紫外光譜技術(shù)在大氣監(jiān)測中的應(yīng)用

楊安行

（ 秦皇島市海港區(qū)環(huán)境保護局，河北 秦皇島 066000）

紫外光譜技術(shù)在大氣監(jiān)測中的應(yīng)用

楊安行

（ 秦皇島市海港區(qū)環(huán)境保護局，河北 秦皇島 066000）

近些年來，隨著我國經(jīng)濟迅猛發(fā)展，在粗放式經(jīng)濟發(fā)展模式下，呈現(xiàn)出高能耗、高污染和低產(chǎn)出經(jīng)濟發(fā)展模式，對自然環(huán)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(xiàn)階段，我國非常重視大氣治污，單質(zhì)汞、二氧化硫作為大氣主要污染氣體，在波長300nm紫外線區(qū)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(shù)在大氣監(jiān)測中的運用。

紫外光譜技術(shù)；大氣監(jiān)測

從我國資源分布狀況來看，在未來經(jīng)濟發(fā)展中，“煤”能源結(jié)構(gòu)會長期存在，煤能源所產(chǎn)生的汞、氮氧化物、二氧化硫等污染氣體，會持續(xù)增加，對人們健康、國家經(jīng)濟造成嚴重影響。面臨該種形式，我國必須轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展模式，強化環(huán)境監(jiān)測，有效控制、監(jiān)測污染氣體排放，以達到節(jié)約資源，控制污染氣體的目的。筆者根據(jù)自身多年的環(huán)境監(jiān)測從業(yè)經(jīng)驗，主要分析紫外光譜技術(shù)在大氣監(jiān)測中的運用。

1 污染源排放特性

對于大氣污染而言，氣態(tài)污染物是因燃料燃燒而產(chǎn)生，因原料化學(xué)反應(yīng)、物料機械加工，因固體燃料存在非均勻性，化學(xué)反應(yīng)率隨著反應(yīng)程度隨之變化，加上工藝過程存在非穩(wěn)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(wěn)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(shù)在大氣監(jiān)測中的運用特點

在大氣環(huán)境監(jiān)測管理、執(zhí)法中，主要依靠數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，數(shù)據(jù)具有關(guān)鍵性、可靠性。在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)測量中，主要通過光譜監(jiān)測儀器和光學(xué)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(huán)境，測量要求也不同，大氣環(huán)境要求十分嚴格，在復(fù)雜大氣環(huán)境中無法運用。近些年來，隨著科技快速發(fā)展，對大氣環(huán)境監(jiān)測儀器也在不斷改善，紫外光譜技術(shù)作為大氣環(huán)境監(jiān)測的重要手段。

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

同時，紫外光譜技術(shù)，屬于一種無損監(jiān)測手段，應(yīng)用于大氣監(jiān)測，具有不可替代作用。通過光譜技術(shù)，對環(huán)境污染物質(zhì)進行識別，確定污染物質(zhì)濃度，判斷是否超過國家標(biāo)準(zhǔn)，進而實現(xiàn)大氣環(huán)境的有效監(jiān)測和控制。

3 紫外光譜技術(shù)在大氣監(jiān)測中的作用

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

3.2 主動式光譜技術(shù)。使用紫外光譜技術(shù)，通過反演大氣濃度，在三氧化氮、二氧化硫和臭氧監(jiān)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(shù)，能夠更為客觀、準(zhǔn)確反映污染物信息。

4 紫外光譜技術(shù)的發(fā)展方向

4.1 紫外光譜技術(shù)和遙感技術(shù)的結(jié)合。在技術(shù)發(fā)展中，通過紫外光譜技術(shù)和遙感技術(shù)的結(jié)合，運用衛(wèi)星技術(shù)，能夠更加準(zhǔn)確監(jiān)測污染物，控制污染物誤差，逐漸改善大氣環(huán)境。同時，對于紫外光譜技術(shù)，需加強定量化研究，建立大氣環(huán)境的紫外光譜系統(tǒng)，將紫外光譜技術(shù)和地面、空間監(jiān)測，在環(huán)境監(jiān)測中共同運用，能夠為解決環(huán)境污染，更為及時、準(zhǔn)確制定措施。

4.2 目前，無論在任何方面，技術(shù)是不可缺少的。同時，在各個領(lǐng)域，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能過實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，促進全球資源、信息共享，促進紫外光譜技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化，推廣紫外光譜技術(shù)，可借鑒別國紫外光譜技術(shù)的創(chuàng)新經(jīng)驗，加強國與國合作，通過別國資源環(huán)境的監(jiān)測系統(tǒng)，提升監(jiān)測效率。

4.3 加強技術(shù)性人才培養(yǎng)。在社會發(fā)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(fā)展創(chuàng)造更多機會，培養(yǎng)更多技術(shù)創(chuàng)新、實用型人才，才能促使紫外光譜技術(shù)的跨越發(fā)展。

4.4 技術(shù)不合理，會影響監(jiān)測數(shù)據(jù)合理性，數(shù)據(jù)分析作為措施制定關(guān)鍵依據(jù)，提升數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性十分必要。所以，研發(fā)出紫外光譜更高性能的監(jiān)測技術(shù)，提升數(shù)據(jù)精確度，判斷污染氣體信息，防止出現(xiàn)誤判現(xiàn)象。

5 結(jié)語

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

［1］周圍. 差分吸收光譜技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用研究［D］.河北工業(yè)大學(xué)，2006.

［2］謝品華，劉文清，魏慶農(nóng). 大氣環(huán)境污染氣體的光譜遙感監(jiān)測技術(shù)［J］. 量子電子學(xué)報，2000，05：385-394.

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

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1003-5168（2015）11-079-01