環(huán)境監(jiān)測儀器發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
為了引導(dǎo)和促進(jìn)我國環(huán)境監(jiān)測技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,提高環(huán)境監(jiān)測儀器的技術(shù)水平,特編制環(huán)境監(jiān)測儀器發(fā)展指南。
一、環(huán)境監(jiān)測儀器生產(chǎn)及技術(shù)現(xiàn)狀
環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境管理的基礎(chǔ)和技術(shù)支持,隨著我國環(huán)境保護(hù)工作的發(fā)展,我國環(huán)境監(jiān)測技術(shù)也取得了較大的進(jìn)步,環(huán)境監(jiān)測儀器生產(chǎn)形成了一定的規(guī)模。
目前,我國環(huán)境監(jiān)測儀器的生產(chǎn)企業(yè)有140余家,年產(chǎn)值4.8億元,約占全國環(huán)保產(chǎn)品產(chǎn)值的2.3%。環(huán)境監(jiān)測儀器的主要產(chǎn)品是各種水污染和大氣污染監(jiān)測、噪聲與振動監(jiān)測、放射性和電磁波監(jiān)測儀器。我國生產(chǎn)的煙塵采樣器、煙氣采樣器、總懸浮微粒采樣器、油份測定儀、污水流量計(jì)等環(huán)境監(jiān)測儀器已接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平,在國內(nèi)市場上占有很大比例。國產(chǎn)大型實(shí)驗(yàn)室用原子吸收、紫外可見分光光度儀、氣相色譜儀等監(jiān)測儀器自動控制技術(shù)采用程度較低,關(guān)鍵零部件尚依賴進(jìn)口。
我國環(huán)境監(jiān)測儀器多是中小型企業(yè)生產(chǎn),產(chǎn)品基本集中在中低檔的環(huán)境監(jiān)測儀器,遠(yuǎn)不能適應(yīng)我國環(huán)境監(jiān)測工作發(fā)展的需要。主要表現(xiàn)為:
①技術(shù)檔次低,低水平、重復(fù)生產(chǎn)嚴(yán)重,規(guī)模效益差;
②產(chǎn)品質(zhì)量不高,性能不穩(wěn)定,一致性較差,使用壽命短,故障率高;
③研究開發(fā)能力較低,在線監(jiān)測儀器的系統(tǒng)配套生產(chǎn)能力較低,不能適應(yīng)市場的需要。
二、環(huán)境監(jiān)測的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
目前,全國已形成了國家、省、市、縣4級環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。共有專業(yè)、行業(yè)監(jiān)測站4800多個(gè),其中環(huán)保系統(tǒng)2200多個(gè)監(jiān)測站,行業(yè)監(jiān)測站2600多個(gè)。國控的空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)站103個(gè)、酸雨監(jiān)測網(wǎng)站113個(gè)、水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)站135個(gè)。此外還建有噪聲監(jiān)測網(wǎng)、輻射監(jiān)測網(wǎng)、區(qū)域監(jiān)測網(wǎng)等。
到2005年,國控環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)調(diào)整為:環(huán)境空氣監(jiān)測網(wǎng)站226個(gè),測點(diǎn)數(shù)793個(gè);酸雨監(jiān)測網(wǎng)站239個(gè),測點(diǎn)數(shù)472個(gè);水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)站197個(gè),監(jiān)測斷面1074個(gè);生態(tài)監(jiān)測網(wǎng)站15個(gè)。
目前,我國已制定各類國家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)410項(xiàng),覆蓋了大氣、水質(zhì)、土壤、噪聲、輻射、固體廢物、農(nóng)藥等領(lǐng)域。已開展了環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、環(huán)境質(zhì)量周報(bào)、日報(bào)、預(yù)報(bào)監(jiān)測;污染源監(jiān)測、污染事故應(yīng)急監(jiān)測、污染物總量控制監(jiān)測、污染源解析監(jiān)測,環(huán)境污染治理工程效果監(jiān)測等等。需監(jiān)測的污染因子達(dá)百余種。
