Сравнение ультрафиолетового и хемилюминесцентного

«Îïòèêà àòìîñôåðû è îêåàíà», 15, € 8 (2002)
ÓÄÊ 551.510.42
Ì.Þ. Àðøèíîâ, Á.Ä. Áåëàí, Î.À. Êðàñíîâ, Â.Ê. Êîâàëåâñêèé, Â.À. Ïèðîãîâ,
À.Ï. Ïëîòíèêîâ, Ã.Í. Òîëìà÷åâ, À.Â. Ôîôîíîâ
Ñðàâíåíèå óëüòðàôèîëåòîâîãî è õåìèëþìèíåñöåíòíîãî
îçîíîìåòðîâ
Èíñòèòóò îïòèêè àòìîñôåðû ÑÎ ÐÀÍ, ã. Òîìñê
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 13.05.2002 ã.
Ïðîâåäåíî ñîïîñòàâëåíèå äâóõ îçîíîìåòðîâ – Ìîäåëü-49 (Thermo Environmental Instruments Inc., ÑØÀ) è
3-02Ï, ðàáîòàþùèõ íà ðàçíûõ ïðèíöèïàõ. Âûÿâëåíî, ÷òî Ìîäåëü-49 â 2–3 ðàçà çàâûøàåò êîíöåíòðàöèþ îçîíà â
ðåàëüíîé àòìîñôåðå. Ýòî ïðîèñõîäèò çà ñ÷åò ìèêðîäèñïåðñíîé ôðàêöèè àýðîçîëÿ, êîòîðàÿ âíîñèò äîïîëíèòåëüíûé âêëàä â ïîêàçàíèÿ ïðèáîðà. Ïîýòîìó, ïðèìåíÿÿ îçîíîìåòð Ìîäåëü-49 â ðåàëüíîé àòìîñôåðå, íåîáõîäèìî
èñïîëüçîâàòü äîïîëíèòåëüíûé ôèëüòð ëèáî ïðîâîäèòü êîððåêöèþ ïîêàçàíèé íà âåëè÷èíó êîíöåíòðàöèè ìèêðîäèñïåðñíîé ôðàêöèè.
Áèîëîãè÷åñêèìè è ìåäèöèíñêèìè èññëåäîâàíèÿìè ïîêàçàíî [1], ÷òî îçîí â òðîïîñôåðå ÿâëÿåòñÿ
ñèëüíîäåéñòâóþùèì ÿäîì, îáëàäàþùèì êàê îáùåòîêñè÷åñêèì äåéñòâèåì, òàê è ðÿäîì äðóãèõ ñâîéñòâ,
òàêèõ êàê ìóòàãåííîñòü, êîíöåðîãåííîñòü, ðàäèîìèìåòè÷åñêèé ýôôåêò (äåéñòâèå íà êðîâü ïîäîáíî èîíèçèðóþùåé ðàäèàöèè). Ïî ñòåïåíè òîêñè÷íîñòè, ïðè
ïðÿìîì âîçäåéñòâèè íà ÷åëîâåêà è æèâîòíûõ, îçîí
ïðåâîñõîäèò òàêîé èçâåñòíûé ÿä, êàê ñèíèëüíàÿ êèñëîòà. Îí òàêæå ÿâëÿåòñÿ ìîùíåéøèì îêèñëèòåëåì,
ðàçðóøàþùèì ðåçèíó, êàó÷óê, îêèñëÿþùèì ìíîãèå
ìåòàëëû, äàæå ïëàòèíîâîé ãðóïïû [2]. Òàêîå ìíîãîîáðàçèå âîçìîæíûõ îòðèöàòåëüíûõ ïîñëåäñòâèé îò
óâåëè÷åíèÿ êîíöåíòðàöèè òðîïîñôåðíîãî îçîíà êàê
äëÿ ÷åëîâåêà, òàê è äëÿ îêðóæàþùåé ñðåäû ïðèâîäèò
ê íåîáõîäèìîñòè ïîñòîÿííîãî êîíòðîëÿ åãî êîíöåíòðàöèè, îñîáåííî â ïðèçåìíîì ñëîå âîçäóõà.
