光电技术在大气氮氧化物检测中的应用_艾锦云
光电触媒在大气治理中的应用
光电触媒在大气治理中的应用随着工业化与城市化的发展，大气污染问题变得越来越严重。
城市大气的各类污染物种类繁多，如PM2.5、有机物、氮氧化物等物质对人体及环境带来了难以承受的影响。
为了改善空气质量，我们需要找到有效的大气污染治理方案。
光电触媒就是一种这样的治理方案。
光电触媒技术利用光电催化剂对污染物进行分解及氧化，将其转化成无害物质，是一种比传统物理和化学治理方法更为高效的技术。
在大气治理中，光电触媒可以广泛应用于各种类型的有机及无机物的治理。
像PM2.5等细小的颗粒物可使用表面改性的纳米结构光电触媒进行催化分解，将颗粒物分子的碳、氢、氮、氧、硫等元素更换为无害的CO2、H2O等物质。
除了颗粒物，光电触媒还可以对有机污染物进行处理。
如挥发性有机物（VOCs），一种能够挥发并进入大气中的有机物，能够对人体及环境产生很大影响。
在结构上，VOCs具有较多结构不确定性，所以端上需要先采用低温等离子体进行对有机物的预分解处理，然后使用光电触媒对其进行深度催化分解，最后将VOCs转化为CO2和H2O。
与其他常规处理方式相比，光电触媒技术对VOCs的处理速度更快、效率更高。
氮氧化物在大气治理中也是一类重要的污染物，它们是汽车、电厂、工厂等排放的废气中的重要组成成分。
光电触媒技术可用于污染物氮氧化物的处理，将氮氧化物转化为NO2和NO3，再使用普通滤网将它们过滤掉，效果卓越。
总的来说，光电触媒技术在治理大气污染方面具有一定的优势。
它不仅能对污染物进行高效快速的分解，还能将其分解为无害物质，大大降低治理过程中的二次污染，同时能够在加工的同时把不完全燃烧的物质进行氧化分解，回收能源。
但是，光电触媒技术的应用也存在一些问题，如光电触媒的成本和使用寿命、反应速率等方面仍需进一步研究。
同时，光电触媒技术对治理大气污染也要配合其他治理方案，以达到最高效的治理结果。
总的来说，光电触媒技术可作为治理大气污染的科技手段之一，具有较高的治理效率和输出效果。
光电信息技术在环境监测中的应用
光电信息技术在环境监测中的应用光电信息技术是一种将光学和电子技术相结合的高新技术，它在环境监测领域具有广泛的应用前景。
本文将介绍光电信息技术在环境监测中的应用，包括光电传感器、光谱分析和光学成像等方面，以探究其在环境监测中的重要作用。
一、光电传感器的应用光电传感器是光电信息技术的核心组成部分，其应用广泛涉及到环境中各种参数的检测，包括温度、湿度、气体浓度等。
例如，通过光电传感器可以实现对空气中颗粒物的检测，从而有效监测大气质量，及时预警空气污染问题。
同时，光电传感器还能够应用于水质监测中，通过测量水中溶解氧、PH值等参数，帮助人们了解水质情况并及时采取相应措施。
二、光谱分析的应用光谱分析是光电信息技术中的一项重要内容，其主要通过对光信号的分析，获取样品的光学信息。
在环境监测中，光谱分析可以用于检测土壤中的重金属元素、水体中的有机污染物等。
例如，通过分析土壤样品的光谱特征，可以判断土壤中的重金属元素浓度，从而对土壤污染问题进行评估。
此外，光谱分析还可以用于大气污染监测，通过分析大气中的光谱信息，识别出大气中的各种污染物，并进行浓度监测和趋势预测。
三、光学成像的应用光学成像是光电信息技术中的一项重要应用，在环境监测中具有广泛的应用前景。
光学成像可以用于野生动物的生境监测，通过利用红外相机等设备进行动物的夜间观测，帮助科研人员了解动物的活动规律、栖息地情况等。
同时，光学成像还可以应用于植被监测中，通过无人机等设备进行高分辨率的植被成像，帮助人们了解植被分布情况，并进行森林资源调查和植被退化评估等工作。
总结起来，光电信息技术在环境监测中的应用非常广泛。
