化學(xué)分析技術(shù)在大氣監(jiān)測中的應(yīng)用

劉博雅，徐祥鐘

(廣電計量檢測（沈陽）有限公司，遼寧 沈陽 110000)

由于在實際實施大氣監(jiān)測過程中會涉及諸多方面，因此，必須在充分貫徹各項指標的前提下，擴大各種化學(xué)分析技術(shù)的適用范圍，并根據(jù)空氣組成成分的檢測結(jié)果，對空氣污染進行正確合理的治理。同時，加強有關(guān)部門的環(huán)保意識，使有關(guān)部門能夠運用化學(xué)分析技術(shù)進行有效的大氣監(jiān)測，根據(jù)大氣監(jiān)測結(jié)果進行有效的治理，保證空氣質(zhì)量能夠達到人民的健康和生活水平要求。

1 大氣監(jiān)測的意義

首先，通過大氣監(jiān)測，使相關(guān)單位能夠充分認識到空氣污染的存在，清楚地了解到空氣污染的特征和組成，并根據(jù)大氣監(jiān)測結(jié)果和空氣污染狀況，制定相應(yīng)的改進措施，從而達到對污染問題的全面控制，同時也要確保各種改善措施的合理性和綜合的治理效果。其次，通過對大氣環(huán)境的監(jiān)測，可以有效地預(yù)測大氣環(huán)境的變化，確保預(yù)測的合理性和精確度，從而提高大氣監(jiān)測和綜合治理的能力，在短期內(nèi)實現(xiàn)對大氣污染的監(jiān)測和綜合治理。在此過程中，相關(guān)技術(shù)人員還要加強各種化學(xué)分析方法的運用，加強對大氣污染的定量檢測，以保證大氣污染的檢測和定量檢測的質(zhì)量。最后，通過對某一地區(qū)的工業(yè)企業(yè)實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，降低其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種有毒有害氣體，增強企業(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的協(xié)同合作，充分發(fā)揮大氣監(jiān)測的實際功能，既能有效地抑制污染，又能充分體現(xiàn)工業(yè)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展優(yōu)勢。

2 大氣監(jiān)測的實施要點

就大氣監(jiān)測而言，這一工作在具體實施中要注意的問題是：第一，從空氣污染現(xiàn)狀和各種污染源的表現(xiàn)等方面進行有效的分析，在此基礎(chǔ)上，建立科學(xué)合理的監(jiān)測模式，運用科學(xué)合理的模式進行大氣環(huán)境監(jiān)測，掌握空氣本工作的實效性[1]。第二，大氣監(jiān)測工作涉及的范圍很廣，需要在充分落實各項基本要求的前提下，對各種工作內(nèi)容進行有效的調(diào)整，確保各個方面的工作內(nèi)容相互協(xié)調(diào)，有效地解決各方面的影響因素，從而逐步提高大氣監(jiān)測的執(zhí)行效果，提高各項工作的實際作用，同時確保大氣監(jiān)測的精度。第三，為了降低大氣監(jiān)測的難度，相關(guān)人員必須加強科學(xué)技術(shù)的運用，堅持科學(xué)管理，維護大氣環(huán)境質(zhì)量，縮短大氣監(jiān)測的時間，既要確保各項工作的銜接，又要突出并充分發(fā)揮化學(xué)分析技術(shù)在大氣監(jiān)測中的重要作用。第四，必須要對從事大氣監(jiān)測的工作人員進行有效的培訓(xùn)，使有關(guān)部門的空氣監(jiān)測意識和基本知識的掌握程度得到提高，并指導(dǎo)建議有關(guān)部門制定相應(yīng)的法規(guī)和制度，有效地解決大氣監(jiān)測過程中的各種影響因素，從而為大氣監(jiān)測工作的開展提供必要的人力資源，進一步保證大氣監(jiān)測的執(zhí)行效果和綜合防治力度。

3 化學(xué)分析技術(shù)的具體特征

3.1 復(fù)雜性

造成空氣污染的因素和危害因素比較復(fù)雜，其分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)也各不相同，對大氣環(huán)境造成的影響也是多方面的。而采用合適的化學(xué)分析技術(shù)，可以有效地探測各種空氣中的各種污染物和有害物質(zhì)。利用適當?shù)幕瘜W(xué)分析技術(shù)，有效地分析污染物的組成和特征，從而制定出合理的防治措施，并充分利用化學(xué)分析技術(shù)，為大氣環(huán)境的監(jiān)測與治理提供強有力的支撐。

