针对利用长光程差分吸收光谱技术在实现对大气中乙二醛实时监测中，一些干扰结构(Xe灯结构，H2O、NO2和O4干扰吸收)对长光程差分吸收光谱技术的影响，讨论了乙二醛的光谱反演方法对干扰吸收的准确去除.针对Xe灯结构由于压力和多普勒展宽程度等的变化而引起的Xe灯结构的非线性变化，采用不同时刻的参考灯谱通过光谱插值的方式准确去除，其去除误差引起的剩余结构可降低到比乙二醛的最低理论检测限低3倍；针对H2O的非线性吸收以及特征吸收结构随柱浓度的不同而变化的特点，采用较高和较低浓度H2O吸收光谱插值的方法准确去除了严重干扰乙二醛准确反演的H2O的吸收结构，其去除误差引起的剩余结构可降低到比乙二醛的最低理论检测限低10倍；另外，对于在此波段存在干扰的NO2和O4的吸收结构也实现了准确地去除.干扰结构的准确去除使DOAS对乙二醛的监测实现了较低的实际检测限 (0.15 ppbv)和较低的测量误差 (~10 %).最后，在广州郊区对实际大气进行了实际监测，其浓度范围在低于检测限到1.66 ppbv之间，与文献报道的浓度范围和变化趋势十分吻合.

将光谱插值法应用到差分吸收光谱(DOAS)技术的数据分析反演中，合理地将浓度较高物质的特征光谱变化所引入的误差降低到忽略不计，从而实现DOAS对掩盖在高浓度物质强吸收下的痕量物质包括NO3自由基、乙二醛(CHO)2以及单环芳烃化合物（MAHC）的精确测量。模拟了发射谱线发射强度以及压力展宽程度不断变化的高压氙(Xe)弧灯(简称Xe灯)特征光谱，精确去除了在450 nm附近强度比(CHO)2高两个数量级的Xe灯结构，实现了大气光化学作用指示剂(CHO)2浓度的正确反演；模拟了由在大气含量决定的不断变化的H2O的特征光谱，在662 nm与623 nm附近去除了比NO3强几十倍的H2O的非线性吸收，正确反演了夜间大气污染物的“清除剂”NO3自由基的浓度；模拟了由柱浓度决定的不断变化的O2的特征光谱以及受温度影响不断变化的O3的特征光谱，去除了在250～285 nm波段比单环芳烃吸收高十几倍的O2和O3的吸收，为大气光化学烟雾和气溶胶的前体物单环芳烃浓度的反演去除了最大的干扰。

臭氧（O3）浓度通常被认为是一个地方污染水平的基准， 所以其绝对值的准确性至关重要。 在差分光学吸收光谱技术（DOAS）对O3的测量过程中， 光谱反演波段的选择可直接决定O3浓度的测量准确度。 文章主要研究了在不同光谱波段O3特征吸收结构和差分光学厚度（D′）的不同， 在不同光谱波段O3浓度反演的干扰来源以及影响程度， 确定了实际检测时大气消光对不同波段光强的影响， 最后通过对多种污染物标准气体进行了同时监测， 计算出标准气体在不同光谱分辨率不同O3浓度时的测量误差， 确定了对O3的最适用光谱波段范围。 在此波段既能够实现对痕量气体的准确定性定量， 又能达到测量所需要的高灵敏度， 强选择性和适用的时间分辨率。

基于差分光学吸收光谱（different optical absorption spectroscopy, DOAS）技术于2007年1月19日～2月8日期间对位于北京市北四环附近的北京大学校园进行了大气污染物SO2, NO2, HONO和HCHO的连续监测。 并对SO2典型日变化趋势、 主要污染源以及气象条件对污染物浓度分布的影响进行了分析。 结果表明, 在天气状况较为稳定的情况下, SO2具有“V”字型日变化特征, 即除下午浓度较低外, 其余时间浓度均较高。 研究发现北京冬季采暖期间燃煤对大气各污染物的浓度均具有显著贡献。 结合风速等气象要素对污染物扩散、 传输和清除进行的分析可知, 监测期间风速对污染物浓度分布起主导作用, 气压等其它气象状况对污染物浓度分布也有一定的影响。

