环境自动监测系统探讨.doc

1、环境自动监测系统探讨摘要：随着经济的快速发展，环境污染的日益严重，如不加强监测力度，势必造成我国生态城市的良性发展。本文根据本人多年我工作经验，总结一下环境自动监测系统的建立及运行。供同行借鉴参考。 关链词：自动化监测；环境监测 中图分类号：X83 文献标识码： A 文章编号： 随着环境监测技术的发展，环境管理的制度也得到完善。自动监测系统是技术发展的必产物，而在其投资及运行方面需要较大费用，一般要求不高的监测，不会采用自动化监测技术，因此，较高的费用也制约了自动监测技术发展。 一、设立环境自动监测系统的基本要求 环境自动监测系统是环境自动监测技术发展的必然结果,是环境自动监测技术在实际工作中

2、的综合应用。环境自动监测系统建设应当包括以下最基本的技术内容: （一）确定监测的目标,并在此基础上确定监测范围、监测项目、监测方法。确定监测目标是建立一个自动监测系统最重要和最基本的工作,也是评价一个自动监测系统设计合理性的重要指标。 （二）根据以往的监测资料或通过实际监测,运用统计学的方法确定适当的监测点位并完成建设。一个监测网的布点方法有许多种,对环境自动监测系统而言,按功能区布点是较经济合理的方法。 （三）设计合理的样品采集系统,以保证系统能够采集到具有代表性的环境样品。对于同一类的监测项目其样品采集系统应当具有较好的一致性,此外样品采集系统还应当具有良好的稳定性、耐用性、操作性和维护的

3、方便性。 （四）建立一个由计算机控制的、能够实行无人值守的连续自动监测网络系统。一个设计良好、功能完善的自动监测系统不仅要有良好的外部硬件,还应当拥有功能强大的系统软件。在这样的系统中控制中心与各个监测子站之间的联系应当具有较大的灵活性,每个子站既可以联网同步运行。又可以脱网单独运行。系统中应当既有固定站,又有流动站,以增强系统的适应性和应急能力。控制中心除了收集各个子站的监测数据并进行数据处理外,还能够控制子站的运行和重要的诊断功能。系统应当具有良好的灵活性、透明性和控制能力、纠偏能力、以及预警能力。 （五）建立一个适合本地区情况有利于今后发展的通汛系统。对于一个稳定的功能相对单一的系统来说

4、,可供选择的通讯系统可能较多。但是对于一个复杂的混合系统(如既有固定站,又有流动站;既有空气监测网,又有水质监测网)来说,有可能单一通讯系统的效果不如多种通讯系统混合的效果好。对通讯系统的基本要求是可靠性高、灵活性好和适应性强。 （六）选择技术成熟、方法可靠、性能稳定、使用简单、维护方便、价格合理、适合连续监测的自动监测仪器。监测仪器种类繁多,有国产的、进口的;有电化学法、光化学法和物理法的;有单一参数的、多参数的;可供选择的范围很大。仪器选择的基本原则是精密、可靠、简单、经济、兼容。 （七）选择性能可靠、使用方便的辅助装备,为仪器设备运行提供一个稳定的、安全的、良好的工作环境。最基本的辅助设

5、备有空调机、抽湿机、增湿机、稳压电源、排气扇、避雷装置、消防装置等。 （八）建立系统内部的质量保证体系,保证系统内各个监测子站监测数据的准确;精密和可比,将整个系统的运行质量控制在已知置信的范围之内。 （1）建立系统内部仪器装备维护体系,加强各种仪器装备的预防性维护,保障监测仪器装备能够稳定可靠的连续运行,提高仪器的利用率,降低缺测率和错误率。通过加强预防性维护和提高维修水平能够有效地降低维护费用。 （2）建立一个相对独立的综合分析机构,一方面进行数据分析、模式研究和预测预报,另一方面从统计学的角度对系统的监测质量进行评价,即建立系统内部的第三方审核。 二、环境自动监测系统的基本构成和管理 （

6、一）系统的基本构成 环境自动监测系统的构成可以根据不同的需要确定不同的构成,具有很大的灵活性。对于一个城市来说自动监测系统即可以由大气、水质、噪声、放射性等多个监测分系统构成一个复杂的混合系统。如上海、鞍山的自动监测系统就是由大气自动监测系统和水质自动监测系统组成的一个混合系统;也可以由一个单纯的监测分系统构成,如广州、北京以及我国大部分自动监测系统都是单纯的大气自动监测系统。任何一个分系统可以由多个属于不同级别管理单位的多个子系统构成。对于任何一个分系统来说,可以根据监测目标的不同分为区域环境质量监测网、污染源监测网、大型项目环境影响监测网等多个监测网构成。当然对于一个城市也可能出现由不同的

