[发明专利]一种环境空气氨气含量的精准在线监测方法及系统

说明书

本发明公布了一种环境空气氨气含量的精准在线监测方法及系统，系统包括外置采样单元、连接单元、化学转化单元、光学吸收检测单元、控制与数据采集单元和储液单元；外置采样单元包括一体式微型溶蚀器，用于对环境空气中氨气组分进行捕集，将氨气转化为液相待测样品，去除颗粒态铵离子的干扰；连接单元用于连接外置采样单元与仪器主体，进行温控保护；化学转化单元用于对液相待测样品进行染色；光学吸收检测单元用于吸光度检测；控制与数据集成单元用于控制各单元温度、溶液流量，并采集和输出信号。本发明基于气体扩散吸收捕集和水杨酸显色检测技术，采用零采样管、零干扰室外采集，对环境空气氨气高效快速捕集及高准确性实时监测。

技术领域

本发明属于环境监测技术领域，涉及环境空气质量在线监测技术，尤其涉及一种环境空气氨气含量的高准确性在线监测方法及系统。

背景技术

氨气(NH₃)是危害人类健康和造成环境问题的常见污染物之一。氨气的沉降会引起水体酸化和富营养化，影响生态系统，同时，作为大气中含量最丰富的碱性气体，氨气既易与水形成铵根离子(NH₄⁺)，又可与SO₂、NO_x(NO+NO₂)等致酸前体物反应生成二次气溶胶，对雾霾的形成有显著影响。因此，环境空气中氨气的准确监测对水体及及大气环境的保护和研究有重要作用。

目前，常见的环境空气氨气的监测技术有光腔衰荡法、差分吸收光谱法、离子色谱法等。光腔衰荡法和差分吸收光谱法测量时间分辨率高、系统维护简单；离子色谱法监测的检出限低，适合低浓度环境。但是，氨气监测过程中：(1)氨气具有极强的吸附性，极易吸附于采样管路表面，造成测量低估；(2)氨气具有极强的吸湿性，环境湿度、室内外温差、仪器内外湿度差等因素会严重增大测量不确定性；(3)环境空气中颗粒态污染物中含有大量的硝酸铵、氯化铵等易分解成分，会干扰气态氨气的监测；(4)由于氨气极强的吸附性和吸湿性，氨标准气体的配制过程难度很大，不确定性较高；现有的监测技术大多存在氨气监测准确性低的问题。光腔衰荡法的监测系统中，存在大量的光学系统金属表面，氨气在采样管路及金属表面大量吸附，导致系统检出限差，背景高；差分吸收光谱法的监测系统检出限高、造价贵、体积大；离子色谱法的监测系统的捕集单元虽然去除了颗粒态污染物的干扰，但体积大，仍存在氨气吸附于采样管的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种环境空气氨气含量的精准在线监测方法及系统，设计一种一体式微型溶蚀器，基于气体溶蚀扩散吸收捕集技术和水杨酸检测技术，进而开发了一种环境空气氨气含量的高准确性在线监测方法及监测系统，采用零采样管、零干扰室外采集方法，实现对环境空气氨气含量进行高效快速捕集以及高准确性地实时在线监测。