空气的性质(收集5篇)
时间:2025-09-26
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关键词空气质量指数;时间变化;影响因子;河南郑州
中图分类号X823文献标识码A文章编号1007-5739(2015)14-0213-03
StudyonTemporaryChangesandItsImpactingFactorsofAtmosphericQualityinZhengzhouCity
ZHENGJing-gang
(SchoolofUrbanPlanningLandscaping,XuchangUniversity,XuchangHenan461000)
AbstractBasedonthedetecteddataofnationalenvironmentalstation,thedailychanges,andmonthlychangesofatmosphericqualityindexfromJanuarytoDecemberin2014wereanalyzed,andthecorrelationofPM10,PM2.5,SO2,NO2,COandatmosphericqualityindexwerediscussed.Theresultsshowedthattherewasdifferentfrequencypollutantprocessineachmonth.Thedaysofatmosphericqualityindexmorethan100were25and24daysthatisrecordedinNovemberandJanuary,nextto21daysinOctoberandDecember.Incontrast,only5dayswererecordedinJuly.TherewasasignificantlinearcorrelationofPM10andPM2.5atmosphericqualityindex.However,therewerenotsignificantcorrelationofSO2,NO2andatmosphericqualityindex.Moreover,therewassignificantexponentialfunctioncorrelationofCOandatmosphericqualityindex.
Keywordsatmosphicqualityindex;temporalchanges;impactfactors;ZhengzhouHenan
空气质量指数是定量描述空气质量状况的无量纲指数[1],参与空气质量评价的主要污染物有PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3和CO。空气质量按照空气质量指数大小分为6级,即0~50、51~100、101~151、151~200、201~300和大于3006档,与空气质量的优、良、轻度污染、中度污染、重度污染和严重污染6个类别相对应,指数越大,级别越高,表明空气污染越严重,对人体的健康危害越大[2]。
围绕城市空气质量与影响因子研究,国内外学者做了大量研究。Jamie等[3]通过对英国5个城市的研究,确定了城市密度与其生态环境指标之间的关系。Gretchent等[4]通过对亚特兰大12种空气污染物的长期监测,分析了各类空气污染物所承担的健康风险率之比的各种误差,以及与其真值之间的关系。茆长荣等[5]研究了合肥市2001―2003年PM10的时空分布特征,分析了的PM10形成原因及影响因素。王伟武等[6]认为,杭州市空气中的SO2、NO2、O3浓度受人为的生产、生活和交通的不同程度的影响,其中,地表温度、城镇建设用地比例、人口密度、道路比例是影响SO2、NO2、O3浓度分布的重要因子。王岩等[7]分析了聊城市超标污染物与交通流量之间的关系,研究结果表明,PM10浓度与交通量有较高的相关性,而CO浓度与交通量无显著相关性。
近年来,随着经济的快速发展,郑州市的人口和城市规模迅速增加,其大气环境污染也日益加剧。李钢等[8]运用灰色预测建立了GM模型,预测了郑州市未来3年PM10、SO2、NO2浓度的变化趋势,他们认为,郑州市未来空气主要污染物为PM10,城市空区污染属典型煤烟型污染。薛帅征等[9]研究了2009―2012年郑州市空气质量的季节变化规律,结果表明,郑州市空气质量夏季最好,秋、春季次之,冬季最差。
本文以国家环保总站的监测数据为基础,分析了2014年1―12月郑州市空气质量指数的日变化、旬变化和月变化规律;同时,采用单因素评价法,研究了郑州市PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO与空气质量的相关性,并构建了其数学模型,以期改善郑州市大气环境质量提供科学依据。
