近年來頻發的霧霾,嚴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重的負面影響,引起了社會上越來越廣泛的關注。霧霾和灰霾天氣的首要元兇為大氣細顆粒物,其中代表即PM2.5。據了解,大氣細顆粒物在大氣環境中存在時間長,遷移性顯著且極易被人體吸收,大氣細顆粒物固有成分中吸附攜帶的各種有害物質也隨之擴散進入人體,從而對人們的健康產生威脅和損害。
因此,我國環境保護工作對于大氣細顆粒物成分的快速、實時和連續感知的需求越來越強烈,基于化學成分分析的大氣細顆粒物源解析工作亟待展開。
傳統的手工環境監測方法要求對樣品進行預處理,操作復雜、價格昂貴,這些因素導致該類方法只適合對大氣細顆粒物元素成分的例行檢測或調查性監測,無法滿足智能化預警的需求。為了獲得大氣顆粒物的組成和濃度的時空分布,采用新型的在線分析方法已成為大氣顆粒物化學組成分析的研究熱點之一。一方面由于在線分析方法具有較高靈敏度而需要的樣品量少,并可省去或者簡化樣品處理步驟,因此采樣時間和分析時間均可大大縮短。另一方面,在線分析無需樣品儲存、可簡化預處理等步驟,從而避免或減少了離線分析方法中的各種可能的誤差因素。
然而從現實情況來看,雖然我國已建立了以城市為中心的空氣質量自動監測站網,可實現對環境空氣氣態污染物和顆粒物的濃度等進行監測,但遠不能完全反映大氣污染的實際情況,也不能滿足對空氣污染形成機制、演變和輸送過程研究的需求。如果只監測PM2.5的濃度,對于大氣污染的治理來說,幫助有限。現在的環境工作要求尋找PM2.5的污染源,分析污染的原因,不同的天氣,不同的地區,PM2.5的化學組分也是不同的。而一般環境監測儀器難以滿足這一要求。需要對PM2.5作進一步的分析,才能了解主要的污染來源,從而為霧霾治理提供技術支持。
因此,大氣污染物監測和其他監測不同,由于天氣經常會發生變化,因此,對大氣污染物的監測也需要滿足即時性、可靠性和準確性的要求。這些都對現有監測設備提出了新的要求。針對大氣污染監測的上述問題,我國也采取了多項措施和舉措。2011年出臺的《國家環境保護“十二五”科技發展規劃》明確提出,要研究顆粒物的定量源解析技術,圍繞約束性指標取得一批具有自主知識產權的控源減排共性和關鍵技術。
以往對PM2.5的化學組分進行分析,需要較長的周期。而該儀器可以實現在線分析,相當于提供了近乎于實時的化學組分情況。及時地分析污染過程,并掌握一個地區在一段時間內大氣污染物組分的變化規律。“企業以市場為導向,因此承擔科技項目更有針對性,并能更好地解決產學研用結合的問題,避免了為創新而創新的弊病。”企業可以針對市場需求,進行跨學科、跨領域的技術融合。此外,在工程化、產業化的技術和能力的積累方面,企業的優勢也很明顯。在產品研發和應用示范的過程中,同步完成監測方法、規范的同步制定,從而為未來監測設備的廣泛應用打下基礎。