專利名稱：一種氣態(tài)元素汞檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對大氣、固定污染源煙氣中所含的氣態(tài)元素汞Hg°進(jìn)行檢測和分析的方法，屬于檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
環(huán)境中的氣態(tài)元素汞Hg°主要來自燃煤電廠、工業(yè)鍋爐、廢棄物燃燒所排放的煙氣。由于汞的有毒性、持久性和生物累積效應(yīng)，隨著人們健康意識(shí)的增強(qiáng)，重金屬汞的污染得到了日益廣泛的重視。《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)中首次增設(shè)了汞及其化合物排放限值為0.03mg/m3,因此對大氣、固定污染源煙氣排放中的汞進(jìn)行監(jiān)測分析
具有重要意義。現(xiàn)有的氣態(tài)元素汞Hgtl檢測分析方法主要有:冷蒸氣原子吸收光譜法(CVAAS，Cold Vapor Atomic Absorption Spectroscopy)、塞曼調(diào)制原子吸收光譜法(ZAAS,Zeeman-Modulated Atomic Absorption Spectroscopy)、冷蒸氣原子突光法(CVAFS, ColdVapor Atomic Fluorescence Spectroscopy)、原子發(fā)身寸光譜法(AES, Atomic EmissionSpectroscopy)等。目前占主流的兩種測萊方法是冷蒸氣原子突光法CVAFS和冷蒸氣原子吸收光譜法CVAAS，但CVAAS和CVAFS法會(huì)受到分析樣氣中的其它氣體成分的干擾，如SO2在波長253.7nm處就有較寬較強(qiáng)的吸收特性，當(dāng)SO2的濃度在IOOppm以上時(shí)，其干擾更大。另外N0x、V0Cs、水蒸氣和顆粒物也對CVAAS有干擾。采用塞曼調(diào)制原子吸收光譜法ZAAS雖然可以校正儀器背景，但在汞諧振線253.65nm附近有較強(qiáng)吸收帶的S02、NOx和H2S等仍然可能造成儀器的偏差響應(yīng)。采用原子發(fā)射光譜法AES對氣態(tài)元素汞Hg°進(jìn)行檢測時(shí)，激發(fā)態(tài)汞原子與無關(guān)質(zhì)點(diǎn)(如02、0)2、0)和隊(duì)等)碰撞會(huì)發(fā)生能量傳遞，造成熒光猝滅，從而降低了汞的檢測靈敏度。因此，如何減小氣態(tài)元素汞Hg°檢測過程中其它成分氣體對監(jiān)測結(jié)果的影響，提高氣態(tài)元素汞Hg°的檢測精度，是目前本領(lǐng)域亟待解決的重點(diǎn)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種抗干擾能力強(qiáng)、檢測精度高、檢測成本低的氣態(tài)元素汞檢測方法。本發(fā)明所述問題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種氣態(tài)元素汞檢測方法，所述方法使寬帶連續(xù)光源發(fā)出的探測光穿過含有待測氣體的檢測吸收池，并利用光譜儀探測經(jīng)氣體吸收后的透射光，然后根據(jù)吸收前后光強(qiáng)的變化，應(yīng)用紫外差分處理光譜分析法求得差分吸收截面和差分光學(xué)密度，再截取選定的波段，通過傅里葉變換將其轉(zhuǎn)變至頻域中，最后取幾個(gè)頻率處的幅值的平均值反演氣態(tài)元素汞Hg°的濃度。上述氣態(tài)元素汞檢測方法，具體操作按如下步驟進(jìn)行:
a.寬帶連續(xù)光源發(fā)出的探測光經(jīng)光學(xué)透鏡調(diào)整后進(jìn)入檢測吸收池，經(jīng)包含氣態(tài)元素汞Hg°在內(nèi)的多種待檢測氣體吸收后通過光纖進(jìn)入光譜儀；
b.應(yīng)用紫外差分處理光譜分析法求得差分吸收截面和差分光學(xué)密度，差分光學(xué)密度OD由下式?jīng)Q定:
權(quán)利要求
1.一種氣態(tài)元素汞檢測方法，其特征是，所述方法使寬帶連續(xù)光源發(fā)出的探測光穿過含有待測氣體的檢測吸收池，并利用光譜儀探測經(jīng)氣體吸收后的透射光，然后根據(jù)吸收前后光強(qiáng)的變化，應(yīng)用紫外差分處理光譜分析法求得差分吸收截面和差分光學(xué)密度，再截取選定的波段，通過傅里葉變換將其轉(zhuǎn)變至頻域中，最后取幾個(gè)頻率處的幅值的平均值反演氣態(tài)元素汞Hgtl的濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣態(tài)元素汞檢測方法，其特征是，它按如下步驟進(jìn)行: a.寬帶連續(xù)光源發(fā)出的探測光經(jīng)光學(xué)透鏡調(diào)整后進(jìn)入檢測吸收池，經(jīng)氣態(tài)元素汞Hg°吸收后通過光纖進(jìn)入光譜儀； b.應(yīng)用紫外差分處理光譜分析法求得差分吸收截面和差分光學(xué)密度，差分光學(xué)密度OD由下式?jīng)Q定:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氣態(tài)元素汞檢測方法，其特征是，步驟C中反演氣態(tài)元素汞Hg°的濃度時(shí)，所選幾個(gè)頻率點(diǎn)中，其中一個(gè)頻率所對應(yīng)的波長為253.65nm，其余幾個(gè)頻率所對應(yīng)的波長在 226.22nm、230.21nm、248.20nm、253.65nm、275.28nm、296.73nm、302.15nm、313.18nm、365.02nm、365.48nm、366.33nm、404.66nm 或 435.83nm 中選取。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氣態(tài)元素汞檢測方法，其特征是，所述寬帶連續(xù)光源采用高聚焦短弧氙燈。
全文摘要
一種氣態(tài)元素汞檢測方法，所述方法使寬帶連續(xù)光源發(fā)出的探測光穿過含有待測氣體的檢測吸收池，并利用光譜儀探測經(jīng)氣體吸收后的透射光，然后根據(jù)吸收前后光強(qiáng)的變化，應(yīng)用紫外差分處理光譜分析法求得差分吸收截面和差分光學(xué)密度，再截取選定的波段，通過傅里葉變換將其轉(zhuǎn)變至頻域中，最后取幾個(gè)頻率處的幅值的平均值反演氣態(tài)元素汞Hg0的濃度。本發(fā)明利用元素汞Hg0在特征波長和其它幾個(gè)波長的吸收特性檢測氣態(tài)元素汞Hg0的濃度，有效降低了其它成分氣體對檢測結(jié)果的影響，大大提高了氣態(tài)元素汞Hg0的檢測精度。
文檔編號(hào)G01N21/31GK103163100SQ20131006553
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月1日
發(fā)明者鄭海明 申請人:華北電力大學(xué)(保定)