点位安装位置距离道路边缘要有一定的距离,一般为15-25米。

B. 工地