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便攜式傅里葉紅外氣體分析儀在應(yīng)急監(jiān)測方面的應(yīng)用
近年來，突發(fā)環(huán)境事件時(shí)有發(fā)生，在發(fā)生污染事故，造成環(huán)境污染的緊急情況下，事故發(fā)生單位和政府必須快速采取措施、鎖定污染物，因此，及時(shí)開展應(yīng)急監(jiān)測工作是非常必要的。
根據(jù)《突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》等有關(guān)要求，發(fā)生污染事故時(shí)，需要對廠界、輻射區(qū)域范圍內(nèi)大氣敏感點(diǎn)進(jìn)行多方位氣體監(jiān)測。監(jiān)測點(diǎn)位的設(shè)置需要根據(jù)事故現(xiàn)場環(huán)境及嚴(yán)重程度來判斷，實(shí)行多點(diǎn)位監(jiān)測。在監(jiān)測過程中根據(jù)外部環(huán)境的變化及時(shí)調(diào)整采樣點(diǎn)位。
綜上所述，《突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》對污染事故應(yīng)急監(jiān)測提出很高的要求，由于污染事故具有突發(fā)性、不確定性、擴(kuò)散速度快以及后果的不可控性等特點(diǎn)，為了盡快地控制事態(tài)擴(kuò)大、減輕污染危害，對事故發(fā)生初始階段的應(yīng)急監(jiān)測尤為重要，同時(shí)，對應(yīng)急監(jiān)測設(shè)備也提出了極大的挑戰(zhàn)。
應(yīng)急監(jiān)測設(shè)備需要具備的性能
便攜性：事故發(fā)生現(xiàn)場地點(diǎn)具有多樣性，如：山林火災(zāi)的監(jiān)測、化工廠爆炸、工業(yè)泄露、加油站爆炸等等，應(yīng)急人員需要在短時(shí)間內(nèi)攜帶設(shè)備前往事故現(xiàn)場，并在現(xiàn)場進(jìn)行移動(dòng)、穿插，這對設(shè)備的便攜性提出嚴(yán)格要求。
功能性：事故類型不同，產(chǎn)生的有毒、有害氣體種類及氣體組分是不同的，這對分析儀監(jiān)測氣體組分的數(shù)量、度以及應(yīng)對復(fù)雜場景提出嚴(yán)苛要求。
快速性：在有限的時(shí)間快速了解事故發(fā)生現(xiàn)場氣體種類及大致含量是制止事態(tài)擴(kuò)大和減輕污染危害的重要條件，這對分析儀的檢測速度、分析周期提出更高要求。
樂氏科技的便攜式傅里葉紅外氣體分析儀能夠很好地滿足上述條件。儀器搭配了PLS偏小二乘法作為化學(xué)計(jì)量方法，采用的光譜預(yù)處理方法，使得儀表在復(fù)雜的環(huán)境空氣中適用性更強(qiáng)，測量結(jié)果更、更科學(xué)。是突發(fā)性環(huán)境污染事故應(yīng)急監(jiān)測的好幫手。
工作原理
采用傅里葉變換紅外光譜技術(shù)（FTIR Spectrometer）進(jìn)行氣體分析。它不同于色散型紅外分光的原理，是基于對干涉后的紅外光進(jìn)行傅里葉變換的原理而開發(fā)的紅外光譜儀。主要由紅外光源、光闌、干涉儀（分束器、動(dòng)鏡、定鏡）、樣品室、檢測器以及各種紅外反射鏡、激光器、控制電路板和電源組成。可以對樣品進(jìn)行定性和精細(xì)定量分析。
圖1 光譜信息產(chǎn)生機(jī)理
圖2 光譜信息產(chǎn)生機(jī)理
產(chǎn)品特點(diǎn)
測量精度高，優(yōu)于標(biāo)定的±2%；
光譜范圍寬；
高分辨率分析模式；
定性、定量種類豐富，定性可達(dá)5578種；
分析周期短、可連續(xù)在線監(jiān)測；
抗光譜干擾能力強(qiáng)；
預(yù)熱時(shí)間短。
應(yīng)用案例
2022年9月，樂氏科技在某疾控防疫中心實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場試驗(yàn)，對用戶提前配制好的混合有機(jī)溶劑進(jìn)行現(xiàn)場分析（配制的樣品組分包含：苯系物、三氯乙烯、二乙醇、甲酸），以檢驗(yàn)便攜式傅里葉紅外氣體分析儀在分析VOCs性能方面的表現(xiàn)。
圖3 實(shí)驗(yàn)室測試現(xiàn)場
通過一個(gè)周期的測試，結(jié)果顯示：傅里葉紅外氣體分析儀能夠非常快速、地檢測出實(shí)驗(yàn)混合物中的氣體組分，并進(jìn)行定量分析。
圖4 儀器采集的原始樣品譜圖
樣品原始譜圖中包含有豐富的VOCs組分特征譜帶，說明儀器紅外響應(yīng)非常靈敏。
圖5 樣品原始譜圖與三氯乙烯標(biāo)準(zhǔn)譜圖比對
兩者特征譜帶出現(xiàn)的位置及形狀相似度很高，因此儀器地分析出了混合樣品中的三氯乙烯樣品。
圖6 樣品原始譜圖與苯標(biāo)準(zhǔn)譜圖比對
樣品原始譜圖與苯標(biāo)準(zhǔn)譜圖在2800cm-1—3200cm-1內(nèi)比對，兩者特征譜帶出現(xiàn)的位置及形狀相似度很高，因此儀器分析出了混合樣品中的苯。
通過上述多組對比，很好地證明樂氏科技便攜式傅里葉紅外氣體分析儀在VOCs分析方面具有很高的紅外靈敏度和響應(yīng)，非常適合在環(huán)境空氣應(yīng)急檢測或職業(yè)衛(wèi)生檢測行業(yè)的應(yīng)用。
