差分吸收光谱法同时测量SO2,NO2及颗粒物浓度的模拟

作者：邹捷书; 王飞; 严建华; 岑可法

来源：光谱学与光谱分析, 2016, 36(12): 3830-3835.

• DOAS
• SO2
• NO2
• 颗粒物
• 大气监测

雾霾天气已经影响到了人们的日常生活,对雾霾成分进行测量非常重要,雾霾的主要构成成分为SO2和NO2及颗粒物。目前对气体及颗粒物浓度进行同时测量的研究还很少,用差分吸收光谱法(DOAS)对同时测量气体及颗粒污染物浓度进行了探索性研究。通过对多组不同配比的SO2,NO2及颗粒物组成成分的吸收光谱进行了模拟,由DOAS方法反演了各组分的浓度。模拟单一组分时,气体浓度从100变化至1 000ppm,SO2浓度反演误差不大于0.17%,NO2误差不大于0.64%,颗粒尺寸从100变化至500nm,浓度反演误差不大于2.08%。模拟气体多组分时,SO2浓度与NO2浓度比在1∶10到5∶1的范围内时,误差均较小,SO2误差不超过8%,NO2误差不超过5%,然SO2与NO2浓度之比大于10,NO2的反演误差高于10%。模拟同时测量SO2,NO2及颗粒物浓度时,气体浓度的反演误差均在10%以内,而颗粒物浓度的反演误差对系统的信噪比依赖较大,当信噪比在40dB以上时,误差在10%以内,而信噪比低于30dB时,误差高于20%。通过上述研究结果表明,差分吸收光谱法能很好地同时测量多种气体及颗粒物浓度,用来测量分析雾霾成分。然测量环境气体吸收差异过大时,强吸收气体对弱吸收气体影响很大,信噪比较低时,颗粒浓度反演的误差也大为增加,需要更好的滤波及去噪方法。

• 单位
  浙江大学