环境空气氨(NH₃)、硫化氢(H₂S)连续自动监
时间:2026-01-14
涉川
一、方案介绍
本方案旨在构建针对环境空气中氨(NH₃)及硫化氢(H₂S)气态污染物的连续自动监测系统,通过固定式监测站、移动式终端与数据平台联动,实现重点区域大气恶臭污染的实时监控、风险识别与管理决策支撑。氨气及硫化氢均属于高刺激性、强腐蚀性气体,具有低阈值、高挥发性和传播速度快等特点,可引发周边居民健康风险和环境投诉。本方案通过自动取样、气体分析、数据换算和异常预警,将恶臭控制从“处理结果监管”转变为“过程动态管理”,为政府生态治理、企业源头削减及公众健康保护提供数据依据。
本方案旨在构建针对环境空气中氨(NH₃)及硫化氢(H₂S)气态污染物的连续自动监测系统,通过固定式监测站、移动式终端与数据平台联动,实现重点区域大气恶臭污染的实时监控、风险识别与管理决策支撑。氨气及硫化氢均属于高刺激性、强腐蚀性气体,具有低阈值、高挥发性和传播速度快等特点,可引发周边居民健康风险和环境投诉。本方案通过自动取样、气体分析、数据换算和异常预警,将恶臭控制从“处理结果监管”转变为“过程动态管理”,为政府生态治理、企业源头削减及公众健康保护提供数据依据。

二、监测目标
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实现氨与硫化氢浓度的24小时连续在线监测;
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捕捉短时排放峰值与异味扰动事件,形成趋势观测;
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支撑区域污染贡献分析,识别可能的排放源与扩散方向;
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提供实时报警与多级风险提示机制;
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为环境投诉响应、污染治理评估和执法提供可追溯数据依据。
三、需求分析
随着城市管理水平提升和公众环境权益意识增强,大气恶臭问题成为生态治理的重要指向。污水处理厂、畜禽养殖场、垃圾填埋与焚烧设施、工业园区排口均可能存在氨、硫化氢排放。传统嗅辨法间断采样不具备连续性,难捕捉污染瞬时爆发,投诉与执法之间常存信息缺口。因此,需要构建长期、稳定、可采信的自动监测体系,提升源头治理能力,实现区域网格化监管。
随着城市管理水平提升和公众环境权益意识增强,大气恶臭问题成为生态治理的重要指向。污水处理厂、畜禽养殖场、垃圾填埋与焚烧设施、工业园区排口均可能存在氨、硫化氢排放。传统嗅辨法间断采样不具备连续性,难捕捉污染瞬时爆发,投诉与执法之间常存信息缺口。因此,需要构建长期、稳定、可采信的自动监测体系,提升源头治理能力,实现区域网格化监管。
四、监测方法
系统采用自动采样与实时分析结合的模式,包括:
• 连续采样系统:采用滤除湿度与颗粒物的预处理;
• 分析仪表:氨可采用光离子化(PID)、电化学分析或比色法;硫化氢通常采用电化学或紫外吸收法;
• 辅助参数监测:温湿度、风速风向用于解析扩散规律;
• 平台融合:数据通过无线或光纤传输至云平台,形成空间分布地图与趋势图。
可采用固定站监测+车载或便携式移动设备补充差异区域。
系统采用自动采样与实时分析结合的模式,包括:
• 连续采样系统:采用滤除湿度与颗粒物的预处理;
• 分析仪表:氨可采用光离子化(PID)、电化学分析或比色法;硫化氢通常采用电化学或紫外吸收法;
• 辅助参数监测:温湿度、风速风向用于解析扩散规律;
• 平台融合:数据通过无线或光纤传输至云平台,形成空间分布地图与趋势图。
