大气环境下热电性能评估系统

p　　11月21日，清洁空气联盟在京发布中国首个《大气VOCs在线监测系统评估工作指南》(以下简称“《指南》”)。《指南》由清洁空气创新中心联合上海市环境监测中心、深圳环境科学研究院共同编制。/pp　　据了解，VOCs，即挥发性有机物，是在室温以气态分子的形态排放到空气中的所有有机化合物的总称。VOCs不仅本身具有较强毒性，还是影响我国区域大气复合污染的重要前体物和参与物。“十三五”规划纲要首次把VOCs纳入约束性指标，环保部发布了一系列VOCs监测标准和治理方案。目前我国已有北京、上海等17个省份开征VOCs排污费。上海、天津、深圳等城市明确要求在线监测。/pp　　本《指南》是VOCs在线监测领域首份框架性和指导性文件。《指南》基于目前上海、深圳等城市开展VOCs在线监测评估工作中的经验，形成了大气VOCs在线监测系统的评估框架和基础方法，以支持省市开展大气VOCs在线监测管理，完善城市大气VOCs监测的技术体系，同时促进该行业的规范化发展。/pp　　VOCs作为臭氧和PM2.5的重要前体物，是我国当前区域复合型空气污染的主要贡献者之一。VOCs以及其所形成的二次污染物会对人体健康带来负面影响，部分VOCs还有基因毒性和致癌性。同时，部分VOCs有明显异味，会造成区域矛盾和投诉。随着我国灰霾防治政策更新的加速，VOCs治理政策也在快速集中出台。目前，VOCs治理已经成为十三五大气污染防治的工作重点之一，各地的相关工作都在陆续展开。/pp　　然而，VOCs的监测和管理却是极具挑战的。一方面，VOCs的来源广泛，大体分为自然源和人为源。在我国大部分城市，人为排放的VOCs远高于自然源，主要来自固定源燃烧、道路交通、溶剂产品使用和工业过程。另一方面，VOCs的组成复杂，它并不是一种物质，而是一类物质的组合(主要包括烷烃、烯烃、芳香烃、卤代烃、含氧烃、氮烃、硫烃、低沸点多环芳烃等)，物理和化学性质差异大。我国目前对于发起VOCs在线监测方法的评估研究相对薄弱，而国际上也缺乏先例。/pp　　“VOCs的监测是一项非常精细化的工作，我们每一步都不能松懈，才能把它做好”，上海市环境监测中心有机分析特聘专家林长青表示。/pp　　中国环科院研究员高健在发布会上表示，“这本指南很好的规范了当前VOCs在线监测技术市场的状况，为获得准确可靠、科学有效的监测数据提供了科学保障”。/pp　　在VOCs在线监测领域，上海开展工作较早。“依托空气超级站和工业区空气特征污染监控网的建设与应用，近年来，上海市大胆创新、勇于实践，探索了VOCs在线监测技术和体系，应用了在线色谱、质谱、光谱和传感器等主流方法，初步建立大气污染监管新模式，在有效提升VOCs监测能力方面取得了一定成效。”上海市环境监测中心高级工程师高松介绍到。/pp　　上海市环境监测中心崔虎雄在会上表示，“市场上VOCs在线监测仪品牌众多，差异较大，很需要从框架角度给VOCs仪器选择明确的指导”。/pp　　研究显示，深圳2014年PM2.5化学组成中，有机物质量占比最大，而臭氧从2015年开始取代PM2.5成为深圳市首要大气污染物，说明VOCs对深圳市PM2.5和臭氧污染的影响越来越显著。为了改善深圳市大气环境质量，实现2020年PM2.5浓度达到25微克/立方米的目标，加强VOCs的精细化控制和管理显得尤为必要。深圳市环境科学院介绍：“深圳市于2016年启动了VOCs在线监测试点工作，选取了6家企业3个仪器商的仪器设备进行在线设备性能评估，在试点工作的基础上将逐步推动挥发性有机物重点排放企业的在线监测。”为了加强VOCs污染排放控制，《深圳市大气环境质量提升计划(2017-2020年)》提出“2019年底前，全市挥发性有机物产生量超过200吨的重点监管企业全部配套在线监测系统”。/pp　　“该指南是一个为VOCs在线监测系统评估、选型、建站及人员培训提供技术支持与参考的文件。”