气溶胶是悬浮在大气中的固态和液态颗粒物共同组成的多相体系,它的存在直接影响气候变化,改变地气系统能量平衡。随着国家经济快速增长,环境污染逐渐加重,尤其在工业现场附近,生产性烟尘气溶胶在稳定条件下一直存在于现场环境中,直接影响仪器设备的正常运转,同时会对人体带来极大的危害。目前,气溶胶质量浓度的测量通常使用点测量法,通过固定站点采用颗粒物称重的方式,获得气溶胶质量浓度,无法获得空间分布信息。光学遥感技术可以获得气溶胶的空间分布信息,弥补点测量的不足,但该方法只能获得气溶胶消光信息,无法直接获得气溶胶分布。因此本文将在实验室条件下开展对气溶胶消光系数和质量浓度相关关系的研究,力求获得两者经验公式,并利用此关系实现采用光学遥感手段获得气溶胶质量浓度分布的新方法,为测定污染源,监测工业环境排放,研究污染物输送规律与污染物源清单解析提供方法和技术支持。本文基于光透射法和Mie散射理论构建气溶胶消光系数和质量浓度的测量方法,根据测量方法在实验室条件下设计搭建了气溶胶消光系数和质量浓度同步测量系统,该系统由光源、入射光监测单元、气室检测腔单元、透射光监测单元、散射光监测单元、信号采集单元组成。完成系统搭建并对系统的可行性进行验证,验证结果表明该系统可实现对气溶胶消光系数和质量浓度的同步测量,结合系统参数计算,实验系统对气溶胶质量浓度的探测灵敏度为4.6mg/m3。完成实验系统调试后开展针对烟尘气溶胶粒子的消光系数和质量浓度相关关系研究。实验分多组进行,每组实验分多次随机向气室内充入烟尘气溶胶粒子,通过测量透射光强和散射光强,分别利用朗伯比尔定律和Mie散射理论反演气溶胶消光系数和质量浓度。根据获取的实验数据信息,采用数据拟合方法对实验数据进行处理,获得消光系数和质量浓度之间的数学模型和确定系数。最后对实验结果进行详细分析,可知气溶胶消光系数和质量浓度线性模型与指数关模型的确定系数均在0.98以上,说明两种模型均可以描述两者之间的关系。通过实验对两种模型进行反验证,利用实验系统测得的消光系数分别使用线性模型和指数模型进行计算,所得到的质量浓度与实验系统测得的质量浓度进行对比分析,误差在10%左右波动,表明实验获得的经验公式均可描述消光系数与质量浓度的相关关系。该结果有助于使用激光雷达获得消光系数进而为研究气溶胶空间分布提供理论依据,拓展激光雷达的探测领域,弥补点测量无法获得区域信息的缺点,也可以为激光雷达研究污染物区域输送规律以及获取探测区域内污染源的排放量提供技术手段。