近期，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院王煥欽研究員在環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域知名期刊Journal of Environmental Sciences發(fā)表了題為“Review on recent progress in on-line monitoring technology for atmospheric pollution source emissions in China”的綜述文章。文章系統(tǒng)介紹了“十三五”間我國(guó)大氣污染源排放在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的最新進(jìn)展，并指出移動(dòng)源和固定源排放污染物在線監(jiān)測(cè)技術(shù)正朝著多組分、小型化和智能化方向發(fā)展。
近幾十年來(lái)，改善環(huán)境空氣質(zhì)量一直是全球面臨的最大挑戰(zhàn)之一。由于移動(dòng)源和固定源的排放對(duì)大氣環(huán)境和全球氣候都有不利影響，其成分包括超細(xì)顆粒物、揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)和其他活性氣體，如氨(NH3)和氮氧化物(NOx)等，對(duì)人類(lèi)健康的損害也十分嚴(yán)重，因此它們是國(guó)家空氣污染物排放控制法規(guī)的重點(diǎn)。此外，污染源排放已成為中國(guó)亟待解決的重大社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)和儀器亟待研究開(kāi)發(fā)。
文章系統(tǒng)介紹了在“十三五”期間，以中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院牽頭的桂華僑團(tuán)隊(duì)和以清華大學(xué)牽頭的丁艷軍團(tuán)隊(duì)，自2016年起分別針對(duì)我國(guó)移動(dòng)和固定污染源排放特點(diǎn)和最新的超低排放標(biāo)準(zhǔn)，以快速、自動(dòng)、在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研發(fā)為核心，創(chuàng)新性地提出了差分荷電式移動(dòng)源超細(xì)顆粒物數(shù)濃度測(cè)量、微型平板式差分電遷移顆粒物粒徑分級(jí)、垂直式多車(chē)道機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放快速遙感識(shí)別，以及三波長(zhǎng)光散射式固定源顆粒物質(zhì)量濃度和粒徑分布同時(shí)測(cè)量、利用物理定向吸附技術(shù)和渦流加熱技術(shù)實(shí)現(xiàn)煙氣汞形態(tài)分離與原子汞高效富集等一系列污染源超低排放關(guān)鍵污染物在線測(cè)量方法，實(shí)現(xiàn)了污染源超低排放超細(xì)顆粒物、揮發(fā)性有機(jī)物、煙氣汞等典型污染物的高靈敏在線監(jiān)測(cè)。
團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了高穩(wěn)定噴射稀釋器、飛安級(jí)(千萬(wàn)億分之一)微電流檢測(cè)模塊、數(shù)字線型離子阱、專(zhuān)用磁性捕汞管、基于特異性催化的高性能半導(dǎo)體傳感器等卡脖子核心模塊，研制完成一批具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)動(dòng)車(chē)排放超細(xì)顆粒物監(jiān)測(cè)儀、便攜式車(chē)載揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)譜儀、垂直式多車(chē)道機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣遙測(cè)系統(tǒng)，以及固定源排放細(xì)/超細(xì)顆粒物、VOCs、惡臭、工業(yè)氨、汞等在線監(jiān)測(cè)技術(shù)設(shè)備，關(guān)鍵技術(shù)和性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的移動(dòng)源和固定源排放快速在線監(jiān)測(cè)技術(shù)體系，并將自研儀器應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車(chē)、船舶、機(jī)場(chǎng)、化學(xué)工業(yè)和發(fā)電廠的排放監(jiān)測(cè)，有效滿(mǎn)足了國(guó)家行業(yè)最新標(biāo)準(zhǔn)和超低排放監(jiān)測(cè)的要求。
文章指出，隨著中國(guó)大氣污染防治工作的加強(qiáng)，對(duì)污染精準(zhǔn)控制的需求日益迫切。此外，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)也將在污染監(jiān)測(cè)技術(shù)中發(fā)揮重要作用。總體而言，移動(dòng)源和固定源排放污染物在線監(jiān)測(cè)技術(shù)正朝著多組分、小型化和智能化方向發(fā)展。
論文第一作者為合肥物質(zhì)科學(xué)研究院王煥欽研究員，通信作者為合肥物質(zhì)科學(xué)研究院桂華僑研究員和清華大學(xué)丁艷軍教授。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、安徽省科技重大專(zhuān)項(xiàng)和安徽省杰青項(xiàng)目的支持。
圖1. 研制的移動(dòng)源與固定源排放多組分污染物在線監(jiān)測(cè)儀器
