前言
随着我国经济的高速发展和对二氧化硫排放总量的控制,氮氧化物污染在大气污染中占据的比重越来越大,大气中的二次污染物亚硝酸(HONO),作为一种重要的NOy,可视为一个地区污染程度的表征,它不仅是大气中OH自由基的主要来源之一,而且与仲胺反应还可生成致癌物质亚硝基胺,因此研究亚硝酸对城市氮氧化物污染的控制和对人体健康的影响具有重大意义。
1979年Perner和Platt利用DOAS技术测量了大气中的亚硝酸,此后亚硝酸测量及其大气氧化潜力的研究成为各国科学家研究的热点。由于亚硝酸的吸收重叠在NO2的吸收区内,因此NO2对亚硝酸的测量会造成很大的影响,为了消除这种影响,实验中利用样品池精确测量NO2的标准吸收截面,然后在光谱拟合过程中,精确去除吸收光谱中NO2的吸收,实验证明通过这种方法可以将NO2对测量的影响降低到最小,能够更加准确测量亚硝酸的浓度。
测量过程
在上海市桃浦工业园区进行测量,测量高度约为20m,测量距离为507m,光程为1014m。亚硝酸的吸收波段在340—380nm,其中在354nm和368nm吸收最强烈,一般选择368nm作为DOAS测量的标准。测量以345m作为中心波长(测量范围为307—380nm),虽然亚硝酸在354nm和368nm有强吸收(标准吸收截面比NO2高一个数量级),但是由于亚硝酸在大气中的浓度低,所以NO2的吸收会严重干扰亚硝酸的测量,采用第1节中叙述的方法,可以有效减少NO2对测量的影响。
在测量气体浓度的同时,利用DOAS得到的大气吸收光谱和没有气体吸收的光源光谱作比较,结合Box和Lo提出的“table look up”的方法,计算大气中气溶胶的参数[1]。
结果
拟合NO2和HONO的过程(测量时间为2004年11月18日3:00),从下图可以看出利用样品池实际测量得到的NO2的标准吸收截面得到拟合结果较好,这种方法可以消除不同仪器在不同环境下测量NO2标准吸收截面对亚硝酸拟合结果的影响[1]。
参考文献
[1] 郝楠,周斌,陈立民. 利用差分吸收光谱法测量亚硝酸和反演气溶胶参数[J]. 物理学报,2006,55(3):1529-1533. DOI:10.3321/j.issn:1000-3290.2006.03.090.