化学发光法NO2空气质量自动监测仪原理及常见问题浅析曾凡萍刘澍萍乡市环境监测站江西萍乡337000摘要：化学发光法NO2空气质量自动监测仪是用来监测大气中NO2含量的专用仪器，利用化学发光法原理研制而成。我站引入美国API化学发光法NO2空气质量自动监测仪（M200E）进行24小时连续监测。本文阐述了化学发光法测量空气中NO2浓度的基本原理、NO2监测分析仪结构、功能和特点，就我站在使用化学发光法测NO2空气质量自动监测仪过程中出现的一些常见问题进行剖析,以供参考。关键词：大气环境监测；化学发光法；常见问题；分析处理中图分类号：X-1近年来，随着我国工业和交通业的迅速发展，大量化石燃料燃烧、汽车尾气以及工业排放的废气等［1］对大气造成了较为严重的二氧化氮(NO2)污染。NO2是大气主要污染物之一，对人体呼吸道系统有刺激作用，长时间暴露在高浓度NO2下可诱发支气管炎、哮喘等呼吸道疾病［2，3］。准确测定环境大气中的NO2浓度对于了解大气污染机制、判断大气污染的程度、确定污染来源、进行空气质量预警，以及帮助制定合理的城市规划建设等都具有重要意义。NO2的测定方法有分光光度法［4］和化学发光法［5］。分光光度法需要先将空气样品通过吸收溶液捕集后，再进行测定，因而工作量大，数据时间分辨率低，方法灵敏度较差。而化学发光法测定NO2具有灵敏度高、选择性好、测量范围大、不需要化学药剂和实时在线测量等优点，特别适合于NO2浓度很低的大气连续监测系统应用［7-9］。我站引入美国API紫外荧光法NO2空气质量自动监测仪（M200E）对空气进行24小时连续监测。现就我站在使用过程当中出现的一些常见问题进行剖析，以供参考。1基本原理及系统组成11.1化学发光法原理(1)样气中的NO与O3反应生成激发态的NO2，激发态的NO2通过发射光子从而释放多余的能量回到低能态。该反应有两个过程：第一步，单个NO与单个O3碰撞，发生反应产生一个O2和一个NO2分子。在碰撞后，部分NO2保留一定数量的多余能量，因此处于激发态，NO2分子的一个电子保留有比正常状态更高的能量。激发态的分子要释放出能量回到基态，并以光子形式发出，波长为600-3000nm，峰值大约是1200nm。反应方程式即：NO+O3—→NO2*+O2NO2*—→NO2+hν式中：NO2*——处于激发态的二氧化氮;h———普朗克常数;ν———发射光子的频率。该反应的发射光谱在600～3200nm范围内，通过光电倍增管(PMT)测定激发态的NO2返回低能态时发出的光强度，检测出NO的浓度。(2)通过电磁阀门转换气路，使样气通过钼炉，样气中的NO2在高温下(315℃与钼(Mo)反应，还原为NO，并和样气中原有的NO一同进入反应室，与O3反应，从而测得样气中NOX的浓度。反应方程式即：3NO2+Mo=3NO+Mo+O3(3)NOX与NO的浓度相减得到NO2浓度。NOX自动监测仪结构较为复杂，在运行过程中，气路、臭氧发生器、钼炉、滤光片等发生故障，都会导致监测数据异常。1.2NO2浓度检测化学发光法实际上只能测量NO，NO21作者：曾凡萍（1978-）男，汉，江西萍乡，研究生，工程师，环境工程专业的检测是将NO2首先通过钼转换室变成NO，然后再进行检测。因此，能否较好地检测到的NO2浓度，关键在于钼转换室将NO2转换为NO的转换效率。影响转换效率的主要因素有钼转换室的温度、NO2浓度、NO2样气流量等。温度越高，转换效率越大，钼转换室的温度一般控制在315℃～325℃，高于或低于所要求的温度其转化率均会下降。NO2浓度越高，转换效率越低，NO2浓度低于1800pp，样气流量对转换率基本没有影响。1.3系统组成NO2自动监测仪主要是由反应室、光电倍增管、碳氢去除器、光电检测器、抽气泵、高压电路、放大电路、运算电路、显示电路、数模转换电路、颗粒过滤器、截流孔、风扇、温度传感器、压力传感器等多种部件组成。具体如图1所示。图1分析仪结构示意图Fig.1Structurediagramoftheanalyzer2影响因素的分析2.1NOX测量干扰化学发光法测量NOX有许多干扰成分，包括HO2、NH3、SO2、CO2等，其中NH3是最常见的干扰物，在NO2转换器中会转变成NO，产生NOX信号；而CO2浓度较高时，会减小NOX的信号M200E型NO2浓度分析仪有多种方法来排除这些气体的干扰。如：加装渗透气体交换管，可以过滤掉高湿度空气中...