 ñîâðåìåííûõ ñèñòåìàõ ìîíèòîðèíãà äëÿ èçìåðåíèÿ êîíöåíòðàöèè îçîíà â àòìîñôåðíîì âîçäóõå
íàèáîëåå øèðîêîå ïðèìåíåíèå íàøëè ïðèáîðû, îñíîâàííûå íà õåìèëþìèíåñöåíöèè è ïîãëîùåíèè ÓÔèçëó÷åíèÿ îçîíîì. Ïðè ýòîì â íàó÷íîé ëèòåðàòóðå
ïåðèîäè÷åñêè âîçíèêàåò äèñêóññèÿ î öåëåñîîáðàçíîñòè
èñïîëüçîâàíèÿ òîãî èëè èíîãî ìåòîäà. Ïðè÷åì ñòîðîííèêè óëüòðàôèîëåòîâîãî è õåìèëþìèíåñöåíòíîãî ìåòîäîâ ñîñòàâëÿþò ïðèìåðíî ðàâíûå ãðóïïû. Ýòà äèñêóññèÿ èìååò äîñòàòî÷íî ïðèíöèïèàëüíûé õàðàêòåð,
òàê êàê â àòìîñôåðíîì âîçäóõå îäíîâðåìåííî ñ îçîíîì
ìîãóò ïðèñóòñòâîâàòü è äðóãèå ãàçîâûå ïðèìåñè, àýðîçîëüíûå ÷àñòèöû ðàçëè÷íîãî ðàçìåðà, êîòîðûå ìîãóò
âíîñèòü ñâîé âêëàä â ïîêàçàíèÿ ïðèáîðîâ. Ñëåäîâàòåëüíî, îò èçáèðàòåëüíîñòè êàæäîãî èç ìåòîäîâ áóäóò
çàâèñåòü êîððåêòíîñòü èëè òî÷íîñòü èçìåðåíèé, à ñîîòâåòñòâåííî, è ñîïîñòàâèìîñòü ðåçóëüòàòîâ.
Ñ èþëÿ 1997 ã. ÈÎÀ ÑÎ ÐÀÍ ñîâìåñòíî ñ Èíñòèòóòîì èññëåäîâàíèÿ îêðóæàþùåé ñðåäû (Öóêóáà,
ßïîíèÿ) íà÷àë ñàìîëåòíûé ìîíèòîðèíã ïàðíèêîâûõ
ãàçîâ, â ÷èñëî êîòîðûõ áûë âêëþ÷åí è òðîïîñôåðíûé
îçîí. Â ÈÎÀ ÑÎ ÐÀÍ äëÿ èçìåðåíèÿ îçîíà èñïîëüçóåòñÿ õåìèëþìèíåñöåíòíûé îçîíîìåòð 3-02Ï, ðàçðàáîòàííûé è èçãîòîâëåííûé â ÇÀÎ «ÎÏÒÝÊ» (ã. Ñàíêò-
Ïåòåðáóðã, Ðîññèÿ). ßïîíñêàÿ ñòîðîíà îñòàíîâèëà
ñâîé âûáîð íà óëüòðàôèîëåòîâîì îçîíîìåòðå Ìîäåëü49 Thermo Environment Inc. (ÑØÀ). Óæå â ïåðâûõ
ïîëåòàõ âûÿñíèëîñü, ÷òî ìåæäó ïîëó÷àåìûìè ñèíõðîííî îáîèìè ïðèáîðàìè äàííûìè íàáëþäàþòñÿ
äîñòàòî÷íî áîëüøèå ðàñõîæäåíèÿ, ïðåâûøàþùèå êîðèäîðû ïîãðåøíîñòåé ïðèáîðîâ. Ýòè ðàñõîæäåíèÿ íå
èìåþò êàêîãî-òî ñèñòåìàòè÷åñêîãî õàðàêòåðà. Ïîýòîìó àâòîðàìè äàííîé ñòàòüè áûëà ïðåäïðèíÿòà ïîïûòêà ñðàâíèòü ëàáîðàòîðíûå è íàòóðíûå èñïûòàíèÿ
ïðèáîðîâ äëÿ âûÿñíåíèÿ ïðè÷èí ïîÿâëåíèÿ ðàçëè÷èé
â èõ ïîêàçàíèÿõ.  íàñòîÿùåé ñòàòüå ïðèâîäÿòñÿ ðåçóëüòàòû, ïîëó÷åííûå â õîäå ïðîâåäåííûõ ýêñïåðèìåíòîâ.
