青海大学学报省级科技论文范文
【摘 要】分析总结了空气质量监测系统中，点式的和开放式的空气质量监测仪的监测技术，说明了两种监测技术的优缺点;论述了美国和中国空气监测网络发展现状及我国空气质量监测系统存在的问题，并提出了空气质量监测系统、监测网络及质量保证系统的发展方向。
【关键词】青海大学学报投稿,空气质量监测系统,监测网络,现状,发展方向
空气质量监测系统是一套以自动监测仪器为核心的自动“测-控”系统，用于采集和分析环境空气质量的状况和变化，对空气质量日报和预报的发布发挥着重要的作用，并提高了我国的空气质量监测水平。空气质量监测系统是由中心计算机室、质量保证实验室和系统支持实验室、监测子站等部分组成[1]。基本上做到了自动化采样、自动化分析、自动化数据处理及传输，并能自动显示区域环境质量状况。该方法的连续自动监测在常规监测中占主导地位。不仅欧、美、日等发达国家空气常规监测都采取此方法，一些发展中国家，如墨西哥等国家的城市空气监测也广泛采取此方法，基本采用了点式的空气质量监测系统，部分测点还采用了开放式的差分吸收光谱技术[2]。
1.空气质量监测技术发展现状
1.1点式的空气质量监测仪
点式仪器的空气质量监测系统应用的是比较成熟的监测方法，具有完善的布点理论、数据统计理论、污染成因和演变趋势模型理论、污染预报理论。目前在美国有4000个监测点，日本有2000多个监测点，在我国也大量使用。该方法已成为空气自动监测技术的主导方向[2]。
1.2开放式空气质量监测系统
差分吸收光谱法的大气质量监测系统的特点是采用线采样，其采样代表性较传统的点式有较大的改善，有利于对空气质量的表征。且能够分时测量SO2、 NO2、O3三个主要参数，还能测量如：THC、CH4、NMHC、BTX等有机污染参数。具有高灵敏度、高分辨率、多组分、测量结果具有更好的代表性、维护量小、维护周期短、运行成本低的特点。
不足之处是：
(1)DOAS法测量的是直线上的线平均浓度，仅能测出污染物的相对浓度ppm-m，很难直接获得绝对浓度，必须精确测量距离，方可换算为某一直线上的平均浓度。
DOAS技术只适用于具有窄带吸收结构的气体，从而限制了可测气体种类。大气中以及污染控制中许多物质，由于吸收太弱，而不能被探测到。许多种物质，比如烷烃，CO气体，因在紫外一可见区间没有吸收，从而不能被这种方法测量。
虽然技术可同时测量多种气体，但是由于不同气体的最佳光程不同，不同的气体监测需要安装不同的光程和接收装置，要在相距几公里的两个地区安装仪器，并且要相互能看得见，也是相当麻烦的。
DOAS系统对测量环境要求较高，有雾、降雪以及空气悬浮物多的情况均影响监测，仪器会显示光信号较弱，不能进行监测。
DOAS系统不能在线校准，校准比较复杂，且校准系统与现场测量系统存在差异，有可能造成校准不准确。
2.空气监测网络发展现状
从20世纪70年代开始，发达国家陆续建立起空气质量监测系统。到目前为止，美国已经建立了一系列全方位的立体空气监测网络，包括State and Local Air Monitoring Stations (SLAMS)、National Air Monitoring Network (NAMS)、Special Purpose Monitoring Stations (SPMS)和Photo chemical Assessment Monitoring Network (PAMS)等，能够实时在线监测联邦政府规定的常规大气污染物：SO2，CO，NO2，O3，PM2.5，PM10，Pb等，以及其他挥发性有机化合物，灰霾和光化学烟雾污染物等等。并形成颁布了一整套关于监测网络设计、监测方法、标准操作步骤、站点选择和配置、数据处理和通信的技术、指南和规范，建立了一套完善的质量保证和质量控制( QA/QC) 体系，确保了监测数据采集、传输、综合分析和使用的准确性和可靠性;同时，所有监测数据集中传输到美国环保局的空气质量系统(Air Quali ～Subsystem)，并通过基于互联网的AIRS( Air Information Retrieval System) 系统供政府官员、研究人员和有兴趣的公众索取和使用[3]。其监测仪器的技术水平居全球首位。
3.我国环境空气质量监测系统存在的问题
我国的空气质量监测系统，较发达国家起步虽晚，但是发展较快，已经具备了国内自主研发生产的能力。国内有河北先河、武汉天虹、北京中晟泰科、铜陵兰盾等已具备一定的该系统的生产能力，成为国内该系统的生产骨干企业。该系统的常规监测仪器无论其性能、可靠性已基本完全满足国内环境监测工作的需求，在技术指标等方面都赶超国际先进水平。
4.发展方向
4.1空气质量监测系统的发展方向
鉴于国内的空气质量监测系统在技术指标等方面与国外的先进仪器还存在差距，所以未来的空气质量监测系统主要从以下几方面发展：
技术水平：优化国产的空气质量监测系统的性能指标，使其检测限和漂移等指标赶超国外先进仪器的性能指标。
监测参数：在保证常规监测的主导地位的基础上，扩充监测参数，从SO2、NOX、CO、O3、PM10等常规参数向H2S、NH3、NOy、苯系物等特征污染物及HC、NMHC、VOC等综合性有机物污染物和PM2.5、PM1等细颗粒物的监测参数方向发展。
应用领域：从目前的常规大气监测向工业区、垃圾填埋、垃圾焚烧、机场、交通路口等特定区域发展。
精度等级：从目前的常规大气用普通精度向国际先进的高精度、高稳定性、高可靠性发展，以满足不断发展的大气农村站、背景站建设的要求。
产品形式：由单一的普通点式监测向宏观、大尺度和现场化、小型化多种监测方式发展。
质控体系：建立与国际质控体系一致的质控体系，逐步建立包括固定式校准系统、便携式校准系统、移动式全程校准系统在内的全面校准设备体系，以满足大气监测系统不断严格的质量控制和管理要求。
监测分析方法：要由国内标准化向国际统一化的方向发展。监测分析方法将是在国内建立标准化方法后，再向ISO的标准方法看齐。
4.2 质量保证系统的发展方向
质量保证和质量控制体系主要是通过建立国家网络的量值溯源标准传递和国家-省市区-环保重点城市质控实验室体系，利用基本标准和控制标准的溯源传递，严格校准网络空气子站的工作标气、臭氧校准仪、质量流量计等工作标准物质。通过定期进行标准膜检查，校准颗粒物监测仪。各省站作为其辖区内的质量管理中心。我们要建立与国际质控体系一致的质控体系，逐步建立包括固定式校准系统、便携式校准系统、移动式全程校准系统在内的全面校准设备体系，以满足大气监测系统不断严格的质量控制和管理要求。
参考文献：
[1] HJ/T 193-2005 环境空气质量自动监测技术规范.
[2] 万本太.中国环境监测技术路线研究[M].湖南科学技术出版社，2003，7.
[3] 钟流举，郑君瑜等.空气质量监测网络发展现状与趋势分析[J].中国环境监测，2007，23(2).
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