Trạm giám sát chất lượng không khí

1. Trạm giám sát chất lượng không khí

Trong những năm gần đây, Việt Nam đang phải hứng chịu một số tình trạng ô nhiễm không khí tồi tệ nhất được ghi nhận.

Trước bài toán đó, một trạm đo chất lượng không khí sử dụng các thiết bị hiện đại, được giám sát hoàn toàn tự động, đưa ra được các kết quả đo chính xác thời gian thực với tất cả các tác nhân gây ô nhiễm trong thành phần không khí,…

Trạm Airpointer được công ty chúng tôi nghiên cứu và thiết kế kỹ lưỡng, phù hợp đáp ứng hết được các yêu cầu hiện nay.

2. Đặc điểm chính

Trạm Airpointer được thiết kế bao gồm một đơn vị cơ sở, modul phân tích và các modul cảm biến cho phép theo cấu hình theo yêu cầu và các ứng dụng khác nhau.

Các thông số quan trắc thành phần không khí bao gồm: các thông số khí tượng, CO, SO2, NOx, NH3, H2S, O3, bụi tổng, bụi tổng TSP, PM10, PM5, PM2,5, PM1…,VOC, HC, lưu lượng dòng xe, tiếng ồn,…

Hơn nữa, số liệu được hiển thị dưới dạng đồ thị số, trung bình phút, trung bình giờ…., đồ thị dạng hoa gió cho ta phát hiện được nguồn phát thải gây ô nhiễm, tính toán chỉ số AQI để đánh giá kịp thời mức độ ô nhiễm không khí cho các thành phố lớn, khu đô thị …

Trạm Airpointer xử lý số liệu theo trung bình 10′, 30′. 1h, ngày…, đồ thị thời gian thực, đồ thị hoa gió phân bố chất ô nhiễm, chỉ số AQI

Thân tủ được làm bằng hợp kim nhôm hai lớp, cách nhiệt và chống lại bức xạ điện từ.

Cửa có hai khóa, một ở cửa chính, một ở cửa phụ để kết nối và bảo trì làm thành một hệ thống khóa chắc chắn.

Điều hòa bên trong và hệ thống quản lý nhiệt độ tối ưu làm giảm tiêu thụ điện của trạm Airpointer. Tiêu thụ điện chỉ 500W/h – 670W/h tùy cấu hình.

Thiết bị trong trạm Airpointer được quản lý nhiệt tối ưu, nên trạm airpointer tiêu phụ ít năng lượng hơn các thiết bị giám sát thông thường.

Các modul phân tích dạng ngăn kéo nên rất dễ dàng mở rộng hệ thống cũng như khả năng bảo trì, bảo dưỡng. Cáp điện và đường ống được bảo vệ chống lại va đập cơ học và điều kiện môi trường.

Hệ thống có thể dễ dàng tích hợp và quản lý dữ liệu từ các modul phân tích trạm Airpointer cũng như các cảm biến khác của bên thứ ba.

Với tích hợp sắc ký khí, Airpoainter có thể đo BTX (Benzene / Toluene / Ethylbenzene / Xylene) mà không cần khí mang và cung cấp việc kiểm tra việc hiệu chuẩn tự động hàng ngày.

Cung cấp khí zero (zero air – khí sạch không có nồng độ ô nhiễm) để kiểm tra điểm 0 định kỳ và hiệu chuẩn.

Cung cấp khí chuẩn đi kèm đặt ngay bên trong tủ:

–  Modul phân tích O3 của trạm Airpointer: máy tạo khí ô zôn

–  Modul phân tích SO2 của trạm Airpointer: ống thẩm thấu khí

–  Modul phân tích CO của trạm Airpointer: Bình khí chuẩn CO đặt bên trong tủ

–  Modul phân tích NO/NO2/NOx của trạm Airpointer: ống thẩm thấu khí

3. Giải pháp truyền tin của trạm Airpointer

Truyền thông số liệu thông qua internet, LAN, 4G… với công nghệ điện toán đám mây

Với trạm quan trắc môi trường không khí tự động Airpointer của hãng RECORDUM khách hàng sẽ không cần phải mua phần mềm xử lý số liệu do vậy cũng không cần phải nâng cấp phần mềm nhờ áp dụng công nghệ điện toán đám mây.

