對大氣環境監測中二氧化硫監測技術的幾點探討

程漢庭

摘要：在大氣環境質量的監測中，SO2是必測項目之一。本文從采樣環節和分析實驗環節這兩個方面對SO2的監測技術進行了分析，并對監測中誤差的消除措施進行了探討，希望對業內同仁可以起到一定的參考和借鑒作用。

關鍵詞：大氣環境；SO2；監測分析

1引言

在大氣環境質量的監測中，SO2是必測項目之一。近年來，隨著科學技術的不斷進步，SO2的監測分析技術也取得了不斷發展，過去的間斷監測方法已經逐漸被連續監測技術所取代，這一方面使監測機構可以實時地掌握監測區域內的大氣環境質量，另一方面還避免了間斷監測法中使用的汞吸收液對人體健康的危害，在使監測技術和設備更加合理的同時，也使得大氣環境監測的效果得到了進一步優化。

誠然，SO2監測技術取得了顯著的進步，但在具體應用過程中還存在一些問題，比采樣質量會受到一些因素影響，分析實驗環節可能會引入誤差等等，這些都說明我們還有必要進一步提升SO2指標的監測質量。本文正是基于這一出發點，從采樣環節和分析實驗環節這兩個方面對SO2監測技術進行了分析，并對監測中誤差的消除措施進行了探討，希望對業內同仁可以起到一定的參考和借鑒作用。

2采樣環節

在進行SO2監測時，第一個環節就是要進行樣品采集，采樣質量將對最終的監測質量產生重要影響。在對SO2采樣過程進行分析后發現，樣品的引入方式會對采樣質量產生直接影響，我們在進行采樣時，除了需要嚴格執行相關的國家標準規范之外，還必須注意以下幾個方面的問題：

1.氣體引入方式對采樣質效的影響

在進行SO2監測采樣時，通過在同一地點采樣三種引入方式（①將采樣儀器置于室外進行直接采樣；②用聚四氟乙烯管將樣品一次引入到吸收瓶中；③通過引起管將氣體引入室內，再由聚四氟乙烯管引入到吸收瓶中）進行的對比實驗可知，氣體的引入方式將會對采樣質量和效率產生直接影響。實驗結果證明，第一種方式雖然最易實現，但采樣過程中會受到外界環境條件的直接影響，實際應用價值不高；第二種方式對采樣頭所處的條件要求較高，而且往往會造成引氣管的長度較大，氣體滯留時間延長，進而對采樣效果造成不利影響；第三種方式先使用了帶有抽氣動力的引起管將樣品引入室內，降低了樣品的損失，所以是當前主要推薦采用的方式。

2.空氣濕度及塵對采樣質量的影響

在監測采樣時，如果采樣儀器的進氣管不夠干燥，那么就可能導致一部分SO2溶入水中，那么必然會影響到采樣效果。同時，在采樣端如果沒有采取防塵措施，導致一部分沙塵進入到采樣儀器甚至是吸收液中，那么采樣質量也得不到有效保障。現行標準主要是對氣體狀態下的SO2監測進行規范，不是氣溶膠狀態，如果所采集樣品中的SO2與水、塵等結合生成氣溶膠，那么必然會對后續的監測分析工作造成干擾，影響其準確性。因此，采樣環節一般還需要串聯凈化裝置，進而確保氣溶膠狀態下的SO2可以被還原為氣體分子狀態。

3分析實驗環節

現階段，針對SO2監測的實驗分析方法主要有甲醛法、紫外熒光法、紅外法、定電位電解法和碘量法等。以甲醛法為例，主要原理是用甲醛溶液吸收樣品中的SO2，待生成穩定羥基甲磺酸加成化合物后，加入氫氧化鈉使其分解，然后再通過與鹽酸副玫瑰苯胺作用生產紫紅色化合物，最后利用分光光度計進行測定，如圖1所示。這種方法的優點是排除了一些主要干擾因素的影響，且靈敏度較高。缺點就是整個分析測定環節的操作比較繁瑣，對分析檢測人員的個人素質要求較高，而且對于低濃度SO2的監測結果往往會比實際水平偏低。