1资料与方法
1.1研究区概况
郑州市位于河南省中部偏北,地理位置为东经112°42′~114°14′,北纬34°16′~34°58′,北临黄河,西依嵩山。郑州市属暖温带大陆性气候,其特点是春季多风,冷暖多变;夏季炎热多雨,水热同期;秋季清爽,日照充足;冬季干燥,风多雨少。全年主导风向SSE,冬季主导风向WNW。年平均气温14.4℃,7月最热,平均气温27.3℃,1月最冷,平均气温0.2℃,年平均降雨量为640.9mm,无霜期220d,全年日照时间约2400h,全市总面积7446.2km2,市区面积1010.3km2,全市总人口697.7万人,中心城区人口322万人。
1.2研究方法
郑州市2014年1―12月每日大气的PM10、SO2、NO2、CO浓度数据来源于国家环保总站,每日空气质量指数和PM2.5浓度数据由当日环保总站提供的小时浓度计算其平均值获得。
2结果与分析
2.1郑州市空气质量日变化
以天数为横轴,以郑州市1―12月每日空气质量指数为纵轴,绘制了郑州市1―12月空气质量指数逐日变化曲线(图1)。
1月空气质量指数大于100的天数达到了24d,1月共出现了4次污染过程,分别是4―11日、13―19日、22―24日和26―31日。2月空气质量指数大于100的天数为20d,2月出现了4次污染过程,分别是1―3日、7―8日、12―17日和19―27日,1―3日的污染过程虽然较短,但空气质量指数却高达200,明显高于7―8日的135。3月空气质量指数大于100的天数为16d,先后发生了6次污染过程,即1―4日、9―10日、13日、16―19日、25―26日和29―31日。虽然9―10日和25―26日的污染时间都持续了2d,但前后2次的污染程度差异显著,9―10日的空气质量指数日均值为124,而25―26日的空气质量指数日均值高达195,二者相差了71。4月空气质量指数大于100的天数为20d,先后出现了6次污染过程,即1―5日、7―10日、12―13日、15―18日、20―22日和29―30日。其中,12―13日的污染最严重,空气质量指数日均值高达157。5月空气质量指数大于100的天数为13d,先后出现了3次污染过程,即1日、18―22日、25―31日。6月空气质量指数大于100的天数为15d,先后出现了3次污染过程,1日、6―11日、13―19日和30日。7月空气质量指数大于100的天数为5d,共出现了2次污染过程,6―7日的污染过程持续2d,空气质量指数日均值为114,13―15日污染过程持续3d,其空气质量指数日均值为122。8月空气质量指数大于100的天数为8d,先后经历了4次污染过程,即1―2日、9―11日、14日和18―19日。9月空气质量指数大于100的天数为9d,先后经历了3次污染过程,即1日、7―10日和24―27日。10月空气质量大于100的天数为21d,先后经历了3次污染过程,即3―11日、17―26日和29―30日,其中,3―11日的污染过程持续了9d,其空气质量指数日均值高达188,17―26日的污染过程持续了10d,其空气质量指数日均值为165,29―30日的污染过程虽然只持续了短短2d,但空气质量指数也高达185。11月空气质量大于100的天数为25d,先后经历了4次污染过程,即1日、4―6日、9―11日和14―30日,其中14―30日的污染过程持续了17d,空气质量指数日均值高达214,在此过程中,21日、22日2d的空气质量指数分别达到400和412,空气污染程度达到严重污染等级。12月空气质量大于100的天数为21d,先后经历了5次污染过程,即2―3日、6―10日、14―15日、18―20日和23―31日,其中23―31日的污染过程持续了9d,其空气质量指数日均值高达183。
2.2郑州市空气质量月变化
为了研究郑州市空气质量的月变化规律,计算了郑州市2014年1―12月各月空气质量指数的日平均值,绘制了郑州市1―12月空气质量月变化曲线,如图2所示。可以看出,郑州市1―12月空气质量月变化可以划分为3个阶段,即缓慢下降、相对稳定和急剧上升。其中,1―7月为缓慢下降阶段,空气质量指数由1月165下降为7月的86,月均下降幅度约为11;7―9月3个月空气质量指数无显著变化,其月均值为85;9―11月为急剧上升阶段,空气质量指数由9月的84上升到11月的170,上升幅度高达86;与11月相比,12月的空气质量指数又有所下降。同时,1月、2月、11月3个月的误差棒明显高于其他月份,变异系数分别高达45%、47%和50%,显著高于7月的22%。