Trạm quan trắc được kết nối 4G do vậy có thể hoạt động ở những nơi xa thành phố hoặc chưa có mạng internet hữu tuyến. Tại văn phòng trên máy tính của bạn chỉ cần kết nối internet, truy cập web browser để xử lý và download dữ liệu.

4. Thông số kỹ thuật trạm Airpointer

Thông số kỹ thuật của một số phiên bản thông dụng Airpointer

4.1. Modul NO/NO2/NOX

Hợp chất NO:

Phân tử ô xít ni tơ (NO) là dễ phản ứng và không ổn định. Trong không khí xung quanh, nó phản ứng với O2 tạo thành (NO2).

NO chủ yếu là một thành phần phụ không mong muốn của quá trình đốt nhiên liệu ở nhiệt độ cao.

Ô tô và nhà máy điện là hoạt động chính sinh ra NO.

Những ảnh hưởng của NO tới môi trường:

NO là nguyên nhân của vô số triệu chứng, chủ yếu là phổi những cũng có ảnh hưởng tới các bộ phận khác như gan và lá lách. Ngoài ra, NO chịu trách nhiệm chung về việc oxit hóa và thoái hóa của đất và nước.
Điều này góp phần gây ô nhiễm PM (PM2,5, PM10) quy mô lớn. Trong mùa hè, NO và HC gây ra sự hình thành của tầng ozone mặt đất và phá hủy tầng ozone.

Phương pháp đo: Quang hóa (EN14211)

NO trong mẫu khí phản ứng với O3 tạo thành NO2. Phản ứng này dẫn đến các phân tử bị kích thích điện. Những phân từ này giải phóng năng lượng vượt trội của chúng bằng cách phát ra các photon, được đo bằng ống nhân quang.

Mô-đun NOx của airpointer được trang bị một vòng lặp trễ để đo NO và NO2 từ cùng một mẫu .

Kiểm tra cung cấp khí zero và kiểm tra điểm Span

Cung cấp khí zero là một phần của thiết bị tiêu chuẩn vì vậy để có thể tiến hành kiểm tra tự động điểm 0 (ví dụ: hàng ngày).

Nguồn khí NO2 nội bộ để kiểm tra điểm span có sẵn như một dạng tùy chọn

4.2. Modul O3

Chất ô zôn (O3):

Ô zôn (O3) là một chất ăn mòn có độc tính cao và là chất gây ô nhiễm phổ biến. Ở nồng độ thấp, nó là một thành phần bình thường của không khí xung quanh.
Với nồng độ nó là một loại khí kích thích mạnh mẽ và ở mặt đất, nó ảnh hưởng đến con người và tự nhiên.

O3 được hình thành trong khí quyển bởi phản ứng của các NOx, hợp chất HC và ánh sáng mặt trời. O3 giúp bảo vệ tầng không khí trên cao (tầng bình lưu) khỏi bức xạ UV có hại.

Ở mặt đất, nồng độ O3 cao hơn chỉ hình thành bởi các chất ô nhiễm khác (hóa chất tiền chất O3 ) và ánh sáng mặt trời. NO và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi là  tiền chất chính. Hơn nữa, CH4 và CO góp phần vào sự hình thành toàn cầu của O3.

Việc phơi nắng thúc đẩy sự hình thành của O3. Do đó nồng độ O3 cao xảy ra chủ yếu vào giữa trưa và chiều. Các nguồn chính của O3 là quá trình hóa học gây ra bởi ngành công nghiệp và giao thông cũng như dòng điện của tivi, máy tính, máy photo và động cơ điện (sử dụng chổi than).

