大氣環(huán)境監(jiān)測中二氧化硫監(jiān)測技術研究

　　摘要：二氧化硫是主要的大氣污染物之一，不僅污染了大氣環(huán)境，而且還會對當?shù)鼐用竦纳眢w健康產(chǎn)生不利影響，必須要做好二氧化硫的監(jiān)測工作，采取針對性措施進行大氣污染治理。基于此，本文對大氣環(huán)境監(jiān)測中二氧化硫監(jiān)測技術進行了相關分析和探究，以期為二氧化硫監(jiān)測工作開展提供一定的參考。

　　關鍵詞：大氣環(huán)境;環(huán)境監(jiān)測;二氧化硫;監(jiān)測技術

　　在粗放式發(fā)展模式下，大量的二氧化硫氣體被排放到大氣中，造成了嚴重的空氣污染問題，有些地區(qū)大氣中的二氧化硫含量甚至超出了當?shù)卮髿猸h(huán)境污染總?cè)萘康陌霐?shù)以上，不僅嚴重影響了當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，而且還對居民的身體健康產(chǎn)生威脅，必須要加強大氣環(huán)境監(jiān)測中二氧化硫的監(jiān)測，以此為依據(jù)采取相應的治理措施，有效降低大氣中二氧化硫的含量。

　　1大氣環(huán)境中二氧化硫氣體樣品的采集方法分析

　　目前在大氣中二氧化硫氣體樣品采集方面，常用的采樣方法主要有以下幾個。

　　1.1直接采樣法

　　直接采樣法是二氧化硫監(jiān)測過程中常見的一種氣體樣品采集方法，主要是直接到大氣環(huán)境監(jiān)測區(qū)將樣品氣體收集儲存到氣體收集器中，然后通過實驗室檢測分析得到大氣環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的一種采樣監(jiān)測方法。直接采樣法具有操作簡便的優(yōu)勢，只要使用簡單的氣體收集器對氣體樣品進行采樣收集即可，在這個過程中不需要進行吸收劑的額外添加，但是由于直接采樣法收集到的氣體樣品濃度比較高，很容易與氣體收集器的表面發(fā)生反應，造成部分氣體樣品被轉(zhuǎn)化、吸附等，對檢測結果的準確性會產(chǎn)生一定的影響，因此直接采樣法適用在二氧化硫污染氣體濃度高，并且對精確度要求不高的大氣環(huán)境監(jiān)測項目中。

　　1.2動力采樣法

　　動力采樣法主要指的是在氣體收集器中裝置氣體吸收介質(zhì)，然后使用氣泵將氣體樣品壓入到吸收介質(zhì)中，氣體樣品濃縮在吸收介質(zhì)中，達到一次性氣體樣品收集的目的。多孔的固體材料是最常用的氣體吸收介質(zhì)，氣體吸收介質(zhì)的應用不僅能夠有效濃縮樣品，而且還能夠排除其他干擾因素，從而有效提高氣體樣品檢測結果的準確度。

　　1.3被動采樣法

　　被動采樣法的原理是基于分子擴散原理進行樣品采集的一種氣體樣品采集方法。應用被動采樣法進行氣體采樣的時候要使用專門的氣體收集器，這種氣體收集器體積小，可以根據(jù)實際設計成徽章形狀，既能夠用在個體接觸劑量監(jiān)測的評價中，也可以用在氣體待測區(qū)的樣品采樣，為大氣環(huán)境質(zhì)量評價提供一定的技術參考。

　　2幾種常見的大氣環(huán)境監(jiān)測中二氧化硫氣體的監(jiān)測方法

　　2.1溶液吸收法

　　溶液吸收監(jiān)測方法的應用主要包括以下流程。一是通過氣泵將氣體樣品吸收到化學溶液的吸收介質(zhì)中，然后通過分光光度法、化學發(fā)光法以及電化學法、色譜分析法等對氣體樣品中的二氧化硫濃度進行分析。在具體的監(jiān)測分析過程中，要根據(jù)實際情況選擇合適的分析方法。二是在使用化學溶液進行氣體樣品的收集時，既要準備好相關的氣體收集裝置，又要備好專門的化學分析設備，并且要有專門的監(jiān)測技術人員進行相關操作，保證氣體樣品監(jiān)測的及時性和數(shù)據(jù)的準確性。需要注意的是，目前氣體樣品收集的環(huán)境比較復雜，很多時候無法在氣體收集現(xiàn)場配備化學分析設備和專業(yè)的分析人員，因此溶液吸收法的應用具有一定的局限性。

