關(guān)于環(huán)境空氣自動監(jiān)測設(shè)備日常維護(hù)的討論

劉自強(qiáng)

摘要：自動監(jiān)測已經(jīng)成為我國城市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測的主要手段。監(jiān)測設(shè)備可以連續(xù)監(jiān)測大氣，實現(xiàn)對污染因子的監(jiān)控。為確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，就必須保證儀器良好運行，為環(huán)境管理夯實基礎(chǔ)。因此，對監(jiān)測儀器的定期檢查和日常維護(hù)是每個自動站工作的重中之重。

關(guān)鍵詞：大氣監(jiān)測；自動監(jiān)測；日常運維

1.引言

自動監(jiān)測站依靠設(shè)備運行和分析得到數(shù)據(jù)，一旦設(shè)備出現(xiàn)問題，會嚴(yán)重影響監(jiān)測系統(tǒng)的正常工作。選擇科學(xué)的方法加強(qiáng)對自動站的維護(hù)，能有效避免因細(xì)小問題引發(fā)的儀器受損、數(shù)據(jù)缺失等事故，并且可以延長設(shè)備的使用壽命。

2.我國環(huán)境空氣自動監(jiān)測現(xiàn)狀

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅猛，自動監(jiān)測已成為環(huán)境監(jiān)測發(fā)展的趨勢。我國逐步建立起國家環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)。2000年實現(xiàn)了重點城市空氣質(zhì)量日報，2003年全國空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)達(dá)631套，2006年底達(dá)900余套。經(jīng)過近30年的建設(shè)，我國的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)得到了高速發(fā)展，據(jù)不完全統(tǒng)計，現(xiàn)階段我國大氣監(jiān)測工作已覆蓋1800多個市、縣。

3.大氣自動監(jiān)測設(shè)備維護(hù)問題的討論

環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)包括：RS232變換器，控制器，采樣系統(tǒng)，氣象參數(shù)測量系統(tǒng)，長光程測量系統(tǒng)，標(biāo)氣校準(zhǔn)系統(tǒng)，分析系統(tǒng)，鋼瓶減壓器及控制閥組，子站和中心站計算機(jī)系統(tǒng)。下面從四方面對監(jiān)測設(shè)備的維護(hù)進(jìn)行討論。

3.1濾紙上殘留樣品對顆粒物數(shù)據(jù)的影響

在樣品的采集過程中，外界空氣中的顆粒物經(jīng)過切割頭的篩選，經(jīng)采樣通道附著在玻璃纖維濾紙上。實際采樣過程中會出現(xiàn)濾紙上的樣品與設(shè)備監(jiān)測初期濾紙上的樣品相比較不一致的情況，甚至有破損的現(xiàn)象出現(xiàn)。比如在對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)的時候，會發(fā)現(xiàn)真空膛板上殘留有細(xì)小的顆粒物，這些顆粒物使每次更換出來的樣品顆粒都不完整。顆粒物會影響氣流強(qiáng)度，導(dǎo)致設(shè)計速率異常，使濾紙質(zhì)量變大，最終影響到監(jiān)測數(shù)據(jù)。因此，要定期對玻璃纖維濾紙進(jìn)行檢查，如有問題及時進(jìn)行更換。

3.2校準(zhǔn)氣體流量對儀器示值的影響

在監(jiān)測設(shè)備上得出的數(shù)據(jù)，有效性和可靠性取決于設(shè)備的校準(zhǔn)質(zhì)量，如果監(jiān)測設(shè)備本身不合格，那么得出的數(shù)據(jù)就不可信。大氣自動監(jiān)測設(shè)備在運行過程中，示值的誤差主要受零空氣質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和流量這幾方面的影響。自動監(jiān)測設(shè)備的零點漂移控制限如過超過±5%，則監(jiān)測數(shù)據(jù)無效，并且必須即刻對監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行維修和校準(zhǔn)。