Ảnh hưởng của O3 tới môi trường:

O3 gây ra trên tất cả các bệnh đường hô hấp như hội chứng hô hấp, thay đổi chức năng phổi, tăng độ nhạy cảm hô hấp và viêm đường hô hấp. O3 cũng
phá hủy các tán lá của cây và các loại cây khác (quang hóa), do đó làm cho môi trường trở nên trầm trọng hơn.

Phương pháp đo: Hấp thụ tử ngoại (EN 14625)

Một trùm tia từ đèn UV năng lượng cao được dẫn qua một ống chứa đầy khí mẫu. Hấp thụ tác động bởi O3 được đo bằng máy dò ở cuối đường ống.

Kiểm tra cung cấp không khí và kiểm tra điểm Span

Cung cấp Zero air là một phần của thiết bị tiêu chuẩn để có thể tiến hành kiểm tra tự động điểm 0(ví dụ: hàng này).

Nguồn O3 nội bộ để kiểm tra điểm nhịp thông thường có sẵn dưới dạng tùy chọn.

4.3. Modul SO2, H2S

Hợp chất SO2:

Sun-phua Đi-ô-xít (SO2) là một loại khí độc hình thành từ axit, không màu, có mùi hôi và độc hại.

SO2 chủ yếu đến từ đốt than và dầu nhiên liệu nặng. Các nguồn chính là các hệ thống nung trong ngành năng lượng, trong công nghiệp và các hệ thống sưởi quy mô nhỏ sử dụng dầu chứa lưu huỳnh và than chất lượng kém.

Ảnh hưởng của SO2 tới môi trường:

SO2 có thể khiến con người bị đau đầu, buồn nôn, giảm thể tích khí phổi, tăng việc cản khí và các triệu chứng như khò khè, tức ngực và khó thở.

SO2 là một trong những tiền chất của việc mưa axit làm tổn hại cá hệ thống sinh học như rừng và hồ  cũng như là tăng tốc độ ăn mòn của các tòa nhà và di tích. SO2 có thể làm giảm tầm nhìn như là một phần của khói bụi.

Hơn nữa, hạt sun phát làm tăng ô nhiễm PM (PM2.5, PM10).

Phương pháp đo: Quang phổ huỳnh quang tử ngoại (EN14212)

Mẫu khí được thắp sáng bằng đèn UV, khiến phân tử SO2 hấp thụ năng lượng.  Năng lượng bị hấp thụ được phát ra dưới dạng xung ánh sáng (photon) được đo bằng thiết bị nhân quang học.

Kiểm tra cung cấp khí zero và kiểm tra điểm Span

Cung cấp khí zero là một phần của thiết bị tiêu chuẩn vì vậy để có thể tiến hành kiểm tra tự động điểm 0 (ví dụ: hàng ngày).

Nguồn tạo SO2 nội bộ để kiểm tra điểm span thông thường có sẵn dưới dạng tùy chọn.

Hợp chất H2S:

Hi-đrô su-phua (H2S) là một loại khí độc hại cao và ăn mòn.

H2S là một loại khí từ quá trình khử trùng sinh học và suy thoái sinh học. Các nguồn chính là nhà máy lọc dầu, lò nung, công nghiệp giấy và bột giấy, khí đốt,
nhà máy luyện cốc, nhà máy may và nhà máy khí sinh học.

Ảnh hưởng của H2S tới môi trường:

H2S phá hủy cơ thể và làm tê liệt sự vận chuyển oxi trong máu. Khi tiếp xúc với màng nhầy, nó chuyển thành dạng Sun phua kiềm và gây kích thích cho mắt,
mũi, họng và phổi. Nó có tính axit để trở thành một khí ăn mòn và có thể ảnh hưởng tới các phân tử điện.