　　2.2被動采樣監(jiān)測法

　　在采用被動采樣監(jiān)測對大氣環(huán)境中的二氧化硫進行監(jiān)測的時候，不需要額外增加動力系統(tǒng)裝置，主要是借助于氣體分子本身的擴散運用將氣體樣品收集到采集裝置當中。一般情況下，被動采樣法需要一個月的氣體采集，氣體樣品采集完成之后送到專門的氣體分析實驗室，通過實驗室分析對大氣中的二氧化硫進行相關數(shù)據(jù)的監(jiān)測。應用被動采樣法最主要的是氣體收集裝置的設計，目前最常用的方法有兩種，一種是高分子材料的氣體裝置，另一種是簡易收集裝置。首先，高分子材料裝置主要指的是由聚乙烯、聚四氟乙烯等高分子材料構成的裝置，在氣體收集裝置底部附有直徑為20mm的纖維素薄膜，這個纖維素薄膜的作用主要是吸收二氧化硫。在裝置的中間有直徑為24mm的圓環(huán)，這是二氧化硫氣體在裝置中的通道，裝置的前蓋中部有直徑18mm的孔，并且在前蓋的內(nèi)表面鋪設一層由聚四氟乙烯構成的薄膜，避免濾膜水分蒸發(fā)。其次，簡易收集裝置主要是將濾紙片放入到培養(yǎng)皿中對大氣中的二氧化硫氣體進行吸附，然后將培養(yǎng)皿倒裝在相應的支架上，用螺栓固定。

　　由于被動采樣監(jiān)測方法不需要額外的機械設備、化學吸收液，因此具有操作過程簡單、采樣自動完成的優(yōu)點，使用被動采樣監(jiān)測方法不需要監(jiān)測人員值班，能過節(jié)省人力。另外，被動采樣裝置能夠長時間的、持續(xù)運行，具有很好的穩(wěn)定性，并且長時間穩(wěn)定的樣品收集還能夠客觀的反映出大氣環(huán)境中二氧化硫的變化狀況與二氧化硫氣體含量的平均水平，監(jiān)測數(shù)據(jù)比較客觀、真實。目前，被動采樣監(jiān)測法是開展大氣環(huán)境中二氧化硫氣體監(jiān)測最常用的一種輔助方法之一。

　　2.3在線監(jiān)測法

　　實際上，在二氧化硫污染比較嚴重的區(qū)域，溶液吸收監(jiān)測法與被動采樣監(jiān)測法的技術應用效果都有一定的局限性，得到的監(jiān)測結果也不夠準確，如果為了更好地對污染區(qū)或者是待測區(qū)的二氧化硫?qū)崟r擴散狀態(tài)和遷移狀況進行研究和分析，可以采用在線監(jiān)測技術，通過建立二氧化硫在線監(jiān)測系統(tǒng)對不同污染區(qū)或者是待測區(qū)的二氧化硫污染物進行實時的監(jiān)測，了解污染區(qū)內(nèi)中重度污染源、中度污染源和輕度污染源的分布和實時變化狀況。在線監(jiān)測技術室是目前大氣環(huán)境中二氧化硫監(jiān)測的主要技術之一，最常用的在線監(jiān)測系統(tǒng)是煙氣監(jiān)測系統(tǒng)，煙氣監(jiān)測系統(tǒng)主要是通過自動的抽氣系統(tǒng)對不同污染區(qū)內(nèi)的二氧化硫水體含量進行監(jiān)測，得到一段時間內(nèi)大氣環(huán)境中二氧化硫氣體含量的變化值，以此對大氣環(huán)境中的二氧化硫進行實時監(jiān)測。在實際監(jiān)測中，煙氣監(jiān)測系統(tǒng)的應用范圍是比較廣泛的，在火力發(fā)電、水泥生產(chǎn)、石油化工以及鋼鐵制造等方面都發(fā)揮了重要的作用。

　　不同的取樣方式采用的煙氣監(jiān)測系統(tǒng)是不同的，具體的說，主要有三種煙氣監(jiān)測系統(tǒng)。一種是應用稀釋采樣法的煙氣監(jiān)測系統(tǒng)，一種是應用直接采樣法的煙氣監(jiān)測系統(tǒng)，還有一種是原位測量法的煙氣監(jiān)測系統(tǒng)。并且隨著二氧化硫在線監(jiān)測技術的持續(xù)發(fā)展，目前出現(xiàn)了多種與在線監(jiān)測系統(tǒng)相適應的傳感器，例如電化學傳感器，這些傳感器設備比較靈敏，而且具有體型小、安裝便捷的優(yōu)點，能夠在現(xiàn)場監(jiān)測中發(fā)揮重要作用。但是傳感器對探頭的要求較高，為了保證監(jiān)測的準確度，探頭在使用一段時間之后就要進行更換，監(jiān)測技術應用的成本相對較高。

　　環(huán)境論文投稿刊物：《安全與環(huán)境學報》(雙月刊)2001年創(chuàng)刊，是安全與環(huán)境學科的學術性雙月刊，主要刊載石油、化工、生態(tài)、環(huán)境、礦業(yè)、信息、網(wǎng)絡、冶金、建筑、交通、勘探、國防等領域的相關論文。本刊的辦刊宗旨：交流安全與環(huán)境方面研究的最新成果，發(fā)展安全與環(huán)境科學技術，培育安全與環(huán)境科研隊伍，為中國和全球的工業(yè)安全和環(huán)境保護服務。

　　結束語

　　除了上述提到的幾種監(jiān)測技術之外，還可以使用紫外熒光監(jiān)測法、紅外光譜法等進行二氧化硫監(jiān)測，在實際監(jiān)測過程中，要根據(jù)待測區(qū)的實際情況以及其他客觀條件選擇合適的監(jiān)測技術，并且做好相關的準備工作，保證監(jiān)測結果的準確度，為區(qū)域大氣環(huán)境污染治理提供可靠的監(jiān)測結果支持。

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　　作者：李目

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