傅立葉變換紅外光譜技術(shù)結(jié)合其多種形式的非接觸測(cè)量方式，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的主被動(dòng)測(cè)量，非常適合用于化工業(yè)園區(qū)的排放現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。FTIR技術(shù)用于氣體精確定量分析存在兩個(gè)主要問題，一是氣體分子吸收截面受氣壓、溫度影響明顯，二是FTIR系統(tǒng)的分辨率一般遠(yuǎn)小于氣體分子譜線的展寬，儀器線型受到干涉圖采樣，切趾和輻射入射立體角等因素影響。這些影響因素使得表觀譜線產(chǎn)生難以忽略的偏移和展寬。

上世紀(jì)80年代后期，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)迅速發(fā)展，儀器分析，計(jì)算機(jī)控制等現(xiàn)代化手段在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用，各種自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相繼問世。環(huán)境監(jiān)測(cè)也從單一的環(huán)境分析發(fā)展到物理監(jiān)測(cè)、流動(dòng)監(jiān)測(cè)、遙感和衛(wèi)星監(jiān)測(cè)，從間斷性監(jiān)測(cè)逐步過渡到自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)范圍從一個(gè)點(diǎn)面而發(fā)展到一個(gè)城市、一個(gè)區(qū)域、整個(gè)國家乃至全球。

目前，可用于環(huán)境氣體定量分析的方法已有很多，新興的方法仍在不斷涌現(xiàn)，隨著現(xiàn)代物理學(xué)和化學(xué)研究的進(jìn)步，特別是表面物理學(xué)、光學(xué)和電子學(xué)的發(fā)展，各種大氣環(huán)境技術(shù)的飛速進(jìn)步，各種光譜學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)脫穎而出，其具有大范圍、連續(xù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)，成為大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的理想工具。光譜學(xué)技術(shù)監(jiān)測(cè)環(huán)境大氣是以電磁波與物質(zhì)之間的相互作用這一物理現(xiàn)象為基礎(chǔ)，對(duì)光譜的精確分析可以輕松滿足監(jiān)測(cè)技術(shù)的靈敏性和精確性要求?，F(xiàn)階段，光譜遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的主要分支包括：差分吸收激光雷達(dá)技術(shù)（DIAL，Differential Absorption Lidar），差分吸收光譜技術(shù)（DOAS，Differential Optical Absorption Spectroscopy），可調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)（TDLAS，Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy），傅立葉變換紅外光譜技術(shù)（FTIR，F(xiàn)ourier Transform Infrared Spectroscopy）。其中，傅立葉變換紅外光譜技術(shù)（FTIR）是近年來快速發(fā)展起來的一種綜合性探測(cè)技術(shù)。由于大氣中大多數(shù)的微量、痕量氣體都是紅外活性氣體，在2~30μm波段范圍內(nèi)具有吸收和發(fā)射紅外特征光譜的能力，這個(gè)波段稱為中紅外區(qū)或指紋區(qū)，對(duì)于光譜測(cè)量非常有利，因而FTIR在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用前景非常廣泛。世界上許多國家利用該種技術(shù)開展對(duì)大氣環(huán)境及大氣污染的觀測(cè)及研究工作，尤其是對(duì)污染源排放氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；對(duì)區(qū)域性的溫室氣體和反應(yīng)性痕量氣體的本底、分布廓線、時(shí)空變化進(jìn)行觀測(cè)研究。FTIR的主要特性包括：用極短的掃描時(shí)間得到高質(zhì)量的光譜，大通光量保證高靈敏度，具有很高的波數(shù)準(zhǔn)確度，很寬的光譜范圍，較高的和恒定的譜分辨能力。傅立葉變換紅外(FTIR)遙測(cè)技術(shù)在探測(cè)和鑒定開放式環(huán)境中的氣相污染物方面的應(yīng)用日益增多。傅立葉變換紅外檢測(cè)技術(shù)按其光學(xué)配置，可以劃分為主動(dòng)和被動(dòng)兩種測(cè)量方式。

自本世紀(jì)初以來，中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所在國內(nèi)率先開展了基于FTIR技術(shù)的氣體定量反演方法與監(jiān)測(cè)技術(shù)研究，研發(fā)了具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的雙臂掃擺式核心干涉儀模塊，相繼開發(fā)了可用于環(huán)境大氣在線監(jiān)測(cè)的多用途、多形式、多平臺(tái)的FTIR監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

針對(duì)化工園區(qū)污染物排放種類多、污染物特征因子復(fù)雜等特點(diǎn)，F(xiàn)TIR技術(shù)可以集成如圖1所示的立體化、多平臺(tái)監(jiān)測(cè)體系。固定污染源排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以針對(duì)化工園區(qū)重點(diǎn)排放區(qū)域、關(guān)鍵排放點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，圖1中固定污染源系統(tǒng)分別對(duì)G1處煙氣排放口和G2處重點(diǎn)儲(chǔ)存區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)；無組織排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以對(duì)整個(gè)化工園區(qū)的無組織排放污染物進(jìn)行實(shí)時(shí)日常和預(yù)警性監(jiān)測(cè)，圖1中的A1-A2、B1-B2和C1-C2為三套開放光路FTIR在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的光路示意圖，三套在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)化構(gòu)建可以監(jiān)測(cè)整個(gè)化工園區(qū)的無組織排放情況；另外，化工園區(qū)的總體通量排放情況也是環(huán)保部門監(jiān)管的重點(diǎn)，可以作為一個(gè)排放區(qū)域?qū)ν馕廴矩暙I(xiàn)的重要考核指標(biāo)，圖1中車載式掩日法排放通量測(cè)量系統(tǒng)可以繞整個(gè)化工園區(qū)走航監(jiān)測(cè)，結(jié)合氣象數(shù)據(jù)計(jì)算出整個(gè)化工園區(qū)的排放通量情況。

傅立葉變換紅外光譜技術(shù)結(jié)合其多種形式的非接觸測(cè)量方式，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的主被動(dòng)測(cè)量，非常適合用于化工業(yè)園區(qū)的排放現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。FTIR技術(shù)用于氣體精確定量分析存在兩個(gè)主要問題，一是氣體分子吸收截面受氣壓、溫度影響明顯，二是FTIR系統(tǒng)的分辨率一般遠(yuǎn)小于氣體分子譜線的展寬，儀器線型受到干涉圖采樣，切趾和輻射入射立體角等因素影響。這些影響因素使得表觀譜線產(chǎn)生難以忽略的偏移和展寬。目前開發(fā)的基于數(shù)字合成校準(zhǔn)的紅外光譜氣體定量分析方法較好的解決了這些問題，通過結(jié)合自主研發(fā)的紅外光譜分析儀器，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無人值守、連續(xù)自動(dòng)、在線和數(shù)據(jù)結(jié)果遠(yuǎn)程無線定向傳輸?shù)裙δ?，為我國?dāng)前在污染監(jiān)測(cè)等方面的迫切需要提供了核心技術(shù)支持。