3.2 廣泛性

從大氣監(jiān)測的觀點來看，化學(xué)分析技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣，它能夠準確地監(jiān)控大氣中存在的各種微粒和氣體成分，同時還能有效地解決各種影響因素及不合理情況的發(fā)生，確保其在實際工作中可以正常發(fā)揮應(yīng)有的作用。另外，本技術(shù)還可應(yīng)用于其他環(huán)境污染的監(jiān)測，并在大氣監(jiān)測及其他環(huán)境污染問題中加以運用，擴大其在大氣監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用，體現(xiàn)出其廣闊的應(yīng)用前景。

3.3 精準性

隨著大氣環(huán)境監(jiān)測的不斷發(fā)展和變化，化學(xué)分析技術(shù)也在不斷地向更精密的方向發(fā)展，需要對各方面的技術(shù)進行精細的創(chuàng)新，通過對該系統(tǒng)的運行進行有效的調(diào)節(jié)，為監(jiān)測、治理工作的順利進行提供數(shù)據(jù)支持。隨著大氣環(huán)境質(zhì)量的不斷提高，我們還必須加大對環(huán)境監(jiān)測的研究和分析，利用合理的儀器和設(shè)備來確保其普適性，以提高大氣環(huán)境監(jiān)測的執(zhí)行效果，提高其準確性。為實現(xiàn)大氣環(huán)境監(jiān)測與污染防治中的化學(xué)分析技術(shù)在實際中的應(yīng)用，實現(xiàn)大氣監(jiān)測工作的順利進行奠定基礎(chǔ)。

3.4 變異性

在進行大氣監(jiān)測時，由于各種因素的影響，造成了環(huán)境污染的持續(xù)變化。因此，必須根據(jù)空氣污染的變異程度和各種檢測標準的變化相結(jié)合，合理地調(diào)整化學(xué)分析技術(shù)，使其符合實際的應(yīng)用科學(xué)基礎(chǔ)，以便有效地監(jiān)控空氣中的污染狀況。通過上述討論，我們可以看到，在使用化學(xué)分析技術(shù)時，其變化特點是顯著的，便于相關(guān)部門對大氣污染物和有害氣體的成分進行細致的監(jiān)測，從而促進后期的污染防治工作的順利進行[2]。

4 化學(xué)分析技術(shù)的種類分析

4.1 氣相色譜技術(shù)

氣相色譜法是基于氣體流動，對多種氣體進行檢測、分離和富集的一項綜合性技術(shù)。從大氣監(jiān)控的觀點來看，氣相色譜技術(shù)主要有氣固層析和氣液色譜兩種。氣固相色譜是一種以氣體為流動相，以固定相為固體的氣相色譜技術(shù)，在實際應(yīng)用中，必須以活性炭、硅膠等為固定相，并能有效地分離出流動相氣體技術(shù)能準確地從空氣中分離出乙烯、甲烷、乙炔、丙烷等雜質(zhì)，并能對大氣中的氣體進行有效的檢測，達到大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控的目的，同時也確保了大氣中的氣體濃度檢測和分析的準確性和可信度。

4.2 色譜分析技術(shù)

在化學(xué)分析中，色譜是一種較為典型的化驗方法，它的基本原理是將各種物質(zhì)的混合移動，然后將其重新組合起來，這樣就可以通過連續(xù)的檢測，形成一個完整的氣相色譜系統(tǒng)，對空氣中的組分和濃度進行持續(xù)的監(jiān)測，并將其進行匯總，為進一步開展大氣中各類組分的含量及質(zhì)量分析提供有力的參考。同時，它具有高度的敏感性和高的監(jiān)測效能，因此，應(yīng)擴大其在大氣監(jiān)測中的應(yīng)用，并強調(diào)其在大氣監(jiān)測中的決定性地位，從而進一步提高對空氣中微量氣體的監(jiān)測和判斷能力。同時，為了加強對氣相色譜技術(shù)的應(yīng)用，還應(yīng)按照大氣環(huán)境監(jiān)測工作的具體要求，做好色譜儀等儀器在大氣環(huán)境監(jiān)測和相關(guān)技術(shù)的優(yōu)化和調(diào)整中的作用，改進在實際應(yīng)用中存在的障礙和不合理之處，為穩(wěn)定開展大氣環(huán)境監(jiān)測工作提供科技支撐。在使用色譜技術(shù)進行大氣環(huán)境監(jiān)測中遇到的問題時，還必須根據(jù)實際情況，及時調(diào)整監(jiān)測程序，加強與其他方法的協(xié)同合作，以解決實際中的不足，為大氣環(huán)境監(jiān)測提供科學(xué)、高效的方法。

4.3 化學(xué)發(fā)光技術(shù)

