رصد نوعية الهواء المحيط ( AQM ) هو جهاز يستخدم في الوقت الحقيقي رصد تركيز الملوثات في الهواء . وهي تستخدم أساسا في رصد البيئة ، ومراقبة الانبعاثات الصناعية ، وحماية الصحة العامة وغيرها من المجالات . مع تعميق فهم الناس من تلوث الهواء وآثاره الصحية ، ورصد نوعية الهواء يلعب دورا أكثر وأكثر أهمية في الحياة اليومية والإدارة البيئية . وفيما يلي بعض المناقشات بشأن الجوانب التقنية لرصد نوعية الهواء المحيط :
1 - مبادئ الرصد
وتستند مبادئ رصد نوعية الهواء المحيط عادة إلى التكنولوجيات التالية :
التحليل الكيميائي : استخدام مبدأ التفاعل الكيميائي لقياس تركيز الملوثات في الهواء . على سبيل المثال ، وأجهزة الاستشعار الكهروكيميائية تستخدم على نطاق واسع في قياس الأوكسجين وثاني أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين والأوزون .
الطريقة البصرية : استخدام الأشعة فوق البنفسجية ، الأشعة تحت الحمراء ، ليزر وغيرها من مصادر الضوء ، من خلال قياس طيف امتصاص الغاز لتحديد تركيز الغاز . هذه الطريقة غالبا ما تستخدم لقياس ثاني أكسيد الكربون ، كبريتيد ، وأكاسيد النيتروجين وغيرها من الغازات .
مطيافية الأشعة تحت الحمراء ( IR ) : تحديد وقياس تركيز الغاز من خلال تحليل خصائص امتصاص الأشعة تحت الحمراء من الغاز . مطيافية الأشعة تحت الحمراء عالية الانتقائية والحساسية ، ومناسبة لقياس غازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان .
ليدار : الاستشعار عن بعد لرصد ملوثات الهواء ، يمكن الحصول على بيانات نوعية الهواء عن بعد ، ومناسبة لمجموعة واسعة من الرصد البيئي .
2 - مشاريع الرصد المشتركة
رصد نوعية الهواء المحيط تستخدم أساسا للكشف عن ملوثات الهواء المشتركة التالية :
pm2.5 و PM10 : الجسيمات الدقيقة والجسيمات المستنشق هي مؤشرات هامة على تلوث الهواء ، فإنها يمكن أن تخترق الجهاز التنفسي البشري ، مما تسبب في آثار صحية طويلة الأجل .
ثاني أكسيد الكبريت ( SO2 ) : أساسا من الانبعاثات الصناعية وعمليات الاحتراق التي يمكن أن تسبب أمراض الجهاز التنفسي وتحمض الهواء .
أكاسيد النيتروجين ( NOX ) : بما في ذلك ثاني أكسيد النيتروجين ( NO2 ) وأكسيد النيتروجين ( NO ) ، وهي المنتجات الرئيسية من انبعاثات السيارات والأنشطة الصناعية ، مع الأمطار الحمضية ، وتشكيل الأوزون وغيرها من القضايا ذات الصلة .
الأوزون ( O3 ) : الأوزون في تركيزات عالية من سطح طبقة لها تأثير كبير على صحة الإنسان ، ولا سيما على الجهاز التنفسي .
أول أكسيد الكربون ( CO ) : أول أكسيد الكربون هو غاز غير مكتملة الاحتراق ، مع سمية قوية ، يمكن أن يسبب رد فعل سامة .
المركبات العضوية المتطايرة ( المركبات العضوية المتطايرة ) : بما في ذلك البنزين والتولوين والزايلين وغيرها من الغازات العضوية ، فإنها تلعب دورا هاما في تكوين الأوزون في الغلاف الجوي ، مثل تشكيل الأمطار الحمضية .
ثاني أكسيد الكربون ( CO2 ) : رصد تركيز ثاني أكسيد الكربون ، وهو غاز الدفيئة ، له أهمية كبيرة في مكافحة الاحترار العالمي .
3 - متطلبات الأداء الفني
يجب أن تفي أجهزة رصد نوعية الهواء المحيط بالمتطلبات التقنية التالية عند تصميمها واستخدامها :
3-1 دقة الكشف
دقة القياس هو معيار مهم لتقييم أدائها . دقة رصد نوعية الهواء المحيط عادة ما تكون أقل من ± 5 ٪ ، أو حتى أعلى . دقة أمر بالغ الأهمية ، لا سيما في البيئة الحضرية ونوعية الهواء الإشراف على السياسات .
حساسية الكشف
حساسية هو الحد الأدنى من تركيز الغاز التي يمكن الكشف عنها بواسطة أداة . حساسية عالية أداة يمكن أن تعكس التغيرات في تلوث الهواء في الوقت المناسب ، ولا سيما في الكشف عن انخفاض تركيز الملوثات ، والحساسية هي مفتاح تقييم نوعية الهواء .
3-3 زمن الاستجابة
رصد نوعية الهواء المحيط يجب أن تكون قادرة على الاستجابة بسرعة ، لا سيما في حالات التلوث المفاجئ ، يمكن أن توفر بيانات دقيقة عن نوعية الهواء في غضون دقائق . زمن الاستجابة عادة ما يتطلب أقل من 30 ثانية .