7、行业建立的两个或两个以上的基本相同但互不往来的系统。这在技术上并无不妥,但在经济上是极不合理的。一个自动监测网络的基本组成和相互联系可由下面框图表示: （二）系统的管理 （1）系统内部管理 环境自动监测系统的管理可以分为系统内部管理和系统外部管理两个部分。对于内部管理来说,由于环境自动监测技术与我们所熟悉的传统的监测分析方法相比有许多明显的特点、就使得在管理上它可以独立于传统的监测分析方法而自成体系。环境自动监测系统的内部管理有以下特点:仪器种类较多,数量大,所占固定资产额大,要制定经济合理的装备更新计划;仪器装备使用率高,系统运行费用较高,因此必须考虑系统中仪器装备的可靠性、经济性和兼容性,

8、尽一切可能降低系统运行成本;仪器的自动化程度高,监测分析均是连续自动完成,日常工作已经完全走出了传统的化学分析实验室,计算机技术的应用已是必不可少;人员结构已经不是传统的以分析化学专业人员为主,而是形成了以数理统讨；环境信息综合分析、计算机技术、电子技术和化学分析等专业技术人员组成的一个群体,分工合作,相互配合已成为系统工作最基本的要求;环境综合分析技术在系统中扮演的角色越来越重要,这已经完全超越了传统监测分析的范畴,而进入信息分析技术的领域,它所提供的信息将改变人们对于数据真实性的概念。 （2）系统外部管理 环境自动监测系统的外部管理是指系统与系统之间,系统与子系统之间的管理。系统的外部管理

9、方法多种多样,但从国内外发展情况来看采取分散建立、分散管理、统一规范、共享数据的方法较为成功。采取这种管理方法有利于分清责任,有利于管理和监督,也更为符合市场经济的原则。分散建立是各级单位根据自己的责任和需要建立符合自身要求的监测网络,政府可以根据环境管理的目标建立以掌握区域环境质量为目的的环境质量监测网;科研机构可以建立环境本底监测网站或科研监测网络;各个工业企业建立各自的污染源监测站和其影响范围内居民区环境质量监测站;其它部门的污染监测和管理机构,环境保护科研单位和环境保护企业建立自身需要的监测站。分散管理是各个建立环境自动监测网站的单位分别独立地管理监测网站的建设、运行和发展。统一规范是

10、指无论是哪一个部门的监测网点,只要它向环境保护行政主管部门和社会提供环境监测数据服务,就必须执行由国家或地方政府制定的环境监测技术规范,用其来规范一切环境监测行为,并接受环境保护行政主管部门的监督。共享数据是指按照国家规定向社会各界提供监测数据信息查询服务。 三、某市自动监测系统状况 大气自动监测系统是我国最早建立的大气自动监测系统之一,在系统建立初期,就确定了使用国产计算机和通讯设备、自编应用软件、引进环境监测仪器、确保监测仪器可靠性的方针,设计了一个系统的、全面的、先进的、经济的大气自动监测系统。大气自动监测系统从投入正式运行至今,已经运行整整十一年,其间还进行了二期工程建设, 时至今日系

11、统所使用的子站数据终端机仍然是系统初建时的产品。虽然由于使用时间长,产品制造工艺差,功能与当今的产品不可同日而语,但是整个软件的设计功能仍然能够满足今天的工作需要,计算机和通讯系统仍然在坚持运行。这在全国同期同类型系统中是极为少见的。对于整个监测网络而言,监测点位的确定是系统设计的一项重要内容,在系统设计初期,我们按照经验公式法结合专家论证的方法,确定了整个系统的监测点位。其后由于时间的推移,点位周围的环境发生变化,系统的监测点位也不可避免地发生了一些变化。按照国家环保局的指示进行大气监测点位优化论证,我们采用历史数据回顾法,利用遍布全市的手工监测点位的二氧化硫监测结果,进行点位优化,其结果表

12、明系统早期确立的监测点位仍然是优化点位方案之一。大气自动监测系统的建设并没有因为系统设计上的系统性和先进性而停滞不前,而是根据新的要求、新的变化,在不断总结经验的基础上不断完善,先后增加了监测数据软盘传输、季报表等新的功能。 四、结束语 在对多年工作进行总结的过程中,市大气自动监测系统也有许多值得改进和完善的地方:系统的建设方向应当有所转变。过去系统主要针对大气环境,而现在应当结合二氧化硫排污收费,逐步转向污染源监测,系统的主要工作也应当在维护系统正常运行的基础上,着重加强质量保证和技术监督工作,为重点污染源自动监测联网作好技术准备;系统自身要进一步完善,应当建立运行保障机制,逐步更新系统硬件,但是更主要的是要加强系统的软件建设,使系统从单纯的实时监测,向实时监测结合数学模拟进行大气污染预测预报的方向发展; 要尽快开展研究,建立一个以自动监测为主、手工监测为辅的大气监测网络,既发挥自动监测实时、连续、自动、可靠的特点,又发挥手工监测灵活、广泛、经济的长处,形成一个以建成区为主、覆盖范围大、自动监测与手工监测互为补充的大气监测网络;要进一步加强自动监测系统的建设,建立水质自动监测系统和噪声自动监测系统,使自动监测技术上一个新台阶。