差分吸收光谱技术及在大气监测领域中的应用

差分吸收光谱技术(DOAS：Differential Optical Absorption Spectroscopy)是一种光谱监测技术，其基本原理就是利用空气中的气体分子的窄带吸收特性来鉴别气体成分，并根据窄带吸收强度来推演出微量气体的浓度。凭借其低廉且简单的设备装置和出色的监测能力，DOAS技术在大气监测领域内在国外已经被广泛应用。鉴于国内的污染形势的日益严峻及对此新兴技术知识的匮乏。对于DOAS技术的工作原理、浓度反演方法及其在大气研究领域内的应用与发展前景做了较为详细的介绍，为今后在大气监测领域里研究和应用DOAS技术提供了必要的理论知识。     

上海市宝山工业区环境空气中甲苯与苯酚的测量

运用差分光谱吸收(DOAS)技术,于2010年11月至2011年3月对上海市宝山工业区大气中的苯系物进行了连续的观测.观测结果发现,当地环境空气中甲苯和苯酚的浓度较高,均值分别为(67.2±7.1)μg/m3和(1.8±0.3)μg/m3,二者的相关系数为0.69,说明其具有相近的源;现发现苯酚的浓度显著偏高于交通源观测结果,表明其源更为复杂.对苯系物浓度数据的统计分析显示:极大值多出现在晚间(18:00~24:00)并具有较强的瞬时特征,与工业点源排放有关.甲苯和苯酚均呈现"双峰态"的日变化规律,峰值出现在8:00及20:00左右,且工作日浓度高于周末.结合与硫氧化物及氮氧化物的相关性分析发现:当地的苯系物浓度与工业排放、机动车尾气贡献、污染物扩散条件以及光化学反应过程有不同程度的相关性.     

Retrieval of column-averaged volume mixing ratio of CO2 with ground-based high spectral resolution solar absorption

The total column-averaged volume mixing ratio of atmospheric carbon dioxide （Xco2） has been retrieved with high spectral resolution solar absorption data obtained from ground-based Fourier transform spectrometer （FTS） measurements at Xichong, a coastal site in the district of Shenzhen in southern China. Based on differential optical absorption spectroscopy （DOAS） theory, the Xco2 was retrieved by finding the best match of observed high spectral resolution solar absorption data and monochromatic radia- tion transfer model calculations. The averaged Xco2 in the whole observation period was about 394.9 ppm. The uncertainty of the retrieval was estimated to be 2.0 ppm （0.51%） by comparing retrievals at two bands. The preliminary results show that Xc% retrieved by this method can be used to validate satellite remote sensing of Xco2.     

利用被动DOAS和主动DOAS研究城市大气NO2污染

利用天顶被动DOAS(Differential Optical Absorption Spectroscopy)和主动长程DOAS系统分别反演出2007年93 d的对流层NO2垂直柱密度和近地面NO2的平均浓度.近地面NO2日均浓度Csurface≥8.0×10-2mg·m-3(Air Pollution Index,...     

以DOAS为基础的环境自动监测技术与仪器进展

评述以差分吸收光谱(DOAS)为基础的环境自动监测的技术原理、发展现状和存在的问题,重点讨论其在环境空气质量在线监测、大气污染源排放在线监测、机动车尾气在线监测和远程检测方面的应用.     

高温还原法气态总汞光学监测的冷凝温度影响研究

由于现有监测技术只能直接分析气态零价汞,为了监测气态总汞浓度,需要将气态二价汞转化为气态零价汞。高温还原法在不需要任何催化剂的条件下可将二价汞高效率转化为零价汞。以高温状态进入吸收池内的气态零价汞对光谱的分析具有较大影响,需将进入吸收池之前的汞蒸气冷却。设置不同的冷凝温度,实验研究发现气态汞随着温度的升高,其在管路壁上的吸附能力越来越小;而随着温度降低其吸附能力增强。由浓度反演结果可以得到其最佳的冷凝温度在22~25℃范围,温度高或温度低,对气态总汞光学监测的反演都会造成较大误差。     

DOAS大气污染监测系统中的VC++与Matlab联合编程

提出一种Matlab和VC 混合编程的方法并应用到差分光学吸收光谱(DOAS)大气污染监测系统中.根据数值计算精度要求,引用一种矩阵交换文件的方法来简化程序结构,使Matlab和VC 的编程可独立进行;介绍了一种将Matlab代码转换成为VC 代码的方法,它可以编译出单独的高效可执行程序,而不需要计算机系统中具有Matlab环境.对于SO2、NO和NO2的实验结果表明,该方法非常有效.该系统的测量范围从1×10-6到1×10-4,单组分的测量误差在1500之内.     

用DOAS法测量厦门地区大气中NO2的浓度

利用太阳作为光源．以美国国家天台所测量的太阳光谱为参考光谱．应用分光光度计分别在厦门东渡气象站和厦门大学对太阳进行跟踪测量．并对得到的光谱数据进行分析．利用差分光学吸收光谱方法反演大气中痕量气体浓度，并将最小二乘法应用于数据反演中．成功地得到大气中NO2的垂直柱浓度；利用光学遥测方法得到了厦门地区上空NO2含量及其变化．经过分析与讨论．我们计算的结果与环境监测部门采用气象常规方法测量的数据基本一致．证实了利用该方法可以较好地监测城市上空大气的污染情况．对空气中有害气体的光学遥测提供了有效的测量手段．     

新型水环热泵低温新风处理系统的炯分析

应用能量和炯分析方法,对一种用于独立新风空调系统的新型水环热泵低温新风处理系统进行能量评价。通过实例对新风系统的能量和炯的传递与转换进行分析计算,并与采用冰蓄冷系统和冷水机组作为新风处理设备冷源的两种低温新风系统进行比较,结果表明采用水环热泵新风机组的独立新风处理系统,其能效比和炯效率较其它两种系统高,该系统良好的节能特性将有助于独立新风系统在我国的应用和推广。     

基于差分光学吸收光谱技术检测室内空气质量研究

基于差分光学吸收光谱法原理,研究了一套室内空气质量检测装置.用可调谐二极管激光作为传感光源,采用波长调制方法,通过对谐波信号进行光电探测可得气体浓度.还特别设计了一个利用多个凹面反射镜来延长测量光程的光学系统,可提高系统的检测灵敏度.