被动差分吸收光谱法测量区域内污染气体排放通量的方法研究

研究了一种基于被动差分吸收光谱技术(differential optical absorption spectroscopy,DOAS)测量区域(如工业区,城市)内SO2等大气污染气体排放通量的光学遥测方法。采用安装在汽车上的被动DOAS系统围绕区域进行扫描测量,通过被动DOAS光谱处理方法对系统采集的天顶太阳散射光谱进行处理获取污染气体柱密度,再结合测量时段的气象(风场)信息获得该区域内污染气体对外的净排放通量。文章着重描述了获得污染气体柱密度的差分吸收光谱方法以及区域内污染气体净排放通量的计算方法,并构建了车载被动DOAS系统对北京市五环路以内区域的SO2和NO2排放进行外场测量,测得了该区域内SO2和NO2净排放通量分别为1.13×104和9.3×103kg.h-1。实验结果表明这种基于被动DOAS的光学遥测方法能够用于区域内污染气体排放通量的快速测量。

基于被动差分吸收光谱技术对大气污染物的监测研究

被动差分吸收光谱技术是一种新兴发展的大气光学探测技术,可用于区域大气污染监测和大气成分垂直探测。基于被动差分吸收光谱分析技术,利用重庆大气超级站MAX-DOAS监测仪,于2011年5至8月对重庆主城区大气中的SO2、NO2垂直柱浓度进行了监测分析,研究得出:NO2垂直柱浓度变化趋势与当地API指数基本一致;NO2、SO2垂直柱浓度有明显日变化特征;MAX-DOAS监测结果与OMI卫星数据对比的相关系数为0.759。

基于被动差分吸收光谱技术对重庆市大气污染物区域输送的探测研究

在重庆市大气污染区域输送通道上设置龙市站、超级站、南坪站三个观测站点,利用基于被动DOAS技术的MAX-DOAS地基多轴差分吸收光谱仪对SO2和NO2垂直柱浓度进行连续探测,实时获取两种大气污染物的时空分布和区域性输送过程,并将MAX-DOAS探测结果与当地API数据进行了对比分析。探测结果显示,龙市站、超级站、南坪站NO2垂直柱浓度均值分别为5.90×1015、18.96×1015、17.82×1015molec./cm2,超级站最高,龙市站最低;SO2垂直柱浓度均值分别为16.46×1015、18.35×1015、55.56×1015molec./cm2,南坪站最高,龙市站最低;分析研究表明,NO2受本地交通排放源影响为主,SO2则受周边工业污染源排放的影响较大。

差分吸收光谱技术在大气监测领域中的应用

随着人类经济的高速发展,环境污染和生态破坏日益严重,突发性环境污染事件也时有发生。如何防治污染、保护环境,成为当代科学的一个课题。痕量气体光谱分析技术检测大气污染具有检测范围广、速度快、成本低,且便于进行长期的动态检测等优势。差分光学吸收光谱技术(DOAS)是探测大气中痕量气体成分的现代光谱遥测技术。由于其高准确性和高分辨率、可同时对多种气体进行测量等优点被广泛用于城市空气质量、污染源排放(如:高速公路、企业排放)、对流层和平流层的大气痕量气体成分及自由基的测量。它可以同时测量大气中多种气体分子,如CO2、SO2、NOx等。本文介绍了主要介绍差分吸收光谱技术的原理、测量精度影响因素及其在大气监测领域中的应用。

奥运期间北京某工业区排放通量的车载被动DOAS遥测研究

利用车载被动差分吸收光谱遥测技术,对奥运期间北京市某大型钢铁厂所在区域内的SO_2和NO_2排放通量进行了测量.观测结果表明奥运会赛时该区域SO_2和NO_2排放通量的平均值分别为4.1ton/h和1.0 ton/h,并通过对比表明车载被动DOAS与其它仪器测量结果有较好的一致性。进一步分析后给出了相比6月份两种污染气体排放通量下降了约44%和78%的结果,说明了减排措施的显著效果。

车载被动DOAS遥测钢铁企业分装置排放通量

利用车载被动DOAS测量系统,对某钢铁企业进行分装置绕行观测。采用了计算参与拟合截面相关性的方法,确定痕量气体最优反演波段,获取观测路径上的垂直柱浓度后,结合测量时间内的车速以及风速风向信息,计算得出区域内SO_2及NO_2排放净通量。实验得出该钢铁企业厂区内轧钢冶炼区域SO_2与NO_2排放净通量均值分别为149 kg/h和372 kg/h,焦化区域为260 kg/h和286 kg/h,电厂区域为21 kg/h和26 kg/h,石灰烧培区域为64 kg/h和79 kg/h,烧结区域为34 kg/h和99 kg/h。

青奥会期间利用车载DOAS探测南京地区污染气体的分布和输送

利用车载被动差分吸收光谱遥测技术,在青奥会期间对南京环城和江北工业园区进行了多次走航观测,获得了南京地区SO_2、NO_2的分布和输送规律。结果表明在东北和偏北风场条件下,江北工业区对南京主城有明显影响,而偏东和东南风场下影响较小。另外,青奥前后工业园区排放通量的变化情况表明南京地区的管控措施对减少污染物的排放起到了明显的作用。