2.3郑州市空气质量影响因子分析
为了进一步阐明影响郑州市空气质量的主要大气污染成分,我们采用单因素评价法,研究了郑州市2014年1―12月空气质量指数的日均值与其PM10、PM2.5、CO、NO2和SO2的相关性(图3)。研究结果表明,PM2.5、PM10与空气质量指数呈极显著线性相关,其相关方程分别为:
Y=0.8755X-21.027R2=0.9666
Y=1.053X+19.816R2=0.8508
式中,Y分别为PM2.5和PM10浓度,X为空气质量指数。
CO和NO2与空气质量指数呈显著性相关,其相关方程分别为:
Y=1.0173e0.0043XR2=0.5307
Y=23.461Ln(X)-61.828R2=0.4172
式中,Y分别为空气中的CO和NO2浓度,X为空气质量指数。
SO2与空气质量指数相关性不明显,其相关方程为:
Y=0.7775X0.7963R2=0.2674
式中,Y为空气质量指数,X为空气中的SO2浓度。
3结论与讨论
研究结果表明:2014年1―12月,郑州市每月均有不同次数的污染过程出现,其中,1月、11月空气质量指数大于100即轻度污染出现的天数最多,分别为25、24d,其次为10月、12月的21d,再次为2月、4月的20d,7月轻度污染出现的天数最少,仅为5d。由此认为,造成这种结果的原因可能主要与气候有关。1月正值郑州市的冬季,燃煤集中供暖增加了空气中的颗粒物及SO2、NO2等污染气体浓度,导致空气污染严重。10月是河南的秋收季节,郑州市及其周边地区农作物的秸秆焚烧必然会加剧郑州市的空气污染。而7月正值盛夏,由于郑州市气候为典型的雨热同季,7月的频繁降雨在很大程度上改善了郑州市的大气环境质量。该结论与薛帅征等[9]的研究结果相一致。
郑州市1―12月空气质量的月变化可划分为缓慢下降、相对稳定和急剧上升3个阶段。其中,1―7月为缓慢下降阶段,7―9月为相对稳定阶段,9―11月为急剧上升阶段。
郑州市1―12月空气质量指数的日均值与其PM10、PM2.5、SO2、NO2、和CO的相关性研究结果表明,PM10、PM2.5与空气质量指数呈极显著线性相关,CO和NO2与空气质量指数呈显著相关,而SO2与空气质量指数相关性不显著。由此可见,影响郑州市空气质量的主要污染物是PM2.5和PM10,该结论与李钢等[8]提出的郑州市城市污染属典型的煤烟型污染相一致。因此,如果想从根本上改善郑州市的空气质量,必须首先调整能源产业结构,降低燃煤取暖的比重,减少大气颗粒物排放;其次,采取有力措施,将作物秸秆回收处理,进行生物质能深度开发利用,逐步改善郑州市周边地区的大气环境质量。
4参考文献
[1]孙建忠,孙瑾,王冠岚,等.北京地区空气质量指数时空分布特征及其与气象条件的关系[J].气象与环境科学,2014,37(1):33-39.
[2]中华人民共和国环境保护部环境空气指数技术规定(试行):HJ633-2012[S].北京:中国环境科学出版社,2012.
[3]JAMIET,RICHAREDAF,PHILIPHW,etal.Urbanform,biodiversitypotentialandecosystemservices[J].LandscapeandUrbanPlanning,2007,83(4):308-317.
[4]GRETCHENTTG,JAMESAM,ARMISTEADCR,etal.AmbientAirPollutantMeasurementError:CharacterizationandImpactsinaTime-SeriesEpidemiologicStudyinAtlanta[J].EnvironmentalScience&Tech-nology.2010,44(19):7692-7698.
[5]茆长荣,尚广萍.合肥市城市PM10污染成因及控制因素[J].安徽大学学报,2005,29(4):87-92.
[6]王伟武,陈超.杭州城市空气污染物空间分布及其影响因子的定量分析[J].地理研究,2008,27(2):241-250.
[7]王岩,吴建杰.聊城市春季交通源大气污染特征分析[J].环境科学与管理,2010,35(2):122-125.
论文关键词:大气预浓缩系统气质联机衍生物
论文摘要:通过美国Entech公司Summa罐采集大气样品,7100型大气预浓缩系统提取和富集样品中的挥发性有机物,省去了繁琐的有机物提取和净化工序,避免和有机溶剂接触,将样品直接输入气质联机进行分析。利用这种方法定性分析了某油罐区的大气成分,结果表明该地区大气中含有成分复杂的环己烷、苯和萘的衍生物,这些化合物的浓度远远大于居民区同类化合物的含量。
