大气环境污染气体的光谱遥感监测技术
2013-04-19 15:46:05 益择发布谢品华刘文清魏庆农
中国科学院安徽光学精密机械研究所合肥
摘典光谱遥感监测是大气环境污染监测领域的一项高新技术, 具有其它方法不可比拟的优
点, 如灵敏度高、分辨率高、多组份、实时、快速监测等本文介绍了主要几种光谱遥感监测技术
傅氏变换红外光谱技术, 差分光学吸收光谱技术, 激光长程吸收技术以及差分
吸收激光霄达技术讨论了它们的测童方式、应用范围、各自的优缺点以目前的发展状态
关扭词污染气体, 光谱遥感监侧
引言
大气环境污染是人们十分关注的间题, 大气环境污染气体的监测对于环境保护、污染控制
治理是十分必要的传统的大气环境污染监测主要以湿法电化学技术和抽气取样后的实验室分
析为基础, 无法对大气环境污染进行实时、在线监测近年来, 采用光学和电子学技术的大气
环境污染监测仪器已经商品化, 如紫外荧光法监测仪, 化学发光法二监测仪, 非分散
红外法监洲仪等【, 但这些仪器通常只限于单点测量, 相比而言, 光谱遥感监测技术的
大范围连续实时监测方式则成为大气环境污染监测的理想工具
本文主要介绍长光程开路叩一测量中几种很有应用前景的光谱监测技术红外波
段测量多种气体成分的傅氏变换红外光谱吸收技术, 紫外到可见波段的宽带差分光学
吸收光谱技术, 激光长程吸收技术以及差分吸收激光雷达技术
长光程吸收光谱方法除了具有常规大气环境污染监测方法的功能外, 还有以下优势它
可以探测一些不易接近的区域如烟囱、危险物集散地的污染气体可以给出一个区域平均光
程的测量值, 这对于连续监测或是泄漏监测特别有用可以对大气对流层乃至平流层以上的污
染物进行测量不需要取样气体, 因此不用象取样测量那样关心样气的准确性某些长程吸收方
法可以同时测量多种气体成分另外, 开路测量数据与当地气象资料一起可能对一些变化的发
射源进行预报其不足是成本较高, 需要专业人员操作, 测量中会受到大气中水蒸汽、、
气溶胶的干扰在实际应用中, 主要由测量要求来决定采用何种测量方法
光谱遥感测量的原理
电磁辐射与原子和分子间的相互作用是光谱遥感探侧大气成分及特性的基础, 根据大气中
痕量气体成分在紫外、可见和红外光谱波段的特征吸收性质来反演其浓度光学遥感方法是用
几公里甚至更长的光程代替了传统实验室中的取样池, 采用发射一束光通过待测气体, 在另一端
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