从光电传感器的应用到光谱分析和光学成像，都为环境监测提供了强有力的技术支持。
未来，随着光电信息技术的不断发展和创新，相信其在环境监测领域的应用将会更加广泛，为我们提供更加准确和全面的环境数据，以推动环境保护工作的深入开展。
光电信息传感技术在环境监测中的应用
光电信息传感技术在环境监测中的应用随着工业发展和人类活动的增多，环境污染成为了全球共同面临的问题。
为了保护环境及人类的健康，环境监测越来越重要。
而光电信息传感技术作为一种高精度、高灵敏度、非接触式测量技术，被广泛应用于环境监测中。
本文将介绍光电信息传感技术在环境监测中的应用，并讨论其优势和挑战。
首先，光电信息传感技术在大气污染监测中发挥着重要作用。
通过光电传感器可以实时监测空气中的PM2.5、PM10等颗粒物的浓度，以及SO2、NO2等有害气体的含量。
传感器通过光散射和吸收的方式，检测空气中微粒和气体对光的影响，从而准确判断污染程度，并提供及时的预警信息。
这些数据对政府和环境保护机构制定有效的空气净化措施至关重要。
其次，光电信息传感技术在水质监测中也发挥着关键作用。
通过光电传感器可以测量水质中的溶解氧、溶解有机物、浊度等指标。
传感器通过测量光的透过和散射情况，判断水质中的污染程度，并及时提供相关数据。
这些数据对于水资源管理、饮用水安全等方面具有重要意义。
利用光电信息传感技术可以实现水质在线监测，及时发现并解决水质问题，保障人民的饮用水安全。
光电信息传感技术还可以应用于土壤污染监测。
通过光电传感器可以检测土壤中的重金属、有机化合物、土壤湿度等关键指标。
传感器通过测量光电信号的强度和变化，判断土壤的污染程度，并提供数据支持给农业生产和土壤修复工作。
这些数据在决策制定和污染治理方面具有重要意义，可以帮助农民合理施肥、减少化肥农药的使用，保护农田环境。
除了大气、水质和土壤的监测，光电信息传感技术还可以被应用于噪声监测。
通过光电传感器可以实时监测噪声的强度和频率分布。
这对于城市噪音治理、工地施工噪声控制等方面具有重要意义。
利用光电信息传感技术，可以对噪音源进行有效定位和监测，帮助有关部门制定噪音治理政策和技术措施。
光电信息传感技术在环境监测中的应用具有许多优势。
首先，光电传感器具有高精度和高灵敏度，能够实时、准确地检测环境中的污染物。
大气光学技术在空气污染监测研究中的应用
大气光学技术在空气污染监测研究中的应用随着环境的恶化，空气污染问题越来越受到人们的关注。
其中，大气污染是指空气中的颗粒物、气态污染物等对人体和环境产生潜在危害的物质。
目前，针对大气污染的监测技术越来越多样化，其中大气光学技术是一种十分重要的监测手段，它可通过光学探测仪器实现对大气污染的实时监测和快速预警。
大气光学技术，是指通过分析大气中光线经过大气时受到的光学效应，来检测大气污染物浓度的监测技术。
最常见的光学效应有光学散射和吸收，通过对这两种光学效应的分析可以得到大气污染物在大气中的浓度。
而大气光学技术又可分为主动探测和被动探测两种，前者包括激光雷达、气态污染物测量机等，后者则包括光学探测器、光谱仪等。
作为大气污染监测的重要手段之一，大气光学技术的应用在整个大气污染监测体系中占据着重要的地位。
在大气光学技术的应用方面，最为普遍的是激光雷达技术。
激光雷达技术以其快速、高准确度等优势被广泛用于大气颗粒物的测量，包括PM2.5、PM10等。
通过分析激光雷达射线在大气中的反射，可以得到大气污染物的空间分布、浓度分布等信息，通过激光雷达技术可以快速地进行灰霾、雾霾等大气污染物的实时监测。
此外，大气光学技术在大气污染监测研究中还有其他重要的应用。
例如，利用红外光学技术，可以实现对污染气体的精确测量和控制。
