【儀表網 研發快訊】近期，中科院合肥物質科學研究院王煥欽研究員在環境科學與工程領域知名期刊Journal of Environmental Sciences發表了題為“Review on recent progress in on-line monitoring technology for atmospheric pollution source emissions in China”的綜述文章。文章系統介紹了“十三五”間我國大氣污染源排放在線監測技術的最新進展，并指出移動源和固定源排放污染物在線監測技術正朝著多組分、小型化和智能化方向發展。
近幾十年來，改善環境空氣質量一直是全球面臨的最大挑戰之一。由于移動源和固定源的排放對大氣環境和全球氣候都有不利影響，其成分包括超細顆粒物、揮發性有機化合物(VOCs)和其他活性氣體，如氨(NH3)和氮氧化物(NOx)等，對人類健康的損害也十分嚴重，因此它們是國家空氣污染物排放控制法規的重點。此外，污染源排放已成為中國亟待解決的重大社會經濟問題，在線監測技術和儀器亟待研究開發。
文章系統介紹了在“十三五”期間，以中科院合肥物質科學研究院牽頭的桂華僑團隊和以清華大學牽頭的丁艷軍團隊，自2016年起分別針對我國移動和固定污染源排放特點和最新的超低排放標準，以快速、自動、在線監測技術研發為核心，創新性地提出了差分荷電式移動源超細顆粒物數濃度測量、微型平板式差分電遷移顆粒物粒徑分級、垂直式多車道機動車尾氣排放快速遙感識別，以及三波長光散射式固定源顆粒物質量濃度和粒徑分布同時測量、利用物理定向吸附技術和渦流加熱技術實現煙氣汞形態分離與原子汞高效富集等一系列污染源超低排放關鍵污染物在線測量方法，實現了污染源超低排放超細顆粒物、揮發性有機物、煙氣汞等典型污染物的高靈敏在線監測。
團隊自主研發了高穩定噴射稀釋器、飛安級(千萬億分之一)微電流檢測模塊、數字線型離子阱、專用磁性捕汞管、基于特異性催化的高性能半導體傳感器等卡脖子核心模塊，研制完成一批具有獨立自主知識產權的機動車排放超細顆粒物監測儀、便攜式車載揮發性有機物質譜儀、垂直式多車道機動車尾氣遙測系統，以及固定源排放細/超細顆粒物、VOCs、惡臭、工業氨、汞等在線監測技術設備，關鍵技術和性能指標達到國際先進水平，形成了具有自主知識產權的移動源和固定源排放快速在線監測技術體系，并將自研儀器應用于機動車、船舶、機場、化學工業和發電廠的排放監測，有效滿足了國家行業最新標準和超低排放監測的要求。
文章指出，隨著中國大氣污染防治工作的加強，對污染精準控制的需求日益迫切。此外，大數據、物聯網、云計算等新一代信息技術也將在污染監測技術中發揮重要作用。總體而言，移動源和固定源排放污染物在線監測技術正朝著多組分、小型化和智能化方向發展。
論文第一作者為合肥物質科學研究院王煥欽研究員，通信作者為合肥物質科學研究院桂華僑研究員和清華大學丁艷軍教授。該研究得到了國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金、安徽省科技重大專項和安徽省杰青項目的支持。
圖1. 研制的移動源與固定源排放多組分污染物在線監測儀器
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