环境空气气态汞连续自动监测
时间:2026-01-14
涉川
一、方案介绍
汞及其化合物是《斯德哥尔摩公约》和我国《大气污染防治法》重点管控的高毒性污染物,具有极强的生物富集性和神经毒性。燃煤电厂、有色金属冶炼、垃圾焚烧、水泥窑协同处置及化工企业是大气汞排放的主要来源,排放过程具有明显的间歇性和工况相关性,人工采样和实验室分析难以及时捕捉汞排放的真实变化情况。
本方案通过在重点区域和厂界布设在线式气态汞连续监测仪,对环境空气中的元素汞(Hg⁰)浓度进行不间断在线测量,并通过4G物联网将监测数据实时上传至云端监管平台,实现对大气汞污染的全天候感知、超标自动识别与历史可追溯,为环境执法、污染溯源和风险评估提供可靠数据基础。

二、监测目标
系统以国家环境空气汞污染控制要求和环境风险管控需求为依据,对环境空气中气态元素汞浓度进行连续自动监测,获取分钟级、小时级和日均值数据。通过对汞浓度变化趋势、峰值特征和异常波动的分析,及时发现异常排放、设备故障或工况切换引起的汞污染事件,并为污染源定位和减排评估提供量化依据。
三、需求分析
在重点排放行业和工业园区周边,汞排放具有突发性强、扩散速度快、危害范围大的特点,一旦发生异常排放,很难通过常规手段及时发现和取证。环保部门对汞等高危污染物的监管正在从“定期检测”向“连续在线监控”转型,需要具备实时性、稳定性和可追溯性的监测体系。同时,企业也需要通过在线数据掌握自身排放状况,优化工艺并降低环保风险。
四、监测方法
系统采用冷原子吸收光谱法或冷原子荧光法对环境空气中的气态元素汞进行在线测量。环境空气经采样管路进入监测仪后,汞被还原为原子态并通过光学检测模块进行定量分析。监测仪通过RS485接口将汞浓度数据发送至4G采集主机,由采集主机按照设定周期将数据主动上传至云平台。
五、应用原理
气态汞在紫外特征波长处具有强吸收或荧光响应特性,监测仪利用该光谱特征将汞浓度转换为电信号,并通过数字化处理输出高精度汞浓度值。云平台对数据进行质量控制、统计分析和异常识别,并依据环境管理目标对汞污染水平进行评价。
六、功能特点
系统支持气态汞高灵敏度连续监测、4G远程传输、自动校准与零点修正、超标与突变报警、历史数据存储与趋势分析,可对接环保部门和园区监管平台。
七、硬件清单
气态汞连续自动监测仪
RS485 4G联网采集主机
采样管路与过滤干燥单元
工业级SIM卡与云服务器
RS485 4G联网采集主机
采样管路与过滤干燥单元
工业级SIM卡与云服务器
八、硬件参数(典型)
测量范围:0~10 000 ng/m³
检测下限:≤1 ng/m³
测量精度:±10%
响应时间:≤60 s
通信接口:RS485
数据传输:4G
检测下限:≤1 ng/m³
测量精度:±10%
响应时间:≤60 s
通信接口:RS485
数据传输:4G
九、方案实现
在厂界、园区边界和敏感区域布设气态汞监测终端,通过4G采集主机接入云平台,实现区域大气汞浓度的连续在线监控。
十、数据分析
平台对汞浓度数据进行时间序列分析、峰值识别和趋势判断,用于评估排放特征和环境风险。
十一、预警决策
当汞浓度超过背景水平或出现异常快速上升时,系统自动触发预警,为应急处置和污染溯源提供依据。
十二、方案优点
实现高毒污染物实时可控、异常可发现、历史可追溯,显著提升大气环境风险防控能力。
十三、应用领域
燃煤电厂、有色金属冶炼、垃圾焚烧厂、水泥窑、化工园区及周边居民区。
十四、效益分析
通过连续监测与快速响应,降低汞污染暴露风险,提高企业合规水平和区域环境安全。
十五、国标规范
HJ 543 环境空气和废气 汞的测定 冷原子吸收法
HJ 212 污染源在线监控数据传输标准
GB 3095 环境空气质量标准(相关要求)
HJ 212 污染源在线监控数据传输标准
GB 3095 环境空气质量标准(相关要求)
十六、参考文献
《环境空气汞在线监测技术指南》
《工业源汞排放控制与监测实践》
《工业源汞排放控制与监测实践》
十七、案例分享
某垃圾焚烧园区部署气态汞连续监测系统后,成功发现焚烧炉启停期间的异常汞排放,实现工况优化并将汞浓度峰值降低超过50%。
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