大氣監測為什么選擇差分光學吸收光譜技術

近年來,在繁榮經濟的背后所凸現出來的環境問題越來越受到世人的關注。目前，中國面臨著水污染、大氣污染和固體廢物污染三大主要污染威脅。

什么是DOAS

差分光學吸收光譜技術，簡稱DOAS技術（Differential Optical Absorption Spectroscopy），在20世紀70年代由PLATT等人提出。

該方法是利用光線在大氣中傳輸時，大氣中各種氣體分子在不同的波段對其有不同的差分吸收的特性，來反演這些微量氣體在大氣中的濃度。到20世紀80年代末，DOAS技術已經作為一種空氣監測系統在歐盟范圍內得到了廣泛的認可，目前主要應用在SOx和NOx的檢測上。

為什么選擇差分光學吸收光譜技術（DOAS）？

現有的污染氣體監測方法，主要包括化學法和光學法。其中，傳統的實驗室監測方法存在一定局限性，而光學方法（光譜學測量）卻可以滿足在線監測的要求。

相較于傳統方法，DOAS的優勢如下：

監測范圍廣，所測得的氣體濃度是沿幾百米到幾公里長的光路上的氣體濃度均值，可以消除某些污染排放源對測量的干擾,所以測量結果更具有代表性。

非接觸性測量，可以避免一些誤差源的影響，比如檢測對象的化學變化、采樣器壁的吸附損失等。這一特性使得它特別適合于測量一些性質比較活潑的氣體分子和離子的質量濃度。

測量周期短、響應快，并且儀器可實現紫外到可見光譜區的掃描，從而可用一臺儀器實時檢測多種不同氣體的質量濃度。

采用光學儀器比較穩定，維護量小，運行費用低。此外，差分吸收光譜技術可對光譜反演算法中剩余的光譜成分進行分析，在揭示空氣中尚未發現的成分方面有很大的潛力。