空氣中揮發(fā)性有機(jī)物在線監(jiān)測技術(shù)研究進(jìn)展
揮發(fā)性有機(jī)化合物 (volatile organic compounds,VOCs)是室內(nèi)外空氣中普遍存在且對(duì)環(huán)境影響最為嚴(yán)重的有機(jī)污染物,主要來源于石油化工生產(chǎn)、污水和垃圾處理廠、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣以及制藥、制鞋、噴漆等行業(yè)。VOCs 組成復(fù)雜,含量甚微,其中許多物質(zhì)有致癌、致畸、致突變性,具有遺傳毒性及引起“雌性化”,對(duì)環(huán)境安全和人類生存繁衍構(gòu)成嚴(yán)重威脅。目前世界各國都已在監(jiān)測項(xiàng)目中增加了 VOCs,美國的光化學(xué)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)中有56種 VOCs,歐洲也有 30 多種 VOCs 被列入。
目前,測量 VOCs 的主要手段是氣相色譜-質(zhì)譜(gas chromatography- mass spectrometry, GC-MS) 。該技術(shù)在精確測量 VOCs 方面一直發(fā)揮著重要作用,但由于涉及色譜和電子轟擊電離,該方法存在很大的局限性:分析監(jiān)測具有明顯的滯后性;復(fù)雜的樣品預(yù)處理耗時(shí)費(fèi)力,需要消耗大量的樣品和溶劑;在樣品的取樣、運(yùn)輸與儲(chǔ)存的過程中發(fā)生的樣品損失以及成分間的交叉污染都會(huì)使監(jiān)測結(jié)果出現(xiàn)偏差;樣品的采集、濃縮提取與分離提高了單個(gè)樣品的監(jiān)測費(fèi)用,監(jiān)測樣品的數(shù)目也受到限制。現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測工作要求快速準(zhǔn)確地得到所需要的分析結(jié)果和信息,以便及時(shí)采取相應(yīng)控制措施,因此空氣中 VOCs的在線監(jiān)測技術(shù)研究與相關(guān)儀器的開發(fā)就顯得迫在眉睫。近年來,人們一直致力于 VOCs在線監(jiān)測方法的研究,出現(xiàn)了多種在線監(jiān)測技術(shù)。
1 VOCs在線監(jiān)測技術(shù)
1.1 膜萃取氣相色譜技術(shù)
近年來,利用膜技術(shù)處理樣品已成為很多條件下的首選,主要因?yàn)槟ぽ腿∵^程沒有兩相間的混合,可以消除乳狀液的形成并減少溶劑消耗,樣品和萃取劑連續(xù)地進(jìn)行接觸,從而保證過程的連續(xù)性和實(shí)時(shí)性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與其它檢測設(shè)備的在線連接。Somenath等利用膜萃取和氣相色譜聯(lián)用在線監(jiān)測空氣中 VOCs,空氣連續(xù)流過中空纖維膜,VOCs組分有選擇性地透過膜流入惰性氣體氮?dú)饬髦,在微阱?VOCs 被捕集和濃縮,通過直接電加熱形成具有一定時(shí)間間隔注射的脈沖導(dǎo)入連續(xù)進(jìn)樣。
待測物質(zhì)在溶劑中的擴(kuò)散以及透過膜都需要一個(gè)過程,因此膜萃取進(jìn)樣一般需要經(jīng)過一定時(shí)間使膜滲透達(dá)到穩(wěn)態(tài)再進(jìn)行測量才能得到準(zhǔn)確的結(jié)果。Guo Xuemei 等利用脈沖導(dǎo)入膜萃取系統(tǒng)(pulse introduction membrane extraction,PIME)在線監(jiān)測痕量氣體有機(jī)物質(zhì),在系統(tǒng)沒有達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)即進(jìn)行測定,結(jié)果表明該系統(tǒng)在分析單個(gè)樣品時(shí)響應(yīng)速度更快,檢測限低于 ppb級(jí),并且具有更高的精密度和更好的線性標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.2 質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜技術(shù)