红外光学技术可以识别出空气中的有害气体，如二氧化氮、臭氧等，并且可以实现气体的浓度监测和控制，是一种十分有效的防治空气污染的手段。
此外，大气光学技术还可与其他监测技术相结合，形成多元、多传感器的大气污染监测系统。
例如，将大气光学技术与气象监测技术相结合，可以实现对污染物及时准确的检测和分析，并且可以预测大气污染物的扩散路径和速度，为环境保护工作提供重要的技术手段和数据支撑。
总之，大气光学技术在空气污染监测研究中的应用前景广阔，其高空间和时间分辨的特性、快速准确的监测方法，将极大促进空气质量分析和改善工作。
因此，大气光学技术在未来的污染监测和防治中将有着越来越重要的地位。
光电传感器在环境污染检测中的应用
光电传感器在环境污染检测中的应用随着社会发展和人口增长，环境污染问题日益严重。
环境污染不仅会破坏生态平衡，影响人们的健康，还会导致资源的浪费和经济的损失。
因此，环境污染的监测和治理变得越来越重要。
而现代科技的发展，则为环境监测提供了更多的手段，其中光电传感器就是一种非常重要的技术之一。
光电传感器是将光电效应和传感器技术相结合的一种装置。
它可以将光的能量转换为电信号，实现对光信号的检测和测量。
这种传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、响应时间快等优点，因此在环境污染检测中有着广泛的应用。
首先，光电传感器可以用于检测大气污染。
大气污染是目前环境污染中比较严重的一种，影响范围广、危害性大。
常见的大气污染物包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等。
光电传感器可以通过检测大气中的这些污染物，实现对大气污染程度的监测和评估。
比如，可以利用光电传感器监测氮氧化物的浓度，从而实现对空气质量的监测和控制。
其次，光电传感器可以用于水质监测。
水是人类赖以生存的重要资源，但由于人类活动和自然因素的影响，水质受到了很大的影响。
水中的污染物如重金属、有机物等不仅会对人类健康造成危害，还会破坏水生态系统的平衡。
光电传感器可以通过检测水中的污染物，实现对水质的监测和预警。
比如，可以利用光电传感器检测水中的溶解氧含量，从而判断水质是否达到标准，以及水生态系统的健康状况。
最后，光电传感器可以用于土壤污染检测。
土壤是农业生产和环境生态系统的载体，但由于工业生产和人类活动的影响，土壤污染问题也越来越突出。
土壤污染不仅会影响农产品的质量和产量，还会对土地生态环境造成长期的影响。
利用光电传感器可以检测土壤中的有害化学物质，如重金属、农药等，从而评估土壤的污染程度和影响范围，为环境治理提供依据和建议。
光电传感器作为一种新兴的环境检测技术，具有广泛的应用前景。
虽然光电传感器还存在一些局限性，如噪声和灵敏度等问题，但随着科技的发展和传感器技术的不断改进，这些问题也将逐渐得到解决。
光电传感器技术在环境检测中的应用
光电传感器技术在环境检测中的应用光电传感器技术是一种基于光学原理的传感器技术，通过检测光信号的变化来获取环境中的信息。
在环境检测领域，光电传感器技术具有广泛的应用。
本文将介绍光电传感器技术在大气环境检测、水质监测以及土壤污染监测中的应用，并探讨其在环境保护和资源管理中的重要性。
首先，光电传感器技术在大气环境检测中起到了重要的作用。
大气环境污染直接影响人类的健康和生活质量，因此对于大气环境进行准确监测和预警是十分关键的。
通过光电传感器技术，可以实时监测大气中的各种污染物浓度，如颗粒物、二氧化硫等。
同时，利用不同波长的光电传感器可以对不同类型的污染物进行监测，提高了监测的准确性和灵敏度。
这种技术的应用不仅可以帮助政府部门制定合适的环境保护措施，还可以提醒民众及时采取相应的防护措施，减少大气污染对人体健康的危害。
