霧霾治理精呼喚細(xì)化監(jiān)測
近日，環(huán)保部發(fā)布了2014年2月京津冀、長三角、珠三角區(qū)域及直轄市、省會(huì)城市和計(jì)劃單列市等74個(gè)城市的空氣質(zhì)量狀況。數(shù)據(jù)顯示，74個(gè)城市空氣質(zhì)量平均超標(biāo)天數(shù)比例為39.7%，其中京津冀地區(qū)13個(gè)城市空氣質(zhì)量超標(biāo)最為嚴(yán)重，比例達(dá)68.5%，其中重度污染占22.6%，嚴(yán)重污染占19.3%。
復(fù)雜嚴(yán)峻的大氣污染形勢，對監(jiān)測設(shè)備提出了更高的要求。然而，現(xiàn)有的監(jiān)測技術(shù)和手段已經(jīng)難以全面反映污染特征，特別是在污染物防控和污染源解析方面，現(xiàn)有的設(shè)備明顯力不從心。
2011年，科技部、財(cái)政部全面啟動(dòng)了重大科學(xué)儀器設(shè)備研發(fā)工作，并設(shè)立了國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)資金，截至2013年，共安排資金28.37億元。
據(jù)記者了解，目前已有多個(gè)關(guān)于大氣污染監(jiān)測的科學(xué)儀器研發(fā)項(xiàng)目獲得該專項(xiàng)資金的支持。相關(guān)專家在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，隨著這些儀器的研發(fā)成功和投入使用，我國的霧霾監(jiān)測將走向精細(xì)化，并實(shí)現(xiàn)對霧霾的“追根溯源”，從而為霧霾的防治提供支撐。
監(jiān)測難題
近年來頻發(fā)的霧霾，嚴(yán)重危及人們的身體健康，也給交通安全、城市景觀和我國的國際形象帶來嚴(yán)重的負(fù)面影響。
霧霾和灰霾天氣的首要元兇為大氣細(xì)顆粒物，其中代表即PM2.5。據(jù)了解，大氣細(xì)顆粒物在大氣環(huán)境中存在時(shí)間長，遷移性顯著且極易被人體吸收，大氣細(xì)顆粒物固有成分中吸附攜帶的各種有害物質(zhì)也隨之?dāng)U散進(jìn)入人體，從而對人們的健康產(chǎn)生威脅和損害。
因此，我國環(huán)境保護(hù)工作對于大氣細(xì)顆粒物成分的快速、實(shí)時(shí)和連續(xù)感知的需求越來越強(qiáng)烈，基于化學(xué)成分分析的大氣細(xì)顆粒物源解析工作亟待展開。
然而從現(xiàn)實(shí)情況來看，雖然我國已建立了以城市為中心的空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測站網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)對環(huán)境空氣氣態(tài)污染物和顆粒物的濃度等進(jìn)行監(jiān)測，但遠(yuǎn)不能完全反映大氣污染的實(shí)際情況，也不能滿足對空氣污染形成機(jī)制、演變和輸送過程研究的需求。
“如果只監(jiān)測PM2.5的濃度，對于大氣污染的治理來說，幫助有限。”北京市計(jì)量檢測科學(xué)研究院高級(jí)工程師沈正生對《中國科學(xué)報(bào)》記者說。
他告訴記者，現(xiàn)在的環(huán)境工作要求尋找PM2.5的污染源，分析污染的原因，而一般監(jiān)測設(shè)備難以滿足這一要求。
北京市環(huán)境監(jiān)測中心高級(jí)工程師虞統(tǒng)在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)也表示，不同的天氣，不同的地區(qū)，PM2.5的化學(xué)組分也是不同的。因此，需要對PM2.5作進(jìn)一步的分析，才能了解主要的污染來源，從而為霧霾治理提供技術(shù)支持。
此外，大氣污染物監(jiān)測和其他監(jiān)測不同，由于天氣經(jīng)常會(huì)發(fā)生變化，因此，對大氣污染物的監(jiān)測也需要滿足即時(shí)性、可靠性和準(zhǔn)確性的要求。這些都對現(xiàn)有監(jiān)測設(shè)備提出了新的要求。
對霧霾“追根溯源”
針對大氣污染監(jiān)測的上述問題，我國也采取了多項(xiàng)措施和舉措。2011年出臺(tái)的《國家環(huán)境保護(hù)“十二五”科技發(fā)展規(guī)劃》明確提出，要研究顆粒物的定量源解析技術(shù)，圍繞約束性指標(biāo)取得一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的控源減排共性和關(guān)鍵技術(shù)。