質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜技術(shù) (proton-transfer-reaction mass spectrometry,PTR-MS)是將 1966 年Munson和 Field 提出的化學(xué)電離的思想以及 20 世紀(jì) 70 年代早期Ferguson等發(fā)明的流動(dòng)漂移管模型技術(shù)結(jié)合起來的新技術(shù)。PTR-MS 具有高靈敏度、快速響應(yīng)速度、高瞬時(shí)清晰度及低裂解度等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)不需要對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理,不會(huì)受到空氣中常規(guī)組分的干擾,因此成為氣體痕量物質(zhì)在線監(jiān)測的理想手段,得到了越來越廣泛的應(yīng)用。Knighton 等的研究結(jié)果表明PTR-MS是在線監(jiān)測發(fā)動(dòng)機(jī)排放的多種碳?xì)浠衔锏目煽慷考夹g(shù);Simin 等對(duì)PTR-MS 技術(shù)在植物散發(fā)的 VOCs 監(jiān)測方面的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的論述;金順平等也對(duì)PTR-MS技術(shù)在城市地區(qū)及室內(nèi)空氣中的 VOCs組分在線監(jiān)測方面的應(yīng)用進(jìn)行了綜述。
但 PTR-MS技術(shù)采用質(zhì)譜掃描,通過荷質(zhì)比區(qū)分離子,在區(qū)分同分異構(gòu)體方面存在著困難。為解決這一問題,有學(xué)者利用 GC-MS 與 PTR-MS 串并聯(lián)以及 GC 與 PTR-MS 連接使用等技術(shù)。Steeghs等在四極質(zhì)譜儀上連接離子阱, 該系統(tǒng)的最佳運(yùn)動(dòng)能量參數(shù)為 95 Td,小于 PTR-MS 的 120Td,這使得其理論靈敏度比 PTR-MS 增加了 25%,其誘導(dǎo)性碰撞分裂可以識(shí)別目標(biāo)分析組分的分子結(jié)構(gòu),但檢出限卻比PTR-MS技術(shù)高出了一個(gè)數(shù)量級(jí)。因此, 發(fā)展PTR-MS和具有預(yù)分離能力的技術(shù)聯(lián)用,如 GC 等來實(shí)現(xiàn)同分異構(gòu)體的分離,將是 PTR-MS在線監(jiān)測技術(shù)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。
1.3 飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)
飛行時(shí)間質(zhì)譜 (time of flight mass spectrometry,TOFMS)是利用動(dòng)能相同而質(zhì)荷比不同的離子在恒定電場中運(yùn)動(dòng),經(jīng)過恒定距離所需時(shí)間不同的原理對(duì)物質(zhì)成分或結(jié)構(gòu)進(jìn)行測定的一種分析方法。近年來,質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)電離(proton-transfer-reaction,PTR) 和單光子紫外光電離 (single photon ultraviolet photon ionization,SPUVPI)等軟電離技術(shù)的快速發(fā)展促進(jìn)了 TOFMS 在 VOCs 在線監(jiān)測方面的應(yīng)用。
PTR-TOFMS 具有很高的檢測靈敏度和質(zhì)量分辨率,檢測限可低于ppb 級(jí),能更好地區(qū)分同分異構(gòu)體。Blake 等用 PTR-TOFMS 對(duì)室外空氣質(zhì)量進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測,系統(tǒng)質(zhì)量分辨率超過了1000; Hiroshi 等采用 PTR-TOFMS在線監(jiān)測大氣中 VOCs,響應(yīng)時(shí)間約1 min,乙醛、丙酮、苯、甲苯和二甲苯的檢測限都達(dá)到了 ppb 級(jí)。但PTR-TOFMS 技術(shù)的靈敏度遠(yuǎn)低于 PTR-MS 技術(shù),而且由于漂移管中空氣向空心陰極離子源的反向擴(kuò)散,導(dǎo)致產(chǎn)生大量干擾離子 NO+和 O2+,質(zhì)譜圖變得復(fù)雜,不利于對(duì)目標(biāo)組分的識(shí)別。