其次，光电传感器技术在水质监测方面也具有重要的作用。
随着水资源的逐渐减少和水污染问题的日益严重，水质监测变得尤为重要。
光电传感器技术可以用于检测水中的各种污染物，如悬浮颗粒、重金属离子和有机污染物等。
通过测量水体中的不同波长光信号的吸收、散射和透射情况，可以得到水质的各项指标，如浑浊度、溶解氧含量和PH值等。
这种技术不仅能够实时监测水质的变化，还可以对不同类型的水质进行分类和评估。
这对于水源保护、水污染治理和水资源管理具有重要意义。
最后，光电传感器技术在土壤污染监测中也发挥着重要的作用。
土壤是农业生产和生态系统的基础，而土壤污染严重影响了农作物的生长和人类的健康。
光电传感器技术可以用于测量土壤中的各种重金属离子、农药残留和有机污染物等。
通过光电传感器技术，可以实现对土壤中污染物的快速、准确的检测和监测。
这种技术不仅有助于污染源的排查和土壤修复工作的开展，还能够提高土壤质量的监控和管理水平，促进农业的可持续发展。
综上所述，光电传感器技术在环境检测中的应用范围广泛，对于大气环境、水质和土壤的监测具有重要的意义。
光电传感技术在环境监测中的应用
光电传感技术在环境监测中的应用第一章前言环境监测是一项重要的任务，它对于保护和改善环境质量具有重要意义。
在过去的几十年里，光电传感技术在环境监测中起着重要的作用。
本文将介绍光电传感技术在环境监测中的应用。
第二章光电传感技术简介光电传感技术是将光学和电子学相结合的一种技术，利用光电传感器感知和测量待测量的模拟量或数字量。
该技术具有高灵敏度、高速度、高精度和低功耗的特点，适用于各种环境监测领域。
第三章大气环境监测中的应用光电传感技术在大气环境监测中有着广泛的应用。
例如，通过使用光电传感器来测量大气中的颗粒物浓度，可以了解空气质量的状况，为城市环境管理提供数据支持。
此外，光电传感技术还可以用于监测大气中的气体浓度，如二氧化碳、一氧化碳等，以便及时判断环境安全性。
第四章水质监测中的应用水质监测是环境监测中的重要一环，光电传感技术在水质监测中也有着广泛的应用。
通过使用光电传感器可以实时监测水中的溶解氧、氨氮、COD等重要指标，同时可以监测水中的浑浊度和颜色等参数。
光电传感技术的高灵敏度和高稳定性，使得水质监测更加精准和可靠。
第五章土壤质量监测中的应用光电传感技术在土壤质量监测中也有着重要的应用价值。
通过使用光电传感器可以实时监测土壤中的养分含量、酸碱度等参数，为农业生产提供数据支持。
此外，光电传感技术还可以用于土壤水分监测，及时掌握土壤湿度情况，为合理农田灌溉提供决策依据。
第六章噪声监测中的应用噪声污染是城市生活中不可忽视的问题，光电传感技术可以用于噪声监测。
通过使用光电传感器可以实时监测噪声的强度、频率等参数，快速判断噪声是否超过国家标准，为城市环境管理提供数据支持。
第七章结论光电传感技术在环境监测中的应用十分广泛，涉及大气环境、水质、土壤和噪声等多个领域。
光电传感技术的高灵敏度、高精度和可靠性，使得环境监测更加准确和及时。
随着科技的不断进步，光电传感技术在环境监测中将发挥更大的作用，为环境保护和可持续发展做出更多的贡献。
光电传感技术在环境监测中的使用教程
光电传感技术在环境监测中的使用教程综述：光电传感技术是一种基于光电效应的检测技术，通过光电器件对光电信号进行采集和分析，用于实现对环境中物质浓度、温度、湿度等参数的监测。
光电传感技术具有精度高、响应快、无损伤等特点，因此在环境监测中得到了广泛的应用。
本文介绍光电传感技术在环境监测中的使用方法和注意事项。
一、光电传感技术在空气质量监测中的应用空气中的污染物对人体健康和环境质量有着重要的影响，因此空气质量监测是当前环境监测的重点内容之一。
光电传感技术可以通过测量污染物浓度和颗粒物的直径来评估空气质量，常用的光电传感器包括气体传感器和颗粒物传感器。