Âíà÷àëå ïðèáîðû áûëè ïðîòåñòèðîâàíû ñ ïîìîùüþ îáðàçöîâîãî ãåíåðàòîðà ÃÑ-2, êîòîðûé èçãîòîâëåí â ÇÀÎ «ÎÏÒÝÊ» è àòòåñòîâàí êàê ïîâåðî÷íîå
ñðåäñòâî âî ÂÍÈÈÌ èì. Ä.È. Ìåíäåëååâà (ÑàíêòÏåòåðáóðã). Îáà îçîíîìåòðà ïîäêëþ÷àëèñü ÷åðåç
òðîéíèê, êàê ïîêàçàíî íà ðèñ. 1.
Ãåíåðàòîð íà âõîäå èìååò ôèëüòð, õîðîøî î÷èùàþùèé âîçäóõ, ïîýòîìó îáîãàùåííàÿ îçîíîì ñìåñü,
ïîñòóïàþùàÿ çàòåì ñèíõðîííî â îçîíîìåòðû, íå ñîäåðæèò íèêàêèõ äîïîëíèòåëüíûõ ïðèìåñåé. Ðåçóëüòàòû ñèíõðîííûõ èçìåðåíèé â äèàïàçîíå 0–250 ìêã/ì3
ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 2. Ïîñêîëüêó ïðèáîðû âûäàþò
ïîêàçàíèÿ â ðàçëè÷íûõ åäèíèöàõ: 3-02Ï – â ìêã/ì3,
Ìîäåëü-49 – â ìëðä–1, òî íà ãðàôèêå ñîõðàíåíû èñõîäíûå åäèíèöû. Íàïîìíèì, ÷òî 1 ìëðä–1 ≈ 2 ìêã/ì3.
Èç ðèñ. 2 âèäíî, ÷òî ïðè ïîäà÷å íà îáà ïðèáîðà
ýòàëîííîé ñìåñè èõ ïîêàçàíèÿ ñîâïàäàþò â ïðåäåëàõ
êîðèäîðîâ îøèáîê. Îòíîñèòåëüíàÿ ïîãðåøíîñòü 3-02Ï
íå ïðåâûøàåò 15%, Ìîäåëü-49 – 10%. Ñëåäîâàòåëüíî,
ïðè ðàáîòå îò îáðàçöîâîãî ãåíåðàòîðà îáà ïðèáîðà
äàþò ïî÷òè èäåíòè÷íûå ðåçóëüòàòû.
ÃÑ-2
Ñðàâíåíèå óëüòðàôèîëåòîâîãî è õåìèëþìèíåñöåíòíîãî îçîíîìåòðîâ
10. Îïòèêà àòìîñôåðû è îêåàíà, € 8.