環(huán)境監(jiān)測及監(jiān)測儀器發(fā)展趨勢:
1、以目前人工采樣和實(shí)驗(yàn)室分析為主,向自動化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化為主的監(jiān)測方向發(fā)展;
2、由勞動密集型向技術(shù)密集型方向發(fā)展;
3、由較窄領(lǐng)域監(jiān)測向全方位領(lǐng)域監(jiān)測的方向發(fā)展;
4、由單純的地面環(huán)境監(jiān)測向與遙感環(huán)境監(jiān)測相結(jié)合的方向發(fā)展;
5、環(huán)境監(jiān)測儀器將向高質(zhì)量、多功能、集成化、自動化、系統(tǒng)化和智能化的方面發(fā)展;
6、環(huán)境監(jiān)測儀器向物理、化學(xué)、生物、電子、光學(xué)等技術(shù)綜合應(yīng)用的高技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展。
三、重點(diǎn)發(fā)展的環(huán)境監(jiān)測儀器
1 空氣和廢氣監(jiān)測儀器:
(1) 污染源煙塵(粉塵)在線監(jiān)測儀
用于在線監(jiān)測污染源煙塵、工藝粉塵排放量(濃度或總量),包括測量相關(guān)參數(shù):流量、O2、含濕量、溫度等,是實(shí)現(xiàn)污染源排放總量監(jiān)測的必備監(jiān)測儀器。
(2) 煙氣SO2、NOx在線監(jiān)測儀
用于在線監(jiān)測煙氣中SO2、NOx含量,通過流量測量,實(shí)現(xiàn)總量監(jiān)測。
(3) 環(huán)境空氣地面自動監(jiān)測系統(tǒng)
該系統(tǒng)用于空氣質(zhì)量周報(bào)、日報(bào)監(jiān)測,主要監(jiān)測項(xiàng)目有:SO2、NOx、CO、O3、PM10等。
(4) 酸雨自動采樣器
自動采集降水樣品,以便測定降水的pH值。
(5) PM10采樣器
用于采集環(huán)境空氣中空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑10μm以下的顆粒物。
(6) 固定和便攜式機(jī)動車尾氣監(jiān)測儀
用于測定機(jī)動車排放尾氣中CH、CO等含量。
2、污染源和環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測儀器:
(1) 污染源在線監(jiān)測儀器
污染物排放的總量監(jiān)測要求濃度與流量同步連續(xù)監(jiān)測,在線測流和比例采樣是總量監(jiān)測的基本技術(shù)手段,對于重點(diǎn)污染源還需要配備在線監(jiān)測儀器。
(2) 流量計(jì)
用于規(guī)范化的明渠污水排放口流量的在線連續(xù)監(jiān)測儀器。
(3) 自動采樣器
用于污染源排放口具有流量比例和時(shí)間比例兩種方式的在線自動采樣裝置。
(4) 在線監(jiān)測儀器
用于工業(yè)污染源或污水排放口的在線測分析儀器。監(jiān)測主要項(xiàng)目有:COD、TOC、UV、NH4+-N、NO3-N、氰化物、揮發(fā)酚、礦物油、pH等,應(yīng)具有自動校正和自動沖洗管路功能。
(5) 環(huán)境水質(zhì)自動監(jiān)測儀器
用于地表水環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)的在線自動監(jiān)測儀器。水質(zhì)自動監(jiān)測項(xiàng)目分為水質(zhì)常規(guī)五參數(shù)和其它項(xiàng)目,水質(zhì)常規(guī)五參數(shù)包括溫度、pH、溶解氧(DO)、電導(dǎo)率和濁度,其它項(xiàng)目包括高錳酸鹽指數(shù)、總有機(jī)碳(TOC)、總氮(TN)、總磷(TP)及氨氮(NH3-N)。
(6) 總有機(jī)碳(TOC)測定儀
總有機(jī)碳(TOC)是反應(yīng)水體有機(jī)物含量的指標(biāo),可用于污染源或地表水的監(jiān)測。
3、便攜式現(xiàn)場應(yīng)急監(jiān)測儀器
便攜式現(xiàn)場應(yīng)急監(jiān)測儀器,用于突發(fā)性環(huán)境污染事故監(jiān)測,其主要特點(diǎn)為小型、便于攜帶及快速監(jiān)測。