基于散射光、利用痕量气体指纹吸收特性反演气体浓度的方法称为被动差分吸收光谱法(passive DOAS)。因其具体结构简单,易于平台搭载等优点近年来获得了长足发展。被动DOAS中利用太阳散射光作为光源解析大气污染气体柱浓度时,会受到太阳弗朗和费光谱的“填充线”即Ring效应的强烈影响,尤其是对浓度很低的痕量气体,致使不易获取其浓度、影响其测量精度。文章以反演大气中NO2气体为例,介绍了稳定天气条件下Ring效应造成的影响、分析了Ring效应影响与太阳天顶角的关系,提出了根据不同太阳天顶角选取不同Ring光谱参与拟合的修正方法,并且利用该处理方法反演了在３天稳定天气条件下不同仰角下的斜柱浓度。实验证明该修正方法的可行性。

介绍了自制的地基多轴差分吸收光谱系统，该系统采用二维面阵CCD探测器，将不同水平仰角所接收的光信息分布在面阵CCD的不同区域，实现了对不同水平仰角痕量气体的同时测量，并对系统中面阵CCD探测器的偏置、暗电流、噪声、响应线性以及成像光谱仪的分辨率、光谱范围等性能进行了测试。给出了该系统对不同观测水平仰角下大气O₃的监测结果，结果表明此多轴差分吸收光谱系统能够满足大气监测的要求。

研究了利用差分光学吸收光谱(DOAS)技术测量烟道污染气体SO₂的方法。介绍了差分吸收光谱的基本原理和数据处理方法。讨论并分析了测量过程中光谱波段的选择。以氘灯作为光源，分别利用光谱分辨率为0．6nm、0．7nm和1．8nm的光谱仪对SO₂的吸收光谱进行了测量，分析了光谱分辨率对测量结果的影响。DOAS方法分析的是吸收光谱的高频部分，避免了烟尘、水汽等对测量结果的影响，可以利用差分光学吸收光谱对烟道污染气体进行检测。

差分吸收光谱技术(DOAS)由于时间分辨率高、高灵敏度和操作费用低等特点非常适合对大气中痕量气体HCHO进行实时追踪。对HCHO的测量方法和数据反演进行了研究，通过增大信噪比，扣除背景杂散光等手段对其进行了准确测量；详细介绍了数据的处理方法，包括反演波段的选择、干扰结构的去除、数据处理流程和谱线的非线性处理。对不同波段反演HCHO的干扰因素、反演浓度结果和反演准确度进行了分析与对比，结果显示，314～332 nm是HCHO浓度反演的最佳波段。对广州市的HCHO进行了实时、连续监测，并取得了有效数据。

在差分吸收光谱(DOAS)测量过程中,光谱分辨率的选择直接决定了污染气体浓度的测量准确度。主要研究了光谱分辨率对污染气体被检测到的特征吸收结构形状的影响,以及差分吸收截面随分辨率的变化趋势,从而确定了光谱分辨率对污染气体最低可检测浓度的影响,通过研究分辨率与光强的关系,确定了分辨率与信噪比(S/N)的函数关系式,得出了DOAS测量NO2,O3和SO2的最佳信噪比范围,对多种污染物标准气体进行了同时监测,计算出标准气体在不同光谱分辨率下的测量误差,确定了对NO2,O3和SO2监测的最适用的分辨率范围。在此分辨率范围既能够实现对痕量气体的准确定性定量测量,又能达到测量所需要的高灵敏度,强选择性和适用的时间分辨率。通过在北京丰台区的实际监测得到了与点式仪器测量结果很好的一致性。

本研究设计了一种新型的便携式现场快速检测仪,仪器以GC为核心,采用全模块化结构设计.仪器模块包括:进样模块;新型分离模块;微型化的新型SnO2半导体检测器模块;系统控制模块和系统电源模块.进样模块、分离模块、SnO2检测器模块采用一体结构设计构成主体单元.整体设计是成功的,实验与测试结果令人满意.仪器基线噪音:≤0.2mV/20min;漂移:≤1mV/20min;检出限:1.4×10-10.探索快速TVOC和BTEX检测的新方法,重点是柱头压、色谱柱与柱温等条件的实验研究.该方法令TVOC分析时间≤6min,较国家现行标准提高5倍.研制的便携式快速检测仪,综合性能达到国际定义的快速GC应用指标.