随着工业化的发展，有毒有害气体已经成为我们在生产和生活中不得面对的危险来源。包括石化企业、化工行业、环保应急事故、恐怖袭击、危险品储运、垃圾填埋乃至城市污水处理、各类地下管线等等各个方面，我们可能在不知不觉中就会受到危险气体的威胁。
以人为本的观念需要我们随时随地关心我们的健康和安全，各类泄漏爆炸又不断造成社会危机和公共财产的破坏。然而，各类气体的检测永远是一项复杂的工作，选择一个合适的气体监测仪就更加困难。根据ISC(Industrial Scientific)公司在世界各地(包括中国)几十年气体检测的经验经验，我们汇编了这个选择指南，使读者对用于气体监测的各种传感技术有所了解。而对不同的仪器类型的介绍将有助于用户选择一个最适合的气体监测器。
目前，较为常见的用于现场检测气体传感器类型包括：电化学传感器、红外传感器、催化燃烧传感器、光离子化检测器、固态传感器，半导体传感器等。
所有的气体传感器技术都是借助于气体本身的物理或者化学性质，通过光电技术将其转化为可被电子线路处理、放大、传输的电信号。因此，作为相对检测技术，所有的气体监测仪器都必须经常用标准浓度的气体进行标定。同时，尽管这些传感器的制造越来越精致，但它们还会由于本身原理的局限而无法达到分析仪器的性能指标，还难以作为气体定量分析仪使用，它们的气体浓度读数最好的应用是用做指出所在场所安全与否。但无论如何，这类传感器所提供的相关的气体浓度还是会在安全、环保以及公共卫生方面起着重要的作用。作为现场安全仪器，这类气体监测仪会在有害气体存在时实时检测出浓度值，并在其超过一定限度时，立即发出警报指导人们行动。为了适应不同用途，这类仪器一般采取便携式或固定式的方式，具有操作简单、维护方便、价格合理等特点。
迄今为止，还没有对某种气体特效的气体传感器。如果需要更高的选择性则还是使用分析仪器。现在用于气体监测的分析仪器很多，比如：付立叶变换红外、气相色谱和质谱等等。这些仪器可以提供最为准确的和高选择性的气体浓度数据。但是它们一般都比较昂贵，并且由于维护费用较高、响应时间较长、体积较大、操作繁琐、不能即时反映现场浓度等等而不太适合于现场气体监测。而作为试验室气体监测仪器，它们往往充当最后的评判。
危险气体的检测是一个系统的管理工程，我们需要在认识各类有害气体的发生、发展、存在的基础上确定需要检测的气体，选择合适的检测器以保障各类人员及工矿企业的安全。
密闭空间(包括反应罐、油罐、缺乏良好通风的车间、地下管道、地下排水沟、地下储藏罐、船舱等等)是需要进行有害气体检测的重要场所。任何即将进入和已经进入密闭空间进行工作的人员都必须时时刻刻地监测工作场所内部的有毒有害气体的浓度，而这些危险组份既可能在工人进入密闭空间之前就已产生存在，或者由于他们在其间的活动形成。绝大多数的事故发生都在于缺乏工人进入密闭空间之前和在其中工作过程中对于危险气体的检测。
石油化工和其他化工企业是有毒有害气体存在较为普遍的场所，从原材料、生产过程、产品储运等各个方面都会发生易燃易爆气体、有毒有害气体的发生和泄漏。
随着工业品的广泛应用，环境应急事故的处理也越来越多地摆在各级政府、事故处理队伍的面前。如何在事故发生之前对有毒有害气体进行监控、在事故发生过程中对有毒有害气体进行跟踪，在事故发生后对环境和人员残留进行检测，这也是气体监测仪器在环境应急事故中的最基本的应用。
美国911恐怖袭击以后，人们对于恐怖分子的作案手段变得草木皆兵，生化威胁也在全球造成了极大的恐慌。日本地铁沙林毒气就是这种威胁的一个实际例子，当时由于缺乏必要的气体监测设备，人员恐慌造成的死亡人数大大高于由于气体毒害在造成的死亡人数。因此，必要的合适的气体检测技术已经深入到我们生活的方方面面。
有毒有害气体的检测原理与分类
对于各类不同的生产场合和检测要求,选择合适的气体检测仪是每一个从事安全和卫生工作的人员都必须十分注意的。这里我们将就一些具体情况做一介绍,供大家参考。