(1) 便攜式分光光度計(jì)
用于現(xiàn)場監(jiān)測的便攜式分光光度計(jì),測試組件一般包括氰化物、氨氮、酚類、苯胺類、砷、汞及鋇等毒性強(qiáng)的項(xiàng)目。
(2) 小型有毒有害氣體監(jiān)測儀
用于現(xiàn)場有毒有害氣體監(jiān)測的小型便攜式儀器,主要監(jiān)測項(xiàng)目有CO、Cl2、H2S、SO2及可燃?xì)獗O(jiān)測等。
(3) 簡易快速檢測管
用于快速定量或半定量檢測水中或空氣中有害成分的現(xiàn)場用簡易裝置,主要監(jiān)測項(xiàng)目有CO、Cl2、H2S、SO2、可燃?xì)?、氨氮、酚、六價(jià)鉻、氟、硫化物及COD等。
4、電磁輻射和放射性監(jiān)測儀器
(1) 全向?qū)拵鰪?qiáng)儀
用于測量某頻率范圍內(nèi)的綜合電磁場強(qiáng)。
(2) 頻譜儀
用于測量不同頻率電磁輻射的場強(qiáng)及譜分布。
(3) 工頻場強(qiáng)儀
用于測量50HZ工頻電磁場強(qiáng)度。
(4) 大面積屏柵電離室α譜儀
測量環(huán)境介質(zhì)中α放射性核素的濃度。
(5) 全身計(jì)數(shù)器
用于監(jiān)測職業(yè)工作者或公眾的全身污染情況。
(6) 環(huán)境輻射劑量率儀
用于監(jiān)測環(huán)境貫穿輻射水平。
四、重點(diǎn)研究的環(huán)境監(jiān)測儀器和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品
1、環(huán)境遙感監(jiān)測系統(tǒng)。用于監(jiān)測大范圍的環(huán)境污染狀況與生態(tài)環(huán)境狀況。如監(jiān)測河上、海上溢油;監(jiān)測各排污口排污狀況;遠(yuǎn)距離監(jiān)測污染源煙塵、煙氣排放情況以及發(fā)生赤潮的面積、程度等。實(shí)現(xiàn)環(huán)境預(yù)報(bào)監(jiān)測。
2、有機(jī)污染物自動連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)。
3、光化學(xué)煙霧監(jiān)測系統(tǒng)。
4、有機(jī)物環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品(①揮發(fā)性鹵代烴混合標(biāo)樣,②揮發(fā)性芳香烴混合標(biāo)樣,③多環(huán)芳烴混合標(biāo)樣,④苯胺類混合標(biāo)樣,⑤酞酸酯類混合標(biāo)樣,⑥有機(jī)磷農(nóng)藥混合標(biāo)樣,⑦有機(jī)氯農(nóng)藥混合標(biāo)樣,⑧含N、含P的有機(jī)農(nóng)藥混合標(biāo)樣,⑨半揮發(fā)性有機(jī)物混合標(biāo)樣,⑩揮發(fā)性有機(jī)物混合標(biāo)樣)等。
5、PM2.5采樣器。
五、 發(fā)展環(huán)境監(jiān)測儀器的政策措施
1、發(fā)展環(huán)境監(jiān)測儀器及其設(shè)備是實(shí)現(xiàn)監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)代化,為環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供準(zhǔn)確信息的重要保證,國家鼓勵研制開發(fā)和生產(chǎn)國家所需的監(jiān)測儀器設(shè)備。
2、加強(qiáng)對環(huán)境監(jiān)測儀器的開發(fā)和生產(chǎn)的宏觀引導(dǎo),加強(qiáng)對環(huán)境監(jiān)測技術(shù)、監(jiān)測儀器發(fā)展趨勢的調(diào)查研究,適時(shí)制訂環(huán)境監(jiān)測儀器的發(fā)展規(guī)劃和技術(shù)政策,明確環(huán)境監(jiān)測的的需求和方向,指導(dǎo)和規(guī)范環(huán)境監(jiān)測儀器的發(fā)展。
3、加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測儀器的標(biāo)準(zhǔn)化工作。環(huán)境監(jiān)測儀器是環(huán)境監(jiān)測工作的物質(zhì)基礎(chǔ),為保證環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的科學(xué)、準(zhǔn)確、可比,應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測儀器標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。將環(huán)境監(jiān)測儀器標(biāo)準(zhǔn)納入環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系,與環(huán)境監(jiān)測規(guī)范、環(huán)境分析、檢測方法的制訂工作統(tǒng)一規(guī)劃,協(xié)調(diào)進(jìn)行。通過制訂統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)引導(dǎo)環(huán)境監(jiān)測儀器的技術(shù)進(jìn)步。
