海洋光學(xué) "大氣/水質(zhì)/土壤"快速原位解決方案專(zhuān)家

2019/08/07

背景:

在工業(yè)技術(shù)日益發(fā)達的同時(shí)，生存環(huán)境日趨惡化。評價(jià)水質(zhì)，土壤，大氣的指標亦層出不窮，相應的監測方法應運而生，不斷發(fā)展，檢測大氣中有害氣體的方法也非常豐富，如氣相色譜、液相色譜、選擇電極法等。而近年來(lái)，利用紫外吸收法檢測大氣或煙氣成分的分光光度技術(shù)以其快速、準確、便捷、低成本等優(yōu)勢獲得了迅速的發(fā)展。

海洋光學(xué)微型光纖光譜儀在環(huán)保領(lǐng)域中的應用目前主要集中在大氣監測、汽車(chē)尾氣檢測和煙氣監測方面，采用紫外吸收法，測量有害氣體的含量。與以往煙氣單一成分檢測方法相比，采用微小型光譜儀的優(yōu)勢是可以同時(shí)提供多組分快速測量，水質(zhì)監測領(lǐng)域目前我們已在國外有檢測水體的OEM產(chǎn)品。

典型應用案例：

海洋光學(xué)(Ocean Optics)紫外光譜儀在大氣與煙氣監測中的應用:

• 
  圖1 一臺集成了海洋光學(xué)HR2000+微型光纖光譜儀的
  能實(shí)時(shí)定量檢測大氣中有毒化合物與危險品的系統

  由亞特蘭大Cerex環(huán)境服務(wù)機構研制的UVSentry系統能實(shí)時(shí)定量檢測大氣中的有毒化合物與危險品，檢測精度可達ppt級。該系統由一臺紫外氘燈發(fā)射源與一臺集成了海洋光學(xué)HR2000+光譜儀的接收器組成，發(fā)射源向接收器發(fā)射紫外波段的光，能探測850米范圍內大氣中的有害物質(zhì)，包括二氧化硫、一氧化氮、苯、汞、甲苯、二甲苯、氨水、甲醛等。 
  
  HR2000+光譜儀采用180-320nm探測范圍的配置。傳統的“單點(diǎn)采樣”監測器只能探測飄入探測孔的化合物，有很大的局限性，而本系統可隨意調整發(fā)射源與接收器之間的距離(1米至850米)，能夠探測沿紫外光束周?chē)膹V大區域。 
  
  如今，該系統已具有眾多的應用：美國佛羅里達政府使用UVSentry監測Plant City的Coronet工業(yè)區周邊有害氣體對動(dòng)物的影響；在南非德班和新奧爾良，UVSentry用于監測煉油廠(chǎng)排放廢氣中的BTEX與SO2的含量。
  
  參考文獻：UVSentry Open-Path Air Monitor Sensing dangerous chemicals at parts-per-trillion levels, Matrix No.3, p3

   

  海洋光學(xué)(Ocean Optics)光譜儀系統在火山口氣體排放探測中的應用:
  

      
  圖2/3 裝置了海洋光學(xué)USB2000+光譜儀的
  能實(shí)時(shí)監測火山口煙氣中二氧化硫含量的裝置

  由亞長(cháng)久以來(lái)，火山口排放的煙氣一直影響著(zhù)人類(lèi)的生活與地球的大氣。劍橋大學(xué)Montserrat火山觀(guān)測臺(MVO)的科學(xué)家們發(fā)明了一種實(shí)時(shí)監測火山口煙氣中二氧化硫含量的裝置—mini-DOAS。當陽(yáng)光穿過(guò)煙氣時(shí)，會(huì )有特定波長(cháng)的光被煙氣所吸收，根據這些波長(cháng)的位置便能確定煙氣的厚度、含量等重要信息。 
  
  該裝置的核心部分是海洋光學(xué)的USB2000+光譜儀，用于探測200-850nm波長(cháng)范圍的光譜信號，光纖將USB2000+光譜儀與一臺視場(chǎng)角約為1度的望遠鏡相連，望遠鏡對準火山口。望遠鏡把透過(guò)煙氣的日光收集起來(lái)，通過(guò)光纖傳至光譜儀，從而確定煙氣的成分，并進(jìn)一步監測煙氣的衰減消散過(guò)程。 
  
  目前，該系統已用于意大利的Stromboli火山、智利的Lascar與Villarrica火山，以及危地馬拉的Santiaguito火山的實(shí)時(shí)監測。另外，如果將該系統按一定的間隔布置在諸如化工廠(chǎng)、煉油廠(chǎng)等探測目標周?chē)?，可用于分析排放物在空間域的消散情況。 
  
  參考網(wǎng)站：http://www.geo.mtu.edu/volcanoes/vc_web/overview/index.html

  ?

  海洋光學(xué)(Ocean Optics)Jaz光譜儀在水體檢測中的應用:
  

  ????
  圖2/3 裝置了海洋光學(xué)USB2000光譜儀的
  能實(shí)時(shí)監測火山口煙氣中二氧化硫含量的裝置

  德國某公司采海洋光學(xué)的Jaz型光譜儀開(kāi)發(fā)了一套水體檢測的產(chǎn)品，該產(chǎn)品主要通過(guò)觀(guān)測380~780nm波段水體表面的上升流光譜來(lái)分析水體內的水藻、懸浮顆粒、溶解有機物、水體透明度等等信息，對水源等水體進(jìn)行在線(xiàn)的藻類(lèi)繁殖預測，可有效地預防赤潮的產(chǎn)生。