大氣環(huán)境監(jiān)測中二氧化硫的監(jiān)測技術(shù)

趙國娟

摘要：二氧化硫是造成大氣污染的主要問題之一，其也屬于大氣環(huán)境監(jiān)測中的重要內(nèi)容，而為了使二氧化硫監(jiān)測具備更高的準(zhǔn)確性，則需對相關(guān)的監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的運(yùn)用，并做好二氧化硫監(jiān)測分析工作，從而獲取更為準(zhǔn)確的大氣環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)。本文分析了目前在大氣環(huán)境監(jiān)測中主要采用的幾種二氧化硫監(jiān)測技術(shù)，并對這些技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的解析，立足于此指出了在實(shí)際中如何有效提高二氧化硫監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用效率，進(jìn)而保證大氣環(huán)境的監(jiān)測效果。

關(guān)鍵詞：大氣環(huán)境監(jiān)測；二氧化硫；監(jiān)測技術(shù)

根據(jù)大氣環(huán)境的情況來看，二氧化硫在大氣環(huán)境污染總?cè)萘恐姓紦?jù)著極大的比例，其會帶來嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題。因此要想對此類大氣環(huán)境問題進(jìn)行處理則需要做好相關(guān)的環(huán)境監(jiān)測工作，以此來獲取二氧化硫的容量、指標(biāo)等數(shù)據(jù)，達(dá)到降低環(huán)境污染的效果。而目前在大氣環(huán)境監(jiān)測中，其可以采用的二氧化硫監(jiān)測技術(shù)種類較為多樣，因此可以根據(jù)實(shí)際的作業(yè)條件來對相關(guān)的監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行選用，從而為二氧化硫監(jiān)測提供可靠保障。

一、二氧化硫氣體樣品采集方法

1、直接采樣法

直接采樣法是指直接前往監(jiān)測區(qū)域進(jìn)行取樣，將大氣樣品儲存在氣體收集器中，然后帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測分析，所測得的數(shù)據(jù)即為污染氣體的短期濃度。直接采樣法只需利用簡單的氣體收集裝置對樣品進(jìn)行收集，而不需要額外添加吸收劑，收集完成后送回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測即可，因此操作流程簡單、方便，適合精確度要求不高、且污染氣體濃度較高的大氣環(huán)境監(jiān)測。但采用直接采樣法所采集到的污染氣體濃度較高，所以很容易與收集裝置表面發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致部分污染氣體被轉(zhuǎn)化、吸附等，從而影響實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2、動力采樣法

動力采樣法是指在氣體收集裝置中設(shè)置吸收介質(zhì)，然后利用氣泵將需要收集的氣體樣品壓入吸收介質(zhì)中，使氣體樣品濃縮在吸收介質(zhì)中，從而一次性收集更多的氣體樣品，以此提高實(shí)驗(yàn)測量的準(zhǔn)確性。在動力采樣法當(dāng)中所使用的吸收介質(zhì)一般是多孔的固體材料，利用吸收介質(zhì)不僅可使氣體樣品濃縮，還能有效排除多種干擾因素，提高實(shí)驗(yàn)測量的精確度。

3、被動采樣法

被動采樣法是利用分子擴(kuò)散原理對氣體樣品進(jìn)行采集。使用被動采樣法時需要設(shè)計(jì)專用的氣體收集裝置，該裝置體積較小，可設(shè)計(jì)成徽章的形狀，既可用于個體接觸劑量監(jiān)測評價，也可放于待測區(qū)域進(jìn)行采樣，從而為大氣質(zhì)量評價提供技術(shù)參考。

二、二氧化硫氣體主要監(jiān)測技術(shù)

1、溶液吸收監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

溶液吸收法應(yīng)用的具體流程為：將化學(xué)溶液作為吸收介質(zhì)，通過氣泵作用將大氣樣品壓入溶液中，隨后使用分光光度法、化學(xué)發(fā)光法、電化學(xué)法、色譜分析法以及毛細(xì)管電泳法等分析方法對大氣樣品中的二氧化硫濃度進(jìn)行檢測分析。在應(yīng)用溶液吸收監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行二氧化硫監(jiān)測的過程中，需要做好氣體收集裝置、化學(xué)分析設(shè)備等的準(zhǔn)備工作，這樣可以保證在大氣環(huán)境監(jiān)測過程中及時對其二氧化硫的含量進(jìn)行測量分析，這些分析方法優(yōu)缺點(diǎn)不同，因此要結(jié)合實(shí)際情況選擇合適的分析方法。在使用溶液吸收法進(jìn)行氣體樣品采集時，不僅要準(zhǔn)備好氣體收集裝置，還要在附近準(zhǔn)備好專門的化學(xué)分析設(shè)備及安排專業(yè)的技術(shù)分析人員，以便在氣體樣品采集完成后能夠及時進(jìn)行測量分析。但是，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，氣體收集的環(huán)境越來越復(fù)雜，許多情況都不適合在現(xiàn)場配備相應(yīng)的化學(xué)分析設(shè)備與安排專業(yè)分析人員，因此溶液吸收法在現(xiàn)代二氧化硫監(jiān)測當(dāng)中存在較大的局限性。

