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海洋光学 "大气/水质/土壤"快速原位解决方案专家

2019/08/07

背景:

在工业技术日益发达的同时,生存环境日趋恶化。评价水质,土壤,大气的指标亦层出不穷,相应的监测方法应运而生,不断发展,检测大气中有害气体的方法也非常丰富,如气相色谱、液相色谱、选择电极法等。而近年来,利用紫外吸收法检测大气或烟气成分的分光光度技术以其快速、准确、便捷、低成本等优势获得了迅速的发展。

海洋光学微型光纤光谱仪在环保领域中的应用目前主要集中在大气监测、汽车尾气检测和烟气监测方面,采用紫外吸收法,测量有害气体的含量。与以往烟气单一成分检测方法相比,采用微小型光谱仪的优势是可以同时提供多组分快速测量,水质监测领域目前我们已在国外有检测水体的OEM产品。

典型应用案例:

海洋光学(Ocean Optics)紫外光谱仪在大气与烟气监测中的应用:


  • 图1 一台集成了海洋光学HR2000+微型光纤光谱仪的
    能实时定量检测大气中有毒化合物与危险品的系统

    由亚特兰大Cerex环境服务机构研制的UVSentry系统能实时定量检测大气中的有毒化合物与危险品,检测精度可达ppt级。该系统由一台紫外氘灯发射源与一台集成了海洋光学HR2000+光谱仪的接收器组成,发射源向接收器发射紫外波段的光,能探测850米范围内大气中的有害物质,包括二氧化硫、一氧化氮、苯、汞、甲苯、二甲苯、氨水、甲醛等。 

    HR2000+光谱仪采用180-320nm探测范围的配置。传统的“单点采样”监测器只能探测飘入探测孔的化合物,有很大的局限性,而本系统可随意调整发射源与接收器之间的距离(1米至850米),能够探测沿紫外光束周围的广大区域。 

    如今,该系统已具有众多的应用:美国佛罗里达政府使用UVSentry监测Plant City的Coronet工业区周边有害气体对动物的影响;在南非德班和新奥尔良,UVSentry用于监测炼油厂排放废气中的BTEX与SO2的含量。

    参考文献:UVSentry Open-Path Air Monitor Sensing dangerous chemicals at parts-per-trillion levels, Matrix No.3, p3

     

    海洋光学(Ocean Optics)光谱仪系统在火山口气体排放探测中的应用:

        
    图2/3 装置了海洋光学USB2000+光谱仪的
    能实时监测火山口烟气中二氧化硫含量的装置

    由亚长久以来,火山口排放的烟气一直影响着人类的生活与地球的大气。剑桥大学Montserrat火山观测台(MVO)的科学家们发明了一种实时监测火山口烟气中二氧化硫含量的装置—mini-DOAS。当阳光穿过烟气时,会有特定波长的光被烟气所吸收,根据这些波长的位置便能确定烟气的厚度、含量等重要信息。 

    该装置的核心部分是海洋光学的USB2000+光谱仪,用于探测200-850nm波长范围的光谱信号,光纤将USB2000+光谱仪与一台视场角约为1度的望远镜相连,望远镜对准火山口。望远镜把透过烟气的日光收集起来,通过光纤传至光谱仪,从而确定烟气的成分,并进一步监测烟气的衰减消散过程。 

    目前,该系统已用于意大利的Stromboli火山、智利的Lascar与Villarrica火山,以及危地马拉的Santiaguito火山的实时监测。另外,如果将该系统按一定的间隔布置在诸如化工厂、炼油厂等探测目标周围,可用于分析排放物在空间域的消散情况。 

    参考网站:http://www.geo.mtu.edu/volcanoes/vc_web/overview/index.html

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    海洋光学(Ocean Optics)Jaz光谱仪在水体检测中的应用:

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    图2/3 装置了海洋光学USB2000光谱仪的
    能实时监测火山口烟气中二氧化硫含量的装置

    德国某公司采海洋光学的Jaz型光谱仪开发了一套水体检测的产品,该产品主要通过观测380~780nm波段水体表面的上升流光谱来分析水体内的水藻、悬浮颗粒、溶解有机物、水体透明度等等信息,对水源等水体进行在线的藻类繁殖预测,可有效地预防赤潮的产生。


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