近年来,挥发性有机物(VOCs)污染问题日益受到人们的关注和重视,在很多国家的环保标准中,VOCs都是必检项目。针对国内还没有同时测定多种挥发性有机物的检测标准,本文根据监测实际需要,对大气预浓缩气质联用法分析大气中的挥发性有机物做了初步研究和探讨,以期气质联用仪在环境监测中更好地发挥作用。
1、实验部分
1.1仪器
美国Agilent公司7890A-5975C型气质联机,美国Entech公司7100型大气预浓缩系统,3100型Summa罐清洗系统,4600A型动态气体稀释仪,7032型Summa罐自动进样仪。
1.2标准气
美国ScottSpecialtyGases公司配制的EPATO-14标准气体,底气为高纯氮气,每种成分的体积含量约为1.0×10-6。采用美国Entech公司4600A型动态气体稀释仪配制6个不同浓度(1.0×10-9,2.0x10-9,4.0×10-9,8.0×10-9,10.0×10-9,20.0×10-9)的标准气体。
1.3工作条件
1.3.1气相色谱条件色谱柱:DB-1(60m×320um×1.00um);进样口温度:250℃;进样方式:分流进样;分流比:10:1;载气:高纯氦气(纯度>99.999%);色谱柱流速:1mL/min;柱温箱升温程序:35℃保持5分钟,以5℃每分钟从35℃升温到120℃,120~C保持5分钟,以30℃每分钟从120℃升温到220℃,220℃保持5分钟。
1.3.2质谱条件质谱扫描质量范围:m/z=40-250;积分器:RTE积分器;最小峰面积:占最大峰的0.5%。
1.3.3样品采集条件利用Summa罐(3.2L)采集大气样品,24小时内进样400mL测定。
1.4实验原理
Entech公司大气预浓缩系统的核心技术是三个冷凝模块,它们分别除去样品中的氮气、惰性气体以及二氧化碳和水,留下挥发性有机化合物(VOCs),VOCs经过浓缩后进入气相色谱分离,通过质谱检测样品组分,得到的信号经NIST(美国国家标准与技术研究院)谱库检索得出定性报告,通过TO14标准气体外标法定量分析了36种挥发性有机物的含量。
2、结果和讨论
2.1某油罐区大气中VOCs的定性分析
分析结果显示该区大气中含有复杂的饱和烷烃、环烷烃、苯和萘的衍生物,以及少量的醛、酮。但是由于色谱柱的分离能力有限,保留时间位于2.29分钟和2.57分钟的色谱峰的匹配度较低,很可能是未能分离的混合物。该油罐区大气的总离子色谱图如图1所示,数据见表1。从油罐区大气与居民区大气的叠放谱图(图2)中可以看出,油罐区大气中含有大量的挥发性有机物。
2.2某油罐区大气中VOCs的定量分析
根据设定的分析条件测定6个不同浓度的标准气体,得到6个不同浓度值的化合物数据文件,用NIST库检索定性,建立浓度一响应值的回归方程,根据回归方程计算出待测组分的浓度,分析结果如表二所示。由定量结果可见,该油罐区大气中卤代烃的含量很低。
3、结论
利用大气预浓缩气质联机的方法测定大气中的挥发性有机物,不仅能同时测定多种挥发性有机物,避免了其他检测器在定性方面的不足,而且能够快速得到定量数据,更重要的是让实验员摆脱了有机溶剂,真正实现了无毒无害作业,让环境保护工作变得更安全、便捷和有效,因此,这种方法在挥发性有机物的测定方面将有更广泛的应用。
人类文明的发展伴随着对自然环境的破坏,特别是工业革命之后,世界各国都发展到了一个新的水平,但是工业革命所带来的不仅是人类社会飞速的发展,更伴随着对于自然环境更大的破坏。自从工业革命之后,大气,森林,海洋,土壤都不同程度的受到了工业革命的破坏,而这其中对于人们影响最大的就要数对大气的污染了,一直到现在,大气污染仍然是一个十分严峻的问题。为了使人们的日常生活可以正常进行,气象部门对于空气污染程度进行准确的报告,以便于控制空气污染程度就显得尤为重要。因此,一定要严格的对空气质量进行检测,并对空气污染数据进行建模。
关键词:
空气污染;监测;建模
近年来,随着我国工业企业的迅猛发展,人们的生活水平逐渐提高,人们也越来越重视空气质量和居住环境,但是,在经济迅猛发展的同时,各种不断发展的企业也给环境造成了巨大的破坏,使得我国的空气质量大幅度下降,在我国的大部分地区都出现了不同程度的雾霾天气,给人们的生活带来了许多负面的影响,因此,治理空气污染就成为了人们热议的话题。但是,要治理空气污染,必须要先做好对空气污染的监测和建模工作。通过对空气污染的监测数据进行建模,从而根据监测数据,对污染环境的工业进行整治,最终提高空气质量。
1浅谈空气污染监测
1.1空气污染监测的必要性
