空中架起 “光譜天網”：開放光路分析儀如何讓 VOCs 面源污染無處逃

在環境污染治理的攻堅戰中，揮發性有機物（VOCs）作為形成臭氧污染和細顆粒物（PM2.5）的重要前體物，其精準監測與有效管控至關重要。開放光路面源排放VOCs氣體分析儀基于開放光路傅里葉變換紅外光譜技術（OP-FTIR），通過發射端向接收端投射寬波段紅外光，利用VOCs分子對特定波長紅外光的吸收特性，結合偏最小二乘法等算法，實現對空氣中100余種VOCs（如苯系物、酮類、酯類等）的非接觸式、大范圍、實時定量分析，單次監測范圍可達數百米至數公里，無需采樣即可避免傳統點式采樣的滯后性問題。  

（開放光路FTIR系統組成示意圖）

該分析儀具備高靈敏度與精準度，檢測下限達ppb級（如苯≤5 ppb），重復性誤差≤±3%，數據穩定性優于傳統氣相色譜法移動監測車，且從光譜采集到數據反演僅需2-5分鐘，可實時追蹤污染峰值并生成動態趨勢圖譜。在部署方式上，其支持固定站24小時連續監控、車載移動巡測及無人機掛載應急響應，靈活適配工業園區、城市街區、港口等多元場景。  

在化工園區中，開放光路面源排放 VOCs 氣體分析儀可以發現夜間苯系物濃度偏高，溯源定位至儲罐區呼吸閥泄漏，實施密封改造后VOCs排放總量下降18%；夏季時，可以利用分析儀與走航車協同，識別出機動車尾氣、餐飲油煙、建筑涂料為主要VOCs貢獻源，結合“熱力地圖"實施精準管控，臭氧超標天數同比減少12天；在港口場景中，分析儀則可監測船舶燃油揮發的硫醇類物質及儲罐泄漏的苯乙烯，輔助老舊車輛清潔能源替代。

技術革新層面，分析儀內置AI算法實現未知污染物自動識別，并結合氣象模型預測污染擴散趨勢，同時與CEMS在線監測系統、微型空氣質量監測站、衛星遙感構建“空-天-地"協同網絡，數據實時接入生態環境大數據平臺，形成監測、溯源、治理、評估全流程閉環。未來，隨著激光雷達、量子級聯激光等技術融合，其將向米級分辨率、亞ppb級檢測限及更智能決策方向升級，推動大氣環境管理從“模糊治理"邁向“數字治理"，為“雙碳"目標實現提供科技支撐。