二氧化硫监测仪紫外荧光监测仪.pptx

第十章环境空气与大气污染检测技术10.1概述

10.1.1大气污染物

大气污染物:
由于人类活动或自然过程排入大气并对人和环境产生
有害影响的那些物质。

大气污染物按其存在形态可概括为两大类：

1.气溶胶状态污染物

2.气体状态污染物

（1）气溶胶状态污染物（2）气体状态污染物

气体状态污染物是以分子状态存在的污染物。
气态污染物的种类很多，总体上可以分为几大类：

以SO2为主含硫化合物；
以氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物；
碳氧化物；
有机化合物及卤素化合物等。表10.1气体状态大气污染物的分类10.1.2大气污染监测系统

大气污染监测系统都是由四部分组成。
（1）采样装置

（2）监测仪器

（3）数据传输系统

（4）数据处理系统10.2大气污染指标监测
10.2.1二氧化硫

SO2是主要大气污染物之一，为大气环境污染
例行监测项目。SO2是一种无色、易溶于水、有刺激性气味。

SO2的味阈值是0.3ppm，达30～40ppm时
，人呼吸将会感到困难。（1）测定方法及原理

测定SO2常用的方法有:

溶液电导率法;
紫外荧光法;
红外线吸收法;
库化滴定法;
火焰光度检测法等。①紫外荧光法根据比耳定律，透过光的比例为：

(10.1)

式中：I0——入射光（激发光）强度；
I——透过光强度；
C——被测物质的浓度；
ε——被测物质摩尔吸光系数；
b——透过液层厚度。被吸收和散射等光的比例为：

(10.2)

(10.3)
总发射荧光强度（F）与试样吸收的激发光的光量子
数和荧光量子效率成正比：

(10.4)

将上式括号内的指数项展开可得：

(10.5)

对于很稀的溶液，被吸收的激发光不到2%，εbc
很小，上式中括号内第二项后各项可忽略不计，则
简化为：
(10.6)

对于一定的荧光物质，当测定条件确定后，上式中
的ΦF、I0、、ε、b均为常数，故又可简化为：

(10.7)
即荧光强度与荧光物质浓度呈线性关系。
影响荧光强度的因素有：激发光照射时间、溶
液温度和pH值、溶剂种类及伴生的各种散射光等

②荧光计和荧光分光光度计

用于荧光分析的仪器有目视荧光计、光电荧光
计和荧光分光光度计等。

光电荧光计以高压汞灯为激发光源、滤光片为色散元件，光电池为检测器，将荧光强度转换成光电流，用微电流表测定。

测定微量荧光物质可得到满意的结果。
图10.2荧光分光光度计结构示意图
1光源2.4.7.9.狭缝3激发光单色器5样品池6表面吸光物质
8发射光单色器10光电倍增管11放大器12指示器13记录仪
③溶液电导法

用酸性过氧化氢溶液吸收气样中的二氧化硫：

(10.8)

所生成的硫酸，使吸收液电导率增加，其增加
值决定于气样中SO2含量，

故通过测量吸收液吸收SO2前后电导率的变
化，就可以得知气样中SO2的浓度。

方法
名称
（2）二氧化硫监测仪
①紫外荧光监测仪
紫外荧光法测定环境空气中的SO2，具有选择
性好、不消耗化学试剂、适用于连续自动监测等特
点。

用波长190—230nm紫外光照射大样品，则
SO2紫外光被激发至激发态，即
(10.9)

激发态SO2不稳定，瞬间返回基态，发射出330nm
的荧光，即
(10.10)
图10.3紫外荧光SO2监测仪气路系统
1除尘过滤器2采样电磁阀3零气./标定电磁阀4渗透膜除水器5毛细管6除烃器7反应室8流量计9调节阀10抽气泵
11电源12信号处理及显示系统
图10.4SO2监测仪荧光计工作原理
1紫外光源2、4透镜3反应室4激发光滤光片
6发射光滤光片7光电倍增管8放大器9指示表②库仑滴定式SO2监测仪器
依据库仑滴定式原理设计的SO2自动监测仪工作原理示于图10.5。

如果进入库仑池的气样中不含SO2，参比电极无电流输出。如
果气样中含SO2，则发生反应：

(10.11)
气样中SO2含量越大，导致阴极电流减小而通过参比电极流出的电流越大。
当气样以固定流速连续地通入库仑池时，则参比电极电流和SO2量间的关系如下：

(10.12)

式中：P—每秒进入库仑池的SO2量（μg/s）；
IR—参比电极电流（μA）；
M—SO2分子量（64）；
n—参加反应的每个SO2分子的电子变化数。③电导式SO2自动监测仪器
电导式SO2自动监测仪有间歇式和连续式两种
类型。
●间歇式测量结果为采样时段平均浓度，
● 连续式测量结果为不同时间的瞬时值。