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六氟化硫SF6示蹤氣體在大氣擴(kuò)散研究中的應(yīng)用


六氟化硫(SF6)示蹤氣體是新發(fā)展的一種有效氣體擴(kuò)散示蹤物，便攜式超高精度和靈敏度的SF6氣體檢測(cè)儀Q200型適合用于戶外檢測(cè)六氟化硫(SF6)示蹤氣體的科學(xué)試驗(yàn)。

野外釋放示蹤劑測(cè)定擴(kuò)散，是大氣擴(kuò)散研究中常用的實(shí)驗(yàn)手段。特別是大氣污染引人關(guān)注以來，已廣泛用于考察重要污染源設(shè)施周圍的大氣擴(kuò)散特征和模擬污染物輸送、稀釋或沉降規(guī)律。示蹤實(shí)驗(yàn)獲得的大量觀測(cè)事實(shí)，不僅可制作污染經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ�，而且有助于�?yàn)證和發(fā)展大氣擴(kuò)散理論。

大氣擴(kuò)散示蹤實(shí)驗(yàn)的效果是與示蹤劑的選擇、取樣及分析方法分不開的。選擇氣體擴(kuò)散示蹤劑，首先考慮的是：即使高濃度也無毒、無味、五色；環(huán)境溫度下保持氣態(tài)，且分子量要小，與空氣混合快，無論城鎮(zhèn)或曠野的本底值低至PPT；化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；易于釋放和采樣；檢測(cè)下限低達(dá)PPT級(jí)。實(shí)踐指出，SF6作為氣體大氣擴(kuò)散示蹤劑的優(yōu)點(diǎn)是：

（1）化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，與周圍空氣混合快，能較客觀地反映湍流擴(kuò)散規(guī)律。例如在常溫和光照下氣體穩(wěn)定性較高，其惰性超過氮?dú)�，可�?00℃高溫，氣態(tài)溫度較低(熔點(diǎn)-50. 8度)，極難溶于水，適于通常氣象條件下釋放。

（2）其大氣環(huán)境本底值甚低, 約為10-15

（3）對(duì)示蹤樣品的檢測(cè)極為敏捷，釋放和檢測(cè)方便，釋放量小，示蹤范圍廣。

（4）為無毒、無色、無嗅的不燃性氣體。

自Gollins等人(1965 )建議采用SF6擴(kuò)散示蹤劑后，引起了有關(guān)方面的關(guān)注 和研究，1965～1974年，國外用SF6示蹤法在野外進(jìn)行擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)相繼獲得成功，示蹤范圍擴(kuò)展到100公里以上。目前SF6示蹤技術(shù)已成為當(dāng)前用于大氣擴(kuò)散和環(huán)境大氣污染研究的一種新的有效手段。

在國內(nèi), 雖從1960年開始試產(chǎn)SF6, 但直至1975年尚未用于大氣擴(kuò)散研究。1976 年, 我們?cè)趪庥嘘P(guān)研究的基礎(chǔ)上初步建立了低濃度SF6示蹤樣品的分析方法, 并于1976年夏, 在京津地區(qū)SF6示蹤擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)。1976年秋,在沿海岸某地進(jìn)行了六次擴(kuò)散實(shí)驗(yàn),檢測(cè)了七公里范圍內(nèi)SF6示蹤樣品,獲得了沿橫截風(fēng)向濃度分布較清晰的廓線,其形狀一部分近似正態(tài)分布。1977年冬,用同樣方法在北京西部山谷作了十次擴(kuò)散實(shí)驗(yàn),檢測(cè)了谷內(nèi)水平和空中垂直濃度分布,初步測(cè)定的σy和σz擴(kuò)散系數(shù)比平坦開闊地區(qū)要偏大幾倍。2002年7月在福建惠安核電擬選廠址復(fù)雜地形進(jìn)行了15次SF6示蹤試驗(yàn)。

紐瑞德了解到，Q200是目前國際上公認(rèn)的超高精度和靈敏度的SF6示蹤氣體檢測(cè)儀，是采用ECD電子捕獲原理，便攜式，最低靈敏度達(dá)到10-10級(jí)別，是便攜式SF6檢測(cè)儀最高的級(jí)別，非常適合在野外采集六氟化硫(SF6)示蹤氣體的科學(xué)試驗(yàn)。


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