723
Ðèñ. 3. Êîíöåíòðàöèè îçîíà, èçìåðåííûå õåìèëþìèíåñöåíòíûì (1) è óëüòðàôèîëåòîâûì (2) îçîíîìåòðàìè
Ìîäåëü-49
3-02Ï
Ðèñ. 1. Ñõåìà êàëèáðîâêè îçîíîìåòðîâ
Ðèñ. 2. Ïîêàçàíèÿ îçîíîìåòðîâ 3-02Ï è Ìîäåëü-49 â çàâèñèìîñòè îò êîíöåíòðàöèè ñìåñè, ãåíåðèðóåìîé ÃÑ-2
Çàòåì îáà ïðèáîðà áûëè âêëþ÷åíû â ñîñòàâ
TOR-ñòàíöèè [3], ñ ïîìîùüþ êîòîðîé îñóùåñòâëÿåòñÿ
êðóãëîñóòî÷íûé è êðóãëîãîäè÷íûé ìîíèòîðèíã ñîñòàâà âîçäóõà â ðàéîíå Òîìñêîãî àêàäåìãîðîäêà. Ôðàãìåíò èçìåðåíèé êîíöåíòðàöèè îçîíà â ìàðòå 2001 ã.
îáîèìè ïðèáîðàìè ïîêàçàí íà ðèñ. 3.
724
Äàííûå îçîíîìåòðà Ìîäåëü-49 ïåðåñ÷èòàíû â
ìêã/ì3. Èç ðèñ. 3 âèäíî, ÷òî óëüòðàôèîëåòîâûé îçîíîìåòð Ìîäåëü-49 ïîêàçûâàåò çíà÷åíèÿ êîíöåíòðàöèè
â 2–3 ðàçà âûøå, ÷åì õåìèëþìåíåñöåíòíûé 3-02Ï.
È ëèøü â îòäåëüíûå ïåðèîäû (äåíü 9 ìàðòà 2001 ã.)
èõ ïîêàçàíèÿ îòëè÷àþòñÿ âñåãî â 1,2–1,5 ðàçà. Ïðè
ýòîì èç ðèñ. 3 âèäíî, ÷òî îáà ïðèáîðà õîðîøî îòðàæàþò ñóòî÷íûé õîä êîíöåíòðàöèè îçîíà, åãî ñèíîïòè÷åñêèå è ìåçîìàñøòàáíûå âàðèàöèè.
Îòìå÷åííûå íà ðèñ. 3 ðàçëè÷èÿ â ïîêàçàíèÿõ
ïðèáîðîâ íàáëþäàëèñü â òå÷åíèå íåñêîëüêèõ ìåñÿöåâ
èçìåðåíèé. Ïðè÷åì ïðèáîðû ïåðèîäè÷åñêè ïîâåðÿëèñü
îò ãåíåðàòîðà îçîíà ÃÑ-2 ïî ñõåìå íà ðèñ. 1, è âî âñåõ
ñëó÷àÿõ ïîëó÷àëàñü êðèâàÿ, áëèçêàÿ ê ïðèâåäåííîé íà
ðèñ. 2. Ìîæíî áûëî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî êàêîé-òî ïðèáîð âûøåë èç ñòðîÿ, íî çàìåíà îäíîãî ïðèáîðà íà äðóãîé òîãî æå òèïà íå äàëà îòâåòà íà âîïðîñ î ðàñõîæäåíèè ïîêàçàíèé. Ñòàëî ÿñíî, ÷òî, ëèáî îçîíîìåòð Ìîäåëü-49 çàâûøàåò êîíöåíòðàöèè îçîíà ïðè èçìåðåíèè â
ðåàëüíîé àòìîñôåðå ïóòåì ðåãèñòðàöèè åùå êàêîé-òî
äîïîëíèòåëüíîé ïðèìåñè âîçäóõà, ëèáî îçîíîìåòð
3-02Ï çàíèæàåò êîíöåíòðàöèþ çà ñ÷åò ãàøåíèÿ ëþìèíåñöåíöèè äàò÷èêà òàêæå êàêîé-òî ìàëîé êîìïîíåíòîé
âîçäóõà. Àíàëèç ðàçëè÷èé â ïîêàçàíèÿõ çà íåñêîëüêî
ìåñÿöåâ èçìåðåíèé ïðèâåë ê âûâîäó, ÷òî àìïëèòóäà
ðàñõîæäåíèé, êàê ïðàâèëî, óâåëè÷èâàåòñÿ äíåì è
óìåíüøàåòñÿ íî÷üþ. Îäíàêî îòâåòà íà âîïðîñ, êàêîé
èç ïðèáîðîâ ôèêñèðóåò êîíöåíòðàöèþ îçîíà íå äîñòîâåðíî, ýòî íå äàëî.
