基于FastICA算法的大气监测电子鼻设备的研究探讨

电子鼻是一种由具有部分选择性的化学传感器阵列和适当的模式识别系统组成,能识别简单或复杂气味的仪器,它模拟人的嗅觉系统,检测、分析、识别气味成分,广泛应用于现场污染源排放监测、突发事故现场的应急检测、作业场所安全监测和分析、污染气监测和分析。本设计由气体传感器阵列进行实时实地测量,由DSP芯片进行数据处理,采用盲源分离（BSS）原理,利用独立分量分析（ICA）算法分离出混合前的多个独立信号。便携式电子鼻由于其成本低、易携带、通用性好、能现场即时检测等特点在大气监测领域将会有广阔的应用前景。     

电子鼻在环境监测中的应用与进展

电子鼻是一种模拟生物嗅觉工作原理的新形仿生检测系统,通常由交叉敏感的气体传感器阵列和适当的模式识别算法组成,可用于检测、分析和鉴别简单或复杂气味.作为新近发展的检测方法,它具有通用、快速、多功能、使用简单、低成本、便携、可自动化和在线监测等优势,在食品加工、环境临测、公共安全和医学诊断等诸多领域得到广泛的应用.随着在线...     

车内气味溯源方法体系研究

本研究建立了针对车内气味进行溯源的方法体系,重点包括整车及零部件气味物质检测方法,基于嗅觉阈值和韦伯-费希纳定律的整车重点气味物质筛选方法,零部件与整车气味匹配度分析方法等。利用该方法对某车型进行气味溯源,找到了引起车内气味的重点气味物质和气味高危零部件,展示了该方法在实际气味溯源方面的应用,为主机厂管控车内气味提供了科学的方法。     

恶臭调查与监测中若干问题的探讨

随着日益增多的恶臭扰民事件的发生，恶臭的调查和监测工作已经广泛开展。运用嗅觉原理和相对气味强度理论对恶臭污染调查与监测中的一些实际问题进行了解释和探讨，并结合实践经验指出了较为正确的操作方法。     

Cyrano Sciences公司发明能识别化学品气味的“电子鼻”

Cyrano Sciences公司已在市场上推出获得专利权的“电子鼻”技术。经“训练”后 ,该“电子鼻”能识别单一化学品的气味。这种便携式装置具有广泛的用途 ,从过程污染物检测、管道泄漏识别 ,到伪劣产品检验。据 Cyrano Sciences公司的副总经理称 ,顾客可就某种特定化学品对该仪器进行“训练”。用户按一下仪器的按钮 ,将目标蒸气加入仪器中 ,每种蒸气产生 1种气味印痕 ( smell print) ,该仪器将“记住”并“识别”下次闻到的这种化学品的气味。石化工业可从该技术中获益。到目前为止 ,该仪器已成功地用于识别出槽车中的溶剂 ,汽油中含有的添…     

恶臭监测方法的研究进展

随着城市化进程的加快,恶臭污染所引起的安全与环境问题日益突显,相关监测技术的研究已成为当前环境领域的热点问题之一。介绍了恶臭监测的主要方法,包括嗅觉感知法和仪器测定法,其中嗅觉感知法是通过对气味特征和感官的刺激程度来进行恶臭判断,仪器测定法则是应用色谱、质谱和光谱等分析监测仪器获得异味气体的物质组成及浓度;重点归纳了嗅觉感知法和仪器测定法的适用条件、研究现状和应用场景等相关内容。并进一步阐述了物理法、化学法和生物法等不同除臭方法的作用原理及其在实际应用中的优缺点;通过对不同的恶臭监测方法进行客观对比,讨论其实际适用范围,并对未来恶臭监测的发展方向提出了一些合理的建议。     

电子鼻检测污染土壤中挥发性氯代烃的适用性研究

开发了一套以光离子化传感器（PID）为核心的电子鼻系统,用于污染土壤中挥发性氯代烃的快速检测.用气相色谱（GC）分析评价了预处理管对苯系物等干扰物质的去除效果;用标准气体发生装置发生不同浓度的四氯乙烯和三氯乙烯气体,比较评价了电子鼻与GC检测结果的吻合程度及测试重现性.在此基础上,选取我国长三角地区三类典型水稻土进行模拟污染土壤的通风净化实验,评价了电子鼻系统用于实时监测挥发性氯代烯烃污染土壤修复进程的可行性.结果表明：①采用RAE-SEP卤代烃分离管进行预处理,甲苯、乙苯等苯系干扰物的去除率可达80%～97%,而四氯乙烯和三氯乙烯等挥发性氯代烃的选择性透过率高于90%;②电子鼻对不同浓度四氯乙烯和三氯乙烯气体的定量检测结果与GC结果相近,线性拟合斜率为1.012,相关系数R2〉0.99;③电子鼻对三类典型土壤通气脱附过程中污染物浓度的变化趋势的实时监测结果与GC检测结果基本一致,判定系数R2〉0.99（n=47）.因此,该电子鼻系统有望用于挥发性氯代烯烃污染土壤的快速检测,提高污染场地的风险评估和修复效率.     

