Systemy monitorowania środowiska wykorzystują różne technologie i instrumenty do pomiaru substancji zanieczyszczających i cząstek stałych w powietrzu. Pomiary te mają kluczowe znaczenie dla oceny jakości powietrza, zrozumienia wpływu na środowisko i wdrożenia środków kontroli zanieczyszczeń. Oto typowe metody stosowane w systemach monitorowania środowiska do pomiaru substancji zanieczyszczających powietrze i cząstek stałych:

Monitory cząstek stałych (PM):

Monitory cząstek stałych to specjalistyczne przyrządy mierzące stężenie cząstek unoszących się w powietrzu w różnych zakresach wielkości. PM dzieli się na kategorie na podstawie wielkości cząstek, zazwyczaj jako PM10 (cząstki o średnicy 10 mikrometrów lub mniejszej) i PM2,5 (cząstki o średnicy 2,5 mikrometra lub mniejszej).

Techniki pomiaru cząstek stałych obejmują:

Monitory tłumienia beta (BAM): Mierzy masę cząstek stałych poprzez wykrywanie tłumienia cząstek beta przechodzących przez filtr.

Metoda grawimetryczna: Ważenie masy cząstek zebranych na filtrze.

Przyrządy do rozpraszania światła: Użyj wiązek laserowych do pomiaru rozpraszania światła przez cząstki zawieszone w powietrzu.

Detektory fotojonizacyjne (PID):

PID mierzą lotne związki organiczne (LZO) w powietrzu. Jeśli obecne są LZO, mogą one reagować ze światłem ultrafioletowym (UV), powodując jonizację, którą można wykryć i określić ilościowo.

Analizatory chemiluminescencji:

Analizatory chemiluminescencyjne służą do pomiaru tlenków azotu (NOx), w tym podtlenku azotu (NO) i dwutlenku azotu (NO2). Zasada działania polega na reakcji tlenków azotu z ozonem, w wyniku której powstaje światło chemiluminescencyjne.

Detektory płomieniowo-jonizacyjne (FID):

FID służy do pomiaru węglowodorów w powietrzu. Kiedy węglowodory spalają się w płomieniu wodorowym, następuje jonizacja, a powstały prąd jest mierzony i korelowany ze stężeniem węglowodorów.

Chromatografia jonowa:

Chromatografię jonową stosuje się do analizy jonów w powietrzu, w tym anionów (np. Siarczanów, azotanów) i kationów. Dostarcza szczegółowych informacji na temat składu cząstek atmosferycznych.

Spektrometria mas:

Techniki spektrometrii mas, takie jak kwadrupolowa spektrometria masowa lub spektrometria masowa czasu przelotu, mogą być stosowane do analizy różnych substancji zanieczyszczających powietrze, zapewniając wysoką czułość i swoistość.

TDLAS (spektroskopia absorpcyjna z przestrajalnym laserem diodowym):

TDLAS służy do pomiaru określonych gazów, takich jak metan (CH4) lub amoniak (NH3), poprzez analizę absorpcji światła lasera przez gaz docelowy.

Teledetekcja:

Technologie teledetekcji, w tym instrumenty satelitarne i naziemny LIDAR (wykrywanie i określanie zasięgu światła), są wykorzystywane do oceny jakości powietrza na szerszą skalę. Technologie te dostarczają informacji przestrzennych i czasowych o substancjach zanieczyszczających atmosferę.

Sieci monitorowania w czasie rzeczywistym:

Sieci monitorowania w czasie rzeczywistym składają się z sieci czujników rozmieszczonych strategicznie na danym obszarze w celu dostarczania ciągłych danych w czasie rzeczywistym na temat jakości powietrza. Sieci te często wykorzystują kombinację wyżej wymienionych instrumentów do jednoczesnego monitorowania różnych substancji zanieczyszczających.