可采用固定站监测+车载或便携式移动设备补充差异区域。
五、应用原理
氨与硫化氢检测基于不同传感技术:
• 电化学传感器通过气体扩散进入反应电池产生电荷变化实现检测;
• 比色吸光采用特征波长吸收强度变化关联浓度;
• PID用于对总挥发性组分进行定量;
• 风廓线结合扩散模型可识别污染羽流方向和可能排放点。
数据经标定后转换为质量浓度,符合空气环境监测数据标准体系。
氨与硫化氢检测基于不同传感技术:
• 电化学传感器通过气体扩散进入反应电池产生电荷变化实现检测;
• 比色吸光采用特征波长吸收强度变化关联浓度;
• PID用于对总挥发性组分进行定量;
• 风廓线结合扩散模型可识别污染羽流方向和可能排放点。
数据经标定后转换为质量浓度,符合空气环境监测数据标准体系。
六、功能特点
系统具备长期在线、无人值守运行能力,支持数据自动采集、校准、异常自检、质控记录、多协议(包括 HJ 212-2025)上传。具备分级报警机制、GIS地图展示、关联气象风场分析、移动终端查询和多站点协同溯源能力。平台可接入第三方投诉系统,形成“监测—预警—处置—反馈”闭环。
系统具备长期在线、无人值守运行能力,支持数据自动采集、校准、异常自检、质控记录、多协议(包括 HJ 212-2025)上传。具备分级报警机制、GIS地图展示、关联气象风场分析、移动终端查询和多站点协同溯源能力。平台可接入第三方投诉系统,形成“监测—预警—处置—反馈”闭环。
七、硬件清单
• NH₃在线分析仪(电化学/PID/比色连续监测)
• H₂S在线分析仪(电化学或UV吸收)
• 多参数气象站(风速风向温湿度气压)
• 空气自动采样泵与预处理系统
• 数据采集终端 RTU/工业控制器
• 通信模块(4G/5G/NB-IoT/光纤)
• 户外柜体及UPS供电系统
• 可选:移动便携式监测单元、车载巡测系统
• NH₃在线分析仪(电化学/PID/比色连续监测)
• H₂S在线分析仪(电化学或UV吸收)
• 多参数气象站(风速风向温湿度气压)
• 空气自动采样泵与预处理系统
• 数据采集终端 RTU/工业控制器
• 通信模块(4G/5G/NB-IoT/光纤)
• 户外柜体及UPS供电系统
• 可选:移动便携式监测单元、车载巡测系统
八、硬件参数(示例)
• NH₃:0–20ppm(扩展0–100ppm),精度±2%
• H₂S:0–20ppm(扩展0–100ppm),精度±2%
• 温度测量:-40–+60°C,误差±0.5°C
• 风速测量:0–60m/s,误差≤±0.5m/s
• 通信实时性:采样周期1–60秒可设定
设备具备IP65防护、防酸腐蚀能力,可配置加热除湿或冲洗系统保证传感器稳定性。
• NH₃:0–20ppm(扩展0–100ppm),精度±2%
• H₂S:0–20ppm(扩展0–100ppm),精度±2%
• 温度测量:-40–+60°C,误差±0.5°C
• 风速测量:0–60m/s,误差≤±0.5m/s
• 通信实时性:采样周期1–60秒可设定
设备具备IP65防护、防酸腐蚀能力,可配置加热除湿或冲洗系统保证传感器稳定性。
九、方案实现
实施路径包括:站点选址(下风向、敏感点、污染源周界)、采样口施工、设备安装、标定与联网调试。系统上线后,由采集终端执行数据解析、缓存与上传。平台聚合多站点数据构建空气质量态势图,关联风场模型识别排放源区域,对异常值进行自动标注并触发预警策略。
实施路径包括:站点选址(下风向、敏感点、污染源周界)、采样口施工、设备安装、标定与联网调试。系统上线后,由采集终端执行数据解析、缓存与上传。平台聚合多站点数据构建空气质量态势图,关联风场模型识别排放源区域,对异常值进行自动标注并触发预警策略。
十、数据分析
