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監(jiān)測(cè)大氣污染有了“火眼金睛” 在線識(shí)別顆粒物
2017-10-25
大氣中的顆粒物從哪兒來(lái)，它的組成成分是什么，這些組成物質(zhì)發(fā)揮了什么作用？只有把這些問(wèn)題弄清，才能更有針對(duì)性地開展大氣污染防治。記者在近日召開的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)”重點(diǎn)專項(xiàng)進(jìn)展會(huì)上獲悉，由深圳某公司牽頭的“多角度偏振光散射大氣顆粒物源識(shí)別在線分析儀的開發(fā)及應(yīng)用”項(xiàng)目做的就是大氣顆粒物源識(shí)別。
實(shí)時(shí)在線識(shí)別大氣顆粒物
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人邱致剛告訴記者，該團(tuán)隊(duì)國(guó)際首創(chuàng)了多角度偏振光散射顆粒物在線分析方法，能夠?qū)崿F(xiàn)顆粒物多特征監(jiān)測(cè)、原位分析、快速源識(shí)別，僅需3分鐘就能識(shí)別出是來(lái)源于燃煤、汽車尾氣、揚(yáng)塵或是其他。“我們使用的是物理方法，與現(xiàn)有的化學(xué)方法形成互補(bǔ)。此外，與動(dòng)輒上百萬(wàn)，只能放置在干凈、整潔的實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)儀器相比，這臺(tái)精密儀器是在戶外執(zhí)行在線監(jiān)測(cè)任務(wù)，儀器價(jià)格較低，實(shí)用性更強(qiáng)。而且通過(guò)實(shí)時(shí)在線識(shí)別產(chǎn)生的連續(xù)數(shù)據(jù)，未來(lái)還能識(shí)別隨著溫度、季節(jié)、光照等變化的霧霾變化，為治理大氣污染提供更準(zhǔn)確的大數(shù)據(jù)。”
邱致剛透露，經(jīng)過(guò)聯(lián)合攻關(guān)，目前世界首臺(tái)用偏振光散射來(lái)進(jìn)行大氣顆粒物源識(shí)別的在線分析儀已完成樣機(jī)設(shè)計(jì)。
燃煤電廠超低排放監(jiān)測(cè)更準(zhǔn)確
國(guó)家正在對(duì)燃煤電廠超低排放改造大力推進(jìn)。但在中煤科工集團(tuán)重慶研究院粉塵研究分院副院長(zhǎng)王杰看來(lái)，目前國(guó)內(nèi)外大多數(shù)儀器不能滿足超低排放監(jiān)測(cè)指標(biāo)性能和可靠性的要求。
“對(duì)于煤炭顆粒物的檢測(cè)，目前絕大多數(shù)都是采用單一光學(xué)原理來(lái)檢測(cè)，往往存在因煤質(zhì)變化、長(zhǎng)時(shí)間檢測(cè)造成的檢測(cè)窗口污染、儀器漂移造成的精度下降等問(wèn)題，需要頻繁標(biāo)定。目前僅美國(guó)熱電的顆粒物在線設(shè)備實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)標(biāo)定，但該設(shè)備價(jià)格十分昂貴，且最多只能使用三個(gè)月就要更換耗材。”王杰說(shuō)。
記者了解到，該專項(xiàng)的儀器研發(fā)任務(wù)包括排放顆粒物監(jiān)測(cè)儀器的研制、SO2和NOx多組分氣體的精確監(jiān)測(cè)儀器及手工采樣設(shè)備的研制、SO3和硫酸霧監(jiān)測(cè)儀器的研制；應(yīng)用研發(fā)任務(wù)包括排放顆粒物監(jiān)測(cè)儀器及手工采樣設(shè)備應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)、SO2和NOx多組分氣體的精確監(jiān)測(cè)儀器應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)、SO3和硫酸霧監(jiān)測(cè)設(shè)備應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)；產(chǎn)業(yè)化和工業(yè)化任務(wù)包括燃煤電廠超低排放監(jiān)測(cè)儀器的工程化及產(chǎn)業(yè)化。其中，對(duì)于SO3、硫酸霧的監(jiān)測(cè)，目前世界上沒(méi)有相關(guān)產(chǎn)品，此次研究將彌補(bǔ)這一空白。
王杰告訴記者，項(xiàng)目組采用激光散射+β射線技術(shù)相融合的方式，不但解決了自動(dòng)標(biāo)定問(wèn)題，更換一次耗材最少可以使用半年至一年，而且設(shè)備價(jià)格不到進(jìn)口的1/3，分辨率也已達(dá)到微克級(jí)。此外，該項(xiàng)目組還開發(fā)建立CEMS監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)——燃煤電廠超低排放檢測(cè)儀器，實(shí)現(xiàn)了24小時(shí)實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)會(huì)實(shí)時(shí)傳送到環(huán)保部門，避免出現(xiàn)企業(yè)檢查時(shí)才開環(huán)保設(shè)備的情況。
王杰還透露，目前燃煤電廠超低排放檢測(cè)儀器已經(jīng)完成檢測(cè)原理等基礎(chǔ)研究，并已經(jīng)進(jìn)入到樣機(jī)開發(fā)和測(cè)試階段。
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