污染物的在线检测一直是国内外研究团队关注的热点课题,特别是随着雾霾、酸雨等的一次次爆发,大家越来越关注来自身边的大气污染问题,而其中对身体健康和自然环境危害较大的就是大气硫化物。大气硫化物主要以气态和气溶胶两种状态存在在大气环境中,除此以外其还会参与大气和水循环造成水体污染。因此开发一种大气硫化物原位在线检测的方法就显得极为重要。激光诱导击穿光谱（Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS）技术在大气污染物原位在线分析等方面优势明显。本文搭建了一套高灵敏度的LIBS光谱检测系统,在大气环境中,分别对气态和气溶胶两种状态的含硫化合物进行了在线检测研究,在最佳的实验条件下,首次检测到大气环境下硫元素在可见光波段的LIBS离子谱线,并对其进行了光谱标定以及CN分子光谱的温度模拟。此外还通过定量实验,获得了气态硫化物的定标曲线,计算得到了该检测系统的最低检出限,根据该定标曲线,即可利用本实验系统对大气硫化物浓度进行在线监测。与此同时,将单颗粒气溶胶质谱（Single particle aerosol mass spectrometry,SPAMS）技术应用在气溶胶状态的大气硫化物检测中,不仅测得了气溶胶粒径等重要数据,还实现了对大气硫化物同位素的在线检测。最后,针对现有的检测系统的不足,提出了相对应的拓展方向及技术方案。为弥补LIBS技术在分子光谱检测、物质结构分析等方面存在的缺陷,同时实现对酸雨等液态硫化物的在线检测,搭建了一套激光拉曼检测系统,将拉曼光谱的实验结果与密度泛函理论（Density functional theory,DFT）结合起来,不仅对常见硫化物的拉曼光谱进行了标定,并对其中部分光谱特征峰的分子振动模式等进行了深入研究,还将拉曼光谱应用在互为同分异构体的特殊硫化物的鉴别检测中去,是大气硫化物光谱检测的重要补充。以上这些工作,既满足了国家重大战略需求,也是光电行业的重要发展方向,为监测和治理大气硫化物提供了可靠的理论依据以及技术支持。