电子鼻预处理装置的开发及适用性研究

针对气敏传感器的信号响应受气体湿度影响较大的问题,开发了一套用于快速检测和实时监测土壤中挥发性氯代烃污染的电子鼻的预处理装置.优选了干燥剂的材质,评价了最适干燥剂的除湿性能和对氯代烃化合物的吸附情况;把预处理装置与电子鼻联用,通过与气相色谱（GC）检测结果的比较,评价了其用于土壤通风净化过程监测的适用情况.结果表明：①以无水氯化钙和卤代烃分离管搭配组合的干燥装置效果最佳,湿度去除率达99%以上,电子鼻各传感器的基线值与对照组接近;②上述干燥剂连续通入湿度为75%的空气,90 min内湿度几乎可完全去除,120 min内湿度去除率保持在95%以上,对传感器的基线影响较小.③预处理装置未造成检测气体的吸附损耗,通入干燥预处理装置前后的挥发性氯代烃气体浓度差异只有3%～5%;④在土壤通风脱附过程的检测中,通气湿度98%以上的情况下,预处理装置在120 min内对湿度去除率达99%以上;电子鼻与GC对四氯乙烯污染物的检测结果线性拟合判定系数R2〉0.99（n=18）,表明配以干燥预处理装置的电子鼻能够较好地适用于土壤修复过程监测.     

工业园区TVOC和恶臭的电子鼻检测技术研究

根据工业园区中TVOC和恶臭可能存在的主要气体组分,筛选传感器阵列,构建用于检测工业园区内TVOC和恶臭的电子鼻系统.本研究设计了TVOC污染指数（TPI）和恶臭污染指数（OPI）及基于电子鼻的现场检测方法.在此基础上,结合嘉兴市乍浦港区内化工园区污染情况分析,选择6个检测点进行现场检测,各传感器响应值经PCA分析,提取了2个主成分即可将8个传感器分为2类：TVOC型（S1）和恶臭型（S2～S8）.将现场采集的气体样品用GC/MS进行定性分析,各采样点TVOC物质积分面积百分比在10%以上的累积起来大多都占总面积的90%以上,而恶臭类物质则大多都在10%以下.结果表明：①选用合适的传感器阵列,结合PCA分析,可以初步反映工业园区内TVOC和恶臭的污染情况;②结合电子鼻测得的污染指数与GC/MS定性分析结果,可以大体得出工业园区TVOC和恶臭总体污染情况及各种污染物分布情况;③电子鼻和GIS技术综合应用到工业园区TVOC和恶臭的检测,能初步用于评估工业园区空间污染情况.     

室内建筑装饰装修材料气味物质及其释放研究进展

室内建筑装饰装修材料释放的污染物可能导致气味,是消费者抱怨室内空气质量的主要原因.目前,针对室内建材气味污染物识别、定量及其释放规律的研究较少.本文总结了近年来室内气味物质的分析测定方法,梳理了已有研究中有关石膏、木质材料、油毡、地毯、塑料、橡胶、人造革、涂料和胶粘剂等9类建筑装饰装修材料释放的气味污染物的研究结果,列出了各类材料可能的致嗅物质及其嗅觉阈值,最后对加强室内气味污染研究和控制提出了建议.本研究发现,尽管不同建筑材料气味污染评价方法不统一,嗅觉测定法却是主要的评价方法.此外,虽然建筑材料释放的气味物质组成差异大,但建筑材料随时间老化和臭氧氧化时产生的气味物质主要为含氧基团的化合物,如醛、酮和酸等.     