4、加強(qiáng)對環(huán)境監(jiān)測儀器的監(jiān)督管理,建立一批具有良好的技術(shù)基礎(chǔ)和權(quán)威性的技術(shù)中介機(jī)構(gòu),對環(huán)境監(jiān)測儀器的技術(shù)水平和質(zhì)量狀況進(jìn)行檢測,并向社會公布。對在環(huán)境監(jiān)測中用于執(zhí)法監(jiān)測的環(huán)境監(jiān)測專用儀器實(shí)行“準(zhǔn)入”制度。
5、加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測儀器的技術(shù)創(chuàng)新工作,加大對環(huán)境保護(hù)工作急需的監(jiān)測技術(shù)的科研投入,把環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的開發(fā)列入環(huán)境科研重點(diǎn)領(lǐng)域。借助國家各種扶持政策,推進(jìn)環(huán)境監(jiān)測儀器的產(chǎn)業(yè)化和技術(shù)升級。
6、促進(jìn)監(jiān)測儀器科研與生產(chǎn)結(jié)合,鼓勵環(huán)境監(jiān)測儀器生產(chǎn)企業(yè)、大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)采取多種方式開展技術(shù)合作,加快環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化。
7、走引進(jìn)、消化、吸收和國產(chǎn)化的道路。對我國目前生產(chǎn)技術(shù)落后,國外已有先進(jìn)的成套技術(shù)的監(jiān)測儀器,鼓勵引進(jìn)國外的關(guān)鍵技術(shù),合資生產(chǎn),再逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。
8、利用市場調(diào)控手段,促進(jìn)環(huán)境監(jiān)測儀器生產(chǎn)企業(yè)的重新組合,逐步改變監(jiān)測儀器生產(chǎn)技術(shù)薄弱、投資分散、低水平重復(fù)、市場競爭力低的狀況,實(shí)現(xiàn)適度規(guī)?;s化生產(chǎn),形成一批監(jiān)測儀器生產(chǎn)的骨干企業(yè)。
9、根據(jù)環(huán)境監(jiān)測能力建設(shè)規(guī)劃,制訂環(huán)境監(jiān)測工作的相應(yīng)法規(guī),逐步在一些大中城市建立區(qū)域性的環(huán)境質(zhì)量和污染源監(jiān)測的自動化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通過組織實(shí)施環(huán)境監(jiān)測自動化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的示范工程,帶動自動化環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的形成。擴(kuò)大環(huán)境監(jiān)測儀器設(shè)備的市場需求。
附:環(huán)境監(jiān)測儀器分類
附件:
環(huán)境監(jiān)測儀器分類
按使用領(lǐng)域環(huán)境監(jiān)測用主要儀器設(shè)備分以下幾類:
1、空氣質(zhì)量與污染源廢氣監(jiān)測專用儀器:
TSP采樣器(大、中流量)
PM10采樣器(大、中流量)*
PM2.5采樣器**
粗(PM2.5-10)細(xì)(PM〈2.5)顆粒物雙道采樣器
空氣顆粒物分級采樣器
粉塵采樣器
酸雨自動采樣器*
氣體采樣器
氣體監(jiān)測儀(SO2、NOx、CO、O3、HCl、Cl2、CH等)
環(huán)境空氣地面自動監(jiān)測系統(tǒng)*
煙塵采樣器
煙氣采樣器
煙塵在線自動監(jiān)測系統(tǒng)*
煙氣SO2在線自動監(jiān)測系統(tǒng)*
煙氣NOx在線自動監(jiān)測系統(tǒng)*
