监测大气污染有了“火眼金睛” 在线识别颗粒物
2017-10-25
大气中的颗粒物从哪儿来，它的组成成分是什么，这些组成物质发挥了什么作用？只有把这些问题弄清，才能更有针对性地开展大气污染防治。记者在近日召开的国家重点研发计划“重大科学仪器设备开发”重点专项进展会上获悉，由深圳某公司牵头的“多角度偏振光散射大气颗粒物源识别在线分析仪的开发及应用”项目做的就是大气颗粒物源识别。
实时在线识别大气颗粒物
项目负责人邱致刚告诉记者，该团队国际首创了多角度偏振光散射颗粒物在线分析方法，能够实现颗粒物多特征监测、原位分析、快速源识别，仅需3分钟就能识别出是来源于燃煤、汽车尾气、扬尘或是其他。“我们使用的是物理方法，与现有的化学方法形成互补。此外，与动辄上百万，只能放置在干净、整洁的实验室的检测仪器相比，这台精密仪器是在户外执行在线监测任务，仪器价格较低，实用性更强。而且通过实时在线识别产生的连续数据，未来还能识别随着温度、季节、光照等变化的雾霾变化，为治理大气污染提供更准确的大数据。”
邱致刚透露，经过联合攻关，目前世界首台用偏振光散射来进行大气颗粒物源识别的在线分析仪已完成样机设计。
燃煤电厂超低排放监测更准确
国家正在对燃煤电厂超低排放改造大力推进。但在中煤科工集团重庆研究院粉尘研究分院副院长王杰看来，目前国内外大多数仪器不能满足超低排放监测指标性能和可靠性的要求。
“对于煤炭颗粒物的检测，目前绝大多数都是采用单一光学原理来检测，往往存在因煤质变化、长时间检测造成的检测窗口污染、仪器漂移造成的精度下降等问题，需要频繁标定。目前仅美国热电的颗粒物在线设备实现在线自动标定，但该设备价格十分昂贵，且最多只能使用三个月就要更换耗材。”王杰说。
记者了解到，该专项的仪器研发任务包括排放颗粒物监测仪器的研制、SO2和NOx多组分气体的精确监测仪器及手工采样设备的研制、SO3和硫酸雾监测仪器的研制；应用研发任务包括排放颗粒物监测仪器及手工采样设备应用技术的研发、SO2和NOx多组分气体的精确监测仪器应用技术的研发、SO3和硫酸雾监测设备应用技术的研发；产业化和工业化任务包括燃煤电厂超低排放监测仪器的工程化及产业化。其中，对于SO3、硫酸雾的监测，目前世界上没有相关产品，此次研究将弥补这一空白。
王杰告诉记者，项目组采用激光散射+β射线技术相融合的方式，不但解决了自动标定问题，更换一次耗材最少可以使用半年至一年，而且设备价格不到进口的1/3，分辨率也已达到微克级。此外，该项目组还开发建立CEMS监测预警平台——燃煤电厂超低排放检测仪器，实现了24小时实时连续监测，监测数据会实时传送到环保部门，避免出现企业检查时才开环保设备的情况。
王杰还透露，目前燃煤电厂超低排放检测仪器已经完成检测原理等基础研究，并已经进入到样机开发和测试阶段。
