專利名稱：一種水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，尤其涉及一種水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來我國重大環(huán)境污染事件頻繁發(fā)生，對生態(tài)環(huán)境、人民健康及社會安全產(chǎn)生嚴重影響。從我國當前重大環(huán)境污染事件發(fā)生的實際狀況出發(fā)，結(jié)合國際環(huán)境科學技術(shù)發(fā)展前沿，研究開發(fā)適合我國國情的重大環(huán)境污染事件應(yīng)急技術(shù)系統(tǒng)，是提升我國環(huán)境保護技術(shù)水平，推進環(huán)境友好型社會建設(shè)的迫切要求。其中，“風險源監(jiān)控”主要針對歷次重大環(huán)境污染事件中的典型污染物，選擇滿足監(jiān)控指標的在線監(jiān)測設(shè)備，集成在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理與傳輸技術(shù)，構(gòu)建重點風險源動態(tài)監(jiān)控平臺，開展不同規(guī)模的監(jiān)測監(jiān)控示范。隨著人類生產(chǎn)和使用化學品的種類、數(shù)量不斷增加，大量有毒有機污染物進入水環(huán)境，其潛在的健康和生態(tài)風險已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點。揮發(fā)性有機物(volatile organic compounds, VOCs)被世界衛(wèi)生組織定義為沸點在50 、室溫下飽和蒸氣壓 > 133.322Pa的易揮發(fā)性化合物。其主要成分為脂肪烴、芳香烴、鹵代烴、氧烴、氮烴、硫烴和一些醛、酮、醚、酯類化合物，部分已被列為致癌物(如苯和氯乙烯)。VOCs是石油、化工、制藥、印刷、建材、噴涂等企業(yè)經(jīng)常使用和排放的物質(zhì)。特別要強調(diào)的是，許多VOCs有易燃易爆特性，相關(guān)企業(yè)在這些物質(zhì)的儲存、生產(chǎn)和運輸環(huán)節(jié)若存在安全管理隱患，極易釀成重大環(huán)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，中石油吉化公司雙苯廠苯胺車間發(fā)生爆炸事故，總計約IOOt的苯、苯胺和硝基苯隨消防水進入松花江，造成下游哈爾濱市停水4天，中俄兩國沿江數(shù)百萬居民面臨空前的飲用水危機。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述情況，本發(fā)明設(shè)計開發(fā)了一種水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)，以及時發(fā)現(xiàn)各地水源中污染物的變化趨勢，及時發(fā)現(xiàn)污染源、污染狀況，甚至做出污染預警。為此，本發(fā)明公開了一種水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)，包括水樣采集裝置，其與所述水源連接，用于間歇性地從水源中采集水樣；地理信息確定裝置，其與所述水樣采集裝置相連，用于測定所述水樣采集裝置在進行水樣采集操作時，所處的地理位置信息；吹掃捕集裝置，其與所述水樣采集裝置連接，用于對采集到的水樣進行吹掃，并捕集其中的揮發(fā)性有機污染物氣體；濃縮裝置，其與所述吹掃捕集裝置連接，用于對捕集到的揮發(fā)性有機污染物氣體進行濃縮；氣相色譜-質(zhì)譜-FID-ECD聯(lián)用儀，其與所述吹掃捕集裝置連接，用于接收濃縮后的揮發(fā)性有機污染物氣體，并對濃縮后的揮發(fā)性有機污染物氣體進行定性和定量檢測；存儲器，其中存儲有揮發(fā)性有機污染物的安全數(shù)值范圍，以及存儲有各地理位置采集到的水樣中的揮發(fā)性有機污染物的檢測歷史數(shù)據(jù)；控制器，其與所述水樣采集裝置、氣相色譜-質(zhì)譜-FID-ECD聯(lián)用儀和存儲器連接，用于設(shè)定水樣采集裝置的采集頻率，
