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新型现代光学技术检测空气污染质量

发布者:admin发布时间:2017-10-27浏览量:

新型现代光学技术检测空气污染质量:


随着光学仪器和光学检测系统的进一步发展,空气污染的现代光学检测技术也在不断地拓新。  

20世纪70年代后期,美国、德国、日本、英国、俄国、加拿大和瑞典等用光散射理论、米氏散射、拉曼散射和差分吸收等光谱技术,以及差分吸收激光雷达监测污染。

米氏散射多用于颗粒物(如漂尘)的浓度探测,拉曼散射多用于近距离的高浓度污染源的探测。

新型光学检测空气质量的仪器照片实拍图.jpg

而差分吸收技术具有更大的优点,如它的监测灵敏度可达lO-9 ,探测距离可以从几十米到几十公里,并可用于测量多种污染物质。  
光散射理论已经普及应用于分析颗粒的粒度和浓度,在实时监测的情况下,应用光散射方法具有更大的优越性。

烟气粉尘排放量在线监测是控制污染源的必备手段,测量粉尘排放量时,需要同时测定粉尘的浓度和流量,这类光电式的仪器设备在我国已开始应用。

华南师范大学物理系研究人员通过详细分析目前这项技术在浓度测量方面存在的问题。

更进一步提出了前向散射光浓度信息接收方案和在线浓度、粒度测量系统。

这种测量方法不仅在理论上更完善,而且可使烟气粉尘排放量在线的监测精度和工作可靠性提高。

正在进行空气质量检测的空气检测仪现场实拍展示.jpg  

对于米氏方法测量的研究,我国早在20世纪60-70年代,中国科学院大气物理所在周秀骥院士、赵艳曾研究员、吕达仁院士等主持下,建立了我国第一台米散射激光雷达。

并进行大气气溶胶与云的探测研究。《环境技术》期刊中提出了一种基于米氏散射理论的激光开放腔内颗粒测量原理。

把激光器的内腔作为颗粒注入区,利用激光器的内腔功率谱密度远大于腔外功率密度的特点。

结合先进的激光散射理论,对空气中的颗粒进行检测。

并通过实践证明了该方法对较小粒  径的颗粒检测非常有效。

空气与废气监测仪器的实拍照片展示.jpg

此外,中国矿业大学杨书申教授等在《大气颗粒物浓度技术及其发展》一文中也介绍了基于米氏散射理论的光散射式测量仪。

可以实时在线检测空气中颗粒物浓度适于公共场所卫生及生产现场等场合和大气质量监测中使用。  

拉曼散射激光雷达技术是利用拉曼散射的原理,在纯净液体或者晶体内,散射光中出现与入射光频率不同的成分。

根据斯托克斯线可以得知散射物质是什么,从而达到检测的目的。

可以用于大气污染,游离物质的分析。  差分吸收光谱仪测量法是由Noxon和Piatt等人在70年代提出的。

经过一段时间的发展,目前已渐渐成为进行大气污染模式研究和大气污染监测的常用方法之一。

中国科学院安徽光机所根据这一原理,研制成了基于二极管阵列PDA的紫外可见差分吸收光谱(DOAS)系统。

常用的专业空气质量检测仪展示图.jpg

能够准确实时地测出SO2、O3、NO2、HONO、OClO、BrO、氟化物、芳香烃等几十种光谱带相对较窄的大气痕量成分。  

在国际上,德国、美国和日本等国家都相继建立了用于大气探测的差分激光吸收雷达系统。

这对于检测大气中臭氧层的变化和推动大气科学的发展,起到了重要的作用。

同时,德国柏林自由大学的研究人员通过差分吸收激光雷达技术获得了三维图像监视城市的气溶胶和酸雨。

并且为了测量城市的大气污染,建立了动态差分吸收激光雷达系统,用于获得污染气体浓度的二维和三维图像。

这些气体的浓度随城市机动车流量的变化而变化,这将有助于解释环境污染情况的变化和起因。