清洁空气创新中心高级项目经理凌炫提到，“指南在设计上更多的从用户友好性的角度，给出了专业解释与要点提炼，同时还引入了实际应用案例，以便读者能够更快的利用该指南开展工作”。/pp　　纵观全球，欧美都经历了几十年的VOCs防治历程，到现在，VOCs仍是欧美大气污染防治的重点领域。国际经验表明，VOCs的治理市场将是一个快速成长的市场，并将长期稳定。“VOCs监测目前仍是一个新兴领域，据我们预测，该领域在未来或将迎来百亿的市场空间”，清洁空气创新中心主任解洪兴表示。/p

日本ADVANCE RIKO公司50多年来专业从事“热”相关技术和设备的研究开发，一直处于相关领域的技术前沿。2018年初，Quantum Design中国子公司与日本ADVANCE RIKO公司就新先进热电材料测试技术开展合作，将小型热电转换效率测量系统Mini-PEM、塞贝克系数/电阻测量系统ZEM、热电转换效率测量系统PEM及大气环境下热电材料性能评估系统F-PEM引进中国。 2018年中下旬，Quantum Design中国子公司与日本ADVANCE RIKO正式达成合作协议，作为其热电材料测试设备在中国的代理商继续深度合作，并将日本ADVANCE RIKO的相关设备引入到中国大陆、香港和澳门地区进行进一步推广。2019年，在日本ADVANCE RIKO公司的通力支持下，Quantum Design中国子公司在北京建立了部分热电设备示范实验室和用户服务中心，更好地为中国热电技术的发展提供设备支持和技术服务。 日本ADVANCE RIKO公司塞贝克系数与电阻测量系统ZEM系列在全球销售量超过300台，广获全球科研及工业用户的赞誉，成为热电材料领域应用广泛的测试设备。2019年，在此前的成功基础上，ADVANCE RIKO公司推出了专门用于评价聚合物厚度方向上热电性能的全新设备ZEM-d。 与之前ZEM系列产品（ZEM-3/ZEM-5）不同，新型号ZEM-d主要测量聚合物薄膜厚度方向上的塞贝克系数和电阻率，可以测量的样品薄为10 μm。此外，ZEM-d与采用激光闪光法测量薄膜的热扩散率/导热系数测量方向一致，其测量结果可广泛应用于薄膜热电材料的性能评价。 为更好服务国内热电材料研究领域的客户，满足客户体验需求， Quantum Design中国子公司与日本ADVANCE RIKO公司携手推出 厚度方向热电性能评价系统ZEM-d免费样品测试活动。活动时间自即日至2020年5月15日止，如您有样品测试需求，欢迎通过官方微信平台（QuantumDesignChina、电话010-85120280或邮箱info@qd-china.com联系我们，公司将有专人对接，与您协调具体的样品测试工作。

p　　2016年5月7日，中国环境科学学会《2014-2015环境科学技术学科发展报告(大气环境)》图书发布仪式在京举行，中国环境科学学会副理事长兼秘书长任官平先生与报告首席科学家浙江大学高翔教授共同启动仪式。/pp　　这本报告是一本为大气领域科技工作者和社会各界提供系统性参考的权威工具书，全面综述和分析评述了“十二五”期间我国大气环境领域的科学研究、技术研发及管理实践进展，前后历时两年，在梳理和回顾大量科研文献和统计数据基础上凝练而成，内容包括一个综合报告作为总论，以及五个重点子领域的专题报告，即 “大气环境基础研究”、“大气环境监测技术”、“大气环境与健康”、“大气污染治理技术”和“大气环境质量管理技术与实践”./pp　　报告执笔人均为大气环境领域资深科学家，编写团队由高翔教授领衔，主要成员包括北京大学邵敏教授、中科院合肥物质科学研究院刘建国研究员、复旦大学阚海东教授和清华大学王书肖教授。/pp　　近年来，我国的大气环境污染问题成为国内国际关注的热点和焦点，大气环境治理深刻关系到国计民生，国内学者取得了许多重要进展和成果，学科得到长足的发展。