确认所要检测气体种类和浓度范围:
每一个生产部门所遇到的气体种类都是不同的。在选择气体检测仪时就要考虑到所有可能发生的情况。如果甲烷和其它毒性较小的烷烃类居多,选择LEL检测仪无疑是最为合适的。这不仅是因为LEL检测仪原理简单,应用较广,同时它还具有维修、校准方便的特点。如果存在一氧化碳、硫化氢等有毒气体,就要优先选择一个特定气体检测仪才能保证工人的安全。如果更多的是有机有毒有害气体,考虑到其可能引起人员中毒的浓度较低,比如芳香烃、卤代烃、氨(胺)、醚、醇、脂等等,就应当选择前章介绍的光离子化检测仪,而绝对不要使用LEL检测器应付,因为这可能会导致人员伤亡。
确定使用场合:
工业环境的不同,选择气体检测仪种类也不同。
A) 固定式气体检测议:
这是在工业装置上和生产过程中使用较多的检测仪。它可以安装在特定的检测点上对特定的气体泄漏进行检测。固定式检测器一般为两体式,有传感器和变送组成的检测头为一体安装在检测现场,有电路、电源和显示报警装置组成的二次仪表为一体安装在安全场所,便于监视。它的检测原理同前节所述,只是在工艺和技术上更适合于固定检测所要求的连续、长时间稳定等特点。它们同样要根据现场气体的种类和浓度加以选择,同时还要注意将它们安装在特定气体最可能泄漏的部位,比如要根据气体的比重选择传感器安装的最有效的高度等等。
B) 便携式气体检测仪：
由于便携式仪器操作方便,体积小巧,可以携带至不同的生产部位,电化学检测仪采用碱性电池供电,可连续使用1000小时;新型LEL检测仪、PID和复合式仪器采用可充电池(有些已采用无记忆的镰氢或鲤离子电池),使得它们一般可以连续工作近12小时,所以,作为这类仪器在各类工厂和卫生部门的应用越来越广。
如果是在开放的场合,比如敞开的工作车间使用这类仪器作为安全报警,可以使用随身佩戴的扩散式气体检测仪,因为它可以连续、实时、准确地显示现场的有毒有害气体的浓度。这类的新型仪器有的还配有振动警报附件以避免在嘈杂环境中听不到声音报警,并安装计算机芯片来记录峰值、STEL(15分钟短期暴露水平)和TWA(8小时统计权重平均值)为工人健康和安全提供具体的指导。
如果是进入密闭空间,比如反应罐、储料罐或容器、下水道或其它地下管道、地下设施、农业密闭粮仓、铁路罐车、船运货舱、隧道等工作场合,在人员进入之前,就必须进行检测,而且要在密闭空间外进行检测。此时,就必须选择带有内置采样泵的多气体检测仪。因为密闭空间中不同部位(上、中、下)的气体分布和气体种类有很大的不同。比如:一般意义上的可燃气体的比重较轻,它们大部分分布于密闭空间的上讯一氧化碳和空气的比重差不多,一般分布于密闭空间的中慨而象硫化氢等较重气体则存在于密闭空间的下部(如图所示)。同时,氧气浓度也是必须要检测的种类之一。另外,如果考虑到罐内可能的有机物质的挥发和泄漏,一个可以检测有机气体的检测仪也是需要的。因此一个完整的密闭空间气体检测仪应当是一个具有内置泵吸功能以便可以非接触、分部位检测具有多气体检测功能以检测不同空间分布的危险气体,包括无机气体和有机气侬具有氧检测功能防止缺氧或富辄体积小巧,不影响工人工作的便携式仪器。只有这样才能保证进入密闭空间的工作人员的绝对安全。
另外,进入密闭空间后,还要对其中的气体成分进行连续不断的检测,以避免由于人员进入、突发泄漏、温度等变化引起挥发性有机物或其它有毒有害气体的浓度变化。
如果用于应急事故、检漏和巡视，应当使用泵吸式、响应时间短、灵敏度和分辨率较高的仪器，这样可以很容易判断泄漏点的方位。在进行工业卫生检测和健康调查的情况时，具有数据记录和统计计算以及可以联接计算机等功能的仪器应用起来就非常方便。
