تقنية المراقبة عبر الإنترنت للمركبات العضوية المتطايرة ذات المصدر الثابت
Sep 28, 2021في الوقت الحاضر ، تعد طريقة رصد واكتشاف المركبات العضوية المتطايرة الأكثر نضجًا لمصدر التلوث الثابت في بلدي طريقة كشف غير متصلة بالإنترنت. يتم جمع العينات المراد اختبارها في الموقع من خلال أكياس أخذ العينات أو أنابيب أخذ العينات ، ثم تحليلها بواسطة وكالات الاختبار. هذا النوع من الكشف عن أخذ العينات دون اتصال بالإنترنت يمكنه فقط فهم التركيز الدقيق لعينة الغاز المراد اختبارها ، ولا يمكنه مراقبة تركيز انبعاثات غاز العادم من مصدر تلوث ثابت في الوقت الفعلي. بالإضافة إلى ذلك ، أثناء عملية الكشف غير المتصلة بأخذ العينات ، قد يحدث توهين في تركيز عينة الغاز ، وتلوث ، وما إلى ذلك ، مما يؤدي إلى اختلاف معين بين نتيجة التحليل والوضع الفعلي. لذلك ، بالمقارنة مع طريقة الكشف عن العينات غير المتصلة بالإنترنت ، تعد تقنية مراقبة المركبات العضوية المتطايرة عبر الإنترنت أكثر حساسية للوقت ، ويمكن أن تعكس انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة من مصادر التلوث بشكل أكثر صدقًا ودقة. مع التقدم المستمر في تكنولوجيا المراقبة عبر الإنترنت للمركبات العضوية المتطايرة ، فإن طرق المراقبة الحالية للمركبات العضوية المتطايرة عبر الإنترنت في بلدي تشمل بشكل أساسي التحليل الطيفي وقياس الطيف الكتلي والكروماتوجرافيا وتكنولوجيا الاستشعار. التقنيات المختلفة لها مزاياها وعيوبها في مختلف المجالات وظروف الاستخدام.
(1) تقنية التحليل الطيفي
تشمل تقنيات التحليل الطيفي المستخدمة للمراقبة عبر الإنترنت للمركبات العضوية المتطايرة بشكل أساسي مطيافية امتصاص الأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه (FTIR) ، والتحليل الطيفي للامتصاص التفاضلي (DOAS) والتحليل الطيفي لامتصاص الليزر القابل للضبط (TDLAS).
تحويل فورييه الطيفي للأشعة تحت الحمراء (PFTIR) ، مسار بصري طويل مفتوح المسار البصري تحويل فورييه تكنولوجيا التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء (OP-FTIR) والمسار البصري المفتوح طويل المسار البصري مطياف الامتصاص التفاضلي فوق البنفسجي (UV-DOAS) المراقبة عبر الإنترنت بشكل أساسي من خلال فتح المسار البصري الطويل مقياس طيفي للمسار البصري (100 ~ 1000 م) لمراقبة عمود التلوث الذي يمر عبر المسار البصري. يمكن لـ OP-FTIR مراقبة الهيدروكربونات و MTBE وغيرها من المركبات العضوية المتطايرة المميزة ، UV-DOAS مناسب لمراقبة سلسلة البنزين ، الفينولات والمنتجات الكيميائية الضوئية - الأوزون ، إلخ. تكنولوجيا المراقبة الأكثر نضجًا عبر الإنترنت للانبعاثات غير المنظمة للمركبات العضوية المتطايرة عند حدود مصنع شركات البتروكيماويات هي طيف المسار البصري الطويل للمسار البصري المفتوح. يحتوي OP-FTIR و UV-DOAS على عدد كبير من التطبيقات في مراقبة انبعاثات الهيدروكربونات وسلسلة البنزين عند حدود المصنع ، ويمكن قياسهما نوعًا وكميًا. يكون وقت استجابة المراقبة للمركبات العضوية المتطايرة في العمود الملوث الذي يمر عبر المسار البصري أقصر ، وتكون نتيجة المراقبة هي متوسط تركيز المسار.
تقنية TDLAS هي طريقة تحليل طيفية بالليزر تم إنشاؤها وتطويرها باستخدام خصائص كثافة طاقة الليزر العالية وتدفق الفوتون الكبير. تتميز هذه التقنية بحساسية عالية وانتقائية جيدة وخصائص ديناميكية في الوقت الفعلي. يمكن لتقنية TDLAS مراقبة المركبات العضوية المتطايرة عند مستوى جزء في المليون أو حتى جزء في البليون خلال 1 ثانية من وقت الكشف. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام هذه التقنية في سيناريوهات قاسية مثل ارتفاع درجة الحرارة والضغط العالي والتآكل العالي. إنها التكنولوجيا المفضلة لمراقبة ملوثات المركبات العضوية المتطايرة في ظل ظروف العمل القاسية الحالية.