在使用該方法測定SO2時，如果分解反應和顯色反應的振蕩時間把控不好，那么得到的標準曲線的相關系數R就會偏大，使得曲線質量受到影響，進而也就會影響到SO2濃度測定的準確性。通過對不同振蕩時間的實驗對比分析可知，隨著振蕩時間的延長，低濃度SO2的吸光度會增大，而高濃度SO2的吸光度則會有所下降。這主要是因為在低濃度的情況下，分解反應和顯色反應都會比較充分，而高濃度下分解反應會釋放一部分SO2，進而造成待測成分損失，使得顯色反應效果受到影響。現實中，我們應該通過實驗合理確定振蕩時間，進而獲得最理想的相關系數。

4監測誤差的消除措施探討

1.消除采樣系統誤差

監測采樣需要通過儀器設備實現，所以為了確保采樣的準確，首先就必須確保大氣環境采樣設備的質量合格。首先，每年都應委托具有專業資質的計量檢定機構對儀器設備進行檢定；其次，因為是對大氣環境進行監測采樣，所以要確保采樣儀器設備的氣密性，需要在采樣前對設備的氣密性檢查；第三，要盡量選擇內壁光滑、吸附性小的聚四氟乙烯進氣管，而且要盡可能地縮短管長并避免彎曲打結；第四，進氣管與吸收瓶間的連接要采樣導管內插外套法，不得采用乳膠管直連的方式；第五，在按照規定進行串聯采樣時，要確保第一吸收瓶的吸收率大于99%。

2.樣品的運輸和貯存過程要嚴格遵守規范

待樣品采集完成后，就要將所采樣品運抵實驗分析現場，而這一過程必須確保樣品的運輸過程嚴格遵守相應的規范。樣品的運輸和貯存要避光，可以采用不透光的采樣箱來貯存樣品。當氣溫較高時，如果所采樣品無法進行當天測量，則需要對樣品溶液進行低溫保存。

3.使用檢定合格的監測用品

在進行SO2的監測分析時，要對整個過程中使用的玻璃器皿進行定期檢定，使用質量等級為優的玻璃儀器。同時，每次在使用這些玻璃器皿時都應進行徹底洗滌，避免采用硫酸-鉻酸溶液作為洗滌劑。除了玻璃器皿外，分析天平也是也是一種非常重要的稱量儀器，必須對其進行檢定校準，并嚴格遵守操作規范進行使用。最后，監測分析中所使用的化學試劑都必須確保其質量合格。

4.使用經檢定合格的分光光度計

分光光度計的精確性直接影響著最終得到的測定誤差，所以還有必要對分光光度計進行檢定。具體而言，要求分光光度計的峰值波長誤差必須在±5nm的范圍內，如果誤差不滿足標準就必須對波長進行校正。對靈敏度進行校驗，可以采用實驗方法對吸光度進行校驗。

5.規范操作、嚴格控制好顯色溫度和顯色時間

在測定SO2濃度的過程中，一個很重要的環節就是繪制標準曲線，而為了確保曲線質量，要求溫度之差必須控制在±2℃的范圍內，因此必須對監測分析環境的溫度進行控制。一般而言，可以采用空調進行室內溫度調節，如有必要還可以采用恒溫水浴鍋來對顯色溫度進行控制。在SO2的監測分析工作中，還有很重要的一步就是將樣品溶液、吸收液和氨磺酸鈉及NaOH的溶液倒入品紅溶液中，此過程一定要確保倒凈。因此，需要盡量選擇比肩小的比色管，從而為傾倒創造便利。在傾倒時，還要對傾倒時間和比色時間進行控制，盡量做到所有樣品的比色時間一致。

參考文獻：

[1]楊丕香.提高空氣中二氧化硫監測準確性研究探討[J].科技與創新，2017，（4）：88-89

[2]熊淑明.赤壁市環境空氣中二氧化硫監測的有關探討[J].自然科學（文摘版），2015，（3）：189

[3]阮冬.環境空氣中二氧化硫監測中避免誤差的措施探討[J].工程技術（全文版），2016，（11）：303

[4]李研實，齊昕暉.提高大氣環境監測質量的措施探討[J].科技致富向導，2014，（35）：227

[5]霍寅龍.環境空氣中二氧化硫監測中避免誤差的措施探討[J].中國科技縱橫，2012，（3）：159