随着我国城市化、工业化进程的不断推进，大气环境形势日趋严峻，严重危害到人类的健康。人们对生存环境的改善要求也越来越强烈，开发性能高、应用范围广的环境监测仪器，是目前环境保护和治理的基础性重点工作。本文根据差分吸收光谱(DOAS)技术的基本原理，首次提出将光纤一体式结构用于DOAS系统发射和接收光谱。在已开发的典型结构DOAS系统基础上，研制基于光纤收发一体的小型化DOAS样机，用于连续监测空气中的主要污染气体，增强系统的环境适应能力，可用于露天环境的安装和使用；在性能方面，可提高光谱利用效率、减小硬件复杂的结构、简化调整。以该样机为核心，开发了空气质量自动监测系统，采用小型化的工控机，对各功能模块进行控制和数据采集。通过采用上述关键技术，使开发的空气质量自动监测系统工作更稳定，具有更强的灵活性和实用性。论文的主要工作有以下几个方面：1.在课题组开发的典型DOAS系统基础上，提出将光纤一体式结构用于DOAS系统，对光谱进行发射和接收，研制了基于光纤收发一体的小型化DOAS系统，用于监测空气中SO2、NO2和O3等痕量气体的浓度。2.以DOAS测量单元为核心，开发了空气质量自动监测系统，集成CO、颗粒物、气象参数测量单元，实现了环境空气质量主要指标的实时监测。3.开发了系统软件，实现了系统控制和数据采集、数据处理、结果显示等功能，并预留无线传输端口，便于远程数据传递。研究了数据处理算法。4.采用SO2、NO2标准气体对研制的样机进行标定，并采用研制的样机对空气质量进行了现场监测。