开放光路怀特池DOAS技术对环境有毒有害气体的车载走航观测研究OA
大气污染物的无组织排放具有源位置随机、时间不确定、气体种类复杂等特点。对于此类排放的监测,传统的布点方法灵活性较差,而车载移动平台具有灵活性和机动性,因此近年来移动式走航观测技术在环境有毒有害污染成分的观测上得到迅速发展和应用。本文基于开放光路怀特池搭建了一套车载差分吸收光谱(DOAS)紫外探测系统,并开展了初步观测应用。不同于传统抽气式采样,开放式光路测量不仅避免了因采样带来的损耗问题,还具有测量精度高、非接触实时在线、多组分同时测量等优点。通过调整光束在怀特池内的反射次数,本系统在约1.2 m的基长下可实现约4.8~33.6 m的测量光程。针对氨气(NH_(3))、甲硫醚(CH_(3)SCH_(3))等恶臭气体成分在190~240 nm波段的吸收特征,建立了NH_(3)、CH_(3)SCH_(3)与二氧化硫(SO_(2))、二硫化碳(CS_(2))、硫化氢(H_(2)S)等吸收气体差分吸收截面的二维相关性矩阵,用于确定最优反演波段,并在实验室利用NH_(3)、CH_(3)SCH_(3)、SO_(2)等混合气体对所选波段进行了实验验证。实验结果表明搭建的探测系统测量的各气体质量浓度与理论值的相对测量误差小于3%,对各成分的探测灵敏度可达μg/m^(3)量级。2023年9月将该系统应用于合肥市垃圾填埋场的走航观测,结合全球定位系统(GPS)信息,获取了填埋场周边大气NH_(3)、CH_(3)SCH_(3)、SO_(2)以及二氧化氮(NO_(2))的污染水平及质量浓度分布,4种气体最高值分别达到74.9、120.8、423.3、451.2μg/m^(3),并通过污染成分的相关性及比值分析了填埋场的排放和污染特征。走航实验结果表明该系统可为环境有毒有害气体的在线监测提供一种高灵敏、高精度的车载移动式测量方案。
胡嘉琪;秦敏;方武;韩宝彬;邵豆;解建业;廖知堂;赵夏丹;谢品华
中国科学技术大学,安徽合肥230026 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽合肥230031中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽合肥230031中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽合肥230031中国科学技术大学,安徽合肥230026 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽合肥230031中国科学技术大学,安徽合肥230026 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽合肥230031中国科学技术大学,安徽合肥230026 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽合肥230031中国科学技术大学,安徽合肥230026 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽合肥230031中国科学技术大学,安徽合肥230026 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽合肥230031中国科学技术大学,安徽合肥230026 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽合肥230031
资源环境
开放光路差分吸收光谱技术车载走航观测无组织排放
《大气与环境光学学报》 2026 (4)
P.592-604,13
安徽省科技重大专项(202203a07020003)安徽省重点研究与开发计划(202104i07020010)。
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