一种水源中挥发性有机污染物的监控系统

暂无

一种水源中挥发性有机污染物的监控系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种监控系统，尤其涉及一种水源中挥发性有机污染物的监控系统。\n背景技术\n[0002] 近年来我国重大环境污染事件频繁发生，对生态环境、人民健康及社会安全产生严重影响。从我国当前重大环境污染事件发生的实际状况出发，结合国际环境科学技术发展前沿，研究开发适合我国国情的重大环境污染事件应急技术系统，是提升我国环境保护技术水平，推进环境友好型社会建设的迫切要求。\n[0003] 其中，“风险源监控”主要针对历次重大环境污染事件中的典型污染物，选择满足监控指标的在线监测设备，集成在线监测、数据处理与传输技术，构建重点风险源动态监控平台，开展不同规模的监测监控示范。\n[0004] 随着人类生产和使用化学品的种类、数量不断增加，大量有毒有机污染物进入水环境，其潜在的健康和生态风险已经成为人们关注的焦点。挥发性有机物(volatile organic compounds，VOCs)被世界卫生组织定义为沸点在50～260℃、室温下饱和蒸气压＞133.322Pa的易挥发性化合物。其主要成分为脂肪烃、芳香烃、卤代烃、氧烃、氮烃、硫烃和一些醛、酮、醚、酯类化合物，部分已被列为致癌物(如苯和氯乙烯)。\n[0005] VOCs是石油、化工、制药、印刷、建材、喷涂等企业经常使用和排放的物质。特别要强调的是，许多VOCs有易燃易爆特性，相关企业在这些物质的储存、生产和运输环节若存在安全管理隐患，极易酿成重大环境污染事故。最典型的例子就是2005年底的松花江水污染事件，中石油吉化公司双苯厂苯胺车间发生爆炸事故，总计约100t的苯、苯胺和硝基苯随消防水进入松花江，造成下游哈尔滨市停水4天，中俄两国沿江数百万居民面临空前的饮用水危机。\n发明内容\n[0006] 针对上述情况，本发明设计开发了一种水源中挥发性有机污染物的监控系统，以及时发现各地水源中污染物的变化趋势，及时发现污染源、污染状况，甚至做出污染预警。\n[0007] 为此，本发明公开了一种水源中挥发性有机污染物的监控系统，包括：水样采集装置，其与所述水源连接，用于间歇性地从水源中采集水样；地理信息确定装置，其与所述水样采集装置相连，用于测定所述水样采集装置在进行水样采集操作时，所处的地理位置信息；吹扫捕集装置，其与所述水样采集装置连接，用于对采集到的水样进行吹扫，并捕集其中的挥发性有机污染物气体；浓缩装置，其与所述吹扫捕集装置连接，用于对捕集到的挥发性有机污染物气体进行浓缩；气相色谱-质谱-FID-ECD联用仪，其与所述吹扫捕集装置连接，用于接收浓缩后的挥发性有机污染物气体，并对浓缩后的挥发性有机污染物气体进行定性和定量检测；存储器，其中存储有挥发性有机污染物的安全数值范围，以及存储有各地理位置采集到的水样中的挥发性有机污染物的检测历史数据；控制器，其与所述水样采集装置、气相色谱-质谱-FID-ECD联用仪和存储器连接，用于设定水样采集装置的采集频率，以及用于将气相色谱-质谱-FID-ECD联用仪检测的挥发性有机污染物气体的数据与存储器中的安全数值范围进行比较，并且根据比较结果，调整水样采集装置在不同地理位置的采集频率；风险地图绘制模块，其与所述存储器、以及与所述控制器连接，用于根据所述存储器中存储的各地理位置采集到的水样中的挥发性有机污染物的检测历史数据，在控制器的控制下，绘制各地理位置的水源中的挥发性有机污染物的检测结果风险地图；趋势预测模块，其与所述风险地图绘制模块相连，用于根据绘制出的风险地图，预测各地理位置的水源中的挥发性有机污染物的变化趋势，并生成预测报告；传递模块，其与所述趋势预测模块相连，用于将预测报告传递給监控中心。\n[0008] 优选的是，所述的水源中挥发性有机污染物的监控系统中，还包括：批复模块，其设置在所述监控中心中，用于对接收到的预测报告进行批复。\n[0009] 优选的是，所述的水源中挥发性有机污染物的监控系统中，还包括：提醒模块，其设置在所述监控中心中，用于在监控中心接收到预测报告，而未做出批复之后的一定时间内，提醒监控中心进行批复。\n[0010] 优选的是，所述的水源中挥发性有机污染物的监控系统中，还包括：分配模块，其设置在所述监控中心中，用于在监控中心接收到预测报告后，根据预测报告中的关键信息，指定存储在监控中心服务器中的一类专家群组提供批复。\n[0011] 优选的是，所述的水源中挥发性有机污染物的监控系统中，所述关键信息为关键词。\n[0012] 优选的是，所述的水源中挥发性有机污染物的监控系统中，所述关键信息为所述趋势预测模块在生成预测报告的过程中，根据设定的规则所标记的特殊符号。