乙二醛是大气多种挥发性有机物(VOCs)氧化的典型中间产物。其研究对量化VOCs排放,理解VOCs氧化机理,厘清O3和二次有机气溶胶(SOA)形成过程等方面具有重要的意义。白天乙二醛易光解且与OH自由基的快速反应决定了其在大气中寿命较短,仅约为2小时。夜间乙二醛主要去除途径为非均相损耗。二次有机气溶胶(SOA)在有机气溶胶中占有重要的比例。乙二醛能够经过非均相反应进入液相或颗粒相,对SOA具有潜在的重大贡献。乙二醛主要来自氧化生成且寿命短的特点,使其成为较好的光化学反应指示剂。乙二醛与甲醛的比值(RGF)能够用来确定前体物VOCs的类型,但卫星观测与地基测量结果之间存在分歧。针对乙二醛在大气环境中的重要作用,采用非相干宽带腔增强吸收光谱(IBBCEAS)技术开展乙二醛的测量研究。IBBCEAS技术具有高灵敏度、多组分同时监测、实时在线快速测量等优点,能够实现乙二醛的高灵敏度、高时间分辨率测量。在课题组已有研究基础上,自主搭建了基于蓝光LED的IBBCEAS系统,参与了北京和泰州两次外场观测实验,并对观测结果进行了一定分析。主要取得以下研究结果:1)建立了基于蓝光LED的IBBCEAS系统。采用离轴抛物面镜代替消色差透镜有效提高了光学耦合效率。选择大功率蓝光LED,并合理选择相匹配的高反镜、带通滤光片和光纤光谱仪等关键元器件,保证系统能够获得较高的信噪比。采用两种镜面反射率的标定方法,标定结果具有较好一致性。在时间分辨率为30 s时,实验室测量乙二醛和二氧化氮的探测限分别为23 pptv(2cσ)和29 pptv(2σ)。2)研究了乙二醛的光谱反演及干扰扣除。研究NO2对乙二醛光谱反演的交叉干扰问题,分析了光谱拟合残差中光谱结构的来源,推测引起交叉干扰的原因为光谱仪色散不均匀导致采用基于卷积的参考谱处理方式获得NO2参考光谱不够精确。在高污染大气环境条件下,采用实测NO2参考光谱并用于实际大气光谱反演,有效减小了光谱拟合残差。同时,分析了不同浓度NO2对乙二醛、甲基乙二醛、水汽等的影响。3)研究了RGF对前体物VOCs的指示作用,计算了乙二醛寿命和夜间损耗速率。计算北京城区的RGF平均值为2.2%,低RGF值反映了人为源的排放。同时,对测量期间出现的RGF的高值(大于8%)进行分析,发现存在多种前体物的控制类型。研究了北京城区夏季大气中乙二醛的寿命,计算实验期间中午乙二醛寿命的平均值约为1.96小时。计算夜间乙二醛的非均相损耗速率为1.68×10-5 s-1。