(2) تقنية قياس الطيف الكتلي
تُستخدم محطات المراقبة الأوتوماتيكية الثابتة أو المتنقلة عمومًا لمراقبة النقاط عبر الإنترنت للانبعاثات غير المنظمة للمركبات العضوية المتطايرة ، وتستخدم بشكل عام أدوات مراقبة الاستجابة السريعة ، مثل مقياس الطيف الكتلي لتفاعل نقل البروتون (PTR-MS) ومقياس الطيف الكتلي للتفاعل الجزيئي الأيوني (IMR-MS) ). تقوم تقنية PTR-MS بأخذ عينات مباشرة من الغلاف الجوي المراد قياسه ، وتكون سرعة القياس سريعة ؛ يؤدي نقل البروتون إلى تأين مختلف المركبات العضوية المتطايرة بهدوء إلى أيونات مفردة بدون أيونات شظية ، وهو ما يسهل التعرف عليه عن طريق قياس الطيف الكتلي ؛ القياس المطلق لا يتطلب المعايرة ؛ يمكن أن تصل حساسية الكشف إلى 20ng / m3. على الرغم من أن PTR-MS له تطبيق ناجح وإمكانات كبيرة في القياس السريع للمركبات العضوية المتطايرة ، لا تزال هناك مشاكل وقيود. السبب الرئيسي هو أن قياس الطيف الكتلي يمكنه فقط تمييز الأيونات عن طريق نسبة الكتلة النووية إلى الكتلة ، لذلك هناك تمييز بين الأيونات. صعوبات أزمرة الجزيئات العضوية. وهو مكلف ويصعب تطبيقه على نطاق واسع.
(3) تقنية الكروماتوغرافيا
تقنية الامتصاص الحراري / كروماتوغرافيا الغاز جنبًا إلى جنب مع أخذ عينات الامتزاز بالانتشار السلبي للأنبوب الممتص الصلب لمراقبة متوسط تركيز مركبات البنزين على المدى الطويل. تكلفة أخذ العينات منخفضة ، ويمكن توزيع النقاط على نطاق واسع ، ووقت أخذ العينات أطول ، وهو مناسب لمراقبة متوسط التركيز على المدى الطويل. يمكن أن تحسن مراقبة النقطة المتحركة توقيت المراقبة إلى حد معين. يمكن استخدام محلل الغاز العضوي المحمول أو المحمول (TVA) المجهز بكاشف تأين اللهب (FID) أو كاشف التأين الضوئي (PID) مباشرة في الموقع. اقرأ الكمية الإجمالية للمواد العضوية ، وقم بتثبيت أدوات مراقبة منخفضة الطاقة وسريعة الاستجابة على منصة متنقلة مثبتة على السيارة لتحقيق مراقبة حركة الهواء. تستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في الولايات المتحدة.
(4) تقنية الاستشعار
تعد المستشعرات الدقيقة غير المكلفة اتجاهًا هامًا آخر لتطوير تكنولوجيا المراقبة عبر الإنترنت. تتمتع المستشعرات الدقيقة باستهلاك منخفض للطاقة وتكاليف التشغيل والصيانة ، ويمكن نشرها بأعداد كبيرة ، ويمكن إنشاء شبكة مراقبة في الوقت الفعلي ثلاثية الأبعاد للانبعاثات غير المنظمة على أساس إنترنت الأشياء. في الوقت الحالي ، تشتمل مستشعرات مراقبة ملوثات الهواء التي تم التحقق منها على أنواع أشباه الموصلات الضوئية والكهروكيميائية والأشعة تحت الحمراء وأكسيد المعادن ، والنطاق السعري كبير ، وعمومًا لا يزيد عن 2000 دولار أمريكي ، ويمكنه مراقبة PM2.5 ، NO ، NO2 ، SO2 ، O3 ، أول أكسيد الكربون والمركبات العضوية المتطايرة ، إلخ. مستشعرات المركبات العضوية المتطايرة معقدة نسبيًا ، والحساسية ، والموثوقية ، وأنواع التحليل بحاجة إلى التحسين. على وجه الخصوص ، يمكن حاليًا مراقبة إجمالي المركبات العضوية المتطايرة فقط ، ولا يمكن مراقبة نوع واحد من المركبات العضوية المتطايرة بشكل منفصل.