人类社会的发展一直都伴随着对自然环境的破坏,这带来了严重的环境污染问题,主要表现在水污染严重、空气质量下降、森林面积减小三方面上,其中,空气质量下降是对人们影响最为广泛的,例如:pm2.5、二氧化硫等可吸入颗粒物以及有害气体可以进入人体,对人的消化道以及肺造成较大的损害,而悬浮在空气中的颗粒物会使空气能见度降低,严重威胁人们的出行安全。由此可见,空气污染问题已经严重影响到了人们的正常生活,因此,必须要治理空气污染,而要治理空气污染,就必须对空气质量进行监测,这样才能对空气质量有较深入的了解,相关部门才能正确做出决策,选择正确的方法来改善空气污染的现状。
1.2空气污染监测的现状
建国以来,我国一直致力于发展工业,综合国力水平大幅度提高,但是却严重的污染了环境。为了改善环境污染,我国已经颁布了一系列的环保条例,并将环境监测作为环境保护的一项基础工作,形成了较全面的监测范围,具有很强的专业性。目前,我国已经在各地方设立了环境监测站,引进了先进的仪器设备对空气污染进行监测。主要是对环境空气进行监测,测定空气中污染物的成分、含量等信息,并通过这些信息对空气环境质量进行评价。现阶段,我国的空气污染监测主要分为环境空气污染源监测、环境空气质量监测、特定目的应急监测等三种,在整体的环境监测上并没有漏洞,但是由于采取的一些监测手段,设备等较为落后,导致监测结果不够准确,因此,需要采取一些更为科学的监测措施进行弥补,同时还要加快对监测技术的革新。
1.3加强空气污染监测的方法
空气污染监测与人们的生活密切相关,所以做好空气污染监测工作是极为重要的。工作人员首先要做的是明确监测内容,当对空气污染源进行监测时,主要监测的是烟尘、粉尘、二氧化硫等物质;当对空气质量进行监测时,主要监测的是二氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物、可吸人悬浮颗粒物等物质。其次,工作人员要对所使用的仪器进行定期的护理,防止因设备出现故障而导致无法收集数据或监测结果出现偏差。除此之外,监测工作的准确度还取决于使用设备的先进程度,所以环境检测站的工作人员要注意引进先进的空气污染监测仪器和空气质量分析设备,使得工作人员可以及时地总结出空气污染指数及相应的空气质量等数据,这样才能切实加强空气污染监测工作的准确度。
2空气污染数据建模的概述
2.1空气污染数据建模的必要性
首先,对空气污染数据建模是对空气污染监测工作的补充,因为一组空气污染数据只能代表该地区在某一时间的空气质量,而不能反映出在接下来一段时间的变化趋势以及对周边地区的影响,但是空气总是相对流动的,每个地区的空气质量变化都会对其他地区的空气质量造成影响,这就体现了对空气污染数据建模的重要性。科学、合理的进行建模会大大的提高空气质量检测工作的效率,建模得到的数据也能在很大程度上反映出一大片区域在近些时间段内的空气质量变化。这样虽然在前期的工作量会加大,但是在建模之后,就会大大减少监测工作的工作量。
2.2空气污染数据建模的注意事项
空气污染数据建模是一项复杂的工作,需要考虑多方面不同的因素,这其中最应该注意的是要明确空气污染监测的监测对象,空气污染监测主要包括污染源对环境影响的监测和城市环境空气质量的监测,这两种应该分开进行讨论,如果是前者,建模所考虑和调查的主要因素就是污染源,从污染源出发讨论对空气造成的影响;如果是后者,应当监测的数据就变成了空气质量,通过对空气质量的监测,探讨该片地区污染物的分布规律,从而进行治理。除此之外,还要确定污染源的状况,不同的污染源应该采取不同的方式进行建模工作,相关人员应该事先调查清楚污染源的状况和分布,确保建模工作的顺利进行。
2.3空气质量监测点的选取原则
合理地选择空气质量监测点是空气污染建模工作的重中之重,不同的监测点应当具备不完全相同的地质地形条件,每个监测点都应当由其代表性,例如:不同的污染源、不同的海拔高度、不同的土壤条件等等,只有把所有的情况都考虑进去,建模的结果才会更加准确。除此之外,还需要考虑建模工作的实际情况,如果只是间实行的进行监测,就需要多设置一些监测点,防止出现偶然情况,使得建模结果出现较大的偏颇;如果是要进行长期的监测,就少设置一些监测点,毕竟过多的监测点会消耗掉大量的人力物力。工作人员应当充分考虑监测点的选取,形成一个覆盖全地区的监测点网,更好的完成空气质量监测工作。
3结束语
空气质量监测工作的重要性不言而喻,我国的空气质量监测工作虽然也在迅猛发展,但是其中还是存在着或多或少的问题,这些问题的存在使得工作人员对于空气质量的预报总是不那么准确,但是,相信当空气质量的监测部门做好空气质量监测与建模工作以后,我国的空气质量预报的准确度会逐步提升,只有这样,环境保护部门才能有针对性的采取一定措施来治理空气污染,使得我国的空气污染程度得到控制,人们的生命安全得到保障。
参考文献
[1]李希灿,程汝光,李克志空气环境质量模糊综合评价及趋势灰色预测系统工程理论与实践,2013(4)56-58.