城市污水处理厂挥发性芳香烃的气味指纹及定量评价研究

采用二次热解析-气相色谱/质谱仪(GC/MS)与电子鼻对广州市某典型城市污水处理厂排放的挥发性恶臭有机物(MVOCs)进行检测与分析,结果表明:①芳香烃是该污水处理厂排放的最普遍、浓度最高的挥发性恶臭有机物质,浓度范围为96.61～818.03μg.m-3,均占各处理单元总MVOCs含量的50%以上,远高于其他MVOCs物种.②城市污水厂的挥发性芳香烃主要来源于生活污水,而污泥处理过程是污水处理厂释放这些污染物的重要环节,各单元排放的芳香烃化合物总浓度由高至低表现为:污泥脱水机房>污泥浓缩池>曝气池>格栅>生化池>沉砂池.③主成分分析(PCA)能够区分各单元排放的废气气味特征,识别指数达到71%,而按照各处理单元挥发性芳香烃的组成水平配制的模拟气体,其PCA识别指数高达94%,反映了不同处理单元挥发性芳香烃的气味也有很大不同.④将T70/2传感器所测得的实际气体与模拟气体的气味指纹进行比较,实际气体的气味指纹要大于模拟气体,从相关性方面分析得知挥发性芳香烃的气味指纹与各单元的气味指纹均呈现较好的正相关,其中曝气池挥发性芳香烃的气味指纹与实际气体气味指纹相关性尤为显著,达到0.98.     

基于GIS的汉江中下游农业面源氮磷负荷研究

根据汉江中下游农业面源污染治理决策的需求，在大量实地观测资料区域地理与农业环境数据基础上，开发并建立了汉江中下游农业面源动态监测信息系统。以此为技术支持，运用数学模型及其与GIS相结合的技术，研究了汉江中下游农业面源污染的负荷及分布规律。     

牡丹江市生态环境质量分析

运用RS/GIS(遥感)技术、GPS技术与实地监测相结合的方法,以环境统计数据为基础,对牡丹江市生态环境质量状况进行评价分析。     

生物毒性在线监测方法在苏州水源地预警监测中的应用研究

使用明亮发光杆菌作为发光体,在苏州市饮用水源地建立了生物毒性在线监测方法.详细介绍了方法原理及检测过程,通过在线集成实现了连续自动监测,在性能测试、方法比对、毒物测试、相关性分析等方面进行了研究,分析三年连续运行数据确定了本地水样的静态及动态报警限.结果表明,采用生物毒性在线监测方法对传统预警技术进行补充,可以有效弥补水质综合性评估的不足,满足饮用水源地水质在线监测需求.     

动态嗅觉测试法及其精度管理

本文介绍了动态嗅觉测试法的概念、测试过程、嗅觉实验室质量控制标准、仪器校准、嗅辨员筛选、测试结果的追溯评价等内容。动态嗅觉测试法具有数据可靠、重复性好、自动化程度高等特点 ,在恶臭污染嗅觉测试和评价中得到了广泛的应用 ,是一种值得借鉴的嗅觉测定法     

动态嗅觉测试法及其精度管理

本文介绍了动态嗅觉测试法的概念、测试过程、嗅觉实验室质量控制标准、仪器校准、嗅辨员筛选、测试结果的追溯评价等内容。动态嗅觉测试法具有数据可靠、重复性好、自动化程度高等特点，在恶臭污染嗅觉测试和评价中得到了广泛的应用，是一种值得借鉴的嗅觉测定法。     

无人机在水土保持监测中的应用初探

无人机遥感及高清影像技术的应用,为水土保持监测提供新的技术手段。无人机技术,可以降低监测成本、提高监测效率、直观全面反映监测结果,可有效弥补传统监测手段下水土保持监测工作中所存在的问题和困难。本文针对无人机在水土保持监测工作中的具体应用进行初步分析和探讨。     

基于遥感的海域使用变化信息识别技术

海域使用动态监测管理的苇点是在监测海域范围内尽可能多地识别属性发生变更的"块",应用遥感进行海域使用变化信息发现是研究海域动态监测的重要手段之一.该文介绍了遥感技术用于海域动态监测的概念与目的,归纳和分析利用多时相的遥感影像进行海域使用变化信息发现与提取的方法与技术,阐述了我国即将开展的海域使用动态遥感监测的发展前景.     

工业废气污染源智能鉴别技术的研究

利用电子鼻技术可对不同行业的工业废气污染源进行智能鉴别。采用主成分分析法(PCA)对20种不同企业排放的工业废气进行建模区分,并在主成分分析法的基础上,利用判别因子分析法(DFA)分别对5类不同行业的工业废气污染源建立了行业鉴别DFA模型。分析结果显示:主成分分析法可以对不同企业排放的工业废气实现很好的区分;鉴别模型可以实现不同行业排放的工业废气污染源的准确鉴别。研究表明电子鼻技术可以较好地区分不同企业排放废气的特征信号,从而实现对工业废气污染源的智能鉴别。     

影响恶臭监测的若干因素及对策探讨

介绍了干扰源、排放强度、气象条件、嗅辩员主观性等因素对恶臭监测结果的影响,强调了采集样品的代表性和准确性,建议在监测前期做好排放规律调查,对嗅辨员进行周期性培训并建立嗅辨员库,实施分级嗅觉检测。