一、引言

化学物质浓度测量是大气污染监测、工业排放控制、职业健康防护等领域的重要技术支撑。随着空气质量标准日益严格，对PM2.5、NO₂、SO₂、CO、O₃、VOCs等污染物的精准测量提出了更高要求。现代测量技术结合光谱、质谱、电化学与人工智能，推动了测量手段的多元化与智能化。

二、化学物质浓度测量的基本方法与分类

常见测量技术包括：

紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）；

傅里叶变换红外光谱（FTIR）；

激光吸收光谱（TDLAS）；

质谱分析（MS）；

电化学传感器；

气相色谱-质谱联用（GC-MS）；

离子迁移谱（IMS）；

荧光光谱（Fluorescence）。

三、核心技术与系统组成

1. 多气体分析仪

集成多种传感器与光谱模块，实现同时测量多个污染物指标。

2. 移动式监测车与无人机搭载系统

适用于突发污染事件、工业园区等复杂场景下的快速部署。

3. 在线监测与报警系统

结合GIS与AI算法，实现实时预警与污染溯源。

四、典型应用场景

1. 城市空气质量监测站

对PM2.5、臭氧、二氧化硫等污染物进行全天候监测，提供公众健康预警。

2. 工厂废气排放监测

化工、钢铁、水泥等行业安装在线CEMS系统，确保符合环保法规要求。

3. 室内空气质量检测

住宅、办公场所通过便携式仪器检测甲醛、TVOC、CO₂等有害物质浓度。

五、挑战与未来发展趋势

当前面临的问题包括：

交叉干扰影响测量准确性；

复杂背景气体影响灵敏度；

现场设备维护成本高。

未来发展方向包括：

AI辅助数据处理与模式识别；

量子点增强型传感器提升灵敏度；

微型化低成本光谱模块开发；

标准化数据库建设与模型共享；

多模态融合测量平台构建。