关键字:环境空气;质量保证体系;质量控制;自动监测;管理制度
中图分类号:B82文献标识码:A
引言
环境空气质量自动监测系统的质量保证和质量控制是复杂和长久性的,在监测系统的每个环节都要做好质量控制和质量保证,在平时的巡检和日常维护中,要按照规范的要求严格执行,精心维护好每台仪器,定期对仪器进行零点和跨标校准,多研究解决仪器故障的方法,把工作做在平时,使监测仪器做到正常运行,监测数据能够准确可靠。
1.环境空气自动监测质量控制的现状
硬件方面,为使质控数据的获取愈加方便准确,又能增强数据的可比性,应运用同一品牌类型的分析仪器,并将数据传输模式从原来的模拟信号改为串口数字信号。在各个子站中,应将各台分析仪器及质控仪器串联到现场,经过网络连接到中间体系。这样,在现场或远程都可以控制仪器进行质量控制,并可实时监控仪器的质控情况。软件方面,可在现场的软件中设置所有分析仪器的质控命令,令其在指定的时间内执行,命令完成后可自行结束进程。质控命令执行过程中的数据都被标上对应的标识,命令执行结束后,软件可依据各种标识分辩各类质控数据,并将其存储构成进行陈述,再依据质控标准判别质控数据是否合格,最终将其传输到中间体系。
2.建立环境空气自动监测系统质量保证体系
2.1环境空气自动监测体系是一套集仪器仪表、光谱分析、化学分析、计算机技术、数据传输等专业技术于一体的高科技监测体系。
环境空气自动监测体系对环境空气的监测与整理的实验室分析有着显著不同。首先,此体系是由采样体系、监测仪器、计算机系统及通讯体系和质量操控体系构成。不论哪个环节呈现细微偏差,都将影响全部体系的正常运转,乃至导致体系失灵。其次,体系是无人值守、主动运转,维护管理周期较大,运转过程中呈现的问题有时不能及时发现。并且体系每天的数据收集量极大,如果数据不精确也会影响监测成果的精确性,进而影响环境管理决策的正确性。因而,对自动监测体系施行质量管理和质量保证显得非常重要,并且对于整个环境空气自动监测行为具有十分重要的作用。
2.2环境空气自动监测系统的质量控制和目标监测数据的精确牢靠,关系到环境质量评估和环境管理的经济问题。树立完善的环境空气质量保证和质量控制系统,目的是定时对环境空气自动监测系统进行评估,以保证监测数据的精确可信。
2.3监测数据的代表性、可比性和有效性。监测数据的代表性体现在每个子站的数据必须能反映子站所在地及周围的环境水平,而可比性则要求在有关的时间与空间范围内,空气质量数据库可用共同的数据单位树立数学模型。
3.环境空气监测的质量控制
3.1气体污染物监测的操控
气体污染物监测法主要是手工监测法、长光程空气自动监测法和点式空气自动监测法。从采样的空间范围看,手工监测法和点式自动监测体系均是收集采样口邻近狭小范围内的空气。长光程自动监测仪的收集样本更能代表这一地带气体浓度的平均值。从采样的时间看,手工监测法要在24h内接连不间断的进行采样,并且每天收集的样品只能监测到该日的日均值。而点式空气自动监测法,对不一样的空气成分都会有对应的监测仪器,能够在各个时刻段监测到气体浓度的改变。因此,不一样的监测方法要根据具体情况需要来进行挑选运用。
3.2样品分析过程的控制
手工监测法选用特定的吸收液吸收特定气体,然后选用分光光度法测定,该方法或多或少存在吸收液吸收气体不完全的坏处。长光程自动监测体系是运用光学差分吸收光谱的方法,凭借气体分子所吸收的波长的不一样这一特征,从而断定气体分子的浓度。该办法较手工监测法更为精确的测定出气体浓度,避免了气体吸收不完全的缺点。但是,在运用该种办法时,要注意气候情况,在风雨、浓雾等影响较大的气候不能运用。点式空气自动监测仪能够对每种气体进行分隔监测,每种分析仪都会装备独自的采样设备,并经过采样仪进行特定的剖析。点式空气自动监测仪不只避免了气体吸收不完全的坏处,并且在风雨、浓雾等恶劣气候也能够进行运用。
4.环境空气自动监测系统的质量保证和质量控制
4.1环境空气质量
确保包含了能够保证环境监测数据正确牢靠的全部活动和方法,如断定监测数据的质量需求,拟定相关的采样校准数据分析的规程等内容。质量控制分为内部质量控制和外部质量控制,内部质量控制包含比如仪器的功能监测,标气和分析仪的平行实验以及仪器设备的定时校准等;外部质量控制需由上一级进行定期的现场核查和评价。