在使用光电传感技术进行空气质量监测时，需要注意以下几点：1. 传感器选择：根据监测需求选择合适的光电传感器，比如气体传感器可选择针对特定污染物的传感器，如一氧化碳传感器、二氧化硫传感器等；颗粒物传感器可选择激光散射传感器或光学传感器。
2. 测量原理：了解选用传感器的测量原理，掌握传感器的工作原理和测量范围，确保传感器的应用与监测需求相匹配。
3. 传感器安装：传感器在安装时需要考虑位置的合理性，避免传感器的测量受到其他因素的干扰。
比如对于气体传感器，应选择通风良好的地点，避免有毒气体的积聚。
4. 数据分析：获取传感器收集的数据后，需要进行分析和解读。
可以通过与已知数据进行对比，评估空气质量的好坏，判断是否达到规定的环境标准。
二、光电传感技术在水质监测中的应用水质监测是确保水体安全和环境可持续发展的重要手段之一。
光电传感技术在水质监测中广泛应用于测定水体中的化学物质浓度和溶解氧的含量。
典型的光电传感器包括吸收光谱仪、荧光光谱仪和溶解氧传感器等。
以下是使用光电传感技术进行水质监测时的一些建议：1. 传感器选择：根据监测需求选择合适的光电传感器。
不同的传感器适合于不同的水质参数，如吸收光谱仪可测定有机物质的浓度，荧光光谱仪可测定硝酸盐和磷酸盐的浓度，溶解氧传感器可测定水中溶解氧的含量。
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・专论与综述・光电技术在大气氮氧化物检测中的应用艾锦云,何振江,杨冠玲(华南师范大学,广东 广州 510631)摘 要:介绍了大气中氮氧化物的组成,综述了激光诱导荧光法、光纤传感法、激光雷达探测法和化学发光法测定大气中氮氧化物的原理和特点,指出光电技术已在大气氮氧化物检测中得到了广泛的应用,并具有良好的发展前景。
关键词:光电技术;氮氧化物;检测;大气中图分类号:X831 文献标识码:A 文章编号:10062009(2004)02000703Application of Photoelectric T echnology in Detection of NitrogenOxides in AirAI Jin2yun,HE Zhen2jiang,YAN G Guan2ling(South Chi na N orm al U niversity,Guangz hou,Guangdong510631,Chi na)Abstract:The composition of nitrogen oxides in air was introduced.It discussed the application of photo2 electric technology in detection of nitrogen oxides in air,including laser induction fluorometry,optical fiber sensing,laser radar detection and chemical luminescent analysis.Photoelectric technology had wide applied in detection of nitrogen oxides in air.K ey w ords:Photoelectric technology;Nitrogen oxides;Detection;Air 氮氧化物对大气环境的影响已经越来越受到人们的关注,对大气中氮氧化物检测技术的要求也越来越高,不仅要求检测设备结构简单、易于维护、造价低廉,而且要能实现检测的自动化与在线监测。