記者梳理2011年以來的“國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)”后發(fā)現(xiàn)，已有多項(xiàng)有關(guān)大氣污染監(jiān)測的儀器獲得專項(xiàng)資金的支持。
例如，武漢市天虹儀表有限責(zé)任公司等承擔(dān)的“大氣及水體揮發(fā)性有機(jī)物連續(xù)在線監(jiān)測設(shè)備開發(fā)及應(yīng)用示范”獲得了2012年度的專項(xiàng)資金支持。中科天融（北京）科技有限公司的“大氣細(xì)顆粒物化學(xué)成分在線監(jiān)測設(shè)備研制與應(yīng)用示范”項(xiàng)目則獲得了2013年度的專項(xiàng)資金支持。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人郭煒在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，通過技術(shù)手段和裝備進(jìn)行大氣細(xì)顆粒物化學(xué)成分的連續(xù)監(jiān)測，可以搞清楚三方面的重要情況——環(huán)境質(zhì)量狀況及變化趨勢、污染源排放狀況、潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而助力大氣細(xì)顆粒物綜合防治工作。
沈正生則對《中國科學(xué)報(bào)》記者表示，該項(xiàng)目的意義在于，通過對PM2.5化學(xué)組分的分析，為我國PM2.5防控政策的決策提供支持。
此外，以往對PM2.5的化學(xué)組分進(jìn)行分析，需要較長的周期。而該儀器可以實(shí)現(xiàn)在線分析，相當(dāng)于提供了近乎于實(shí)時(shí)的化學(xué)組分情況。“這有利于我們及時(shí)地分析污染過程，并掌握一個(gè)地區(qū)在一段時(shí)間內(nèi)大氣污染物組分的變化規(guī)律。”虞統(tǒng)說。
企業(yè)牽頭
記者在梳理項(xiàng)目清單時(shí)發(fā)現(xiàn)，這批有關(guān)大氣污染監(jiān)測設(shè)備的項(xiàng)目，大都由企業(yè)作為牽頭單位。除了前述的中科天融，獲得2013年度專項(xiàng)資金支持的“固定污染源廢氣VOCs在線/便攜監(jiān)測設(shè)備開發(fā)和應(yīng)用”項(xiàng)目，也是由北京雪迪龍科技股份有限公司作為牽頭單位。
“企業(yè)以市場為導(dǎo)向，因此承擔(dān)科技項(xiàng)目更有針對性，并能更好地解決產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合的問題，避免了為創(chuàng)新而創(chuàng)新的弊病。”郭煒對《中國科學(xué)報(bào)》記者說。
在他看來，企業(yè)可以針對市場需求，進(jìn)行跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的技術(shù)融合。此外，在工程化、產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)和能力的積累方面，企業(yè)的優(yōu)勢也很明顯。
沈正生也向記者表示，由企業(yè)牽頭，是因?yàn)槠髽I(yè)追求經(jīng)濟(jì)效益，因此有積極性。同時(shí)，參與方還包括一些科研院所，這樣可以推動(dòng)他們既有的科技成果產(chǎn)業(yè)化。而讓用戶參與，則可以在研發(fā)的過程中，及時(shí)收到用戶方面的反饋。
“經(jīng)歷這些過程之后，才能研發(fā)出符合市場需求的產(chǎn)品。”沈正生說。
而在中科天融所承擔(dān)的項(xiàng)目中，用戶方——中國環(huán)境監(jiān)測總站，同時(shí)也是對設(shè)備進(jìn)行論證的機(jī)構(gòu)。在虞統(tǒng)看來，這樣還有一個(gè)好處，就是可以在產(chǎn)品研發(fā)和應(yīng)用示范的過程中，同步完成監(jiān)測方法、規(guī)范的同步制定，從而為未來監(jiān)測設(shè)備的廣泛應(yīng)用打下基礎(chǔ)。
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