化學(xué)發(fā)光技術(shù)是目前大氣監(jiān)測中最普遍的一種方法，它可以使大氣中各種氣體的含量得到精確的測量，并能提高空氣質(zhì)量的快速、靈敏，并能有效地解決大氣中各種氣體的污染問題，提高其實際應(yīng)用價值。由于空氣中最普遍的微粒物質(zhì)是一氧化碳和臭氧，在特定情況下，這些物質(zhì)會發(fā)出紅光。在此過程中，可以為相關(guān)人員提供準確監(jiān)測化學(xué)發(fā)光的方法，而不需要任何輔助設(shè)備，從而縮短了大氣的監(jiān)測周期，從而促進了空氣質(zhì)量和顆粒物濃度的協(xié)調(diào)發(fā)展。為了加強化學(xué)發(fā)光技術(shù)在大氣監(jiān)測中的應(yīng)用，應(yīng)結(jié)合不同類型的氣體和不同的工作實踐需要，選擇合適的發(fā)光系統(tǒng)，如：過氧草酸酯、光澤精、魯米諾、高錳酸鉀等。

4.3.1 過氧草酸酯分析法

過氧草酸酯法測定時，要加入適當?shù)脑雒魟丛跍y定時加入適當?shù)臒晒馕镔|(zhì)，同時用過氧化氫作催化劑。在這三種物質(zhì)中，光照射強度與反應(yīng)物質(zhì)之間沒有明顯的關(guān)系，而與其自身特性有著密切的關(guān)系。此外，隨著光波的增加，它的使用壽命也會隨之延長。

4.3.2 光澤精化學(xué)發(fā)光法

根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)，在大氣環(huán)境監(jiān)測中，熒光粉是最早應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測的一種。在堿性溶液中，當被強氧化劑氧化時，它會發(fā)出大量的藍綠色光線，從而促進它回到基態(tài)。由于鉛、鎢等相關(guān)金屬離子是光澤精化學(xué)發(fā)光方法的催化劑，所以在大氣環(huán)境監(jiān)測中，金屬離子是主要的監(jiān)測目標。

4.3.3 魯米諾化學(xué)發(fā)光體系

魯米諾試劑，是最古老的一種，也是最常用的一種檢測方法。在特定的化學(xué)反應(yīng)中，本試劑無需在堿環(huán)境下進行。例如，魯米諾反應(yīng)可以在某些特定的氧化劑中，發(fā)出425 nm 的化學(xué)光波。通常，H2O2是最常見的氧化劑。魯米諾化學(xué)發(fā)光系統(tǒng)能夠準確、全面地監(jiān)測各種有害氣體的濃度，二氧化硫、一氧化碳是主要的有害氣體。另外，魯米諾和H2O2在無催化劑的情況下的反應(yīng)比較慢，在合適的催化劑下，魯米諾和H2O2的反應(yīng)會更快。在此反應(yīng)中，最常使用的是金屬離子，它的熒光強度不僅會隨著催化劑濃度的降低而降低，而且還會隨著催化劑濃度的增大而變得更強，因此會發(fā)生一系列的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，進而全面、準確地分析空氣中的金屬離子化合物，進而提高其敏感性。

4.3.4 KMnO4化學(xué)發(fā)光法

在眾多的化學(xué)發(fā)光分析方法中，使用最多的是高錳酸鉀法，其次是過氧化氫。在酸性系統(tǒng)中添加甲醛溶液，會發(fā)生催化作用，使銅和鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而形成光輻射。

綜合以上因素，必須綜合考慮各種發(fā)光系統(tǒng)的性能和實際工作需要，確定合適的氧化物和發(fā)光系統(tǒng)，同時，在保證各種氣體的光發(fā)射性能和光譜指標的前提下，發(fā)揮其實際應(yīng)用價值。

5 化學(xué)分析技術(shù)在大氣監(jiān)測中的應(yīng)用

5.1 痕量和超痕量污染分析

隨著我國工業(yè)的迅速發(fā)展，空氣污染問題日益突出，必須對各種類型的空氣污染物進行分析和處理，以便對其進行分析和處理，為今后的大氣污染治理提供參考。在分析大氣中微量、超微量污染的同時，還需要加強化學(xué)分析技術(shù)的應(yīng)用，便于相關(guān)部門檢驗空氣中的有毒化學(xué)成分和相關(guān)物質(zhì)，由此可以獲取大氣中的微量、超痕量污染資料，擴大各類化學(xué)分析技術(shù)在監(jiān)測與綜合調(diào)控中的應(yīng)用，為今后的工作的順利進行提供便利。同時，在對空氣中微量、超微量污染進行監(jiān)測的同時，還必須對有關(guān)數(shù)據(jù)的信息進行歸納、匯總，以加強數(shù)據(jù)信息在特定的污染分析中的應(yīng)用。一般而言，加強各種化學(xué)分析技術(shù)在大氣中的微量、超微量污染的監(jiān)測，具有增強監(jiān)控靈敏度和最終準確性的能力，能夠使相關(guān)人員對大氣中微量、超微量污染物的形態(tài)及參數(shù)有了更清晰的認識，并能有效地解決其在實際應(yīng)用中遇到的障礙和不合理之處。從而為有關(guān)部門在大氣中的各種污染問題的正確處理提供了依據(jù)，從而為今后的化學(xué)分析技術(shù)的推廣、監(jiān)測和管理提供了有力的依據(jù)。