/pp　　任官平先生指出，学科发展研究及报告编写作为中国环境科学学会一项长期和基础性工作，对引领学科发展具有重要意义，本次报告编写聚焦于大气环境这一焦点领域，充分结合我国目前严峻的大气环境污染问题、社会各界对大气环境学科知识体系不了解等具体需求，深入浅出地描绘了学科发展现状和发展趋势。/pp　　高翔教授表示，“大气环境科学技术学科发展研究及本书出版，让我们对当前的学科研究范围、研究重点、研究手段、学科进展及发展趋势等有了更深的认识。当前，大气环境学科研究范围正从自然科学、工程与技术科学不断向与社会学融合的跨学科领域拓展 研究重点从支撑污染物总量控制逐步向全面支撑环境质量改善转变 研究手段从传统技术方法向大力发展交叉学科促进技术创新转变，现代信息技术、生物技术、新能源技术、新材料和先进制造技术等的融合发展为大气环境科学技术创新创造了新的机遇。”/pp　　“通过我们的研究，归纳起来，大气环境学科进展主要体现在五个方面”，高翔教授总结说，“一是大气污染的来源成因和传输规律研究成果在一定程度上揭示了我国区域性污染的特征和成因，为有效管控提供了科学依据。二是大气污染健康评估结果为我国促进政府环境健康管理和加强公众环保意识提供了数据支持。三是初步形成了满足常规监测业务需求的大气环境监测技术体系，支撑了我国“十二五”空气质量新标准的实施。四是多项大气污染治理关键共性技术实现了突破，支持了各重点行业大气污染物排放标准的制修订和实施，减少了主要大气污染物的排放。五是提高了空气质量管理决策支撑技术水平，为解决 PM2.5、O3等多个大气环境问题提供科学控制规划。”/pp　　另外，高翔教授强调，“在总结学科各方向进展及存在不足的基础上，结合我国大气污染防治要求和形势，报告提出了今后5-10年具有前瞻性的技术研究方向。即通过深化大气污染的成因机制及其健康影响等基础研究，突破大气污染精细化监测预警、重点污染源全过程控制、空气质量改善管理支持等核心技术，加快构建我国国情的大气污染防治技术体系。”/pp　　高翔教授对报告研究成果做了概括总结，作为导读为读者呈现：/pp　　在大气环境基础研究方面，我国研究者通过外场观测、实验室模拟和数值模型等方法对大气环境的物理过程、化学过程等进行了多角度多层次的研究，其中较为关注的问题主要包括：大气复合污染的来源研究、大气环境的氧化过程和污染成因以及大气污染的传输输送等。通过研究，初步认清了我国京津冀、长三角和珠三角等三大城市群区域大气细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)污染的状况和特征，解析了大气PM2.5和O3的来源，定量分析了PM2.5及化学组成对大气能见度的影响，初步量化了二次细颗粒物和O3与前体物的非线性关系。这些研究成果支撑了当前对我国严重雾霾形成的基本认识，认清了京津冀及其他地区雾霾的主要成因是不利气象条件下的大气复合污染，气象和污染的共同作用导致区域性雾霾快速地恶化和蔓延。/pp　　在大气环境监测技术方面，PM2.5、O3、VOCs等污染物监测技术和设备取得了显著进展，如恶臭自动在线监测预警仪器、大气细颗粒物化学成分在线监测设备、大气细粒子与臭氧时空探测激光雷达系统、环境大气中细粒子监测设备等实现了产业化，部分高端科研仪器如气溶胶雷达、单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪等也开始得到应用，初步形成了满足常规监测业务需求的技术体系，支撑了我国“十二五”空气质量新标准的实施。/pp　　在大气污染与健康方面，我国的研究起步较晚，近年来正在逐步加强大气污染对人体健康影响的研究，在大气污染毒理学和流行病学研究方法、理论和成果上均有显著的进步。针对不同的健康效应(急性健康效应、慢性健康效应和干预效应)，已初步获得了一批有价值的结果。