目前，随着制造技术的发展，便携式多气体(复合式)检测仪也是我们的一个新的选择。由于这种检测仪可以在一台主机上配备所需的多个气体(无机/有机)检测传感器，所以它具有体积小、重量轻、相应快、同时多气体浓度显示的特点。更重要的是，泵吸式复合式气体检测仪的价格要比多个单一扩散式气体检测仪便宜一些，使用起来也更加方便。需要注意的是在选 择这类检测仪时，最好选择具有单独开关各个传感器功能的仪器，以防止由于一个传感器损害影响其它传感器使用。同时，为了避免由于进水等堵塞吸气泵情况发生，选择具有停泵警报的智能泵设计的仪器也要安全一些。
一、生产过程中常见的有毒、有害气体介绍
在生产过程中对财产与人的健康、生命造成危害的因素大体上可以分为物理、化学与生物三方面。其中化学因素的影响危害性最大。而有毒有害气体又是化学因素中最普遍、最常见的部分。所以本部分重点介绍有毒有害的气体知识。
根据危害我们将有毒有害气体分为可燃气体与有毒气体两大类。有毒气体又根据他们对人体不同的作用机理分为刺激性气体、窒息性气体和急性中毒的有机气体三大类。
其中刺激性气体包括氯气、光气、双光气、二氧化硫、氮氧化物、甲醛、氨气、臭氧等气体。刺激性气体对机体作用的特点是对皮肤、黏膜有强烈的刺激作用，其中一些同时具有强烈的腐蚀作用。刺激性气体对机体的损伤程度与其在水中的溶解度与作用部位有关。一般来说，水溶性大的化学物，如氯气、氨气、二氧化硫等对眼和上呼吸道迅速产生刺激作用，很快出现眼和上呼吸道的刺激症状;水溶性较小的化学物，如光气、二氧化氮等，对下呼吸道及肺泡的作用较明显。刺激性气体造成的病变的严重程度除化学物本身的性质外，最重要的是与接触化学物的浓度和时间密切相关。短期接触高浓度刺激性气体，可引起严重急性中毒，而长期接触低浓度则可造成慢性损伤。急性刺激性气体中毒通常先出现眼及上呼吸道刺激症状，如眼结膜充血、流泪、流涕、咽干、咳嗽、胸闷等症状，随后这些症状可减轻或消失，经过几小时至3天不等的潜伏期后症状突然重现，很快加重，严重者可发生化学性支气管肺炎、肺水肿，表现为剧烈咳嗽、咯白色或粉红色泡沫痰、呼吸困难、发绀等，可因肺水肿或并发急性呼吸窘迫症等导致残废。
窒息性气体包括一氧化碳、硫化氢、氰氢酸、二氧化碳等气体。这些化合物进入机体后导致的组织细胞缺氧各不相同。一氧化碳进入体内后主要与红细胞的血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，以致使红细胞失去携氧能力，从而组织细胞得不到足够的氧气。氰化氢进入机体后，氰离子直接作用于细胞色素氧化酶，使其失去传递电子能力，结果导致细胞不能摄取和利用氧，引起细胞内窒息。甲烷本身对机体无明显的毒害，其造成的组织细胞缺氧，实际是由于吸入气中氧浓度降低所致的缺氧性窒息。硫化氢进入机体后的作用是多方面的。硫化氢与氧化型细胞色素氧化酶中的三价铁结合，抑制细胞呼吸酶的活性，导致组织细胞缺氧硫化氢可与谷胱甘肽的巯基结合，使谷胱甘肽失活，加重了组织细胞的缺氧另外，高浓度硫化氢通过对嗅神经、呼吸道黏膜神经及颈动脉窦和主动脉体的化学感受器的强烈刺激，导致呼吸麻痹，甚至猝死。
急性中毒的有机溶剂有正己烷、二氯甲烷等。上述有机挥发性化合物同以上无机有毒气体一样，也会对人体的呼吸系统与神经系统造成危害，有的致癌，比如苯。由于有机化合物大多为可燃的物质，所以对于有机化合物的检测以前大多检测他的爆炸性，但有机化合物的最低爆炸极限远远大于它的MAC(空间最大允许浓度)的值。也就是说，对有机化合物的毒性进行检测是必要的，也是必须的。
可燃性气体的危害主要是气体燃烧引起爆炸，从而对财产与人的生命造成危害。但可燃气体发生爆炸必须具备一定的条件。一定量的可燃气体、足够的氧气与点燃的火源。以上三个条件缺一不可。通常将可燃气体发生爆炸的气体浓度称为最低爆炸极限，一般用LEL表示。不同的可燃气体具有不同的LEL。所以对于可燃气体的检测一般检测它的LEL。
