长光程差分吸收光谱法与紫外荧光法监测空气中SO2比对实验

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1、第二部分大气监测长光程差分吸收光谱法与紫外荧光法监测空气中S02比对实验刘军南京市环境监测中心站江苏南京210013摘要以美国API101E型S02仪器与安徽蓝盾光电子LGH珈l型DOAS仪器进行比对实验，结果反映出DOAS监测数据能如实反映区域环境空气质量，两种仪器监测结果具有很好的相关性、一致性和可比性，无显著差异。由于采用”线”采样方式，DOAS仪器监测数据具有更强的代表性，但数据波动较点式仪器频繁。关键词差分吸收光谱法紫外荧光法S02比对随着环境监测事业的日益发展，监测仪器正向智能化、自动化演变。环境窄气质量监测方法也由最初的湿法监测发展到目前普遍使用的干法连续自动监测，其

2、中长光程差分吸收光谱法DOAS(DifferentialOpticalAbsorptionSpectroscopy)作为一种新兴的监测方法正被越来越多的国内城市采用。与传统的点式仪器相比，DOAS分析仪采用独特的“线”采样方式，其监测结果具有更强的代表性；另外，由于采用与空气非直接接触方式采样，避免了气路堵塞等问题，仪器稳定性有了显著提高。南京市于2004年7月在河西新城区奥体中心附近安装了一套安徽蓝盾光电子LGH一0l型DOAS仪器。为了验证DOAS仪器监测数据的准确性，以API101E型S02仪器与其进行比对实验。l比对仪器及原理：1．1美国API101E型S02仪器原理：紫外

3、荧光法⋯。紫外灯发出的紫外光通过滤光片，激发S02分子使其处于激发态，在S02分子从激发态衰减返回基态时产生荧光，通过光电倍增管将荧光信号放大并转变为电信号，电信号的强弱与S02浓度成正比。1．2安徽蓝盾光电子产DOASL(；H—01A型仪器原理：长光程差分吸收光谱法。将污染气体对氙灯发射光的特征吸收光谱与其标准吸收光谱进行一系列的拟合来反演污染物的浓度。2实验环境及质量保证2．1点位环境参与比对的长光程差分吸收光谱法DOAS仪器安装于南京市职业教育中心办公楼四楼(E118。7364”，N32。0093”)．光程长694m；API仪器安装于同一个台面七。DOAS望远镜发射端与API

4、仪器采样口水平距离1．1m，垂直距离0．8m。周围地域开阔，无明显遮挡物。6l第二部分大气监测2．2质量保证DOAS仪器比对前手工进行波长校准，并以汞灯对圆盘扫描装置进行多次校准，扫描延时19341xs。API仪器以江苏省计量测试研究所提供的S02标准气体进行线性检查并校准。3比对实验数据统计与分析3．1计检验方法‘21对两种仪器监测结果进行统计，以确定两种方法测定结果是否具有相关性和一致性。相关性检验：通过计算两组数据的相关系数r，映两组数据变化趋势是否一致。选定显著性水平，Ot=o．05，查k表，当r>ra∽时，说明两种方法相关，变化趋势一致；当r

5、。这里／表示自由度／=n一2。显著性检验：为考察判断两种方法之间的可比性，采用检验法进行检验：扛寿剽坐2和t2+s22N式中置、冠为测量均值；S。、s2为标准偏差；n为测量次数。选定显著性水平Ot=0．05，查t。表，当t>t。(力时，说明两种方法存在显著性差异；当时，说明两种方法无显著性差异，具有可比性。这里表示自由度。3．2比对结果选取2006年8月24日到8月28日连续5天有效日均值和120个有效小时均值参与比对。3．2．1紫外荧光法与差分吸收光谱法监测SO：小时均值统计结果见表1和图1一图5。表1紫外荧光法与差分吸收光谱法监测s0：小时均值统计分析结果时间24日25日26日

6、27日28日仪器APlDOASAPIDOASAPIDOASAPIDOASAPIDOAS日均值0．058O．0540．05l0．046O．0680．0620．0830．08l0．0900．075标准偏差0．0170．0250．0IO0．0130．0380．0590．0360．05l0．035相关系数0．8020．7800．8460．7760．7363．2．2紫外荧光法与差分吸收光谱法监测S02日均值统计结果见表2和图6。表2紫外荧光法与差分吸收光谱法监测S02日均值统计分析结果仪器APlDOAS标准偏差O．0160．015相关系数0．95l第二部分大气监测羹剽毋图篓引p图篓引扩，，，

7、，，，，，，扩时问I8月24日小时均值比对图≯p≯≯，，，母毋，，矿时问38月26日小时均值比对图毒毒毒0窖≯≯≯≯≯≯≯‘时曰图58月28日小时均值比对图圜鬓。∥＼一＼．∥、。九、一’4．F芦43’、。哆月’～。”V＼．严‘驴’乙口p，，，◇，，，母母，时甸8月25日小时均值比对图AH．Ⅲ砖孤，、Y～。＼＼。．&。。起k，：：7、：】⋯，，，，，，，，，矿时间48月27日小时均值比对图-—／、∥—、／乞／t≥～．／：／～～●r78,q24H$fJ25H8月26口SP