环境空气流动监测车的改造与应用

2018-02-05 神汽专用车

1、概述
随着环境监测技术的迅猛发展,空气流动监测技术也得到长足的进步,国内许多城市都配备了空气流动监测车。环境空气自动监测,是以固定站点为主的监测模式,已不能满足区域环境空气质量评价的需要,因此建设空气流动监测系统,全面提升城市空气自动监测网络体系,是监测能力的需要。设计出满足各种监测需求的流动监测系统,并实时观测区域的气象要素,可为区域环境和重大工程项目的环境质量评估、预报、预警、执法等,提供决策服务。

环境空气流动监控系统,是对环境空气中各种污染成分进行连续自动的、可移动的监测设施,是城市大气污染连续自动监测不可或缺的组成部分,在对区域环境空气质量评价、固定子站的质量控制、污染纠纷监理、道路和施工工地污染的监测、固定或非固定污染源周围环境空气的监测、突发性的污染事故中,发挥着必不可少的作用。

2、对监测车辆的改造
2003年,南京市站购买了一台环境空气流动监测车,由仪器供应商对车辆进行改装和设备安
装,但在使用中出现了不少问题。主要问题有:仪器架过重过大,导致整车承重、车载空调制冷效果不佳、人员操作空间狭小。2008 年,市站对该监测车再次进行了整体改装。

现在该车主要由车辆及辅助系统、自动监测系统、数据采集通讯系统组成。
车辆及辅助系统包括车辆动力系统、电力系统(电路、UPS及发电机)、照明系统(车载照明)、空调系统。针对原车因顶置空调制冷效果差的情况,在车后部位增加了1台1.5匹的挂壁空调,改善了炎热夏季的制冷效果。考虑到车辆负荷较大,容易造成车辆轮胎的损害,改造时又增加了自动找平支撑腿系统,用于辅助支撑,增强了车辆的负荷能力。

自动监测系统由采样系统、仪器分析系统、动态校准系统和气象观测系统组成。仪器分析项目有二氧化硫、氮氧化物(包括一氧化氮和二氧化氨)、一氧化碳、臭氧、可吸人颗粒物、甲烷及非甲烷总烃,基本满足了城市环境空气的监测要求。

数据采集通讯系统,包括工控机(数据采集汇总)、DTU( 数据终端发送设备)、CDMA 无线数据
网络。系统默认设置为每5 min 上传一次监测数据到后台服务器,也可以根据需要,缩短采集和上传数据的时间,以满足远程实时监控环境质量变化的要求。

3、应用
流动监测车的投人使用,为空气自动监测提供了先进的手段,扩大了监测范围,提高了监测的流动性和灵敏性,增加了监测服务的领域和内容。主要应用范围如下。

(1) 扩大区域环境质量监测的调查随着城市规模的扩大,南京市提出,为了统筹城乡协调发展,加快郊县城镇化进程,近期对郊县城镇工作的重点要求为,打造“三城九镇”。由于在那些地方没有布设环境空气监测站,因此从2008 年开始,利用空气流动监测车对这些区域进行了例行的监测。通过两年的监测,积累了数据,编制了“三城九镇”的空气质量现状报告,为政府制定城镇发展规划和环境建设目标,提供了参考依据。

(2) 机动车道路尾气的污染调查
经济的发展,带动了南京市汽车保有量的与日俱增,因此汽车排气污染也日益增加。从2007 年开始,市环保局要求每年夏冬两季,在城市主要干道进行道路尾气调查,调查以流动监测车定点监测为主。通过调查,基本摸清了本市道路尾气的污染现状和发展趋势,并编写了数份道路尾气污染调查报告,为政府控制汽车尾气污染提供了决策依据。

此外,流动监测车每年还参加了无车日的监测工作,在机动车禁行区域进行监测,并与全市监测数据对比,摸清了“无车日”的城市环境空气质量,明显趋好的科学论据。

(3) 空气自动站的点位优化
空气自动站的选取,是一件复杂的工作,往往要布点的地区都缺少相应的历史资料,流动监测车在这方面就可以发挥机动性强的优势。2008 年,通过流动监测车的前期监测,再经过严密论证,确定了南京市需新增的三个空气质量监测国控点。

(4) 与空气自动站的数据比对2008年上半年,本市某国控点二氧化硫监测数据异常,比上年同期增加20%。相比于其它国控点,该站数据也高出许多。但经过技术人员巡检,该站仪器运行、质控检查均正常。因此采用流动监测车,在该国控点附近进行了数周的同步比对实验,发现两者变化趋势一致,这就排除了对自动站的怀疑。

(5)在其它监测服务中的应用空气流动监测车,由于流动性强,机动灵活,在环境应急监测、环境影响评价监测、环境科研课题项目、省市政府重大活动保障等方面,都发挥了重要的作用。

流动监测车由于自身条件的限制,在实际应用中还存在一些不足。
(1) 由于车体容量有限,不可能安装更多的环境空气因子监测仪器,因此要想拓展监测项目比较困难,限制了流动监测车的更广泛应用。

(2) 由于仪器测量方法不同,产生了系统误差。例如对颗粒物浓度的监测,流动监测车的仪器,采用的是B射线原理,而空气自动站的仪器采用的则是微量振荡法的原理,因两者的原理不同,因此数据产生了误差,导致可比性较差。

(3) 现有的《环境空气质量自动监测技术规范》有关的技术规定,更适用于固定监测站。而对
空气流动监测、特别是监测车系统,缺少相应的国家统一的规范。再者由于各城市依据自己的需求,进行系统配置和车辆改造,就难以保证空气流动监测的科学性和规范性。建议国家应尽早出台适用于流动监测车的技术规范。

(4) 由于流动监测车自身的限制,不能完全发挥固定监测站的功能,特别是在长期的区域环境监测,还需要固定站来完成,流动车只能起辅助的作用。

空气流动监测系统是以监测车为载体,并结合先进的自动监测技术和现代通信技术,其在环境监测领域扮演着越来越重要的较色,具有广泛的应用前景。空气流动监测技术的日趋成熟和成功应用,如水质流动监测、噪声流动监测、核与辐射流动监测等,同时也促进了环境应急监测技术的发展。


张伟,刘军
(南京市环境监测中心站,江苏 南京210013)