Phương pháp đo: chuyển đổi nhiệt tới SO2

SO2 được lọc từ mẫu khí đo. H2S được chuyển đổi nhiệt thành SO2 và được đo bởi phương pháp huỳnh quang tử ngoại. Được trang bị một mô-đun H2S
airpointer chỉ đo được H2S hoặc SO2. Nếu đo cả hai sẽ có một bộ chuyển đổi sau tối thiểu 5 phút.

Kiểm tra cung cấp khí zero và kiểm tra điểm Span

Cung cấp khí zero là một phần của thiết bị tiêu chuẩn vì vậy để có thể tiến hành kiểm tra tự động điểm 0 (ví dụ: hàng ngày).

Nguồn tạo H2S nội bộ để kiểm tra điểm span thông thường có sẵn dưới dạng tùy chọn.

4.4. Modul CO

Hợp chất CO:

Cac-bon mô-nô-xít (CO) là một chất khí cực độc do đốt cháy không hoàn toàn của các sản phẩm từ Các bon.

CO chủ yếu là một sản phẩm của đốt cháy không hoàn toàn nhiên liệu và phi nhiên liệu. Các nguồn chính là giao thông, công nghiệp và khói thuốc trong nhà.

Ảnh hưởng của CO tới môi trường?

CO vì là chất ô nhiễm đặc biệt bởi vì nó ảnh hưởng xấu đên sức khỏe con người. Hơn nữa, CO đóng vai trò quan trong trong quá trình quang hóa của tầng O3
trên trái đất. Một nồng độ nhất định có thể giảm lượng Oxy nhận được từ não của một người. Con người có thể chết hoặc bị tổn thương não vĩnh viễn do thiếu
oxy. CO có thể góp phần vào nóng lên toàn cầu.

Phương pháp đo: tương quan bộ lọc khí NDIR (EN14626)

Một trùm tia hồng ngoại được dẫn qua một buồng chứa đầy khí mẫu.

CO hấp thụ ánh sáng này. Một máy dò quang học đo sự suy giảm.

Kiểm tra bộ lọc CO và kiểm tra điểm Span

Một máy lọc hơi đốt CO (xúc tác chuyển đổi) loại bỏ khí CO từ mẫu, vì vậy việc kiểm tra điểm không được thực hiện tự động (ví dụ: hàng ngày).

Nguồn khí CO nội bộ để kiểm tra điểm span thông thường có sẵn dưới dạng tùy chọn.

4.5. Modul BTX

Hợp chất BTX:

Ben-zen là một hi-đrô các-bon thơm, không màu, rất dễ cháy và dễ bay hơi. Ben-zen được tìm thấy trong không khí xung quanh là kết quả của việc đốt nhiên liệu như than, dầu, gỗ.

Tô-lu-en còn được gọi là Mê-tyn ben-zen, là một chất lỏng trong suốt, không tan trong nước với mùi đặc trưng của sự pha loãng sơn. Nó là một hiđro các bon thơm  trong được sử dụng một cách rộng rãi trong công nghiệp và làm dung môi.

Ê tin ben zen là một hợp chất hữu cơ, nó là một chất lỏng không màu, rất dễ cháy, có mùi tương tự xăng. Hi-đrô các-bon thơm đơn vòng này rất quan trọng
trong công nghiệp hóa dầu với vai trò làm chất trung gian cho polystyren, tiền chất của nhựa.

Xylene là thuật ngữ được sử dụng là đồng phân của Đi-mê-tyn ben-zen, m-xylene, p-xylene và o-xylene. Xy lenes được sản xuất chính từ phần chất thơm của BTX (ben-zen, tô-lu-en, và xy-len).

Ảnh hưởng của BTX tới môi trường:

Bên cạnh tính gây ung thư của Ben-zen, còn gây độc cho gan, biến đổi gen là  những rủi do cho sức khỏe con người từ Ben-zen.