4.2标准物质
运用国家一级规范物质作为基准,对商业级校准物质进行验证,关于标定仪器则按计量需求定时核证,并依照监测技术规范对监测仪器进行抽测。这样的实验是实验室状态下严格进行的。校准过程中运用的规范气体,应选用国家规范物质研究中心出产的规范气体,运用半年后替换。钢瓶减压阀运用双级调压稳压构造。
5.环境空气自动监测系统运行管理制度
环境空气自动监测档案是对环境空气自动监测体系的筹建和发展进程开展的文献性记载,如子站初始设置,包含站号,站名,经纬度,点位大气功能区,监测项目,子站周围环境情况描绘等。从仪器开箱检验之日起即对仪器的类型,称号,出厂日期,出厂标识,检验日期,检验进程,检验成果,参加检验人员,检验审阅及仪器在体系的编号作详细的记载,并保留仪器设备完好的说明书及装置调试,运转操作规程等。在仪器使用进程中进行跟踪记载,如标定记录,运转维护记录,质控记录等。定时整理、备份环境空气自动监测体系完好的初始数据和与初始记载对应的运转时刻记录,确保初始数据的完好性和不可更改性,并进行材料的分类整理归档,树立环境空气自动监测体系的采样体系维护规程,标定规程,仪器定时审验规程,标准传递准则和体系功能,数据传输的验证准则,以确保体系在牢靠的质量控制当中。对环境空气自动监测体系要树立操作规程,工作人员应遵守持证上岗准则、工作人员岗位责任准则、子站巡检准则,体系运转记载准则和值勤记载准则。空气质量日报要实施三级审核准则,将人为因素对体系运转进程中的影响降到最低。
结束语
随着社会的不断发展,我们的生活水平的不断的发展,国家越来越注重环境空气质量。为了对环境空气质量进行有效监控,我国引进了领先的自动化监测技术,在各个地方设立监测站,确保空气质量监测数据的准确性、一致性和实时性,确保了环境空气自动监测体系的正常运营。
参考文献
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[2]但德忠.环境空气PM_(2.5)监测技术及其可比性研究进展[J].中国测试,2013,02:1-5.
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航空喷气燃料应具有的性能
航空喷气燃料的主要功能是推进飞机前进,所以能量含量和燃烧性质是最核心的燃料性能。其它相关性能指标还有稳定性、性、流动性、汽化特性、抗腐蚀性、洁净性、材料相容性及安全特性等,飞机的安全和经济运行要求燃料在使用前足够清洁、无水和不含任何污染物。除了提供能量,燃料还作为发动机控制系统的压力液和特定燃料系统部件的冷却剂。航空喷气燃料性能能否达到使用要求,通过质量指标来控制与体现。表1列出了航空喷气燃料性能及与之相关的分析测试项目[4]。(1)热安定(稳定)性在飞机飞行中,航空喷气燃料还作为发动机和机体的热交换介质。工作环境温度较地面环境温度高,因此油品的热安定性是喷气燃料最重要的性质之一。在机体内,喷气燃料用来给发动机油、压力液和空调设备换热,燃料吸收的热量加速了生成胶质和颗粒物的化学反应。商用喷气燃料应在燃料温度高达163℃时保持热稳定,认为这样的燃料具备良好的储存安定性。(2)燃烧性通过把液体燃料注入快速流动的热空气流中,燃料在燃烧室中连续燃烧。在初始区域中,燃料在接近理想配比条件下汽化并燃烧,所产生的热气持续被过剩空气稀释,以便把温度降低到适合发动机安全运行的温度。通过目前规格中的试验方法测试与生烟相关的燃料的燃烧性质。通常,烷烃提供了最为理想的喷气燃料燃烧洁净性,环烷烃是次理想烃类,芳烃是飞机涡轮燃料燃烧性的最不理想烃类。在飞机涡轮中芳烃易于呈有烟的火焰燃烧,且比其它烃类释放出更大比例的不理想热辐射的化学能。萘或双环芳烃比单环芳烃产生更多的烟灰、烟尘和热辐射,是飞机喷气燃料使用的最不理想烃类。烟点提供了一个喷气燃料相对生烟性的指示,且与该燃料的烃类组成有关,无烟火焰的高度值大,表明芳烃含量低,燃烧的清洁性好。(3)燃料的计量和飞机航程当密度与诸如苯胺点或蒸馏等其它参数结合使用时,密度低预示单位体积热值低,预示给定体积燃料的航程降低。