2、被動采樣監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

被動采樣法不需要添加額外的動力系統(tǒng)，因此在分子擴(kuò)散作用下，就可使大氣樣品自動進(jìn)入氣體收集裝置中。被動采樣法采樣持續(xù)時間較長，一般可持續(xù)一個月。在完成采樣后，將氣體收集裝置帶回實(shí)驗(yàn)室，就可對裝置所吸附的大氣樣品進(jìn)行分析，從而得到大氣樣品中二氧化硫的實(shí)際含量。對于被動采樣法氣體收集裝置的設(shè)計(jì)，主要有兩種方法：分別是高分子材料裝置以及簡易收集裝置的設(shè)計(jì)。其中，高分子材料裝置主要是由聚乙烯、聚四氟乙烯等高分子材料組成，在該裝置的底部，附有一道直徑為20mm的纖維素薄膜，用于吸收二氧化硫氣體；中間部分有一個直徑為24mm的圓環(huán)，作為二氧化硫氣體的通道；在前蓋中部，設(shè)有一個直徑為18mm的孔；前蓋內(nèi)表面鋪設(shè)了一層聚四氟乙烯薄膜，防止濾膜中的水分蒸發(fā)。簡易收集裝置是在培養(yǎng)皿當(dāng)中放置濾紙片，對大氣樣品進(jìn)行吸附，然后將培養(yǎng)皿倒裝在支架上，并用螺栓進(jìn)行固定。被動采樣法不需要額外的機(jī)械設(shè)備及吸收液，因此操作流程較為簡單，而且采樣過程都是自動完成，更不需要工作人員進(jìn)行輪流值班；樣品收集裝置可長時間持續(xù)運(yùn)行，穩(wěn)定性較好，長時間的樣品收集能夠客觀地體現(xiàn)出大氣環(huán)境中二氧化硫的變化情況與平均水平，測量數(shù)據(jù)的偶然性較小，符合實(shí)際情況。因此，被動采樣法成為當(dāng)前國內(nèi)外大氣環(huán)境二氧化硫監(jiān)測的一種輔助方法之一。

3、在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

在進(jìn)行在進(jìn)行二氧化硫的監(jiān)測作業(yè)過程中，若是在大氣污染區(qū)域采用溶液吸收法及被動采樣法無法獲取預(yù)期的監(jiān)測效果則可以考慮采用在線監(jiān)測技術(shù)，通過在線監(jiān)測技術(shù)可以對大氣污染區(qū)域其二氧化硫的分布情況、擴(kuò)散分布、移動情況等進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)控，達(dá)到實(shí)時、動態(tài)、全天候、自動化的監(jiān)測效果。因此在進(jìn)行二氧化硫監(jiān)測的過程中，需要考慮在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用要求來建立起相應(yīng)的監(jiān)測系統(tǒng)，通過監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用來獲取地區(qū)實(shí)際的二氧化硫污染情況，以便了解大氣污染地區(qū)的污染源的實(shí)時變化，掌握其重度、中度和輕度的動態(tài)變化情況。目前在各類二氧化硫在線監(jiān)測系統(tǒng)中最為常用的為煙氣監(jiān)測系統(tǒng)，其主要是通過自動抽氣系統(tǒng)對不同污染區(qū)域內(nèi)的二氧化硫氣體含量進(jìn)行監(jiān)測，從而得到一段時間內(nèi)二氧化硫氣體含量的具體變化情況，以此實(shí)現(xiàn)對二氧化硫氣體進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。同時現(xiàn)今在大氣環(huán)境監(jiān)測中也常用的光譜化學(xué)技術(shù)有紫外熒光法、紅外光譜法等。

結(jié)語：

通過以上分析可以對現(xiàn)今在大氣環(huán)境監(jiān)測中主要采用的監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用要求及應(yīng)用現(xiàn)狀有一定的了解，對于這些二氧化硫監(jiān)測技術(shù)還需針對實(shí)際情況來進(jìn)行選擇，從而使二氧化流監(jiān)測技術(shù)可以適用于當(dāng)?shù)氐拇髿猸h(huán)境監(jiān)測要求。同時還需不斷的加強(qiáng)對二氧化硫監(jiān)測技術(shù)的研究及優(yōu)化，使其可以在大氣環(huán)境監(jiān)測中發(fā)揮出更好的實(shí)用效果。

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