大气中氮氧化物的检测方法有盐酸萘乙二胺分光光度法、原电池库仑滴定法、压电石英传感器法等,应用光电技术的有激光诱导荧光法、光纤传感法、激光雷达探测法和化学发光法。
上述检测方法各有优缺点及适用的领域,就实现检测的自动化与在线监测而言,光电技术有其特有的优势。
1 大气环境中的氮氧化物氮氧化物常以NO x表示,其中污染大气的主要是NO和NO2,特别是NO2,一般以NO、NO2的总浓度评价环境的污染程度[1]。
现在公认NO2与人体健康的关系较NO密切,其毒性为NO的四五倍,且NO进入大气后,在日光照射下,会缓慢生成NO2。
2000年6月1日起,我国的环境监测系统已统一以NO2代替NO x作为监测指标。
因此,以NO2取代NO x评价大气污染更为合适[2]。
2 应用光电技术检测大气中的NO x2.1 激光诱导荧光法激光诱导荧光法是用特定波长的激光束,激发NO2(或NO)分子到较高能级,处于高能级的NO23 (或NO3)跃迁回基态时会以光子发射的形式释放能量,其光子发射时间延迟很短(<1025s),称为荧光,荧光强度与其浓度成正比。
光电转换器吸收荧光产生光电流,光电流的大小与NO2(或NO)的浓度成线性,可由光电强度判定其浓度。
收稿日期:20030331;修订日期:20040211作者简介:艾锦云(1978—),男,江西新余人,在读硕士生,研究方向为光电技术及系统。
1852年Stokes指出,用波长较短的光可以激发出波长较长的光,也就是能量大的光子可以激发能低的光子,此为激光诱导荧光法的理论依据。
实际上,该方法也适用于检测大气中的其他污染物,—7—第16卷 第2期环境监测管理与技术2004年4月如SO 2等。
激光诱导荧光法属于光学法,响应速度快,灵敏度很高,可实现很低的检测极限。
然而由于系统过于复杂和精密,造价很高,大多用于科学研究,目前还没有大规模商品化。
2.2 光纤传感技术光纤传感器的一般工作原理是:由光源发出的光,经光纤传感到检测点,外界被测参量将对光信号进行调制(如通过吸收、散射、反射、荧光、光声或其他光学效应),再经光纤传至光电探测器进行检测。
NO 2特征吸收谱线在石英光纤的低损耗传输光波长范围内,基于朗比定律或其他光学原理可以测定其浓度。
光纤气体吸收传感系统见图1。
选择波长与NO2气体分子吸收谱线相匹配的光源,就可以检测其浓度。
如采用其他光源,调整单色仪可检测其他气体分子的浓度,因而具有比较广泛的适用性。
图1 光纤气体吸收传感系统 光纤传感技术用于监测NO 2浓度的系统已见报道。
有人利用氩离子激光器和光纤系统,根据NO 2气体在光波长496.5nm 处的吸收探测其浓度;还有人采用上述激光器和光纤马赫曾德尔干涉装置,用激光光声法在露天条件下检测NO 2浓度[3]。
光纤传感技术已在环境科学领域崭露头角。
光纤传感器显著的优点是体积小,易挠曲,可对有毒有害、易燃易爆环境进行多点实时遥控,具有较高的选择性、准确性和灵敏度。
但光纤传感器还存在一些有待解决的问题,如测量范围不够宽(受光纤传输特性的影响),时间稳定性差等。
由于光纤传输光波长范围的限制,使不少物质的强吸收特征谱线不能用光纤传感器检测,然而可以预料,性能优良的新型光纤传感器将会不断出现。
2.3 激光雷达探测法激光雷达探测法的基本原理是差分吸收测量,即利用待测气体分子的吸收特性测量其浓度(见图2)。
差分吸收测量激光雷达向大气中的同一光路发射波长接近的两束脉冲激光,其中一个波长正处于待测气体的吸收线上,它被待测气体较强地吸收;另一波长处于待测气体吸收线的边翼或吸收线外,待测气体对它的吸收很小或没有吸收。
由于这两束激光波长相近,其他气体分子和气溶胶对于这两个波长的消光在一般情况下基本相同,以至于可以忽略。
两束激光回波强度的差异仅由待测气体分子的吸收所引起,从而根据两个波长回波强度的差分,可以确定待测气体分子的浓度。