單光子紫外光電離采用真空紫外燈作電離源,得到的光子對(duì)于痕量 VOCs 可實(shí)現(xiàn)相對(duì)的選擇性電離,生成的譜圖簡單,根據(jù)分子量可快速進(jìn)行定量分析。Kuribayashi采用 SPUVPI-TOFMS 在線監(jiān)測焚化爐煙氣中的痕量氯代烴,用離子阱富集分析物質(zhì)和分離干擾物質(zhì),18 s的分析時(shí)間,檢測限達(dá)到了10 ppt級(jí),并在長達(dá)幾個(gè)月對(duì)三氯苯的監(jiān)測過程中一直保持較高的靈敏度。但由于真空紫外燈單位時(shí)間內(nèi)生成的光子數(shù)量較少,技術(shù)的靈敏度仍然較低,這大大制約了 SPUVPI 技術(shù)的應(yīng)用。
快速和質(zhì)量范圍寬的特點(diǎn)使得 TOFMS 在痕量VOCs在線監(jiān)測方面的應(yīng)用越來越廣泛。 開發(fā)新的電離技術(shù),進(jìn)一步提高檢測分辨率是其未來發(fā)展的方向。與GC、離子阱等樣品預(yù)處理技術(shù)的聯(lián)用以及多種分析儀器的結(jié)合將成為TOFMS技術(shù)研究的熱點(diǎn)。
1.4 傅里葉變換紅外光譜技術(shù)
傅里葉變換紅外光譜 (fourier transform infrared spectroscopy,F(xiàn)TIR)技術(shù)是大氣污染物監(jiān)測領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一,具有測量速度快、精度高、分辨率高、測定波段寬、雜散光低和信號(hào)多路傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn),同時(shí)還不需要采樣及樣品的預(yù)處理,可以同時(shí)對(duì)多種氣體污染物進(jìn)行在線自動(dòng)測量,因此非常適合對(duì)空氣污染物進(jìn)行定性或定量的動(dòng)態(tài)分析,尤其是大氣中的揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì),如丙烯醛、苯、甲醇和氯仿等。Demirgian 等報(bào)道的一種傅里葉變換紅外光譜儀與取樣系統(tǒng)和控制軟件結(jié)合,實(shí)驗(yàn)室及現(xiàn)場檢測結(jié)果表明,儀器適于對(duì)煙囪等氣體污染源排放的大部分 VOCs 的在線監(jiān)測。
FTIR 技術(shù)不能區(qū)分同分異構(gòu)體物質(zhì),Raimo 等用一套熱解析裝置作為 FTIR 的前處理實(shí)現(xiàn)了同分異構(gòu)體的區(qū)分,并可以保持原 FTIR 系統(tǒng)的靈敏度,但只能間斷測量。 FTIR 技術(shù)在VOCs 監(jiān)測方面的應(yīng)用發(fā)展很快,但是 FTIR 儀器的價(jià)格較高,體積較大,一般不適于現(xiàn)場監(jiān)測,同時(shí)該儀器對(duì)使用者的操作技能和基礎(chǔ)知識(shí)要求也較高,從而限制了 FTIR 在線監(jiān)測技術(shù)的廣泛應(yīng)用。但是,由于所有對(duì)紅外產(chǎn)生吸收的有機(jī)化合物都能用 FTIR 進(jìn)行分析鑒定,因此應(yīng)該充分利用FTIR技術(shù)對(duì)未知化合物的準(zhǔn)確鑒定能力。同時(shí)建議發(fā)展氣相色譜與 FTIR 聯(lián)用技術(shù),將色譜技術(shù)的優(yōu)良分離能力和紅外光譜技術(shù)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)鑒別能力結(jié)合起來,從而達(dá)到取長補(bǔ)短的效果,使其成為識(shí)別未知 VOCs組分和有效分辨同分異構(gòu)體的特殊分離鑒別手段。
1.5 激光光譜技術(shù)