飞机和发动机的设计是建立在把热能转化为机械能的基础上。燃烧净热值提供了从给定燃料中获得的进行有效工作的能量数量,热值减少到该最小限值以下将伴随着燃料消耗增加和相应的航程减少。(4)燃料的雾化通过蒸馏测定在不同温度下燃料的挥发性和是否易于蒸发,规定10%蒸馏温度是为了确保易于启动,规定终馏点是为了排除难以蒸发的重馏分。燃料的黏度与其在整个温度范围的泵送能力和喷嘴雾化状态的一致性密切相关,燃料对泵的能力与黏度也有关系。(5)低温流动性冰点是燃料非常重要的性能,而且应足够低,以排除在高海拔处的普遍温度下燃料通过滤网向发动机流动时受到的干扰。飞机油箱中燃料的温度随着外界温度的降低而降低。飞行过程中燃料所经历的最低温度主要取决于外界空气温度、飞行时间和飞机速度。例如,长时间飞行要求燃料的冰点比短时间飞行的低。(6)与燃料系统和涡轮中的橡胶和金属的相容性已知硫醇硫可以与某些橡胶反应,规定硫醇含量限值以避免这类反应并减少令人不快的硫醇气味。对于喷气燃料控制硫含量很重要,因为在燃烧过程形成的硫氧化物会腐蚀涡轮的金属部件。喷气燃料铜片腐蚀试验合格的要求,确保了燃料中不含任何会腐蚀燃料系统各部分的铜或铜合金的物质。某些石油产品使用了矿物酸或苛性碱或两者进行处理,不希望有任何残留的矿物酸或苛性碱,也不希望含有杂质。当检验新生产的或未使用过的燃料时,测定酸值可以对此进行确认。(7)燃料的储存安定性实际胶质是燃料蒸发后所留下来的非挥发性残余物。如果存在大量的胶质,则表明燃料受到高沸点油品或颗粒物质的污染。(8)燃料的性飞机/发动机燃料系统的组件和燃料控制部件依靠燃料其滑动的部分。喷气燃料在此类设备中作为剂的作用称为燃料的性。喷气燃料性不好,可导致泵的流量下降或出现机械故障,严重时导致发动机空中停车。
航空生物燃料的特性与调合要求
从中长期全球航空工业技术经济角度分析,传统化石航空喷气燃料仍将占据航空燃料主导地位,这就要求替代燃料的性质必须与现有的传统燃料性质相近,可与其完全互溶、可以任何比例进行混合和共同运输。煤液化喷气燃料(CTL)、天然气合成喷气燃料(GTL)和航空生物燃料(Bio-SPK)这三种产品在能量密度、流动性等方面的性质与现有传统燃料基本相近,所以目前国际上航空替代燃料主要是这三种。与化石航空喷气燃料相比,航空生物燃料具有优异的热安定性、燃烧性和良好的材料相容性,除产品密度偏低外,其它性能指标均与化石航空喷气燃料要求一致。表2列出了航空生物燃料与化石航空喷气燃料性能指标的对比情况。由于航空生物燃料不含芳烃,实测的航空生物燃料净热值为44.14MJ/kg,烟点大于40mm;而化石航空喷气燃料的实测净热值为43.44MJ/kg,烟点实测为23mm(萘系烃含量为0.4%)。所以,航空生物燃料具有优异的燃烧性能和较高的热稳定性。但是,为确保避免长时间使用后飞机燃料系统橡胶密封圈收缩和相应的燃料泄漏,调合后的航空涡轮生物燃料规定了芳烃含量(体积)的下限不小于8%,上限不大于25%,而化石航空喷气燃料只规定了芳烃含量上限,因此其最低芳烃含量根据已有的经验来确定,实际指标目前仍在进一步研究之中。在燃料雾化(挥发性)方面,为保证涡轮燃料雾化性能和燃烧稳定性,航空涡轮生物燃料增加了蒸馏斜率T50-T10不小于15℃和T90-T10不小于40℃的要求。为满足航空涡轮生物燃料的蒸馏斜率要求,作为调合组分的航空生物燃料T90-T10要求不小于22℃。蒸馏斜率限制是根据目前对认可的合成燃料的经验确定的,目前正在进行蒸馏斜率实际需求的研究。另外,目前作为调合组分的航空生物燃料密度相对较低,15℃密度为730~770kg/m3,调合航空涡轮生物燃料选择时,需注意化石航空喷气燃料的实际密度值。化石航空喷气燃料的芳烃含量一般在10%~20%,密度(15℃)一般为780~820kg/m3。为了同时满足航空喷气燃料规格对芳烃最低含量8%和密度不低于775kg/m3(15℃)的要求,应选择芳烃含量大于16%、密度不低于805kg/m3(15℃)的化石航空喷气燃料调合航空涡轮生物燃料,航空生物燃料的含量不超过50%。
航空生物燃料标准
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