Для автоматического измерения концентрации наиболее распространенных видов загрязнений в воздухе используются следующие основные методы анализа:
-метод химической люминесценции для определения окислов азота;
-метод ультрафиолетовой флюоресценции для определения концентрации двуокиси серы;
-метод инфракрасного поглощения для измерения концентрации окиси и двуокиси углерода, метана;
-пламенно-ионизационный метод для измерения концентрации суммы углеводородов и суммы углеводородов за вычетом метана;
-метод поглощения бета-излучения для контроля пыли, кроме того для измерения концентрации загрязнений используются традиционные методы аналитической химии и газовой хроматографии.
Абсорбционный метод спектрального анализа газов основан на свойстве вещества избирательно поглощать часть проходящего через них электромагнитного излучения. Специфичность спектра поглощения позволяет определить качественный состав газовых смесей, а интенсивность абсорбционного спектра связана с количеством поглощающего энергию вещества. При помощи электрохимических газоанализаторов контролируется содержание в атмосфере окиси углерода, двуокиси серы, других токсичных компонентов.
Пламенно-ионизационный метод основан на ионизации углеводородов в водородном пламени. С его помощью измеряется суммарная концентрация углеводородов в атмосфере. В чистом водородном пламени содержание ионов незначительно. При введении углеводородов в пламя количество ионов значительно увеличивается, и под воздействием приложенного электрического поля между коллектором и горелкой возникает ионизационный ток, пропорциональный содержанию углеводородов.
Пламенно-ионизационные газовые анализаторы позволяют контролировать не только сумму углеводородов, но и реально определять содержание метана и реакционно-способных углеводородов, вступающих в реакцию с озоном и окислами азота и образующих в атмосфере фотохимический смог.
Хемилюминесцентный методгазового анализа основан на реакции окиси азота и озона, подающихся одновременно в реакционную камеру, и является в настоящее время основным методом контроля окислов азота в атмосферном воздухе.
Интенсивность хемилюминесцентного свечения в области волн от 600 до 2400 нм с максимумом в районе 1200 нм, пропорциональная концентрации окиси азота, регистрируется фотоумножителем, используемым в качестве детектора. Этим методом также можно измерять содержание озона в атмосфере. Вспомогательным газом в этом случае служит метан высокой чистоты очистки ( 99,5%). Под действием ультрафиолетового излучения между озоном и этиленом протекает реакция, сопровождающаяся люминесцентным излучением в области 330-650 нм.
Для контроля содержания пыли в атмосфере наряду с традиционным гравиметрическим методом анализа используют оптический и радиоизотопный методы. Оптический метод анализа основан на измерении ослабления излучения частицами пыли при прохождении луча света через измерительный канал. Как правило, он используется для количественной