近年來,激光光譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用已成為一個(gè)十分活躍的研究領(lǐng)域。利用激光功率密度高、光子通量大、單色性和指向性好、可快速調(diào)諧等特性以及激光與物質(zhì)相互作用所產(chǎn)生的獨(dú)特現(xiàn)象,相繼建立和發(fā)展起了許多激光光譜分析方法,如激光誘導(dǎo)熒光、差分吸收光譜、激光拉曼散射以及激光雷達(dá)等,這些方法的出現(xiàn)極大地提高了檢測靈敏度和選擇性,使得空氣中痕量VOCs 的實(shí)時(shí)、快速和在線監(jiān)測成為了可能。而與多光程吸收池相結(jié)合的可調(diào)諧二極管激光吸收光譜(tunable diode laser absorption spectrometry,TDLAS)技術(shù)更是因其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)迅速發(fā)展起來,得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
TDLAS技術(shù)具有靈敏度高、選擇性好、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)等特點(diǎn),利用波長調(diào)制技術(shù)在 1 s 的檢測時(shí)間內(nèi)檢測限可達(dá)到ppm級(jí)甚至ppb 級(jí), 檢測靈敏度可以提高 100倍以上;同時(shí)其可以在高溫、高壓、高粉塵及強(qiáng)腐蝕環(huán)境下測量,因此成為了惡劣條件下氣體污染物在線監(jiān)測的首要選擇。TDLAS 采用分子窄波段吸收技術(shù),在一定的波長間隔內(nèi)利用差分吸收原理進(jìn)行測量,最大限度地減少了各種因素如被測試樣中塵埃、水蒸氣以及光譜傳送等對(duì)分析結(jié)果的影響。同時(shí)其基于“單線光譜”測量技術(shù),即選擇被測氣體位于特定波長的吸收光譜線,在所選吸收譜線波長附近無測量環(huán)境中其它氣體組分的吸收譜線,激光譜寬遠(yuǎn)小于被測氣體單吸收譜線寬度,其頻率調(diào)制范圍也僅包含被測氣體單吸收譜線,從而避免了背景氣體的交叉干擾。
TDLAS在線監(jiān)測系統(tǒng)包括激光發(fā)射單元、開放式多光程池、控制單元及數(shù)據(jù)處理單元。該系統(tǒng)具有價(jià)格便宜、維護(hù)費(fèi)用低、能在惡劣條件下運(yùn)行、便于操作等特點(diǎn),符合我國環(huán)保儀器的發(fā)展趨勢(shì),利于該技術(shù)的完善和推廣,目前已用于在線監(jiān)測大氣中的痕量VOCs 物質(zhì)。Kormann 等應(yīng)用一套含有3 個(gè)激光器的可調(diào)諧激光吸收光譜儀在線監(jiān)測城市大氣中的甲醛等痕量氣體,實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有良好的一致性;Nadezhdinskii等利用近紅外可調(diào)諧激光光譜儀監(jiān)測乙醇?xì)怏w,檢測結(jié)果表明儀器具有很高的靈敏度和選擇性;Hanoune 等應(yīng)用紅外激光光譜法監(jiān)測法國東部一所大學(xué)的圖書館內(nèi)的甲醛氣體,與其它檢測方法對(duì)比結(jié)果表明該方法更適于對(duì)室內(nèi)空氣甲醛含量的監(jiān)測;另外,國外還有利用激光光譜技術(shù)對(duì)甲烷、 乙醛、 丙烯醛和1,3-丁二烯等物質(zhì)在線監(jiān)測應(yīng)用的報(bào)道。
此外,激光拉曼散射和激光雷達(dá)遙感技術(shù)也已應(yīng)用于 VOCs 的在線監(jiān)測領(lǐng)域,采用拉曼散射光譜作定量分析具有較高的準(zhǔn)確度,激光波長無需嚴(yán)格選擇,可實(shí)現(xiàn)多組分同時(shí)測量;诒砻嬖鰪(qiáng)拉曼散射(surface- enhanced raman scattering,SERS)原理的微電極傳感器已用于空氣中 VOCs 的監(jiān)測,響應(yīng)速度很快并受到電極材料和 VOCs 介電常數(shù)、偶極矩等性質(zhì)的影響。激光雷達(dá)技術(shù)中的差分吸收激光雷達(dá)和熒光激光雷達(dá)也已用于城市大氣污染的實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測。
2 調(diào)諧激光吸收光譜在線監(jiān)測技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與不足
