一、紫外差分吸收光譜法的由來(lái)及技術(shù)背景

差分吸收光譜法（DOAS）早由德國(guó)海德堡大學(xué)環(huán)境物理研究所的Platt提出。主要是利用吸收分子在紫外到可見光段的特征吸收來(lái)研究大氣層的痕量氣體成分（CH₂O、O₃、NO₂、SO₂、Hg、NH₃等）。差分吸收光譜技術(shù)是利用空氣中氣體分子的窄帶吸收特性來(lái)鑒別氣體成分，并根據(jù)窄帶吸收強(qiáng)度來(lái)推演氣體的濃度，因此差分吸收光譜方法具有一些傳統(tǒng)檢測(cè)方法所*的優(yōu)點(diǎn)。

   二、差分吸收光譜法在煙氣測(cè)量中的應(yīng)用

       DOAS廣泛應(yīng)用于測(cè)量大氣中污染氣體濃度，以后逐漸在煙氣監(jiān)測(cè)領(lǐng)域也得到應(yīng)用，差分吸收光譜法的主要優(yōu)點(diǎn)是可以在不受被測(cè)對(duì)象化學(xué)行為的干擾的情況下來(lái)測(cè)量它們的濃度，可以通過(guò)分析幾種氣體在同一波段的重疊吸收光譜，來(lái)同時(shí)測(cè)定幾種氣體的濃度。增加測(cè)量氣體的數(shù)量只需要更改軟件，不需要增加硬件。

目前DOAS在煙氣監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用方式有兩種1、直接測(cè)量式；2、*抽取式。其中直接測(cè)量式目前實(shí)際使用比例較大。這兩種方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

直接測(cè)量式是將煙道作為一個(gè)開放的吸收池，對(duì)氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)連續(xù)的直接測(cè)量，不需要預(yù)處理系統(tǒng)，安裝方便，維護(hù)量小，在一定范圍內(nèi)不受煙道內(nèi)煙塵和水霧的影響，但當(dāng)煙塵或水霧較高時(shí)此方法就無(wú)效了，易耗品較貴，維護(hù)需要專業(yè)人士，特別是當(dāng)保護(hù)儀表風(fēng)失效時(shí)設(shè)備極易被煙道氣體污染導(dǎo)致數(shù)據(jù)的失效。而且現(xiàn)場(chǎng)不容易做對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的比對(duì)實(shí)驗(yàn)。

*抽取式中使用DOAS是將光學(xué)平臺(tái)置于保護(hù)箱里，在測(cè)量氣體前需要對(duì)被測(cè)氣體進(jìn)行預(yù)處理，由于加入了預(yù)處理系統(tǒng)安裝較為繁瑣，維護(hù)量較大。但易耗品比較便宜，測(cè)量光路不易被污染，維護(hù)人員不需要特別專業(yè)，適用范圍較廣，容易實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)比對(duì)實(shí)驗(yàn)。

本人認(rèn)為在*抽取式中使用DOAS后的產(chǎn)品應(yīng)該會(huì)在以后市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于比較有利的地位。原因是1、目前相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在計(jì)算氣體污染物排放時(shí)均使用的是以干基為基礎(chǔ)的計(jì)算，而直接測(cè)量式得出的是以濕基為基礎(chǔ)的濃度；2、直接測(cè)量式現(xiàn)場(chǎng)CEMS的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)比對(duì)性實(shí)驗(yàn)比較麻煩。不利于設(shè)備的驗(yàn)收；3、國(guó)內(nèi)煙道工況的實(shí)際情況是比較復(fù)雜的，在環(huán)境惡劣的情況下直接測(cè)量法往往無(wú)法使用正常，而且由于干擾因素較多計(jì)算也比較麻煩導(dǎo)致測(cè)量精度下降；4、維護(hù)需要比較專業(yè)的人員會(huì)給企業(yè)帶來(lái)許多負(fù)擔(dān)。

三、DOAS在煙氣排放監(jiān)測(cè)中的原理

其基本的原理是利用光譜吸收的朗伯-比爾定律：

I(λ)=Io(λ)exp[-L﹒C﹒σ(λ)]             ----------------（1）

I(λ)--------------經(jīng)過(guò)光路衰減的接收光強(qiáng)

Io(λ)-------------光源的原始光強(qiáng)

L------------------光程

C------------------氣體濃度

σ(λ)------------待測(cè)氣體的吸收截面

基本原理為：紫外可見光發(fā)射器向接收器發(fā)射具有確定光譜的紫外光束；紫外光經(jīng)過(guò)光路中的樣品室時(shí)被被測(cè)物質(zhì)所吸收，吸收后的紫外光信號(hào)傳送到光譜儀中的分光系統(tǒng)進(jìn)行分光后再投射到CCD陣列上，經(jīng)CCD陣列轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)化后輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，后得出被檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的氣體濃度，然后可根據(jù)需要對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行傳送、顯示和打印。