煙氣參數(shù)O2、濕度、壓力、流速等在線自動監(jiān)測系統(tǒng)
區(qū)域(如機(jī)場、交通干線、工業(yè)區(qū))及重點(diǎn)污染源(如電廠、冶煉廠、建材廠的煙囪)連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)**
汽車尾氣監(jiān)測儀*
光化學(xué)煙霧監(jiān)測系統(tǒng)**
2、環(huán)境水質(zhì)與污水監(jiān)測專用儀器:
水質(zhì)采樣器
污水采樣器
COD測定儀
BOD5測定儀
油份濃度儀
溶解氧測定儀
色度計(jì)
濁度計(jì)
鹽度計(jì)
總有機(jī)碳(TOC)測定儀*
總氮測定儀
總磷測定儀
氨測定儀
氰化物測定儀
游離氯測定儀
環(huán)境水質(zhì)的自動監(jiān)測系統(tǒng)*
污水測流和在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)*
有機(jī)污染物自動連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)**
3、環(huán)境污染事故應(yīng)急監(jiān)測儀器:
便攜式氣相色譜儀(帶PID檢測器,可在野外現(xiàn)場監(jiān)測大部分有機(jī)污染物)
車載式X射線-熒光光譜儀(可用于土壤、固廢現(xiàn)場金屬污染調(diào)查)
車載式GC_MS儀
便攜式分光光度計(jì)*
有毒有害氣體監(jiān)測器(Cl2、CO、可燃?xì)?、CH4、苯系物等)*
報(bào)警裝置(CO、CH4、Cl2、H2S、汽油泄漏等)
簡易快速檢測管*
快速BOD測定儀
便攜式溶解氧測定儀
流動監(jiān)測車
4、其它要素監(jiān)測儀器
噪聲監(jiān)測儀
噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)
振動監(jiān)測儀
場強(qiáng)儀*
全向?qū)拵鰪?qiáng)儀*
寬帶電磁場強(qiáng)儀*
工頻場強(qiáng)儀*
大面積屏柵電離室α譜儀*
全身計(jì)數(shù)器*
環(huán)境輻射劑量率儀*
生態(tài)環(huán)境的遙感遙測系統(tǒng)
環(huán)保治理設(shè)施、監(jiān)測儀器運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視儀
5、實(shí)驗(yàn)室通用分析儀器及其設(shè)備
(1) 光學(xué)類儀器:
可見分光光度計(jì)
紫外分光光度計(jì)
熒光分光光度計(jì)
火焰光度計(jì)
原子吸收分光光度計(jì)
原子熒光光度計(jì)
等離子發(fā)射光譜儀
X-射線熒光光譜儀
(2) 電化學(xué)儀器:
pH計(jì)
離子計(jì)
電位計(jì)
示波極譜儀
陽極溶出儀
庫侖儀
電位滴定儀
電導(dǎo)儀
(3) 色譜類儀器
離子色譜儀:
氣相色譜儀
高壓液相色譜儀
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)機(jī)
液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)機(jī)
色譜-富里埃紅外光譜聯(lián)機(jī)
(4) 生物監(jiān)測儀器:
生物顯微鏡
生化培養(yǎng)箱
體視顯微鏡
生物樣品處理設(shè)備及化學(xué)成分分析儀器
(5) 標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量儀器及器具:
分析天平(包括萬分之一、十萬分之一、百萬分之一和微電子天平)
標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)
標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)
標(biāo)準(zhǔn)氣體流量校正儀(如大流量用的羅茨流量計(jì)、孔板流量計(jì);中流量用的鐘罩式流量計(jì),小流量用的皂膜流量計(jì))
環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品**
標(biāo)準(zhǔn)玻璃量器
(6) 實(shí)驗(yàn)室常用的輔助設(shè)備:
冰箱
干燥箱
恒溫箱
馬弗爐
空壓機(jī)
土壤、固廢樣品加工設(shè)備
土壤、固廢樣品消解設(shè)備
環(huán)境樣品分離與富集設(shè)備
注:*為重點(diǎn)發(fā)展的儀器
**為重點(diǎn)研究的儀器
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