隨著環(huán)境監(jiān)測工作的日益深入及環(huán)境污染過程控制對(duì)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測要求的不斷提高,空氣中VOCs 在線監(jiān)測技術(shù)得到了很大的發(fā)展,近年來超臨界 CO2 流體萃取技術(shù)、生物化學(xué)傳感器等也已應(yīng)用于VOCs 的在線監(jiān)測中,同時(shí)不同監(jiān)測技術(shù)的聯(lián)用也是目前國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn),如激光質(zhì)譜法、雙二維氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜、氣相色譜-傅里葉變換紅外光譜等技術(shù)都已證實(shí)可以達(dá)到很好的監(jiān)測效果。下面分別介紹一下調(diào)諧激光吸收光譜在線監(jiān)測技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與不足。
2.1 TDLAS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
色譜和質(zhì)譜在線監(jiān)測技術(shù)只是對(duì)預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn), 提高預(yù)處理速度,實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)樣和分析。但由于樣品處理過程并沒有消除,萃取或轟擊電離過程仍會(huì)導(dǎo)致待測組分特性發(fā)生改變以及組分間交叉污染,同時(shí)還會(huì)受到空氣中背景氣體、粉塵、水分等物質(zhì)的干擾,由此產(chǎn)生的樣品分析偏差并不能避免;同時(shí)由于采樣預(yù)處理、樣品氣傳輸及儀表響應(yīng)等原因,響應(yīng)速度也較慢。而調(diào)諧激光吸收光譜分析技術(shù)則具有光學(xué)非接觸、極快響應(yīng)速度、高靈敏度等顯著優(yōu)點(diǎn),且不需要對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理,無色譜及電子轟擊電離,在監(jiān)測過程中不會(huì)改變或者影響樣品的特性,從而能實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)時(shí)在線測量。調(diào)諧激光吸收光譜在線監(jiān)測技術(shù)與色譜、質(zhì)譜等其它在線監(jiān)測技術(shù)比較如表 1 所示。
表1 調(diào)諧激光吸收光譜在線監(jiān)測技術(shù)與其它在線監(jiān)測技術(shù)比較
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2.2 TDLAS技術(shù)的不足
調(diào)諧激光吸收光譜分析技術(shù)因其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)在VOCs 在線監(jiān)測應(yīng)用方面具有顯著的優(yōu)勢(shì),但也存在一些問題和局限性。
(1) 紅外調(diào)諧激光吸收光譜技術(shù)具有良好的選擇性和靈敏度以及極快的響應(yīng)速度。與中遠(yuǎn)紅外波段相比,近紅外調(diào)諧激光光譜技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì),因?yàn)槠洳恍枰评溲b置,波長在 800~2300 nm 范圍內(nèi)室溫條件下操作就可以達(dá)到較高的監(jiān)測靈敏度和可靠性。但據(jù)本文作者調(diào)查,在近紅外區(qū)的1100~1200 nm和 2100~2500 nm處 VOCs 氣體吸收較強(qiáng), 在其它波長處則強(qiáng)度較小或氣體種類很少,因此可用于檢測 VOCs的波段就非常有限。目前國內(nèi)外TDLAS技術(shù)大部分還只限于在線監(jiān)測N2、 O2、CO2 以及CH4、甲醇、乙醇、甲醛等低分子量物質(zhì),對(duì)空氣中其它危害性較大的痕量 VOCs 成分的選擇性監(jiān)測存在一定的困難。
(2)目前在 VOCs 具有豐富吸收光譜帶的紅外波段的可調(diào)諧激光器的性能尚欠理想,且價(jià)格較高,使得儀器的性價(jià)比不高,不利于儀器的推廣和應(yīng)用。