3-4 الاستقرار والاستخدام على المدى الطويل
الاستقرار هو القدرة على الحفاظ على دقة الصك في الاستخدام على المدى الطويل . رصد نوعية الهواء المحيط يجب أن يكون قوي المضادة للتشويش ، والاستقرار على المدى الطويل والموثوقية ، وتجنب قياس خطأ بسبب الشيخوخة من أجهزة الاستشعار أو تغيير البيئة الخارجية .
معايرة وضبط النفس وظيفة
من أجل الحفاظ على دقة الاختبار ، ورصد عادة ما تحتاج إلى معايرة بانتظام . وقد تم تجهيز العديد من الأجهزة الراقية مع وظيفة ضبط النفس التي يمكن أن تنظم تلقائيا أجهزة الاستشعار لتحسين دقة والحد من التدخل اليدوي .
4 - معالجة البيانات وتحليلها
مع تقدم التكنولوجيا ، ورصد نوعية الهواء المحيط الحديثة ليس فقط مجرد قياس تركيز ملوثات الهواء ، ولكن أيضا لديها وظائف معالجة البيانات وتحليلها :
تخزين البيانات : رصد نوعية الهواء المحيط عادة لديه وظيفة تخزين البيانات ، ويمكن تخزين بيانات نوعية الهواء لفترة معينة من الزمن ، على المدى الطويل رصد وتحليل الاتجاهات .
نقل البيانات : أداة رصد متقدمة تدعم وظيفة نقل البيانات عن بعد ، ويمكن نقل البيانات في الوقت الحقيقي إلى مركز الرصد من خلال شبكة لاسلكية ، بلوتوث ، سحابة منصة ، وما إلى ذلك ، من السهل تتبع وإدارة في الوقت الحقيقي .
التنبيه والإنذار المبكر وظيفة : عندما يكون تركيز ملوثات الهواء يتجاوز عتبة محددة سلفا ، ينبغي أن تكون قادرة على إعطاء إنذار موجه من أجل اتخاذ تدابير عاجلة .
تحليل البرمجيات : بعض المراقبين توفير وظائف مطابقة مع تحليل البرمجيات ، يمكن للمستخدمين تحليل البيانات على الكمبيوتر ، وتوليد التقارير ، وحتى إجراء تحليل البيانات الكبيرة ، وتوقع نوعية الهواء تغيير الاتجاه .
5 - الراحة والتنقل
مع تعميم المحمولة مراقبة نوعية الهواء ، المزيد والمزيد من المعدات المحمولة المحمولة . هذه المعدات هي مناسبة في الهواء الطلق والرصد البيئي ، ورصد الحركة ، ورصد الصحة الشخصية وغيرها من المشاهد . بالنسبة للمستخدمين الذين يحتاجون إلى الكشف السريع عن نوعية الهواء في مواقع متعددة ، وقابلية يصبح عاملا هاما في اختيار الصك .
6 - حماية الصكوك وقابليتها للتكيف
بيئة العمل من رصد نوعية الهواء المحيط هو عادة أكثر تعقيدا ، لذلك يجب أن يكون بعض الحماية . على سبيل المثال :
ماء و dustproof : بعض الأجهزة تحتاج إلى IP65 أو IP67 مستوى الحماية ، يمكن أن تتكيف مع الطقس الرطب أو الغبار أكثر من البيئة .
ارتفاع في درجة الحرارة وانخفاض درجة الحرارة المقاومة : بعض أجهزة الرصد يجب أن تعمل في درجة حرارة عالية أو منخفضة ، وبالتالي تحتاج إلى درجة حرارة قوية على التكيف .
7 - تطبيقات الإنترنت من الأمور الذكية
مع تطور تكنولوجيا الإنترنت من الأمور ، والحديث رصد نوعية الهواء المحيط هو النامية نحو intellectualized الاتجاه . تكنولوجيا الإنترنت من الأمور يسمح العديد من أدوات الرصد أن تكون مترابطة من خلال شبكة مركزية لنقل بيانات الرصد إلى سحابة منصة إدارة موحدة . الحكومة أو منظمة حماية البيئة يمكن الحصول على معلومات عن نوعية الهواء على الصعيد الوطني في الوقت الحقيقي ، وتحقيق الإدارة الدقيقة ودعم اتخاذ القرار .
8 - السياسات والمعايير
كما يلزم أن تكون أدوات رصد نوعية الهواء البيئية متسقة مع السياسات والمعايير الوطنية .
ملخص
رصد نوعية الهواء المحيط يجب أن تلبي متطلبات عالية الدقة ، حساسية عالية ، والاستجابة السريعة والاستقرار على المدى الطويل . وبالإضافة إلى ذلك ، مع تطبيق التكنولوجيا الذكية ، المزيد والمزيد من رصد نوعية الهواء لديها وظائف تخزين البيانات ، بعد انتقال ، والإنذار المبكر وتحليل البيانات . مع تعزيز سياسة حماية البيئة ، ورصد نوعية الهواء سوف تستمر في لعب دور حيوي في تحسين إدارة نوعية الهواء ، وضمان الصحة العامة وحماية البيئة .