\n[0013] 优选的是，所述的水源中挥发性有机污染物的监控系统中，所述设定的规则为根据不同地理位置的不同状态的水源选用不同类的专家群组。\n[0014] 优选的是，所述的水源中挥发性有机污染物的监控系统中，所述不同状态的水源包括固定水源、流动水源、敏感处水源和/或普通处水源。\n[0015] 优选的是，所述的水源中挥发性有机污染物的监控系统中，所述控制器为控制计算机。\n[0016] 优选的是，所述的水源中挥发性有机污染物的监控系统中，所述浓缩装置为蒸馏浓缩器。\n[0017] 优选的是，所述的水源中挥发性有机污染物的监控系统中，所述传递模块为无线信号传递装置。\n具体实施方式\n[0018] 下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。\n[0019] 本发明提供一种水源中挥发性有机污染物的监控系统，包括：水样采集装置，其与所述水源连接，用于间歇性地从水源中采集水样；地理信息确定装置，其与所述水样采集装置相连，用于测定所述水样采集装置在进行水样采集操作时，所处的地理位置信息；吹扫捕集装置，其与所述水样采集装置连接，用于对采集到的水样进行吹扫，并捕集其中的挥发性有机污染物气体；浓缩装置，其与所述吹扫捕集装置连接，用于对捕集到的挥发性有机污染物气体进行浓缩；气相色谱-质谱-FID-ECD联用仪，其与所述吹扫捕集装置连接，用于接收浓缩后的挥发性有机污染物气体，并对浓缩后的挥发性有机污染物气体进行定性和定量检测。\n[0020] 上述内容是对水样的采集和对水样中挥发性有机污染物的测量。将水样的采集与地理信息确定结合在一起，有利于实现采集结果和检测结果的自动分析。而且通过地理信息与水源在该地理位置的实际状况的预先调查数据，在确定了所取水样的地理信息的情况下，就可以确定此处水源的状态，例如，此处的水源为流动式的水源，例如河流，还是稳定式的水源，例如池塘、流动缓慢的水库；又例如，此处的水源为敏感的水源，例如饮用水源、地下水源，还是非敏感的普通水源，例如普通的河流。那么根据不同的种类的水源，会有不同的污染物标准参数范围，会有不同的对应专家库等等。\n[0021] 存储器，其中存储有挥发性有机污染物的安全数值范围，以及存储有各地理位置采集到的水样中的挥发性有机污染物的检测历史数据；控制器，其与所述水样采集装置、气相色谱-质谱-FID-ECD联用仪和存储器连接，用于设定水样采集装置的采集频率，以及用于将气相色谱-质谱-FID-ECD联用仪检测的挥发性有机污染物气体的数据与存储器中的安全数值范围进行比较，并且根据比较结果，调整水样采集装置在不同地理位置的采集频率；风险地图绘制模块，其与所述存储器、以及与所述控制器连接，用于根据所述存储器中存储的各地理位置采集到的水样中的挥发性有机污染物的检测历史数据，在控制器的控制下，绘制各地理位置的水源中的挥发性有机污染物的检测结果风险地图；趋势预测模块，其与所述风险地图绘制模块相连，用于根据绘制出的风险地图，预测各地理位置的水源中的挥发性有机污染物的变化趋势，并生成预测报告；传递模块，其与所述趋势预测模块相连，用于将预测报告传递給监控中心。\n[0022] 上述内容是对污染物检测和预警控制过程进行的说明。控制器根据污染物的检测数据调整不同位置的水样采集装置的采集频率，对于检测数据邻近高危值的，提高采集频率，对于检测数据远离高危值的，降低采集频率，也就是说，采集频率与检测到的污染物的含量成反比，与检测到的污染物的危害程度成反比。对污染物的定性检测主要是指检测污染物的危害程度，而定量检测主要是指检测污染物的含量。风险地图绘制模块可以通过考虑污染物降解的瞬时点源一维排放模型，来分析污染物的变化趋势，这种变化趋势不仅仅是某个地理位置单独的纵向历史检测数据变化趋势，还包括各个地理位置之间横向变化趋势，例如，对于河流的上游和下游之间不同地理位置的检测数据的比较，根据数据的变化，分析出污染源的可能位置，以及可能的发展趋势。\n[0023] 所述的水源中挥发性有机污染物的监控系统中，还包括：批复模块，其设置在所述监控中心中，用于对接收到的预测报告进行批复。批复模块是由人工进行批复，例如，由专家进行批复，批复的目的是确保责任人了解到实际情况，这样就有可能根据专业知识进行判断和处理。\n[0024] 所述的水源中挥发性有机污染物的监控系统中，还包括：提醒模块，其设置在所述监控中心中，用于在监控中心接收到专家群组。所述关键信息也可以为所述趋势预测模块在生成预测报告的过程中，根据设定的规则所标记的特殊符号。而所述设定的规则可以为根据不同地理位置的不同状态的水源选用不同类的专家群组。所述不同状态的水源包括固定水源、流动水源、敏感处水源和/或普通处水源。预测报告，而未做出批复之后的一定时