 îäèí èç äíåé èçìåðåíèé â ïóíêò, ãäå ðàñïîëàãàëèñü îáà îçîíîìåòðà, ïîñòóïèëà âîçäóøíàÿ ìàññà, îáîãàùåííàÿ äûìîì îò ëåñíûõ ïîæàðîâ.  ýòîì ñëó÷àå,
êàê ïðàâèëî, êîíöåíòðàöèÿ îçîíà ïàäàåò äî íóëÿ, òàê
êàê îí áûñòðî ðàñõîäóåòñÿ â ðåàêöèÿõ ñ àýðîçîëüíûìè
÷àñòèöàìè [4]. Îçîíîìåòð 3-02Ï îòðåàãèðîâàë íà ïîñòóïëåíèå äûìà àäåêâàòíî: åãî ïîêàçàíèÿ óìåíüøèëèñü
äî íóëÿ. Óëüòðàôèîëåòîâûé – Ìîäåëü-49, íàîáîðîò,
íà÷àë ïîêàçûâàòü î÷åíü âûñîêèå êîíöåíòðàöèè îçîíà
(300–400 ìëðä–1), ÷åãî ïî ôèçè÷åñêèì çàêîíàì íå
äîëæíî áûòü. Ýòî ñòàëî ïîâîäîì äëÿ òåñòèðîâàíèÿ
Ìîäåëè-49 äûìîâûì àýðîçîëåì.
Äëÿ ïðîâåðêè òîãî, êàê îçîíîìåòðû ðåàãèðóþò íà
äûì, áûëà ñîáðàíà ñõåìà, ïðåäñòàâëåííàÿ íà ðèñ. 4,
ãäå ÄÑÀ – äèôôóçèîííûé ñïåêòðîìåòð àýðîçîëÿ êîí-
Àðøèíîâ Ì.Þ., Áåëàí Á.Ä., Êðàñíîâ Î.À. è äð.
ñòðóêöèè ÈÕÊÃ ÑÎ ÐÀÍ. Óñòàíîâêà ðàçìåùàëàñü â
àýðîçîëüíîé êàìåðå.  êà÷åñòâå àýðîçîëÿ èñïîëüçîâàëñÿ äûì îò ñèãàðåò è ïàïèðîñ. Íà ðèñ. 5 ïðåäñòàâëåíû
ïîêàçàíèÿ îçîíîìåòðîâ â ìêã/ì3 â çàâèñèìîñòè îò
ñ÷åòíîé êîíöåíòðàöèè àýðîçîëÿ â êàìåðå.
Èç ðèñ. 5 âèäíî, ÷òî îçîíîìåòð Ìîäåëü-49, êîãäà
â êàìåðå íåò îçîíà, à åñòü àýðîçîëü, íà÷àë ôèêñèðîâàòü ïñåâäîîçîí. Ïðè÷åì ÷åì âûøå áûëà êîíöåíòðàöèÿ àýðîçîëüíûõ ÷àñòèö, òåì âûøå ïîêàçàíèÿ ïðèáîäîëæåí áûòü è ðàçëè÷íûé äèñïåðñíûé ñîñòàâ [5]. Ýòî
ïîäòâåðæäàþò è äàííûå ðèñ. 6.
