氨氣對(duì)環(huán)境的影響與監(jiān)測(cè)

    氨作為一種常見的化學(xué)物質(zhì)，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及日常生活中都扮演著重要的角色，同時(shí)氨氣作為大氣中獨(dú)特存在的高濃度堿性氣體，在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域占據(jù)著舉足輕重的地位。這種氣體與大氣中的酸性氣溶膠相互化合，形成了一種極為細(xì)微的二次顆粒物，它們懸浮在空中，成為大氣環(huán)境中氣態(tài)污染物向固態(tài)污染物轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵推動(dòng)力量。

    在了解氨的重要性之前，我們首先需要對(duì)其基本特性有所了解。氨具有低濃度、易溶于水和易吸附的特性，這使得它在環(huán)境中的分布和監(jiān)測(cè)變得相對(duì)復(fù)雜。由于空氣中的氨氣濃度較低，往往難以被直接感知，而工業(yè)環(huán)境中會(huì)使用到氨的場(chǎng)所濃度又普遍偏高，這就對(duì)監(jiān)測(cè)技術(shù)的精確性和靈敏度提出了極高的要求。

    針對(duì)氨氣的監(jiān)測(cè)，主要包括傳統(tǒng)的化學(xué)分析法和現(xiàn)代的光譜分析法兩大類。傳統(tǒng)的化學(xué)分析法主要通過化學(xué)反應(yīng)來檢測(cè)氨氣的存在和濃度，其操作過程相對(duì)復(fù)雜，且容易受到其他化學(xué)物質(zhì)的干擾。相比之下，現(xiàn)代的光譜分析法則具有更高的靈敏度和準(zhǔn)確性，逐漸成為氨氣監(jiān)測(cè)的主流技術(shù)。

圖一：銨鹽

    目前光譜分析常用的方法主要包括可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)和差分吸收光譜技術(shù)等。可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)通過利用氨氣分子對(duì)特定波長激光的吸收特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)氨氣濃度的精確測(cè)量。而差分吸收光譜法技術(shù)對(duì)于監(jiān)測(cè)場(chǎng)景的要求較高，適用場(chǎng)景較少，所以目前使用差分吸收光譜測(cè)量氨氣濃度不多。

    盡管氨氣監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)步，但仍存在一些挑戰(zhàn)和問題需要解決。例如，如何提高監(jiān)測(cè)設(shè)備的抗干擾能力、如何降低設(shè)備的成本和維護(hù)難度等。此外，隨著環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)，對(duì)氨氣監(jiān)測(cè)技術(shù)的要求也越來越高，因此需要不斷推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用拓展，以滿足實(shí)際需求。

    此外，氨氣還可以與管道中的水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，生成銨鹽（銨鹽是由銨離子和酸根離子構(gòu)成的離子化合物，一般是通過氨與酸反應(yīng)得到的，它們一般是無色的晶體，易溶于水。），也會(huì)影響到治理設(shè)施的正常運(yùn)行。同時(shí)，氨氣在大氣環(huán)境中的存在和轉(zhuǎn)化還與許多其他因素密切相關(guān)。例如，氨氣可以與大氣中的二氧化硫、氮氧化物等污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成硫酸銨、硝酸銨等化合物，這些化合物進(jìn)一步形成顆粒物，會(huì)加劇大氣環(huán)境的污染程度。

    （NH4）2SO4=AmmoniumSulphate（硫酸銨，白色結(jié)晶，是硫酸根與銨根離子化和生成的化合物）。
     NH4NO3=Ammoniumnitrate（硝酸銨，無色斜方或單斜晶體）。
    （NH4）2CO3=AmmoniumCarbonateCrystalammonia（碳酸銨，無色半透明堅(jiān)硬結(jié)晶塊或粉末）。

圖二：氨逃逸在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)