(3)空氣中 VOCs 種類繁多,各種氣體組分間的交叉干擾及水分、粉塵、氣溶膠等物質(zhì)的干擾吸收都會(huì)影響對(duì)單一組分吸收譜的分離和檢測。
(4)空氣中 VOCs 含量非常低,要得到氣體濃度,根據(jù)朗伯-比爾定律,需要有足夠大的光程。對(duì)于開發(fā)微型化便攜式氣體分析儀而言,需要在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)光路的多次折返。同時(shí),進(jìn)行開放式監(jiān)測是實(shí)現(xiàn)真正實(shí)時(shí)在線監(jiān)測的要求,外界環(huán)境對(duì)儀器的腐蝕和損壞也是需要研究和解決的關(guān)鍵問題。
2.3 TDLAS技術(shù)發(fā)展與展望
針對(duì)以上不足,本文作者認(rèn)為在以下幾個(gè)方面展開深入的研究及開發(fā)將是解決上述問題的關(guān)鍵,并將成為未來進(jìn)一步發(fā)展 TDLAS 在線監(jiān)測技術(shù)的研究方向。
(1) 可調(diào)諧激光器是TDLAS系統(tǒng)的重要部件。在 VOCs具有豐富吸收的近紅外區(qū),開發(fā)出價(jià)格更低廉、調(diào)諧范圍更寬、性能更優(yōu)良和穩(wěn)定的半導(dǎo)體二極管激光器,將會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)苯系物、鹵代烴等危害較大的 VOCs 的優(yōu)先選擇性監(jiān)測,并降低儀器的價(jià)格,從而大大促進(jìn) TDLAS 在線監(jiān)測系統(tǒng)在實(shí)際中的應(yīng)用。
(2)為有效分離 VOCs 氣體吸收譜線,并準(zhǔn)確修正開放環(huán)境中水分、粉塵、氣溶膠等物質(zhì)對(duì)監(jiān)測結(jié)果的干擾,進(jìn)一步發(fā)展基于多諧波調(diào)制譜的單線光譜檢測技術(shù),并研究 VOCs吸收截面的分離方法及解決多物質(zhì)譜線重疊的數(shù)據(jù)處理方法都將成為發(fā)展 TDLAS技術(shù)的關(guān)鍵所在。
(3)開放式多光程吸收池是 TDLAS系統(tǒng)最為關(guān)鍵的裝置之一。為提高氣體池中光路反射次數(shù)并減小其體積,可采用相對(duì)口徑更大的場鏡;同時(shí)為減少多次反射及反射材料吸收引起的光能損失,一般可在球面凹面反射鏡玻璃基底上鍍一層金、銀、鋁等金屬膜,但在開放式監(jiān)測環(huán)境下,金屬鍍膜卻常因腐蝕而脫落,因此建議選用更為穩(wěn)定的介質(zhì)反射膜,同時(shí)吸收池窗體材料建議選用性能更為優(yōu)良的 KBr晶體材料。
3 結(jié) 語
在多種 VOCs 在線監(jiān)測技術(shù)中,調(diào)諧激光吸收光譜在線監(jiān)測技術(shù)由于其顯著的優(yōu)點(diǎn)而具有很大的發(fā)展空間和應(yīng)用潛力,但由于技術(shù)研究尚不完善,還存在很多的問題和局限性,目前也基本限于實(shí)驗(yàn)室階段,真正用于現(xiàn)場實(shí)際在線監(jiān)測的例子較少;而且目前開發(fā)的一些在線監(jiān)測儀器由于價(jià)格較高、體積較大、操作和維護(hù)困難等缺點(diǎn)大大限制了其在實(shí)際監(jiān)測工作中的廣泛應(yīng)用。因此,今后應(yīng)在以下幾個(gè)方面展開進(jìn)一步的研究。
(1)對(duì) VOCs 近紅外可調(diào)諧激光光譜在線監(jiān)測技術(shù)原理進(jìn)行更深入的研究,同時(shí)發(fā)展中遠(yuǎn)紅外波段的監(jiān)測技術(shù)。
(2) 設(shè)計(jì)光程更長、 性能更可靠和穩(wěn)定的開放式多光程池,研究解決譜線重疊和環(huán)境干擾因素的數(shù)據(jù)處理方法。
(3)開發(fā)價(jià)格更便宜、性能更優(yōu)良、調(diào)諧范圍更寬的激光器以及快速、靈敏、經(jīng)濟(jì)實(shí)用且操作維護(hù)較為簡單的微型化便攜式在線監(jiān)測儀器。
可以預(yù)見,隨著調(diào)諧激光技術(shù)的迅速發(fā)展,檢測原理的日趨完善,調(diào)諧激光吸收光譜技術(shù)將在VOCs 在線監(jiān)測應(yīng)用中日益發(fā)揮其獨(dú)特作用。
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