基本介紹
- 中文名：全球臭氧監測
- 外文名：Global ozone monitoring
- 目的：科研、生產生活
臭氧簡介,臭氧濃度監測儀,檢測原理,電路原理的實現,基本結構,監測方法,必要性及技術趨勢,
臭氧簡介
臭氧（O3）又稱為超氧，是氧氣（O2）的同素異形體，在常溫下，它是一種有特殊臭味的淡藍色氣體。臭氧主要分布在10~50km高度的平流層大氣中，極大值在20~30km高度之間。在常溫常壓下，穩定性較差，可自行分解為氧氣。臭氧具有青草的味道，吸入少量對人體有益，吸入過量對人體健康有一定危害。不可燃，純淨物。氧氣通過電擊可變為臭氧。
臭氧是地球大氣中一種微量氣體，它是由於大氣中氧分子受太陽輻射分解成氧原子後，氧原子又與周圍的氧分子結合而形成的，含有3個氧原子。大氣中90%以上的臭氧存在於大氣層的上部或平流層，離地面有10～50千米，這才是需要人類保護的大氣臭氧層。還有少部分的臭氧分子徘徊在近地面，仍能對阻擋紫外線有一定作用。但是，一些專家發現地面附近大氣中的臭氧濃度有快速增高的趨勢，就令人感到不妙了。雖然臭氧在平流層起到了保護人類與環境的重要作用，但若其在對流層濃度增加，則會對人體健康產生有害影響。臭氧對眼睛和呼吸道有刺激作用，對肺功能也有影響，較高濃度的臭氧對植物也是有害的。
從臭氧的性質來看，它既可助人又會害人，它既是上天賜與人類的一把保護傘，有時又像是一劑猛烈的毒藥。迄今為止，對於臭氧的正面作用以及人類應該採取哪些措施保護臭氧層，人們已達成共識並做了許多工作。但是，對於臭氧層的負面作用，人們雖然已有認識，但到二十一世紀出除了進行大氣監測和空氣污染預報外，還沒有真正切實可行的方法加以解決。
臭氧濃度監測儀
檢測原理
我們知道地球大氣層上有一層臭氧層，科學家們已經發現臭氧層能吸收紫外線，研究表明臭氧僅對波長253.7nm的紫外線具有最大吸收係數，在此波長下紫外線通過臭氧會產生衰減，符合蘭波特——比爾定律。該方法已被美國等國家作為臭氧標準分析方法。
該臭氧檢測儀就是採用紫外線吸收法的原理，用穩定的紫外燈光源產生紫外線，用光波過濾器過濾掉其它波長紫外光，只允許波長253.7nm通過。經過樣品光電感測器，再經過臭氧吸收池後，到達採樣光電感測器。通過樣品光電感測器和採樣光電感測器電信號比較，再經過數學模型的計算，就能得出臭氧濃度大小。
電路原理的實現
基本電路由電源部分、紫外燈控制、紫外光線樣品檢測、紫外光線採樣檢測，對數放大器Log100、模擬輸出及顯示六大部分組成。
基本結構
檢測儀主要由低壓紫外燈，光波過濾器、入射紫外光反射器、臭氧吸收池、樣品光電感測器、採樣光電感測器、輸出顯示、電路部件構成。
監測方法
隨著工業的發展，環境問題日益突出，對包括臭氧在內空氣中總氧化物濃度的測定日益成為研究的重點。人們早已發明了多種方法追蹤大氣中的臭氧濃度， 在1969 年出版的分析化學系列叢書中有20 多種方法。迄今為止仍普遍採用的主要有Kl 氧化還原法，靛藍退色反應法以及DPD 法。20 世紀70 年代後出現了許多和電子技術緊密相關的分析方法，如化學發光法、電化學法、紫外光譜法、螢光法等，已經成為環境臭氧測定的主要方法。
必要性及技術趨勢
臭氧是一種非常重要的氣體，它不僅關係著人類的健康，還和生態環境有著密切的關係。隨著臭氧空洞的擴大，空氣污染的加劇，臭氧的檢測更具有重大的意義。但由於臭氧的高氧化性，對它進行高靈敏度檢測的方法仍是一項極具挑戰性的任務。螢光法是一種高靈敏度和檢測限低的簡單檢測臭氧的方法。因而開發新型的螢光探針能特異性和快速的監控大氣中的臭氧是最具有發展前景的。
