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監(jiān)測大氣污染有了“火眼金睛” 在線識別顆粒物
2017-10-25
大氣中的顆粒物從哪兒來，它的組成成分是什么，這些組成物質(zhì)發(fā)揮了什么作用？只有把這些問題弄清，才能更有針對性地開展大氣污染防治。記者在近日召開的國家重點研發(fā)計劃“重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)”重點專項進展會上獲悉，由深圳某公司牽頭的“多角度偏振光散射大氣顆粒物源識別在線分析儀的開發(fā)及應(yīng)用”項目做的就是大氣顆粒物源識別。
實時在線識別大氣顆粒物
項目負責(zé)人邱致剛告訴記者，該團隊國際首創(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、原位分析、快速源識別，僅需3分鐘就能識別出是來源于燃煤、汽車尾氣、揚塵或是其他。“我們使用的是物理方法，與現(xiàn)有的化學(xué)方法形成互補。此外，與動輒上百萬，只能放置在干凈、整潔的實驗室的檢測儀器相比，這臺精密儀器是在戶外執(zhí)行在線監(jiān)測任務(wù)，儀器價格較低，實用性更強。而且通過實時在線識別產(chǎn)生的連續(xù)數(shù)據(jù)，未來還能識別隨著溫度、季節(jié)、光照等變化的霧霾變化，為治理大氣污染提供更準確的大數(shù)據(jù)。”
邱致剛透露，經(jīng)過聯(lián)合攻關(guān)，目前世界首臺用偏振光散射來進行大氣顆粒物源識別的在線分析儀已完成樣機設(shè)計。
燃煤電廠超低排放監(jiān)測更準確
國家正在對燃煤電廠超低排放改造大力推進。但在中煤科工集團重慶研究院粉塵研究分院副院長王杰看來，目前國內(nèi)外大多數(shù)儀器不能滿足超低排放監(jiān)測指標性能和可靠性的要求。
“對于煤炭顆粒物的檢測，目前絕大多數(shù)都是采用單一光學(xué)原理來檢測，往往存在因煤質(zhì)變化、長時間檢測造成的檢測窗口污染、儀器漂移造成的精度下降等問題，需要頻繁標定。目前僅美國熱電的顆粒物在線設(shè)備實現(xiàn)在線自動標定，但該設(shè)備價格十分昂貴，且最多只能使用三個月就要更換耗材。”王杰說。
記者了解到，該專項的儀器研發(fā)任務(wù)包括排放顆粒物監(jiān)測儀器的研制、SO2和NOx多組分氣體的精確監(jiān)測儀器及手工采樣設(shè)備的研制、SO3和硫酸霧監(jiān)測儀器的研制；應(yīng)用研發(fā)任務(wù)包括排放顆粒物監(jiān)測儀器及手工采樣設(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)測儀器應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)、SO3和硫酸霧監(jiān)測設(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)測儀器的工程化及產(chǎn)業(yè)化。其中，對于SO3、硫酸霧的監(jiān)測，目前世界上沒有相關(guān)產(chǎn)品，此次研究將彌補這一空白。
王杰告訴記者，項目組采用激光散射+β射線技術(shù)相融合的方式，不但解決了自動標定問題，更換一次耗材最少可以使用半年至一年，而且設(shè)備價格不到進口的1/3，分辨率也已達到微克級。此外，該項目組還開發(fā)建立CEMS監(jiān)測預(yù)警平臺——燃煤電廠超低排放檢測儀器，實現(xiàn)了24小時實時連續(xù)監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)會實時傳送到環(huán)保部門，避免出現(xiàn)企業(yè)檢查時才開環(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儀器已經(jīng)完成檢測原理等基礎(chǔ)研究，并已經(jīng)進入到樣機開發(fā)和測試階段。
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