[发明专利]大气中总活性氯的分析装置与方法

说明书

一种大气中总活性氯的分析装置与方法，该分析装置包括光解转化单元，包括第一气路和第二气路，第一气路用于将环境气体中总活性氯转化为盐酸，第二气路用于采集环境气体中的盐酸；吸收单元，包括第一吸收单元和第二吸收单元，第一吸收单元进口与第一气路出口连接，第二吸收单元进口与第二气路出口连接；以及检测单元，包括第一检测单元和第二检测单元，第一检测单元进口与第一吸收单元出口连接，第二检测单元进口与第二吸收单元出口连接。本发明可以实现环境气体中总活性氯转化为盐酸，可以准确测定大气中总活性氯和盐酸的浓度，可实现对大气中盐酸和总活性氯高灵敏的检测。

技术领域

本发明涉及光化学和分析化学技术领域，尤其是涉及一种大气中总活性氯的分析装置与方法。

背景技术

氯原子(Cl)具有非常强的反应活性，可与大气中VOCs、O₃、CH₄和Hg等发生快速反应，促进对流层光氧化剂和二次颗粒物的形成，并导致盐湖、海洋及平流层大气中O₃的损耗以及极地汞亏损等。因此，Cl原子引发的大气化学反应一直是大气环境研究领域关注的热点。

大气中Cl原子主要来自含氯物种的光解，包括氟氯昂、CCl₄、CH₃Cl、HOCl、Cl₂、ClNO和ClNO₂等。氟氯昂、CCl₄和CH₃Cl等由于在对流层光化学反应活性弱，可扩散到平流层，并在平流层强紫外辐射下光解释放Cl原子，导致平流层臭氧的损耗。而HOCl、Cl₂、ClNO和ClNO₂等在对流层中极易光解产生Cl原子，是大气中重要活性氯物种。已有研究表明，这些活性氯物种主要来自大气中气相反应和非均相反应以及污染源的直接排放(如氯化工、氯消毒、固体燃料燃烧、火山喷发等)。

目前国际上已经开发了多种检测大气中活性氯的技术和方法，如化学电离质谱技术(CIMS)、长光程差分吸收光谱技术(DOAS)、湿法化学分析法(MC)等，但其它技术相比CIMS技术存在选择性差、灵敏度低、操作繁杂以及抗干扰能力差等问题，其外场观测数据鲜见报道。鉴于大气中活性氯物种在大气环境中的重要作用以及现有监测技术存在的诸多不足之处，本发明可以实现大气中总活性氯物种高灵敏可靠测定。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的之一在于提出一种大气中总活性氯的分析装置与方法，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种大气中总活性氯的分析装置，包括：

光解转化单元，包括第一气路和第二气路，第一气路用于将环境气体中总活性氯转化为盐酸，第二气路用于采集环境气体中的盐酸；

吸收单元，包括第一吸收单元和第二吸收单元，第一吸收单元进口与第一气路出口连接，第二吸收单元进口与第二气路出口连接；以及

检测单元，包括第一检测单元和第二检测单元，第一检测单元进口与第一吸收单元出口连接，第二检测单元进口与第二吸收单元出口连接。

作为本发明的另一个方面，还提供了一种大气中总活性氯的分析方法，采用如上所述的分析装置包括：

环境大气进入第一气路，与烷烃在紫外光作用下发生光化学反应生成气态盐酸，之后进入第一吸收单元中经过吸收液吸收，吸收气态盐酸后的吸收液进入第一检测单元检测，获得环境大气光解转化后的总盐酸浓度，即第一盐酸浓度；

环境大气中进入第二气路，经过第二吸收单元吸收液吸收，之后进入第二检测单元检测，获得环境大气中的第二盐酸浓度；

将第一盐酸浓度减去第二盐酸浓度获得光解转化得到的盐酸浓度；

根据转化得到的盐酸浓度获得环境大气中总活性氯的浓度。