ðà. Îçîíîìåòð 3-02Ï, íåçàâèñèìî îò êîíöåíòðàöèè,
óñòîé÷èâî äàâàë íóëåâûå çíà÷åíèÿ. Ïðè ýòîì èç
ðèñ. 5 ñëåäóåò, ÷òî îòêëèê îçîíîìåòðà Ìîäåëü-49
çàâèñèò îò òèïà äûìà. Ñèãàðåòíûé äûì ïðèâîäèò ê
ñóùåñòâåííî áîëüøåìó çàâûøåíèþ ïîêàçàíèé, ÷åì
ïàïèðîñíûé. Ïîñêîëüêó ñèãàðåòíûé è ïàïèðîñíûé
äûìû îáðàçóþòñÿ ïðè ðàçëè÷íîé òåìïåðàòóðå ñæèãàíèÿ òàáàêà, 700 è 500 °Ñ ñîîòâåòñòâåííî, òî ó íèõ
àêöèÿ äîëæíà áûòü ïðîïîðöèîíàëüíà ôàêòîðó àýðîçîëüíîãî îñëàáëåíèÿ, êîòîðûé, â ñâîþ î÷åðåäü, çàâèñèò îò ñîîòíîøåíèÿ äëèíû âîëíû èñïîëüçóåìîãî â
ïðèáîðå èçëó÷åíèÿ è ðàçìåðà àýðîçîëüíûõ ÷àñòèö
[6]. Ê ñîæàëåíèþ, íàì íå óäàëîñü îáíàðóæèòü â ëèòåðàòóðå ïîëíîãî òåõíè÷åñêîãî îïèñàíèÿ îçîíîìåòðà
Ìîäåëü-49, ïîýòîìó ïîëó÷åíèå áîëåå òî÷íûõ îöåíîê
íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæíûì.
Òàêèì îáðàçîì, ïðîâåäåííîå àýðîçîëüíîå òåñòèðîâàíèå ïðèâîäèò ê âûâîäó, ÷òî îçîíîìåòð Ìîäåëü-49
ïîìèìî îçîíà ðåãèñòðèðóåò åùå è ìèêðîäèñïåðñíóþ
ôðàêöèþ àýðîçîëÿ. Ýòî, ïî-âèäèìîìó, ïðîèñõîäèò èççà íåäîñòàòêîâ âõîäíîãî ôèëüòðà ïðèáîðà, êîòîðûé
íå óëàâëèâàåò ÷àñòèöû ðàçìåðîì ìåíåå 0,2 ìêì ïî
äèàìåòðó. Êîãäà â àýðîçîëüíîé êàìåðå ê ïðèáîðó
Ìîäåëü-49 íà âõîä ïðèñîåäèíÿëñÿ ôèëüòð îò ãåíåðàòîðà ÃÑ-2, ïîêàçàíèÿ åãî óìåíüøèëèñü äî íóëÿ.
Ðèñ. 4. Ñõåìû òåñòèðîâàíèÿ îçîíîìåòðîâ â àýðîçîëüíîé êàìåðå
Ðèñ. 6. Äèñïåðñíûé ñîñòàâ äûìà: 1 – ñèãàðåòû, 2 – ïàïèðîñû
Ðèñ. 5. Ïîêàçàíèÿ îçîíîìåòðà Ìîäåëü-49 ïðè ñèãàðåòíîì (1)
è ïàïèðîñíîì (2) äûìàõ; ïîêàçàíèÿ îçîíîìåòðà 3-02Ï (3)
Èç ðèñ. 6 âèäíî, ÷òî ó îáîèõ äûìîâ íàáëþäàåòñÿ
äâóõìîäîâîå ðàñïðåäåëåíèå ÷àñòèö. Ïåðâûå, îñíîâíûå, ìîäû ðàñïîëîæåíû â äèàïàçîíå d = 40–50 íì
äëÿ ïàïèðîñíîãî äûìà è d = 60–70 íì äëÿ ñèãàðåòíîãî. Âòîðûå ìîäû ïîëíîñòüþ íå âõîäÿò â äèàïàçîí
èçìåðåíèé è íàõîäÿòñÿ â îáëàñòè d > 200 íì. Ïîñêîëüêó Ìîäåëü-49 ÿâëÿåòñÿ ñïåêòðàëüíûì ïðèáîðîì,
ðàáîòàþùèì â óëüòðàôèîëåòîâîé îáëàñòè, òî åãî ðå-
Ñòàíîâèòñÿ òàêæå ÿñíûì, ïî÷åìó ðàçëè÷èÿ â ïîêàçàíèÿõ ïðèáîðîâ â ðåàëüíîé àòìîñôåðå äíåì óâåëè÷èâàþòñÿ. Ïî ïîëó÷åííûì ðàíåå äàííûì [7], ãåíåðàöèÿ ìèêðîäèñïåðñíîé ôðàêöèè àýðîçîëÿ ïðîèñõîäèò â îñíîâíîì â äíåâíîå âðåìÿ. Ñëåäîâàòåëüíî, è
äîáàâêà â ïîêàçàíèÿõ îçîíîìåòðà Ìîäåëü-49 áóäåò â
ýòî æå âðåìÿ âîçðàñòàòü.
Òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû èñïîëüçîâàòü îçîíîìåòð
Ìîäåëü-49 â ðåàëüíîé àòìîñôåðå, íåîáõîäèìî ëèáî
óëó÷øèòü âõîäíîé àýðîçîëüíûé ôèëüòð, ëèáî êîððåêòèðîâàòü ïîêàçàíèÿ ïðîïîðöèîíàëüíî ñ÷åòíîé
êîíöåíòðàöèè ìèêðîäèñïåðñíîé ôðàêöèè àýðîçîëÿ.
Ïî ðåçóëüòàòàì òåñòèðîâàíèÿ îçîíîìåòðà Ìîäåëü-49 â àýðîçîëüíîé êàìåðå íàìè ïîëó÷åíà ýìïèðè÷åñêàÿ ôîðìóëà, ïîçâîëÿþùàÿ ðàññ÷èòàòü îòêëèê
îçîíîìåòðà íà èçìåíåíèå êîíöåíòðàöèè ìèêðîäèñïåðñíîé ôðàêöèè àýðîçîëÿ:
[O3] = 2,5⋅10–2 dN1/2,
Ñðàâíåíèå óëüòðàôèîëåòîâîãî è õåìèëþìèíåñöåíòíîãî îçîíîìåòðîâ
725
ãäå d – ñðåäíåãåîìåòðè÷åñêèé äèàìåòð ìîäû àýðîçîëüíûõ ÷àñòèö; N – èõ ñ÷åòíàÿ êîíöåíòðàöèÿ, ñì–3.
Ñ ïðèìåíåíèåì ýòîé ôîðìóëû áûë ïîñòðîåí
ðèñ. 7, íà êîòîðîì ïðèâåäåíû äàííûå îçîíîìåòðà
3-02Ï, ïîêàçàííûå ðàíåå íà ðèñ. 3, è ñêîððåêòèðîâàííûå íà âêëàä ìèêðîäèñïåðñíîé ôðàêöèè àýðîçîëÿ
ïîêàçàíèÿ îçîíîìåòðà Ìîäåëü-49 ñ òîãî æå ðèñóíêà.
Âèäíî, ÷òî âû÷èòàíèå âêëàäà ìèêðîäèñïåðñíîé
ôðàêöèè â ñèãíàë îçîíîìåòðà Ìîäåëü-49 ïðèâîäèò ê
òîìó, ÷òî ïîêàçàíèÿ îáîèõ ïðèáîðîâ ñòàíîâÿòñÿ ñîèçìåðèìûìè. Ðàçëè÷èÿ â 2–3 ðàçà, íàáëþäàâøèåñÿ íà
ðèñ. 3, çäåñü çíà÷èòåëüíî ìåíüøå. Âìåñòå ñ òåì ïîëó÷åííàÿ ôîðìóëà íå ïîëíîñòüþ ñíèìàåò ïðîòèâîðå÷èÿ
â ïîêàçàíèÿõ ïðèáîðîâ. Âîçìîæíî, ñêàçûâàåòñÿ èçìåíåíèå äèñïåðñíîãî ñîñòàâà ÷àñòèö â ðàçëè÷íîå âðåìÿ ñóòîê [7], à âîçìîæíî, è èçìåíåíèå èõ õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà.