差分吸收测量方法利用的是待测气体的吸收和大气(包括大气气体分子和气溶胶)的弹性后向散射原理。
一般在所选择的波长处,气体的吸收截面较大,并且大气气体的弹性后向散射截面和雷达回波的强度很大,易于接收测量。
这两个因素结合在一起,形成了差分吸收测量方法的高灵敏度,再加上激光雷达距离分辨率高、能大范围实时测量的特点,使差分吸收激光雷达成为测量气体分子浓度空间分布的一种有力工具[4]。
图2 激光雷达系统原理 目前先进的测污激光雷达一般能测量污染物的二维和三维空间分布。
根据不同时间、不同位置剖面图的浓度等值线分布情况,可以确定污染物的流向和流速,由此可以确定污染物如何在一个地区传播。
激光雷达技术比传统的测量技术更简便易行,在某些情况下还可以提供其他地面测量技术无法得到或耗费巨资才能得到的数据。
激光雷达大气污染测量系统越来越多地应用于大气环境污染的监测和研究,已成为大范围快速监测大气环境的新一代高技术手段,在近地面大气污染监测中发挥了常规监测手段不可替代的作用。
—8—2.4 化学发光法在某些化学反应中生成了激发态产物,激发态产物以光子形式释放能量,这就是化学发光现象。
通过测量化学发光强度对物质进行分析测定的方法称为化学发光分析法。
化学发光法检测大气中NO x的原理是NO与O3反应生成激发态的NO23,当NO23跃迁回基态时放出光子,光强与NO浓度成正比,光电转换器吸收光子产生光电流,光电流强度与NO浓度成线性,可通过光电强度判定NO浓度。
为得到NO x 的总浓度,该方法要求将待测气样中的NO2预先转化为NO[5,6]。
NO x可与多种物质进行化学发光反应,之所以用O3。
在反应室中通入待测NO气样和一定浓度的O3,反应时的温度控制在一定范围内,O3浓度应远高于NO,使NO完全反应。
在一定工作条件下,NO和O3反应的发光强度与其浓度成正比,比例系数与以下因素有关:①反应率,指在反应室内与O3发生反应的NO分子数与流经反应室的NO分子总数之比;②激发率,指在反应中能够生成激发态NO23的NO分子数与反应的NO分子总数之比;③发射率,指反应生成的处于激发态的NO23中能够发射光子的分子数与NO23总分子数之比。
简而言之,反应室中的NO 浓度与化学发光强度成正比。
通过对系统数据的分析,可以得到十分精确的NO浓度与发光强度的函数关系式,测量发光强度就可以得到NO浓度。
反应产生的光可由光电探测器件检测。
由于反应生成的光十分弱,光电探测器件需使用光电倍增管(Photo Multiple Tube,简称PM T)。
光电倍增管输出的电信号经计数板处理后,以数据形式存入电脑,经电脑软件处理就可得到NO浓度。
为检测NO x中NO2的浓度,必须将气样中的NO2转化为NO。
一般采用金属还原法,即用特定活泼的金属在高温下与NO2反应,夺取其中的一个O原子,使其还原为NO,通常用钼(Mo)作还原剂。
NO2转化为NO后,即可用上述方法检测其浓度。
如此,NO x中2种主要成分NO2和NO就可在同一系统中检测[7]。
化学发光法检测NO x的理论和技术是20世纪60年代研究的热点,当时已有了较成熟的产品。
历经几十年的发展,目前化学发光法NO x分析仪已经十分完善,其检测限和灵敏度完全能满足大气环境监测的需要,并具有结构简单、造价较低等优点,还可实现自动监测与在线监测。
3 结语当今社会要求通过环境监测,能够及时、全面地获取与传递地区、国家乃至全球的环境状况,检测环境污染的技术也应实现自动化。
通过对上述几种检测方法的介绍与分析,可见光电技术已在大气NO x检测中得到了广泛应用,并具有良好的发展前景,将对环境保护工作起到巨大的推动作用。
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