随着全球工业化进程的飞速发展和全球人口的急剧增加，全球环境的日益恶化引起了世界各国的高度重视。在我国，火电厂、水泥厂、化工厂等固定污染源的烟气排放造成了严重的大气污染。随着人们对环保意识的不断增强以及国家对环保要求的不断提高，大气污染物尤其是SO<,2>、NO<,2>等污染气体的监测与控制日益受到关注。在这个背景下，本文主要致力于将一种先进的在线式光学气体浓度测量方法—差分吸收光谱法(DOAS)应用于工业固定污染源连续排放监测系统(CEMS)，从理论、实验研究和系统等方面都作了深入的研究和探索。 对SO<,2>在近紫外区的温度和压力吸收特性研究表明：在分辨率为0.4nm，温度从303K～663K左右时，SO<,2>在290～310nm波长范围内的吸收截面随温度升高而减小；差分吸收截面随着温度的升高峰值减小而波谷增加，但无波长漂移和光谱结构的变化。吸光度和差分吸光度随温度的变化趋势分别与吸收截面和差分吸收截面相一致。如果不考虑温度对吸收截面的影响，403K时S02浓度反演结果偏离常温-43.8％，663K时偏离-75.3％；与之相反，随着压力的增加，吸收截面随之增加，差分吸收截面随压力的增加峰值增加波谷减小。若不考虑压力对吸收截面的影响，在0.02Mpa时SO<,2>浓度反演误差为7.3％，在火电厂烟道±10Kpa压力波动范围内可以不考虑压力的影响。 对NO<,2>在近紫外和可见光区的温度和压力吸收特性研究表明：在氙灯(200～1100nm)光照下，NO<,2>流量低于121/min时(流速小于0.1m/s)存在光致解离。NO<,2>温度吸收特性比较复杂，从303K～343K，随温度增加，吸收截面逐渐减小；从343K～383K，吸收截面随温度的增加而增加；从383K～403Kt随温度增加吸收截面反而减小；从403K～423K，随温度增加，吸收截面随之增加；当温度超过423K时，吸收截面随温度增加而减小。进一步研究发现，当温度超过503K时，随温度增加，光谱结构发生了变化，当温度为583K时，NO<,2>原有的光谱结构基本消失。如果不考虑温度对吸收特性的影响，403K时NO<,2>浓度反演结果偏离常温9.0％，663K时偏离-83％。压力对吸收特性影响不明显，在烟道±10Kpa，波动范围内可以不考虑压力因素的影响。 通过将粉尘和气体分离的方法，在DOAS法测量气体浓度实验中加入了粉尘颗粒。在详细分析了传统DOAS算法的基础上，文中提出了两种改进的DOAS算法—基于遗传算法和基于卡尔曼滤波的DOAS算法。应用不同算法分别对SO<,2>单组分气体、SO<,2>和NO<,2>混合气体、存在N0气体干扰时的SO<,2>气体以及含粉尘气体的实测光谱数据进行了浓度反演和相互比较。研究结果表明，两种改进算法在吸光度较低的情况下反演结果基本接近，准确度较高，误差接近于零且具有很好的重复性；在吸光度相对较高的情况下，基于改进DOAS算法的浓度反演准确度低于传统算法。文中首次提出将传统DOAS算法与改进DOAS算法相结合，对吸光度设定阈值，低于该值时采用改进DOAS算法；反之，采用传统DOAS算法。