4以及用于將氣相色譜-質(zhì)譜-FID-ECD聯(lián)用儀檢測的揮發(fā)性有機污染物氣體的數(shù)據(jù)與存儲器中的安全數(shù)值范圍進行比較，并且根據(jù)比較結(jié)果，調(diào)整水樣采集裝置在不同地理位置的采集頻率；風險地圖繪制模塊，其與所述存儲器、以及與所述控制器連接，用于根據(jù)所述存儲器中存儲的各地理位置采集到的水樣中的揮發(fā)性有機污染物的檢測歷史數(shù)據(jù)，在控制器的控制下，繪制各地理位置的水源中的揮發(fā)性有機污染物的檢測結(jié)果風險地圖；趨勢預測模塊，其與所述風險地圖繪制模塊相連，用于根據(jù)繪制出的風險地圖，預測各地理位置的水源中的揮發(fā)性有機污染物的變化趨勢，并生成預測報告；傳遞模塊，其與所述趨勢預測模塊相連，用于將預測報告?zhèn)鬟f給監(jiān)控中心。優(yōu)選的是，所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)中，還包括批復模塊，其設(shè)置在所述監(jiān)控中心中，用于對接收到的預測報告進行批復。優(yōu)選的是，所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)中，還包括提醒模塊，其設(shè)置在所述監(jiān)控中心中，用于在監(jiān)控中心接收到預測報告，而未做出批復之后的一定時間內(nèi)，提醒監(jiān)控中心進行批復。優(yōu)選的是，所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)中，還包括分配模塊，其設(shè)置在所述監(jiān)控中心中，用于在監(jiān)控中心接收到預測報告后，根據(jù)預測報告中的關(guān)鍵信息， 指定存儲在監(jiān)控中心服務(wù)器中的一類專家群組提供批復。優(yōu)選的是，所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)中，所述關(guān)鍵信息為關(guān)鍵詞。優(yōu)選的是，所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)中，所述關(guān)鍵信息為所述趨勢預測模塊在生成預測報告的過程中，根據(jù)設(shè)定的規(guī)則所標記的特殊符號。優(yōu)選的是，所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)中，所述設(shè)定的規(guī)則為根據(jù)不同地理位置的不同狀態(tài)的水源選用不同類的專家群組。優(yōu)選的是，所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)中，所述不同狀態(tài)的水源包括固定水源、流動水源、敏感處水源和/或普通處水源。優(yōu)選的是，所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)中，所述控制器為控制計算機。優(yōu)選的是，所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)中，所述濃縮裝置為蒸餾濃縮器。優(yōu)選的是，所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)中，所述傳遞模塊為無線
信號傳遞裝置。
具體實施例方式下面對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。本發(fā)明提供一種水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)，包括水樣采集裝置，其與所述水源連接，用于間歇性地從水源中采集水樣；地理信息確定裝置，其與所述水樣采集裝置相連，用于測定所述水樣采集裝置在進行水樣采集操作時，所處的地理位置信息；吹掃捕集裝置，其與所述水樣采集裝置連接，用于對采集到的水樣進行吹掃，并捕集其中的揮發(fā)性有機污染物氣體；濃縮裝置，其與所述吹掃捕集裝置連接，用于對捕集到的揮發(fā)性有機污染物氣體進行濃縮；氣相色譜-質(zhì)譜-FID-ECD聯(lián)用儀，其與所述吹掃捕集裝置連接，用于接收濃縮后的揮發(fā)性有機污染物氣體，并對濃縮后的揮發(fā)性有機污染物氣體進行定性和定量檢測。上述內(nèi)容是對水樣的采集和對水樣中揮發(fā)性有機污染物的測量。將水樣的采集與地理信息確定結(jié)合在一起，有利于實現(xiàn)采集結(jié)果和檢測結(jié)果的自動分析。而且通過地理信息與水源在該地理位置的實際狀況的預先調(diào)查數(shù)據(jù)，在確定了所取水樣的地理信息的情況下，就可以確定此處水源的狀態(tài)，例如，此處的水源為流動式的水源，例如河流，還是穩(wěn)定式的水源，例如池塘、流動緩慢的水庫；又例如，此處的水源為敏感的水源，例如飲用水源、地下水源，還是非敏感的普通水源，例如普通的河流。那么根據(jù)不同的種類的水源，會有不同的污染物標準參數(shù)范圍，會有不同的對應(yīng)專家?guī)斓鹊?。