平台支持时序变化分析、峰值捕获、污染事件识别、昼夜与工作周期规律分析、概率羽流方向判断。多点网络可执行差分法推断源强、风廓线反推溯源路径;可叠加行业企业排放台账,实现排放行为与环境数据交叉验证。
平台支持时序变化分析、峰值捕获、污染事件识别、昼夜与工作周期规律分析、概率羽流方向判断。多点网络可执行差分法推断源强、风廓线反推溯源路径;可叠加行业企业排放台账,实现排放行为与环境数据交叉验证。
十一、预警决策
系统采用三级预警体系:
• 提醒报警:接近风险阈值
• 预警报警:疑似排放异常,建议现场核查
• 高危报警:浓度显著超过限值,可触发应急措施
系统支持推送执法终端、值班室与企业负责人,并可生成应急处置建议,比如加强除臭负压系统、调节曝气池运行、封闭料仓、增加喷淋等。
系统采用三级预警体系:
• 提醒报警:接近风险阈值
• 预警报警:疑似排放异常,建议现场核查
• 高危报警:浓度显著超过限值,可触发应急措施
系统支持推送执法终端、值班室与企业负责人,并可生成应急处置建议,比如加强除臭负压系统、调节曝气池运行、封闭料仓、增加喷淋等。
十二、方案优点
相比传统人工采样与嗅辨,本方案具备实时性、连续性、高时间分辨率和客观定量优势,显著提升恶臭治理能力。系统可跨区域联网,形成网格感知,有效减少居民投诉响应时间,提高政府公信力,推动企业主动减排。
相比传统人工采样与嗅辨,本方案具备实时性、连续性、高时间分辨率和客观定量优势,显著提升恶臭治理能力。系统可跨区域联网,形成网格感知,有效减少居民投诉响应时间,提高政府公信力,推动企业主动减排。
十三、应用领域
• 垃圾填埋场及渗滤液处理区
• 生活垃圾焚烧厂卸料大厅及灰渣区
• 污水处理厂格栅、脱水与曝气池
• 畜禽养殖与粪污处理场
• 工业园区涉氮涉硫工艺排口
• 化工、医药、涂料和造纸企业周界环境监测
• 垃圾填埋场及渗滤液处理区
• 生活垃圾焚烧厂卸料大厅及灰渣区
• 污水处理厂格栅、脱水与曝气池
• 畜禽养殖与粪污处理场
• 工业园区涉氮涉硫工艺排口
• 化工、医药、涂料和造纸企业周界环境监测
十四、效益分析
系统部署可降低环境信访压力,提升排放源管理能力,减少臭气扰民纠纷;长期数据沉淀可指导设备升级与运行调度,最终提升区域环境质量水平,并支持生态治理政策评估。
系统部署可降低环境信访压力,提升排放源管理能力,减少臭气扰民纠纷;长期数据沉淀可指导设备升级与运行调度,最终提升区域环境质量水平,并支持生态治理政策评估。
十五、国标规范
参照以下技术标准实施:
• GB 3095 环境空气质量标准
• HJ 193 恶臭污染物排放标准
• HJ 212-2025污染源在线监测数据传输标准
• 《恶臭污染控制技术指南》
• 地方恶臭控制与厂界监控相关规范
参照以下技术标准实施:
• GB 3095 环境空气质量标准
• HJ 193 恶臭污染物排放标准
• HJ 212-2025污染源在线监测数据传输标准
• 《恶臭污染控制技术指南》
• 地方恶臭控制与厂界监控相关规范
十六、参考文献
生态环境部恶臭治理指导丛书,气体监测技术发展白皮书,PID与电化学传感技术操作指南,国内外恶臭防治典型案例。
生态环境部恶臭治理指导丛书,气体监测技术发展白皮书,PID与电化学传感技术操作指南,国内外恶臭防治典型案例。
十七、案例分享
某省会城市污水处理厂及垃圾焚烧园区部署NH₃/H₂S连续监测网格系统,结合风场数据实现异味事件自动识别并提前预警,恶臭投诉同比下降72%,厂区运营调整效率大幅提升,成为地方治理示范区。
某省会城市污水处理厂及垃圾焚烧园区部署NH₃/H₂S连续监测网格系统,结合风场数据实现异味事件自动识别并提前预警,恶臭投诉同比下降72%,厂区运营调整效率大幅提升,成为地方治理示范区。