3.2.1零氣質(zhì)量

零氣是潔凈空氣通過空壓機(jī)壓縮，經(jīng)冷凝管降溫分離水汽，再用活性炭將廢氣吸附去除后產(chǎn)生的潔凈氣體。因此，保持站房內(nèi)空氣的潔凈十分必要。潔凈空氣組分復(fù)雜，水汽分離和活性炭吸附成了保證零氣的質(zhì)量關(guān)鍵。活性炭的吸附能力隨溫度升高而降低，脫附速度則會隨溫度升高加快，達(dá)到吸附平衡的時間縮短，影響吸附量。如果溫度相差較大，很大概率會出現(xiàn)假零點現(xiàn)象。要避免這種情況，就要盡量保持校準(zhǔn)溫度與取樣溫度的一致性。在實際工作中，室內(nèi)外的溫差往往較大，濕度也不同，監(jiān)測SO2時會產(chǎn)生熒光猝死現(xiàn)象，可以在零氣回路中加入恒溫裝置，當(dāng)天進(jìn)行校準(zhǔn)，進(jìn)而降低溫差帶來的影響。

3.2.2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的要求

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的選用也會影響監(jiān)測結(jié)果。標(biāo)氣偏高直接造成監(jiān)測數(shù)據(jù)偏低甚至出現(xiàn)負(fù)值。要選用國家認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。校準(zhǔn)時選用的零氣源純度要求為：SO2濃度小于0.5ppb，NOX濃度小于5ppb，CO濃度小于10ppb。在利用滲透管獲取標(biāo)氣的過程中，有必要將滲透管放置在恒溫系統(tǒng)中48小時。如果配制一定濃度的標(biāo)氣，只需改變稀釋氣體的流量。

3.2.3流量因素

微小流量難以控制，很容易引起誤差，其關(guān)鍵在于如何降低低濃度點設(shè)備數(shù)值誤差。當(dāng)零氣流量與校準(zhǔn)氣流量保持在同一水平時，誤差較小。在稀釋標(biāo)氣過程中，零氣流量的大小不會對標(biāo)氣濃度的準(zhǔn)確性產(chǎn)生較大的影響。因此，可以提高標(biāo)氣流量，來降低低濃度點設(shè)備造成的誤差。

3.3儀器斷電的影響

設(shè)備短時間斷電能夠自動恢復(fù)運行，一旦出現(xiàn)長時間的不通電，會造成采集工作癱瘓、數(shù)據(jù)缺失。如果要重新監(jiān)測，須等儀器的溫度穩(wěn)定。比如NOX設(shè)備正常運行時，石墨爐溫度在300～350℃之間，冷卻堆溫度在-5～-1℃之間。恢復(fù)通電后必須要等到石墨爐和冷卻堆、零氣發(fā)生器等元件達(dá)到正常運行的穩(wěn)定溫度后才能再次進(jìn)行監(jiān)測，否則會造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。如果重新通電后設(shè)備未恢復(fù)正常，則應(yīng)耐心等待，絕不能擅自進(jìn)行其他操作，避免損壞設(shè)備事故的發(fā)生。

3.4確保資金，建設(shè)隊伍

大氣自動監(jiān)測在環(huán)保工作中意義重大，要及時對儀器進(jìn)行檢查和維護(hù)。日常維護(hù)經(jīng)費應(yīng)落實到位。上崗之前，工作人員必須認(rèn)真閱讀設(shè)備操作規(guī)范，定期開展業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高作業(yè)水平，加強(qiáng)人員素質(zhì)。

4.結(jié)語

為保障大氣自動監(jiān)測系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定地運行，須設(shè)立專門的科室，指定專人負(fù)責(zé)，完善制度，規(guī)范管理，落實培訓(xùn)，嚴(yán)格按照國家規(guī)范和設(shè)備要求定期對自動站進(jìn)行巡檢和維護(hù)。如果發(fā)現(xiàn)異常，要及時查找原因并采取措施。預(yù)防是最好的控制，如恒定室溫、穩(wěn)定電壓、定期清理采樣管和氣路管、及時更換濾膜等必要的預(yù)防措施是防止故障出現(xiàn)的重要手段。

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