5.2 測定臭氧濃度

根據(jù)不完全的資料統(tǒng)計，大氣中的臭氧含量很高。同時，由于臭氧與人類的日常生活密切相關(guān)，因此，必須在大氣監(jiān)測中對其進行細致的分析，以突出其實用價值，并充分發(fā)揮其在日常生活中的正面影響，這樣才能使大氣環(huán)境監(jiān)測工作得到全面、健康的發(fā)展。根據(jù)人類的日常生活實踐，我們發(fā)現(xiàn)，在特定的反應(yīng)中，臭氧能和大多數(shù)烯烴發(fā)生反應(yīng)，提高臭氧層中的組分液化作用。所以，在測量臭氧濃度時，有關(guān)的化學(xué)分析技術(shù)必須根據(jù)這一性質(zhì)而確定，以有效地控制各種化學(xué)方法在臭氧濃度測量中的各種問題，并對乙烯和臭氧在反應(yīng)中所產(chǎn)生的甲醛和其他有害物質(zhì)進行控制，以保證臭氧的檢測工作的順利進行。在使用化學(xué)方法測量大氣中的臭氧時，烯烴氧化劑的活性必須與實際的反應(yīng)工作相符合。通過對大氣中臭氧與其他污染物的化學(xué)作用的控制，使它對大氣污染的監(jiān)測與綜合控制起到舉足輕重的作用。

5.3 測定二氧化碳濃度

工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢氣中含有大量的CO2，如果CO2的濃度超過了一定的范圍，就會造成空氣污染，這將導(dǎo)致區(qū)域溫室效應(yīng)，進而對環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生不利影響。因此，必須準確地測量大氣中的CO2濃度，并掌握該地區(qū)大氣中CO2的含量和變化趨勢?；瘜W(xué)發(fā)光技術(shù)在大氣CO2濃度監(jiān)測中的應(yīng)用，是一種靈敏度高、操作簡單的技術(shù)，它能有效地調(diào)節(jié)大氣CO2的濃度，并能有效地檢測和分析大氣中CO2的污染情況。同時，還需要根據(jù)大氣中CO2的特性和污染狀況，對使用的熒光系統(tǒng)進行更新和調(diào)整，確保CO2濃度測量中的發(fā)光系統(tǒng)的功能，改進使用中存在的各種障礙和不合理之處，以確保CO2的測量結(jié)果和數(shù)據(jù)的準確性，制定出相應(yīng)的防治對策。

5.4 測定氮氧化物濃度

空氣中的氧化氮主要是一氧化氮和二氧化氮，它們對大氣環(huán)境有很大的影響。因此，要有效地檢測一氧化氮、二氧化氮，并運用科學(xué)的化學(xué)分析技術(shù)，解決實際中各種化學(xué)方法的障礙，及時解決空氣中一氧化氮、二氧化氮超標等問題。通過對一氧化氮與臭氧的化學(xué)反應(yīng)，可以準確地測定大氣中一氧化氮的含量，同時還要對一氧化氮的測量過程中的數(shù)據(jù)進行匯總，了解一氧化氮與臭氧之間的化學(xué)反應(yīng)及其測定的形式。在具體分析中，二氧化氮轉(zhuǎn)化為一氧化氮時，應(yīng)采取還原工藝，通過化學(xué)還原法和相應(yīng)的技術(shù)手段來確定二氧化氮的含量，進而得到空氣中的氧化氮總量。通常情況下，化學(xué)發(fā)光技術(shù)可以加強大氣中的 NOx 濃度，化學(xué)發(fā)光技術(shù)可以有效地檢測空氣中的 NOx 濃度和化學(xué)反應(yīng)，提高 NOx 的檢測精度。

6 結(jié)語

綜上，要想使大氣環(huán)境監(jiān)測工作更加順暢，就必須加大對各類化學(xué)分析技術(shù)的應(yīng)用，采用化學(xué)方法降低大氣環(huán)境監(jiān)控的難度，保證大氣監(jiān)控的強度和最終檢測的準確性。同時，在擴大化學(xué)分析技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域的前提下，有效地解決了大氣監(jiān)控遇到的障礙，有效地推動了大氣監(jiān)測工作的連續(xù)性和準確性。通過對大氣中各種組分的分析，確定污染控制模型，從而有效地控制各區(qū)域的空氣污染問題。