如何检测空气中是否含有有害物质

　　大气污染监测技术。

　　一、传统检测方法

　　传统检测空气污染的系统大多是点式检测系统，即针对特定的污染物用特定的检测方法去检测。现代检测系统最核心的传统检测方法有：

　　1）CO和CO2的检测方法：常用的方法为不分光红外法。仪器的工作原理是基于检测CO和CO2对红外线的选择性吸收，分别在不同的吸收波长测定其吸光度，光吸收的大小与气体的浓度呈线性关系，从而通过测量出透过检测系统的光强度大小便可测定气体的含量。

　　2）挥发发性有机物(VOC)的检测方法（苯、甲苯、二甲苯、二氯乙烷、四氯化碳、四氯乙烯、三氯乙烯、丙酮等）：气相色谱法。即用气体作为流动相的色谱法。这是国家规定的标准检测方法，得出结果较慢，但是测量的数据具有可信性和仲裁权威。

　　3）甲醛的检测方法：现场检测一般采用恒电位电解法，被测气体在特定的电位下分解，通过检出其生成电流的方法检测被检气体的含量。而实验室检测采用的方法一般是化学试剂检测法或者气相色谱和液相色谱法。

　　4）氨的检测方法：化学试剂检测法或者电解法。如靛酚蓝分光光度法、钠氏试剂分光光度法、次氯酸钠一水杨酸分光光度法和离子选择电极法。

　　5）臭氧的检测方法：第一是紫外光度法⋯。本方法采用紫外吸收式臭氧分析仪测量环境空气中臭氧的浓度。该仪器的工作原理是基于臭氧吸收254 nm波长紫外光，由检测器检测光能强度，再通过模拟转换为臭氧浓度。第二是靛蓝二磺酸钠分光光度法。该方法的原理是空气中的臭氧在磷酸盐缓冲剂存在下，与吸收液中蓝色的靛蓝二磺酸钠等摩尔反应，褪色生成靛红二磺酸钠，在610 nm处测量吸光度。第三是化学发光法。该方法的原理是样品泵以恒定的流速抽入

　　样品气，进入化学发光分析仪的反应室，与过量流速的乙烯混合即可发生化学反应，并最大可产生400 nm的可见光。发射光强度与样品中臭氧的浓度成正比，并通过光电倍增管放大检测。

　　6）氮氧化物和SO2的检测方法：生物传感器检测法。氮氧化物生物传感器由多孔气体渗透膜、固定化硝化细菌和氧电极组合而成，该传感器中硝化细菌以亚硝酸盐作为唯一能源，其呼吸活性随亚硝酸盐的存在而增加，呼吸过程导致的溶解氧浓度降低量可由氧电极检测，从而间接反映出亚硝酸盐的含量，反应氮氧化物的含量。二氧化硫生物传感器由含亚硫酸盐氧化酶的肝微粒体和氧电极制成，该传感器测定雨水中亚硫酸盐的浓度来反应大气中二氧化硫的含量。

　　二、随着光学仪器和光学检测系统的进一步发展，空气污染的现代光学检测技术也在不断地拓新。

　　20世纪70年代后期，美国、德国、日本、英国、俄国、加拿大和瑞典等用光散射理论、米氏散射、拉曼散射和差分吸收等光谱技术，以及差分吸收激光雷达监测污染。米氏散射多用于颗粒物(如漂尘)的浓度探测，拉曼散射多用于近距离的高浓度污染源的探测，而差分吸收技术具有更大的优点，如它的监测灵敏度可达lO-9

　　，探测距离可以从几十米到几十公里，并可用于测量多种污染物质。

　　光散射理论已经普及应用于分析颗粒的粒度和浓度，在实时监测的情况下，应用光散射方法具有更大的优越性。烟气粉尘排放量在线监测是控制污染源的必备手段，测量粉尘排放量时，需要同时测定粉尘的浓度和流量，这类光电式的仪器设备在我国已开始应用。华南师范大学物理系研究人员通过详细分析目前这项技术在浓度测量方面存在的问题，更进一步提出了前向散射光浓度信息接收方案和在线浓度、粒度测量系统，这种测量方法不仅在理论上更完善，而且可使烟气粉尘排放量在线的监测精度和工作可靠性提高。

　　对于米氏方法测量的研究，我国早在20世纪60-70年代，中国科学院大气物理所在周秀骥院士、赵艳曾研究员、吕达仁院士等主持下，建立了我国第一台米散射激光雷达，并进行大气气溶胶与云的探测研究。《环境技术》期刊中提出了一种基于米氏散射理论的激光开放腔内颗粒测量原理，把激光器的内腔作为颗粒注入区，利用激光器的内腔功率谱密度远大于腔外功率密度的特点，结合先进的激光散射理论，对空气中的颗粒进行检测。并通过实践证明了该方法对较小粒径的颗粒检测非常有效。此外，中国矿业大学杨书申教授等在《大气颗粒物浓度技术及其发展》一文中也介绍了基于米氏散射理论的光散射式测量仪，可以实时在线检测空气中颗粒物浓度适于公共场所卫生及生产现场等场合和大气质量监测中使用。

用一种叫“气象色谱仪”的仪器

基本原理是：

将不同组分的混合气体吸入色谱仪监测器，进入色谱柱（很细的特种石英玻璃管），在色谱柱表面会有固定液。在混合气体在色谱柱内前进的时候，固定液将不同组分（不同分子量的组合）的物质滞留在不同的阶段（不同组分或分子量的气体在色谱柱内前进的距离不同）。将他们分离开之后再经过监测器进行监测，从而监测出各种被分离物质在所有物质中所占的比例。

质谱仪的基本原理是将混合气体吸入样品监测器，经过高温，高压，高电磁场等高能量分解，进行定量分析。样品在进入监测器的时候会被高能量轰击成为更微笑的碎片，再由4个电极极化(带上负电荷，不同的原子组合质量不同)，通过偏转电场的时候，偏移量也不同，在样品行程的末端会有一套离子收集器，在对应的离子收集器上收集到的离子越多，说明该分子里该原子数量越多，反则越少，没有收集到任何离子的部分说明该分子内不含对应的原子物质。

1(1)装置气密性不好,(2)红磷的量不足,(3)气体为冷却就观察现象

2第3种最好。因为第一种在伸入P的过程中，气体有可能受热逸出，产生误差；还要可能气密性不严。第二种有可能气密性不严。第三种因为直接放入水中，如果气密性不严可以看见有水侵入，可以马上改进实验

初三化学书上有的拿两个针筒测氧气含量的实验，模仿拉瓦锡的

以下是网上资料:

空气中氧气含量的测定

介绍实验装置及原理，演示[实验1—1]，按以下三步演示：

1实验前，将燃着的木条伸入罩内，观察到木条燃烧的明亮程度与在罩外空气中一样。证明罩内气体为空气——空气的检验方法。以水面为基准，将钟罩水面以上容积分为5等份。

2引导学生依据观察红磷燃烧现象的方法观察、描述燃烧现象，并观察水面上升的情况，引导学生分析水面上升的原因，上升的水的体积约占罩内体积1/5的原因，从而得出结论：氧气约占空气体积的1/5。

3实验结束后，迅速将燃着的木条伸入罩内，观察到木条熄灭——氮气的检验方法。从而得出结论：氮气约占空气体积的4/5。

成分

氮气

氧气

稀有气体

二氧化碳

其他气体及杂质

%

78%

21%

094%

003%

003%