Ðèñ. 7. Ïîêàçàíèÿ îçîíîìåòðà 3-02Ï (1) è ñêîððåêòèðîâàííûå ïîêàçàíèÿ îçîíîìåòðà Ìîäåëü-49 (2)
Ïîäâîäÿ èòîã ðàáîòû â öåëîì, îòìåòèì, ÷òî ïðè
èñïîëüçîâàíèè îçîíîìåòðà Ìîäåëü-49 äëÿ èçìåðåíèé
îçîíà â ðåàëüíîé àòìîñôåðå, ïî-âèäèìîìó, íåîáõîäèì
ïîñòîÿííûé êîíòðîëü ìèêðîäèñïåðñíîé ôðàêöèè àýðîçîëÿ ëèáî ïðèìåíåíèå äîïîëíèòåëüíûõ ôèëüòðîâ,
êîòîðûå íå äîëæíû ïðè ýòîì óíè÷òîæàòü îçîí.
1. Ïåðîâ Ñ.Ï., Õðãèàí À.Õ. Ñîâðåìåííûå ïðîáëåìû àòìîñôåðíîãî îçîíà. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1980. 288 ñ.
2. Ðàçóìîâñêèé Ñ.Â., Çàéêîâ Ã.Å. Îçîí è åãî ðåàêöèè ñ
îðãàíè÷åñêèìè ñîåäèíåíèÿìè (êèíåòèêà è ìåõàíèçì).
Ì.: Íàóêà, 1974. 322 ñ.
3. Àðøèíîâ Ì.Þ., Áåëàí Á.Ä., Äàâûäîâ Ä.Ê. è äð. Àâòîìàòè÷åñêèé ïîñò äëÿ ìîíèòîðèíãà ìàëûõ ãàçîâûõ ñîñòàâëÿþùèõ àòìîñôåðíîãî âîçäóõà // Ìåòåîðîë. è
ãèäðîë. 1999. € 3. Ñ. 110–118.
4. Ånhalt D./ Photooxidation of trace gases in troposphere
// Phys. Chem. Chen. Phys. 1999. V. 1. € 24. P. 5401–
5408.
5. Ôóêñ Í.À. Ìåõàíèêà àýðîçîëåé. Ì.: ÀÍ ÑÑÑÐ, 1955.
351 ñ.
6. Çóåâ Â.Å., Êàáàíîâ Ì.Â. Îïòèêà àòìîñôåðíîãî àýðîçîëÿ. Ë.: Ãèäðîìåòåîèçäàò, 1988. 270 ñ.
7. Àðøèíîâ Ì.Þ., Áåëàí Á.Ä. Ñóòî÷íûé õîä ìèêðîäèñïåðñíîé ôðàêöèè àýðîçîëÿ // Îïòèêà àòìîñô. è îêåàíà. 2000. Ò. 13. € 11. Ñ. 983–990.
M.Yu. Arshinov,
B.D. Belan,
O.A. Krasnov,
V.K. Kovalevskii,
V.A. Pirogov,
A.P. Plotnikov,
G.N. Tolmachev, A.V. Fofonov. Comparison of ultraviolet and chemiluminescent ozonometers.
Two ozonometers: Model-49 (Thermo Environmental Instruments Inc., USA) and 30-2P with different principles of operation are compared. It is shown that the Model-49 two-three times overestimates the ozone concentration
in the real atmosphere because of contribution of the fine aerosol fraction. Therefore, when using this ozonometer,
an additional filter or correction of the ozonometer readings for the magnitude of fine aerosol fraction is required.
726
Àðøèíîâ Ì.Þ., Áåëàí Á.Ä., Êðàñíîâ Î.À. è äð.