Page 38 - 环境监测与环境污染防治

第二章 大气环境监测

监测设备的使用环境有较高要求，实际的技术应用成本也相对较高。气相色谱的流动相是

气体，其中涉及气—固体色谱、气—液体色谱。作为流动相的气体在色谱柱中流动时不会
产生较大的阻力，其扩散系数也相对较大，在组分两相之间能够实现物质的快速传递，使
得分离更加快速、高效。在实际监测中，色谱设备严格记录色谱柱的流出时间，并绘制相

应的色谱监测图像，并在图中明确标示出峰值时间以及相应的顺序信息。在应用此类技术
时，技术人员需要对此类技术的应用原理进行详细的了解，明确此类监测技术的使用环境、
应用范围和注意事项。

（二）电化学监测技术
电化学传感器可应用于监测各种各样的有毒性气体，并显示出了良好的敏感性与选择
性。电化学传感器的工作原理是其与通过传感器的被测气体反应并产生与浓度成正比的电

信号。气体首先通过微小的毛管型开孔与传感器发生反应，然后通过疏水屏障层，达到电
极的表面。当气体达到电极表面时，气体与传感器就会发生反应，产生电信号。通过电极

之间的电阻，与被测浓度成正比的电流会在正极与负极之间流动，通过测量电流的大小就
可以确定气体的浓度。但此类技术的应用系统较为复杂。技术人员需要在单片机中设置有
效的主控指令，并引导其串联传感模块、通信模块以及执行模块，方可现实有效的监测工

作。另外，这种技术在实际运用中容易受到监测环境的影响，其中，环境温度、湿度、大
气中颗粒物浓度等对其应用效果影响较大。
（三）污染气体光学法监测技术

光学监测技术具有更广泛的应用范围，并且此种大气环境监测技术具有较好的技术应
用扩展性。在污染气体监测方法上，一般分为主动的傅里叶红外光谱法（FTIR）、差分光

学吸收光谱法（DOAS）和可调谐二极管激光吸收光谱法（TDLAS）等，在应用此种类型
的污染气体监测技术时，技术人员需要确定实际的监测环境目标，从气体特征、光吸收程
度等方面考察污染气体的监测技术应用要求。其中，FTIR 技术利用迈克尔逊干涉仪使样

品路和参考路的光产生干涉，并通过傅里叶变换将干涉图转换为红外光谱图，从而得到气
体成分的光谱信息。DOAS 是在紫外和可见波段对气体分子的特征吸收进行监测分析的技
术。DOAS 将经过气体吸收后的光学厚度变化分为随波长的快速变化部分（即所谓的“高

频成分”）和随波长的缓慢变化部分（即“低频成分”）。TDLAS 技术是根据 Lambert-
Beer 定律和波长随注入电流和温度改变的特性，实现对分子吸收谱线的测量，然后通过对

气体吸收后的光进行光谱分析，可以准确得出被测各项气体的指标参数。
（四）颗粒物立体监测技术
对大气环境中颗粒物的立体监测较多使用激光雷达技术，借助激光雷达的高密度探测

射线，可对区域内的大气环境进行立体高频的质量监测。此种技术具有高时空分辨率的特
点，并且具有较高的探测高度，可在同一时间传输较多的监测数据，具有较好的监测数据

同步效率。更为关键的是，此种颗粒物监测技术的实际监测精度相对较高，并且不容易受
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