大气自动监测设备维护有关问题的探讨

（中山市环境监测站，广东 中山 528400）

大气自动监测设备维护有关问题的探讨

黄凯涛

（中山市环境监测站，广东 中山 528400）

本文主要从大气自动监测日常维护中发现的重点问题进行阐述，并对产生的原因进行分析及提出解决措施。

大气监测；措施；环境

大气监测是环境监测中的重要组成部分，近年来，随着大气自动监测技术的引入，提高了大气监测工作的水平，实现连续不间断的大气监测。大气自动监测系统的原理是通过对监测区域的空间质量进行连续、自动的样品采集和检查测定，并对测定的结果以数据的形式传输到实时的监测网络监测系统的方式对环境污染源的监控。因此，保证自动监测仪器的正常运行是每个大气自动监测站的工作重点。

1 大气自动监测的现状

相对于国外发达地区，我国大气自动监测工作开展的比较晚，缺乏仪器日常维护工作的经验，往往在出现问题是只能求助于厂家的技术人员来维护，这样不仅影响大气监测工作，也降低了工作效率。随着我国工农业的快速发展，国民生活水平的不断提高，不同地区内大气环境质量受到地区经济发展的影响。虽然截止到2013年，全国161个城市完成空气质量监测新标准，但是要实现全国监测系统《大气污染防治行动计划》要求还有一定距离。为实现环保部门提出的“三个说得清”的目标,实时完成国家和地方各项环境监测任务，掌握辖区内的空气质量的动态变化趋势，更好的为群众的生活环境提供保障。“十一五”期间我国相继建设大气背景检查站、国家农村空气监测站、城市空气质量自动监测站、沙尘暴监测站、酸沉降自动监测系统等各类不同功能的自动空气监测系统，努力建设美丽中国。

每个监测站点的设立，都是有各种自动监测仪器构成，如果仪器出现问题，直接影响到数据结果的准确性，如何做好仪器的维护工作，成为每个站点人员的工作重点。虽然使用的设备的生产厂家、型号、品牌有所不同，但是仪器设备都是由机械、电子及光学这三大器件构成的，且有共性在维修方面都是一样的。

2 自动检测仪器维护的主要问题探讨

空气质量自动监测系统包括：RS232变换器，控制器（8～16路开关量输出、8～16路模拟量输出），采样系统，气象参数测量系统（风速、风向、气压、室内温度、室外温度、室内湿度、室外湿度、光辐射和雨量等），长光程测量系统，标气校准系统，分析系统（PM10、SO2、NO2、CO、O3等），钢瓶减压器及控制阀组，子站和中心站计算机系统。

2.1 校准气体流量对仪器示值的影响及控制

在检测仪器上测量出来的任何数据，其有效性和可靠性重要取决于仪器的校准质量。大气自动检测系统在检测过程中，仪器示值出现的误差主要受到零空气质量、标准物质和流量的影响。自动检测仪器的零点漂移，漂移控制限如大于±5%检测数据无效，仪器必需进行维修和校准。

2.1.1 零空气质量。零空气的形成是通过压缩机吸入洁净的空气经压缩、冷却、降温、分离水汽，经活性炭净化后产生的洁净气体。由此可以看出，水汽分离和活性炭的吸附净化是决定取得零空气质量保证的关键。活性炭的吸附性取决于温度，当温度升高时，吸附量相对降低，脱附性上升，吸附平衡所需时间减少，吸附量降低。如果在温度相差较大的情况下进行吸附，就会产生假零点的现象，解决这种情况的发生措施是尽量保持校准零的温度与取样的温度一致。在检测时，室内外的温差较大，造成空气湿度不同，检测SO2时会产生荧光猝死现象，所以应在零气的回路中加入恒温装置，当日进行校准，从而减少温差带来的影响。

2.1.2 标准物质要求。标准物质的采用，也是影响检测结果的关键所在。如果所用的标准气体偏高检测的数值就会偏低或者出现负值情况。对校准自动检测仪器零气源的纯度要求为SO2小于0.5ppb，氮氧化物浓度小于5ppb，一氧化碳浓度小于10ppb。标准气体在配置时要采用国家认证的标准物。在使用渗透管取得标准气时，必需把渗透管放在恒温系统中恒温48小时。若要配制一定浓度的标准气体，只要改变稀释气体的流量就可以了。

2.1.3 流量因素。前两个要素得到保障的情况下，流量的标准最为关键，微小流量控制比较难，误差大，应经成为不争的事实。如何降低低浓度点仪器数值误差成为问题的关键所在。我们都知道当零空气流量与校准气流量保持在同样水平时，相差不大。标准气体稀释时零空气流量的大小对标准气浓度的准确性影响甚小，即不同的零点气流量水平下，仪器显示的数值误差差异不是很明显。因此我们可以通过提高标准气流量的方式来降低低浓度点仪器引起的数值误差。

2.2 采用滤纸上残留样品对数值的影响

在样品的采集过程中会出现玻璃纤维滤带上的样品小颗粒和监测初期仪器玻璃纤维滤带上的样品小颗粒相比不过一致和完整，会出现明显的缺损情况。如真空板上留有一细小的颗粒物，这颗粒物就会使得每次更换出来的样品有残缺不完整。理论上，这细小的颗粒物挡住了残留下的样品尘粒会减弱一部分检测的气流强度，导致仪器结果计数管计数率减少，滤带上的质量升高，监测数据也会产生升高现象。所以，定期对滤纸带进行检查和及时的更换是非常必要的。

2.3 仪器断电后的影响

当出现短时间的断电后仪器设备能够进行自动的恢复正常的工作运行，但是一旦出现长时间的停电会使得仪器工作恢复延迟或损坏。如长时间没有电，NOX监测仪器上的石墨炉温度会降低，冷却堆得温度会引起升高的现象。仪器正常工作时石墨炉的温度为300-35℃之间，冷却堆为-5到-1℃之间。当恢复通电后温度达不到正常工作的情况下，立即停止工作运行，必定要等到仪器温度稳定后方可进行监测，否则得出的监测数值不可靠。假如通电后仪器还没有及时的恢复正常运作，应耐心观察一段时间，不能贸然擅自修改仪器或进行其他额外操作，避免损坏仪器或事故的发生。

2.4 确保资金到位，加快能力建设

无论是专项资金还是日常维护管理经费都需要落实到位，对仪器的维护及废旧仪器的更新需要及时的资金到位。加强工作人员的专业知识培训工作，在上岗之前，工作操作人员必须认真阅读设备操作说明书，详细掌握设备结构、工作原理、各主要部件的维护和故障的检查方法等。定期开展专业知识的培训工作，开展研讨会，加强人员的素质培养。

结语

为保障大气自动系统连续、可靠、稳定的运行，应成立专门机构（自动监测室），实行专人负责，加强日常维护和运行管理，健全相应的规章制度，规范各项管理措施，落实搞好各种技术培训，定期对自动站进行巡检、维护保养、预防性检修，责任到位；形成警告系统，管理人员定期进行数据查看，一旦出现异常情况，及时报告并到现场查明原因及时处理。

[1]胥效文，史忠科．大气监测、预测、评价的等浓度线方法[J]．西北工业大学学报，2011，29（03）：05-06．

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