存儲器，其中存儲有揮發(fā)性有機污染物的安全數(shù)值范圍，以及存儲有各地理位置采集到的水樣中的揮發(fā)性有機污染物的檢測歷史數(shù)據(jù)；控制器，其與所述水樣采集裝置、氣相色譜-質(zhì)譜-FID-E⑶聯(lián)用儀和存儲器連接，用于設(shè)定水樣采集裝置的采集頻率，以及用于將氣相色譜-質(zhì)譜-FID-ECD聯(lián)用儀檢測的揮發(fā)性有機污染物氣體的數(shù)據(jù)與存儲器中的安全數(shù)值范圍進行比較，并且根據(jù)比較結(jié)果，調(diào)整水樣采集裝置在不同地理位置的采集頻率；風險地圖繪制模塊，其與所述存儲器、以及與所述控制器連接，用于根據(jù)所述存儲器中存儲的各地理位置采集到的水樣中的揮發(fā)性有機污染物的檢測歷史數(shù)據(jù)，在控制器的控制下，繪制各地理位置的水源中的揮發(fā)性有機污染物的檢測結(jié)果風險地圖；趨勢預測模塊，其與所述風險地圖繪制模塊相連，用于根據(jù)繪制出的風險地圖，預測各地理位置的水源中的揮發(fā)性有機污染物的變化趨勢，并生成預測報告；傳遞模塊，其與所述趨勢預測模塊相連， 用于將預測報告?zhèn)鬟f給監(jiān)控中心。上述內(nèi)容是對污染物檢測和預警控制過程進行的說明?？刂破鞲鶕?jù)污染物的檢測數(shù)據(jù)調(diào)整不同位置的水樣采集裝置的采集頻率，對于檢測數(shù)據(jù)鄰近高危值的，提高采集頻率，對于檢測數(shù)據(jù)遠離高危值的，降低采集頻率，也就是說，采集頻率與檢測到的污染物的含量成反比，與檢測到的污染物的危害程度成反比。對污染物的定性檢測主要是指檢測污染物的危害程度，而定量檢測主要是指檢測污染物的含量。風險地圖繪制模塊可以通過考慮污染物降解的瞬時點源一維排放模型，來分析污染物的變化趨勢，這種變化趨勢不僅僅是某個地理位置單獨的縱向歷史檢測數(shù)據(jù)變化趨勢，還包括各個地理位置之間橫向變化趨勢，例如，對于河流的上游和下游之間不同地理位置的檢測數(shù)據(jù)的比較，根據(jù)數(shù)據(jù)的變化， 分析出污染源的可能位置，以及可能的發(fā)展趨勢。所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)中，還包括批復模塊，其設(shè)置在所述監(jiān)控中心中，用于對接收到的預測報告進行批復。批復模塊是由人工進行批復，例如，由專家進行批復，批復的目的是確保責任人了解到實際情況，這樣就有可能根據(jù)專業(yè)知識進行判斷和處理。所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)中，還包括提醒模塊，其設(shè)置在所述監(jiān)控中心中，用于在監(jiān)控中心接收到專家群組。所述關(guān)鍵信息也可以為所述趨勢預測模塊在生成預測報告的過程中，根據(jù)設(shè)定的規(guī)則所標記的特殊符號。而所述設(shè)定的規(guī)則可以為根據(jù)不同地理位置的不同狀態(tài)的水源選用不同類的專家群組。所述不同狀態(tài)的水源包括固定水源、流動水源、敏感處水源和/或普通處水源。預測報告，而未做出批復之后的一定時間內(nèi)，提醒監(jiān)控中心進行批復。所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)中，還包括分配模塊，其設(shè)置在所述監(jiān)控中心中，用于在監(jiān)控中心接收到預測報告后，根據(jù)預測報告中的關(guān)鍵信息，指定存儲在監(jiān)控中心服務(wù)器中的一類專家群組提供批復。所述關(guān)鍵信息為關(guān)鍵詞。例如，一些有區(qū)分意義的關(guān)鍵詞，能夠?qū)?yīng)到不同的所述傳遞模塊為無線信號傳遞裝置，通過無線方式向控制中心傳遞信號。所述濃縮裝置為吸附、加熱脫附處理裝置，也就是水樣通過Tenax填料吸附液相， 有機相通過填料，提純揮發(fā)性有機污染物。盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。
權(quán)利要求
1.一種水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括 水樣采集裝置，其與所述水源連接，用于間歇性地從水源中采集水樣；地理信息確定裝置，其與所述水樣采集裝置相連，用于測定所述水樣采集裝置在進行水樣采集操作時，所處的地理位置信息；吹掃捕集裝置，其與所述水樣采集裝置連接，用于對采集到的水樣進行吹掃，并捕集其中的揮發(fā)性有機污染物氣體；濃縮裝置，其與所述吹掃捕集裝置連接，用于對捕集到的揮發(fā)性有機污染物氣體進行濃縮；氣相色譜-質(zhì)譜-FID-ECD聯(lián)用儀，其與所述吹掃捕集裝置連接，用于接收濃縮后的揮發(fā)性有機污染物氣體，并對濃縮后的揮發(fā)性有機污染物氣體進行定性和定量檢測；存儲器，其中存儲有揮發(fā)性有機污染物的安全數(shù)值范圍，以及存儲有各地理位置采集到的水樣中的揮發(fā)性有機污染物的檢測歷史數(shù)據(jù)；控制器，其與所述水樣采集裝置、氣相色譜-質(zhì)譜-FID-ECD聯(lián)用儀和存儲器連接，用于設(shè)定水樣采集裝置的采集頻率，以及用于將氣相色譜-質(zhì)譜-FID-ECD聯(lián)用儀檢測的揮發(fā)性有機污染物氣體的數(shù)據(jù)與存儲器中的安全數(shù)值范圍進行比較，并且根據(jù)比較結(jié)果，調(diào)整水樣采集裝置在不同地理位置的采集頻率；風險地圖繪制模塊，其與所述存儲器、以及與所述控制器連接，用于根據(jù)所述存儲器中存儲的各地理位置采集到的水樣中的揮發(fā)性有機污染物的檢測歷史數(shù)據(jù)，在控制器的控制下，繪制各地理位置的水源中的揮發(fā)性有機污染物的檢測結(jié)果風險地圖；趨勢預測模塊，其與所述風險地圖繪制模塊相連，用于根據(jù)繪制出的風險地圖，預測各地理位置的水源中的揮發(fā)性有機污染物的變化趨勢，并生成預測報告；傳遞模塊，其與所述趨勢預測模塊相連，用于將預測報告?zhèn)鬟f給監(jiān)控中心。
2.如權(quán)利要求1所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，還包括 批復模塊，其設(shè)置在所述監(jiān)控中心中，用于對接收到的預測報告進行批復。
3.如權(quán)利要求2所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，還包括 提醒模塊，其設(shè)置在所述監(jiān)控中心中，用于在監(jiān)控中心接收到預測報告，而未做出批復之后的一定時間內(nèi)，提醒監(jiān)控中心進行批復。
4.如權(quán)利要求3所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，還包括 分配模塊，其設(shè)置在所述監(jiān)控中心中，用于在監(jiān)控中心接收到預測報告后，根據(jù)預測報告中的關(guān)鍵信息，指定存儲在監(jiān)控中心服務(wù)器中的一類專家群組提供批復。
5.如權(quán)利要求3所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述關(guān)鍵信息為關(guān)鍵詞。
6.如權(quán)利要求3所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述關(guān)鍵信息為所述趨勢預測模塊在生成預測報告的過程中，根據(jù)設(shè)定的規(guī)則所標記的特殊符號。
7.如權(quán)利要求6所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述設(shè)定的規(guī)則為根據(jù)不同地理位置的不同狀態(tài)的水源選用不同類的專家群組。
8.如權(quán)利要求7所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述不同狀態(tài)的水源包括固定水源、流動水源、敏感處水源和/或普通處水源。
9.如權(quán)利要求1所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述傳遞模塊為無線信號傳遞裝置。
10.如權(quán)利要求1所述的水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述濃縮裝置為蒸餾濃縮器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水源中揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)控系統(tǒng)，包括水樣采集裝置；地理信息確定裝置，其與所述水樣采集裝置相連，用于測定所述水樣采集裝置在進行水樣采集操作時，所處的地理位置信息；吹掃捕集裝置，其與所述水樣采集裝置連接，用于對采集到的水樣進行吹掃，并捕集其中的揮發(fā)性有機污染物氣體；濃縮裝置，其與所述吹掃捕集裝置連接，用于對捕集到的揮發(fā)性有機污染物氣體進行濃縮；氣相色譜-質(zhì)譜-FID-ECD聯(lián)用儀，其與所述吹掃捕集裝置連接，用于接收濃縮后的揮發(fā)性有機污染物氣體，并對濃縮后的揮發(fā)性有機污染物氣體進行定性和定量檢測。本發(fā)明還包括控制裝置，以對檢測結(jié)果進行統(tǒng)計和分析，并且能夠使得檢測更加科學和準確。
文檔編號G05B19/418GK102298368SQ201110164340
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者俞博凡, 奉小憂, 宋永會, 彭劍鋒, 袁鵬, 許偉寧, 金大建, 韓璐 申請人:中國環(huán)境科學研究院