紫外光譜技術在大氣監測中的應用

楊安行

（ 秦皇島市海港區環境保護局，河北 秦皇島 066000）

紫外光譜技術在大氣監測中的應用

楊安行

（ 秦皇島市海港區環境保護局，河北 秦皇島 066000）

近些年來，隨著我國經濟迅猛發展，在粗放式經濟發展模式下，呈現出高能耗、高污染和低產出經濟發展模式，對自然環境造成嚴重，加上資源利用不合理，使得大氣污染問題日益嚴重。現階段，我國非常重視大氣治污，單質汞、二氧化硫作為大氣主要污染氣體，在波長300nm紫外線區域，二氧化硫具有極強吸收。因此，本文主要分析紫外光譜技術在大氣監測中的運用。

紫外光譜技術；大氣監測

從我國資源分布狀況來看，在未來經濟發展中，“煤”能源結構會長期存在，煤能源所產生的汞、氮氧化物、二氧化硫等污染氣體，會持續增加，對人們健康、國家經濟造成嚴重影響。面臨該種形式，我國必須轉變經濟發展模式，強化環境監測，有效控制、監測污染氣體排放，以達到節約資源，控制污染氣體的目的。筆者根據自身多年的環境監測從業經驗，主要分析紫外光譜技術在大氣監測中的運用。

1 污染源排放特性

對于大氣污染而言，氣態污染物是因燃料燃燒而產生，因原料化學反應、物料機械加工，因固體燃料存在非均勻性，化學反應率隨著反應程度隨之變化，加上工藝過程存在非穩定性，隨著時間變化，污染物排放量逐漸增多，若污染源負荷穩定，也不能改變污染物排放變化因素。加上污染源排放變化特性，使得瞬間測量存在隨機性，無法代替污染物實際排放特性。

2 紫外光譜技術在大氣監測中的運用特點

在大氣環境監測管理、執法中，主要依靠數據準確性，數據具有關鍵性、可靠性。在傳統數據測量中，主要通過光譜監測儀器和光學儀器分析，該種測量儀器，不僅價格較為昂貴，且體積龐大，對不同大氣環境，測量要求也不同，大氣環境要求十分嚴格，在復雜大氣環境中無法運用。近些年來，隨著科技快速發展，對大氣環境監測儀器也在不斷改善，紫外光譜技術作為大氣環境監測的重要手段。

在大氣環境測量時，使用紫外光譜技術，實現了大型檢測儀器操作、使用的突破，紫外光譜技術作為現代化測量重要方式，結合了計算機控制技術、因特網技術，建立自動監測系統。在大氣環境監測中，使用紫外光譜技術，會運用到虛擬儀器，使用較為方便，在野外測量時，可提升數據真實性、可靠性。同時，因特網技術未測量創造更為便利條件，通過計算機數據處理，可降低數據重復記錄次數，在同一環境下，可防止重復采樣。同時，使用紫外光譜技術，可實現使用遠程化，是一種新型環境監測方式。處于不同環境下，采取不同軟件處理，可提升數據共享性、真實性，對地方環境監測的環境問題能夠真實反映。

同時，紫外光譜技術，屬于一種無損監測手段，應用于大氣監測，具有不可替代作用。通過光譜技術，對環境污染物質進行識別，確定污染物質濃度，判斷是否超過國家標準，進而實現大氣環境的有效監測和控制。

3 紫外光譜技術在大氣監測中的作用

3.1 被動式光譜技術。針對大氣監測，在大氣熱污染、污染物、氣溶膠、臭氧層等，不僅屬于區域性問題，是全球性問題，對世界正常發展具有直接影響。通過紫外光譜技術，通過衰減、散射，對臭氧、汞、二氧化硫等成分，監測有害氣體和污染物，是紫外光譜技術的常用監測手段。目前，隨著城市工業逐漸發展，在人們生活中，霧霾是普遍現象，對人們身心健康具有嚴重影響。紫外光譜技術的運用，可獲取霧霾地區綜合信息，通過數據、圖像分析，可獲得霧霾主要因素，制定相關措施消除霧霾。

3.2 主動式光譜技術。使用紫外光譜技術，通過反演大氣濃度，在三氧化氮、二氧化硫和臭氧監測中，可確定這些氣體分布情況，分析有害氣體對對流層、平流層是如何影響，是一種空間探測技術，能夠更為客觀、準確反映污染物信息。

4 紫外光譜技術的發展方向

4.1 紫外光譜技術和遙感技術的結合。在技術發展中，通過紫外光譜技術和遙感技術的結合，運用衛星技術，能夠更加準確監測污染物，控制污染物誤差，逐漸改善大氣環境。同時，對于紫外光譜技術，需加強定量化研究，建立大氣環境的紫外光譜系統，將紫外光譜技術和地面、空間監測，在環境監測中共同運用，能夠為解決環境污染，更為及時、準確制定措施。

4.2 目前，無論在任何方面，技術是不可缺少的。同時，在各個領域，互聯網技術能過實現資源的優化配置，促進全球資源、信息共享，促進紫外光譜技術網絡化，推廣紫外光譜技術，可借鑒別國紫外光譜技術的創新經驗，加強國與國合作，通過別國資源環境的監測系統，提升監測效率。

4.3 加強技術性人才培養。在社會發展中，人才進步才能促進社會進步，國家加強人才扶持，為人才發展創造更多機會，培養更多技術創新、實用型人才，才能促使紫外光譜技術的跨越發展。

4.4 技術不合理，會影響監測數據合理性，數據分析作為措施制定關鍵依據，提升數據準確性十分必要。所以，研發出紫外光譜更高性能的監測技術，提升數據精確度，判斷污染氣體信息，防止出現誤判現象。

5 結語

綜上所述，大氣環境問題和人類生存、發展十分密切，是人和自然和諧發展的必然要求。在社會發展過程中，尊重自然，通過自身系列活動，改善環境不利影響，對人類來說具有重要現實意義。大氣污染是環境問題的突出問題，利用紫外光譜技術，使大氣污染得到合理治理，技術應用范圍也愈加廣泛，紫外光譜技術作為大氣監測重要力量，自身也要不斷發展，為大氣污染治理措施制定創造更為有力的數據支持。

［1］周圍. 差分吸收光譜技術在大氣環境監測中的應用研究［D］.河北工業大學，2006.

［2］謝品華，劉文清，魏慶農. 大氣環境污染氣體的光譜遙感監測技術［J］. 量子電子學報，2000，05：385-394.

［3］王振亞，李海洋，周士康. 激光光譜技術在環境監測中的應用專題系列（Ⅰ） 光譜技術在大氣環境監測中的應用［J］. 物理，2001，09：549-555.

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