大連環(huán)保在線監(jiān)測是通過自動化技術對環(huán)境要素(如大氣、水、土壤、噪聲等)進行實時數(shù)據(jù)采集、傳輸和分析的監(jiān)管手段,具有精準性、時效性、連續(xù)性特點,廣泛應用于生態(tài)環(huán)境管理、污染源監(jiān)控、應急預警等場景。
大連環(huán)保在線監(jiān)測的主要技術手段有哪些?
一、大氣環(huán)境質量監(jiān)測技術
1.自動監(jiān)測站技術
原理:通過集成多種分析儀,對空氣中的常規(guī)污染物(如PM2.5、SO?、NO?、O?、CO)進行連續(xù)自動監(jiān)測。
PM監(jiān)測:β射線法(測量顆粒物質量濃度)、光散射法(估算顆粒物濃度,常用于微型站)。
氣態(tài)污染物:紫外吸收法(SO?、O?)、化學發(fā)光法(NOx)、傅里葉紅外光譜法(VOCs、CO?等)。
應用:國家及地方城市空氣質量監(jiān)測網(wǎng)(如國控點、省控點),提供小時級數(shù)據(jù)。
2.遙感監(jiān)測技術
衛(wèi)星遙感:
通過衛(wèi)星搭載的傳感器(如MODIS、Himawari)反演大氣污染物濃度(如NO?柱濃度、PM2.5空間分布),監(jiān)測范圍覆蓋全球或區(qū)域。
案例:利用高分五號衛(wèi)星監(jiān)測臭氧污染區(qū)域,輔助應急響應。
無人機遙感:
搭載微型光譜儀或氣體傳感器,對工業(yè)園區(qū)、城市熱點區(qū)域進行低空巡查,捕捉局部污染“熱點”。
3.走航監(jiān)測技術
車載/船載移動監(jiān)測:
配備便攜式分析儀(如差分吸收光譜儀、激光雷達),在道路或水域動態(tài)掃描污染物分布,快速定位污染源(如揮發(fā)性有機物泄漏點)。
激光雷達技術:
利用激光與大氣顆粒物的散射效應,垂直監(jiān)測氣溶膠分布(如邊界層高度、揚塵擴散路徑)。
4.被動式監(jiān)測技術
擴散管法/被動采樣器:
通過物理擴散原理采集氣態(tài)污染物(如NO?、SO?),無需動力設備,成本低,適用于長期暴露監(jiān)測(如居民區(qū)背景值調查)。
二、水環(huán)境質量監(jiān)測技術
1.水質自動監(jiān)測站技術
原位在線監(jiān)測:
傳感器直接浸入水體,實時測量水溫、溶解氧(DO)、電導率、pH、濁度等常規(guī)參數(shù);結合化學分析模塊(如紫外分光光度法)監(jiān)測COD、氨氮、總磷等。
案例:長江流域水質自動站實時監(jiān)測高錳酸鹽指數(shù),預警藻類暴發(fā)風險。
采水式監(jiān)測:
通過泵吸式采樣,將水樣輸送至分析單元(如流動注射分析儀),檢測重金屬(如鉛、鎘)、農(nóng)藥殘留等痕量污染物。
2.生物監(jiān)測技術
指示生物法:
通過水生生物(如魚類、浮游動物、底棲動物)的種類、數(shù)量及生理狀態(tài)評估水質。例如,蜉蝣幼蟲對水質敏感,其存在表明水體清潔。
生物毒性監(jiān)測:
利用發(fā)光細菌(如費氏弧菌)或斑馬魚胚胎的急性毒性反應,快速檢測水體突發(fā)污染(如重金屬、有機毒物)。
3.遙感與光譜監(jiān)測技術
衛(wèi)星/無人機遙感:
基于水體反射光譜特征,反演葉綠素a濃度(評估富營養(yǎng)化)、懸浮物含量、油污范圍等(如溢油事故應急監(jiān)測)。
水下光譜儀:
測量水體固有光學特性(如吸收系數(shù)、散射系數(shù)),分析溶解性有機物(CDOM)分布。
4.示蹤技術
同位素示蹤:
利用穩(wěn)定同位素(如δ1?O、δ2H)追溯污染物來源(如地下水與地表水交換、農(nóng)業(yè)面源污染路徑)。
熒光示蹤劑:
投放熒光染料(如羅丹明)監(jiān)測地下水滲漏或污水管網(wǎng)泄漏。
三、土壤環(huán)境質量監(jiān)測技術
1.實驗室分析技術(傳統(tǒng)與高通量)
常規(guī)化學分析:
土壤樣品經(jīng)消解后,通過原子吸收光譜(AAS)、電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)測定重金屬(如鉛、汞、鎘);氣相色譜-質譜(GC-MS)檢測有機污染物(如多環(huán)芳烴、農(nóng)藥)。
高通量測序:
通過土壤微生物16S/18SrRNA基因測序,分析微生物群落多樣性,評估土壤生態(tài)健康(如農(nóng)藥污染對微生物的影響)。
2.原位監(jiān)測技術
土壤傳感器網(wǎng)絡:
埋設電極式或光譜式傳感器,實時監(jiān)測土壤濕度、pH、電導率、重金屬離子(如Cd2?、Pb2?)等參數(shù),適用于農(nóng)田、礦區(qū)等長期監(jiān)測。
探地雷達(GPR):
利用電磁脈沖探測土壤分層結構及污染物(如地下儲罐泄漏的石油烴)空間分布。
3.無人機與地面光譜技術
多光譜/熱紅外遙感:
通過無人機搭載多光譜相機,分析土壤表面光譜特征(如有機質含量、含水量),識別土壤退化或污染區(qū)域(如尾礦庫周邊土壤酸化)。
便攜式X射線熒光(XRF):
現(xiàn)場快速檢測土壤重金屬含量(如鎘、砷),適用于污染場地篩查。
鋼鐵廠安裝廢氣在線監(jiān)測系統(tǒng),實時監(jiān)控煙囪排放的顆粒物、SO?濃度,數(shù)據(jù)直接對接生態(tài)環(huán)境部門平臺,超標時觸發(fā)行政處罰。餐飲油煙在線監(jiān)測(如光散射法測量油煙濃度),解決傳統(tǒng)人工抽檢效率低、數(shù)據(jù)滯后問題。