科学岛团队牵头发表中国大气污染源排放在线监测技术进展综述文章

近期，中科院合肥物质科学研究院王焕钦研究员在环境科学与工程领域知名期刊Journal of Environmental Sciences发表了题为“Review on recent progress in on-line monitoring technology for atmospheric pollution source emissions in China”的综述文章。文章系统介绍了“十三五”间我国大气污染源排放在线监测技术的最新进展，并指出移动源和固定源排放污染物在线监测技术正朝着多组分、小型化和智能化方向发展。
 
　　近几十年来，改善环境空气质量一直是全球面临的最大挑战之一。由于移动源和固定源的排放对大气环境和全球气候都有不利影响，其成分包括超细颗粒物、挥发性有机化合物(VOCs)和其他活性气体，如氨(NH3)和氮氧化物(NOx)等，对人类健康的损害也十分严重，因此它们是国家空气污染物排放控制法规的重点。此外，污染源排放已成为中国亟待解决的重大社会经济问题，在线监测技术和仪器亟待研究开发。
 
　　文章系统介绍了在“十三五”期间，以中科院合肥物质科学研究院牵头的桂华侨团队和以清华大学牵头的丁艳军团队，自2016年起分别针对我国移动和固定污染源排放特点和最新的超低排放标准，以快速、自动、在线监测技术研发为核心，创新性地提出了差分荷电式移动源超细颗粒物数浓度测量、微型平板式差分电迁移颗粒物粒径分级、垂直式多车道机动车尾气排放快速遥感识别，以及三波长光散射式固定源颗粒物质量浓度和粒径分布同时测量、利用物理定向吸附技术和涡流加热技术实现烟气汞形态分离与原子汞高效富集等一系列污染源超低排放关键污染物在线测量方法，实现了污染源超低排放超细颗粒物、挥发性有机物、烟气汞等典型污染物的高灵敏在线监测。
 
　　团队自主研发了高稳定喷射稀释器、飞安级(千万亿分之一)微电流检测模块、数字线型离子阱、专用磁性捕汞管、基于特异性催化的高性能半导体传感器等卡脖子核心模块，研制完成一批具有独立自主知识产权的机动车排放超细颗粒物监测仪、便携式车载挥发性有机物质谱仪、垂直式多车道机动车尾气遥测系统，以及固定源排放细/超细颗粒物、VOCs、恶臭、工业氨、汞等在线监测技术设备，关键技术和性能指标达到国际先进水平，形成了具有自主知识产权的移动源和固定源排放快速在线监测技术体系，并将自研仪器应用于机动车、船舶、机场、化学工业和发电厂的排放监测，有效满足了国家行业最新标准和超低排放监测的要求。
 
　　文章指出，随着中国大气污染防治工作的加强，对污染精准控制的需求日益迫切。此外，大数据、物联网、云计算等新一代信息技术也将在污染监测技术中发挥重要作用。总体而言，移动源和固定源排放污染物在线监测技术正朝着多组分、小型化和智能化方向发展。
 
　　论文第一作者为合肥物质科学研究院王焕钦研究员，通信作者为合肥物质科学研究院桂华侨研究员和清华大学丁艳军教授。该研究得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金、安徽省科技重大专项和安徽省杰青项目的支持。

图1. 研制的移动源与固定源排放多组分污染物在线监测仪器