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濾光片在環(huán)境監(jiān)測設(shè)備中通過選擇性透過、反射或吸收特定波長的光，實(shí)現(xiàn)對環(huán)境中氣體、水質(zhì)、顆粒物等污染物的精準(zhǔn)檢測與分析。

濾光片

氣體監(jiān)測中的濾光片應(yīng)用

分光光度法與特征波長檢測?

- 原理：不同氣體分子對特定波長光具有特征吸收（如朗伯-比爾定律），濾光片篩選單一波長光，通過吸光度變化計(jì)算氣體濃度。

- 應(yīng)用：

- CO₂檢測：紅外氣體分析儀利用4.26μm濾光片，聚焦CO₂的特征吸收峰，廣泛用于工業(yè)廢氣、大氣溫室氣體監(jiān)測。

- NO₂/SO₂檢測：紫外氣體檢測儀通過210-230nm紫外濾光片，捕捉NO₂在紫外波段的吸收信號，應(yīng)用于空氣質(zhì)量站和電廠廢氣監(jiān)測。

差分吸收光譜法（DOAS）

- 雙濾光片設(shè)計(jì)：一組濾光片對應(yīng)目標(biāo)氣體吸收波長（如SO₂的285nm），另一組對應(yīng)鄰近非吸收波長，通過吸光度差值消除環(huán)境光干擾。

- 應(yīng)用：固定污染源在線監(jiān)測（如化工廠煙囪）和城市大氣污染溯源，檢測精度可達(dá)ppb級。

水質(zhì)監(jiān)測中的濾光片應(yīng)用

光學(xué)參數(shù)檢測

- 濁度監(jiān)測：

- 近紅外濾光片（如860nm）發(fā)射單色光，通過測量水中顆粒物的散射光強(qiáng)度（90°散射）計(jì)算濁度，適用于飲用水源地和污水處理廠。

- 重金屬與有機(jī)物檢測：

- 重金屬：利用絡(luò)合反應(yīng)（如Cu²⁺與雙環(huán)己酮草酰二腙）生成有色物質(zhì)，通過600nm濾光片檢測吸光度，實(shí)現(xiàn)定量分析。

- 有機(jī)物（COD/BOD）：紫外濾光片（254nm）捕捉有機(jī)物對紫外光的吸收，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)曲線估算污染程度。

熒光法檢測污染物

- 原理：石油類、多環(huán)芳烴等物質(zhì)受激發(fā)光（如藍(lán)光濾光片，450nm）照射后發(fā)射特定熒光（如紅光，580nm），通過雙濾光片分離激發(fā)光與熒光，排除背景干擾。

- 設(shè)備：水中油份檢測儀，廣泛用于海洋溢油監(jiān)測和工業(yè)廢水檢測。

顆粒物監(jiān)測中的濾光片應(yīng)用

粉塵濃度與粒徑檢測

- 光散射法：

- 激光或可見光（如532nm綠光）照射粉塵顆粒，窄帶濾光片篩選特定角度散射光（如90°），通過散射強(qiáng)度換算PM濃度，用于工地?fù)P塵、車間粉塵實(shí)時(shí)監(jiān)測（如德國Grimm粉塵儀）。

- 粒徑分級：

- 多層濾光片（或?yàn)V膜）按孔徑分級捕獲PM_2.5、PM₁₀等顆粒，結(jié)合光學(xué)稱重或成分分析（如X射線熒光），實(shí)現(xiàn)顆粒物質(zhì)量與元素組成同步檢測。

土壤與固廢監(jiān)測中的濾光片應(yīng)用

近紅外光譜快速分析

- 近紅外濾光片（780-2526nm）：土壤中的水分、腐殖質(zhì)、重金屬對該波段光有特征吸收，便攜式設(shè)備通過光譜匹配，可現(xiàn)場檢測土壤污染（如重金屬Cd、Pb）和肥力指標(biāo)。

- X射線熒光（XRF）中的濾光片：過濾雜散X射線，僅允許目標(biāo)重金屬的特征X射線到達(dá)檢測器，提高土壤重金屬檢測的信噪比和精度。

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