氨氣對環境的影響與監測

    氨作為一種常見的化學物質，在工業、農業以及日常生活中都扮演著重要的角色，同時氨氣作為大氣中獨特存在的高濃度堿性氣體，在環境科學領域占據著舉足輕重的地位。這種氣體與大氣中的酸性氣溶膠相互化合，形成了一種極為細微的二次顆粒物，它們懸浮在空中，成為大氣環境中氣態污染物向固態污染物轉化的關鍵推動力量。

    在了解氨的重要性之前，我們首先需要對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，這使得它在環境中的分布和監測變得相對復雜。由于空氣中的氨氣濃度較低，往往難以被直接感知，而工業環境中會使用到氨的場所濃度又普遍偏高，這就對監測技術的精確性和靈敏度提出了極高的要求。

    針對氨氣的監測，主要包括傳統的化學分析法和現代的光譜分析法兩大類。傳統的化學分析法主要通過化學反應來檢測氨氣的存在和濃度，其操作過程相對復雜，且容易受到其他化學物質的干擾。相比之下，現代的光譜分析法則具有更高的靈敏度和準確性，逐漸成為氨氣監測的主流技術。

圖一：銨鹽

    目前光譜分析常用的方法主要包括可調諧半導體激光吸收光譜技術和差分吸收光譜技術等。可調諧半導體激光吸收光譜技術通過利用氨氣分子對特定波長激光的吸收特性，實現對氨氣濃度的精確測量。而差分吸收光譜法技術對于監測場景的要求較高，適用場景較少，所以目前使用差分吸收光譜測量氨氣濃度不多。

    盡管氨氣監測技術已經取得了顯著的進步，但仍存在一些挑戰和問題需要解決。例如，如何提高監測設備的抗干擾能力、如何降低設備的成本和維護難度等。此外，隨著環保意識的日益增強，對氨氣監測技術的要求也越來越高，因此需要不斷推動技術創新和應用拓展，以滿足實際需求。

    此外，氨氣還可以與管道中的水蒸氣發生反應，生成銨鹽（銨鹽是由銨離子和酸根離子構成的離子化合物，一般是通過氨與酸反應得到的，它們一般是無色的晶體，易溶于水。），也會影響到治理設施的正常運行。同時，氨氣在大氣環境中的存在和轉化還與許多其他因素密切相關。例如，氨氣可以與大氣中的二氧化硫、氮氧化物等污染物發生化學反應，形成硫酸銨、硝酸銨等化合物，這些化合物進一步形成顆粒物，會加劇大氣環境的污染程度。

    （NH4）2SO4=AmmoniumSulphate（硫酸銨，白色結晶，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，無色半透明堅硬結晶塊或粉末）。

圖二：氨逃逸在線監測系統