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環境空氣臭氧濃度測定方法

發布時間:2023-05-04 16:00:00
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  在近地面,臭氧濃度較高時,不僅對危害人體健康,還會對環境造成損害。做好臭氧濃度監測對于臭氧污染防控具有重要意義。本文就為大家簡單介紹常用的臭氧濃度的檢測\測定方法。

  常用的臭氧濃度檢測方法主要包括紫外光度法、靛藍二磺酸分光光度法、化學發光法、差分吸收光譜等。HJ504-2009《環境空氣臭氧的測定 靛藍二磺酸鈉分光光度法》和HJ590-2010《環境空氣臭氧的測定 紫外光度法》用于規范環境空氣中臭氧的測定,其中對臭氧分析工作所用試劑、操作規程以及標定方法都進行了詳細的說明。

  紫外吸收法

  紫外線吸收法,不但可以適用于檢測氣體中臭氧濃度,也可以檢測水中溶存的臭氧濃度。

  紫外吸收法是利用臭氧對254nm波長的紫外線特征吸收的特性,依據比爾—郎伯(Beer-Lambert)定律制造出的分析儀器,只要選擇合適長度的吸收池,就可以檢測0.002mg/m3~5%(vol)濃度的臭氧。其線形在4~5個數量級內都很好。

  該方法已被我國作為環境空氣中測定臭氧的標準方法《HJ590-2010》。

典型的紫外光度臭氧測量系統-示意圖

【典型的紫外光度臭氧測量系統-示意圖】


  靛藍二磺酸鈉(簡稱IDS)分光光度法

  空氣中的臭氧(O3)在磷酸鹽緩沖溶液存在下,與吸收液中藍色的靛藍二磺酸鈉等摩爾反應,退色生成靛紅二磺酸鈉,在610nm處測量吸光度,根據藍色減退的程度定量空氣中臭氧的濃度。

  這種方法操作比較復雜,用于檢測環境中臭氧濃度或作為基準用來標定物理方法儀器(低濃度)。

  IDS法也被定為國家標準用來測定環境中的臭氧濃度《HJ504-2009》。

  化學發光法

  該法是利用過量的乙烯(或NO)與臭氧發生化學發光,用光電倍增管接受發光光強來計算出臭氧的濃度。此法在上世紀七、八十年代很盛行,曾經被美國ERP列為環境檢測標準方法之一。

  但是化學發光法標準ISO10313:1993(E),發布時間較早,落后于儀器發展現狀,與實際操作有諸多不符,現已被紫外法所取代。

  長光程差分吸收光譜法(DOAS)

  工作原理是來自高功率氮弧燈4的光束通過共軸望遠鏡3,直接照射到遠處的反射鏡1上,反射回的光線經光導纖維5傳入光譜儀6的入射口,經過一系列光學轉換和信號放大處理之后,被光譜儀內的數據采集系統7記錄下來。用上述方法獲得足夠數據后,就可建立起吸收光譜數據庫。通過吸收光譜與參比光譜對照,可以對包括臭氧在內的十余種氣體組分作定性分析,通過測量光吸收強度,可以算出氣體的濃度。

DOAS監測系統示意圖(Plane-J-M-C-et-al.jpg

  以上是對環境空氣中臭氧濃度檢測方法的相關介紹,大氣中臭氧濃度的監測方法,可依據實際監測目的和監測條件選擇。臭氧監測是污染防控的前提,只有做好臭氧濃度的準確監測,才能有效的防控臭氧污染,推動臭氧與PM2.5共同治理,持續推動環境空氣質量改善。


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