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扬尘监测系统的需求及应用现状

2020-12-08 16:44
建大仁科
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为深入开展“工地蓝天行动”,强化建筑施工现场扬尘和噪声污染管控,坚决打赢污染防治攻坚战,各地有关部门根据政策制定工程施工噪声扬尘系统治理工作方案,全力推行扬尘监测系统。

全面推行扬尘监测系统,需求与技术难题并存

扬尘是一种十分复杂的尘源,目前国内外尚没有对扬尘统一的定义。在环保领域,《防治城市扬尘污染技术规范》(HJ/T 393-2007)指出,扬尘是地表松散颗粒物质在自然力或人力作用下进入到环境空气中形成的一定粒径范围的空气颗粒物,主要分为土壤扬尘、施工扬尘、道路扬尘和堆场扬尘。

扬尘监测系统的需求及应用现状

行业发展初期,扬尘监测设备多基于β射线吸收法,然而受仪器体积较大、成本高昂等因素掣肘,量大面广的需求无法得到真正满足。

而目前,扬尘监测设备原理多基于光散射,当光照射在空气中悬浮的粒子上时,产生光散射。在光学系统和粉尘性质一定的条件下,散射光强度与粉尘浓度成比例。光散射法测定空气中的粉尘浓度是通过测量散射光强度,经过转换求得粉尘质量浓度的方法。

因此,能够同时准确测量PM2.5/PM10/TSP、体积小、购买和维护成本低成为扬尘监测设备面临的主要挑战。

对于扬尘的监管,目前生态环境部已编制《扬尘源颗粒物排放清单编制技术指南(试行)》版,但尚缺乏扬尘排放标准,即缺乏对尘源影响周边范围的限制要求。国内传统的人工监测属于事后监测,这种方式需要花费大量的人力成本,同时也无法解决点多面广的尴尬局面。而新一代的智能扬尘监测系统的出现可谓解决了这一难点。

扬尘监测系统通过对颗粒物监测,可以为大气污染防治以及污染源解析提供数据支撑。目前反映扬尘的环境监测指标有:总悬浮颗粒物、PM10、PM2.5、降尘等。

室外扬尘监测系统面临的技术难点

1. 与β射线原理的设备保持较高的线性相关性

国站监测设备采用的是β射线原理,其他的扬尘监测站的监测数据必须要与其保持高度一致性,但由于原理上的差异,要做到这一点,传感器需要采用更高性能的器件,有效提升颗粒物识别的能力。

2. 满足室外-30℃~70℃的工作温度要求

温度对其激光管的影响非常大,然而室外温度范围更宽,夏天在太阳下暴晒,温度可能会到达70℃;冬天北方严寒地区温度可能达到零下30℃。这就要求其在此温度下不仅能够正常工作,还要确保检测的准确性。

3. 监测精度不受水雾影响

由于室外环境经常会遇到凝霜与露水的情况,这些水汽进入到传感器后会严重影响到传感器的测量值,甚至会造成传感器永久损坏。

4. 长期使用,精度不受积灰影响

扬尘传感器工作在室外,大颗粒的灰尘经过传感器采样风道内会受到重力影响附着在传感器内部,长期使用,会使得灰尘在传感器内部大量堆积,影响到测量准确性。

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