大气PM2.5对心肺系统、免疫系统、代谢系统甚至皮肤和中枢神经系统等的毒性研究得到了较大发展 大气污染流行病学研究从生态学研究发展到回顾性队列研究，对大气污染与健康危害之间因果关系的论证力度也越来越强，对大气污染的人体致病机制认识越来越深入。/pp　　在大气污染治理技术方面，针对工业源、移动源、面源等主要大气污染源，我国正经历从末端污染控制为主向全过程污染治理转变，从单一污染物排放控制向多种污染物系统协同控制转变，从污染物达标排放向深度治理实现超低排放转变，正逐步构建源头削减-过程控制-末端治理的全过程大气污染治理技术体系。如燃煤电站污染治理已实现多种烟气污染物的超低排放，甚至优于我国燃气发电机组排放限值要求，扭转了传统“燃煤=污染”的观念，推动了煤炭集中清洁高效利用技术的发展 机动车污染治理方面已形成满足国四排放标准的成套后处理技术与装备，并在国产柴油车上实现了规模化应用，有效支撑了全国范围内柴油车国四标准实施。整体上，初步构建了具备国际竞争力的大气环保技术装备供应体系，部分关键共性技术达到国际先进水平，为我国实施大气环保装备“走出去”战略提供了支持。/pp　　在大气环境质量管理技术与实践方面，在多尺度高分辨率动态排放清单、天地空相结合的立体观测、大气污染预报预警与过程分析、大气污染多维效应综合评估、大气污染控制成本效益分析和决策支持等多项技术都取得了较大进步，建立了我国主要大气污染物总量减排管理体系，并正在逐步由总量减排向空气质量达标管理及风险防控的模式发展。在珠三角建成了我国第一个联防联控技术示范区和支撑技术平台 同时SO2和NOX总量减排管理技术体系研究，以及主要污染物环境基准和健康风险的预研究，支撑了《环境空气质量标准(GB3095-2012)》修订和国家相关总量减排计划等的实施。此外，我国自主开发的大气污染源排放清单技术及大气化学模式等广泛应用于国家和重点区域大气污染防治工作，为多项国家政策、技术文件颁布实施和业务平台运行提供了关键科技支撑。典型大气污染防治技术应用案例已形成《大气污染防治先进技术汇编》、《工业烟气(脱硫、脱硝、除尘)污染防治可行技术案例汇编》等，推动了一批先进适用的技术和产品的示范应用及产业化。/pp　　与欧美发达国家相比，研究发现“十二五”期间我国在过去5年间发表的SCI论文数呈逐年上升趋势，进一步对比发现国内各主要研究机构的SCI论文篇均影响因子与国外先进水平仍存在一定差距。可以说，与欧美发达国家相比，近年来我国大气环境学科研究已实现显著进步，但总体上仍处于落后阶段，仅有部分研究领域已达到或接近国际先进水平。/pp　　当前我国大气环境整体恶化趋势尚未得到根本遏制，大气环境质量总体上进入了以多污染物共存、多污染源叠加、多尺度关联、多过程耦合、多介质影响为特征的复合型大气污染阶段。以PM2.5和O3为代表的大气复合污染仍呈现恶化的趋势，特别是在气象条件不利时大气重污染已成新常态，对人民群众生产生活和身心健康造成了较大影响 已经完成或正在进行的相关研究尚不足以全面支撑新形势下我国环境空气质量持续改善和生态文明建设的需求，亟需构建适合国情的大气复合污染防治新理论、新方法和新技术，以基础研究的重大突破引领防治技术研发的方向，以坚实的科技体系支撑大气污染综合治理和大气环境管理决策能力的提升。因此，在未来相当长一段时期内，我国大气环境科学技术发展面临的主要难点和挑战包括：/pp　　(1)如何在经济发展的新常态下，实现大气污染排放量的最小化和控制途径的最优化，特别是实现季节性散煤污染的有效治理 /pp　　(2)如何加快扭转污染恶化趋势、消除重污染天气，并实现重点区域及全国空气质量的长效改善 /pp　　(3)如何实施有效环境监控，提升大气污染防控措施的有效性及公众健康保障能力 /pp　　(4)如何构建中国特色的大气污染综合防控技术体系，支撑我国大气污染问题的根本解决。/p