Cung cấp Zero air và điểm kiểm tra span

Zero air  được cung cấp và được kiểm tra tại điểm span đều đặn là một phầm của nguyên tắc được thực hiện trong khi kiểm ra điểm Zero và điểm có thể được tự hiện từ động hằng ngày.

4.6. Modul PM10, MP2,5

Khái niệm PM:

PM10 và PM2,5 không phải là một thành phần đơn nhưng là tổng nồng độ của tất cả các hạt không khí xung quanh có đường kính nhỏ hơn 10 μm (PM10) hoặc 2,5 μm (PM2,5).

Ngưỡng của những chất gây ô nhiễm này là việc thường xuyên bị vượt quá, đặc biệt là tại những khu vực ô nhiễm không khí từ phương tiện giao thông mạnh. Điểm này dẫn đến nhận thức của cộng đồng tăng lên về vấn đề PM.

PM đến từ các hạt thải diesel, sự hao mòn của lốp xe, bụi của phanh xe, bụi đường bị xoáy lên do giao thông, đốt nhiên  iệu trong sinh hoạt và khí thải công nghiệp

Ảnh hưởng của PM tới môi trường:

PM2,5 và PM10 có ảnh hưởng ngắn hạn tới hệ thống tim mạch. Bằng chứng về mối quan hệ trực tiếp số lần đau tim và nồng độ PM đã được chứng minh.

Cho ví dụ, ảnh hưởng lâu dài của ô nhiễm PM là khả năng mang và dữ lại chất độc trong hệ hô hấp. Các hạt bụi trong phổi và phế quản làm suy giảm hệ miễn dịch

Phương pháp: Nephelometry

Mô-đun PM của airpointer dùng nephelometry, phương pháp đo quang đã được chứng minh. Bộ sấy mẫu giảm thiểu ảnh hưởng của độ ẩm. Mô-đun sử dụng quang kế tán ánh sáng với đèn LED có bước sóng gần IR, máy dò Silicon lai preamplier
và đầu dò tham chiếu.

Quang kế tán ánh sáng là sự tập trung vào tỉ lệ PM.

Sự lựa chọn kích thước

Đầu lấy mẫu TSP là một phần của thiết bị tiêu chuẩn thuộc mô-đun PM. Dễ dàng  Thay đổi một cách tùy chọn các giá trị kích thước đầu vào để đo PM10 hoặc PM2.5.

Phương pháp: phổ kế Laser

Đếm số hạt được chuyển đổi hàng loạt Cung cấp dữ liệu lên đến năm phạm vi khối lượng đồng thười trong 1 phút. Phân số khối lượng đo được: TSP, PM10, PM4, PM2,5, PM1.

Tập trung vào: đồng thời lên tới 8 lớp (10μm, 7μm, 4μm, 2.5μm, 1μm, 0.7μm, 0.5μm, 0.3μm)

Trạm Airpointer PM (HC)

Airpointer PM (HC) có thể trang bị máy phân tích PM đã được kiểm duyệt. hơn nữa, bạn có thể kết nối với một máy phân tích PM ngoài bằng cách sử dụng các giao diện có sẵn. Do đó bạn có thể bằng cách sử dụng lợi thế đặc biệt của airpointer với việc ghi dữ liệu và truyền dữ liệu đo PM.

Phương pháp đo: Quang kế tán ánh sáng laser của trạm Airpointer

Có khả năng đo đồng thời giá trị PM10 và PM2,5 trong một thời gian thực, và tuân thủ các quy định của Châu Âu và tiêu chuẩn USEPA. Với hơn 30 năm kinh nghiệm trong việc sản xuất quang phổ aerosol được phản ánh trong ô đo tán sáng và đầu ra điện từ của nó cho mọi kích thước hạt.

Loại được chấp nhận PM10 and PM2,5 (Thermo 5030 SHARP, Met One BAM1020 và EDM 180C).