WHATMAN 7592-104PM2.5檢測膜片
難點一、解決國外儀器在污染濃度過高及濃度變化快時數(shù)值不穩(wěn)的問題
近期空氣污染較為嚴重，PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)頻頻爆表，北方城市空氣污染更為嚴重，其中的燃煤型污染尤其會導致的PM2.5濃度增高、偏大，如元旦過后華北區(qū)域部分城市濃度監(jiān)測值達到750微克/立方米左右，部分時間濃度峰值上升至1000微克/立方米，國外監(jiān)測設(shè)備在此情況下出現(xiàn)超量程、流量報警、負壓超高報警等問題，造成該時間段數(shù)據(jù)異常。另外國外設(shè)備在空氣濃度變化快時也會出現(xiàn)數(shù)值不穩(wěn)定的現(xiàn)象。本開發(fā)項目立足于設(shè)備的穩(wěn)定性，增大流量的可調(diào)節(jié)范圍空間，從材料的選取到結(jié)構(gòu)的設(shè)計、儀器量程與分辨率等要充分考慮到污染濃度高、污染濃度變化快等特定的污染條件。
難點二：中國的環(huán)境及大氣污染隨區(qū)域不同有較大差異，不能照搬國外設(shè)備
我國幅員遼闊，不同地區(qū)溫度、濕度、大氣壓力、顆粒物特征等存在較大差距，PM2.5濃度以及化學組成物特征也存在著極大的差異，尤其是在條件差別較大、污染濃度高、大氣壓力低的時候，國外設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)存在與手工參比方法差別大的現(xiàn)象，在個別環(huán)境條件下儀器不能正常工作，不能滿足不同區(qū)域及特定條件對設(shè)備的要求。
本項目研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)PM2.5監(jiān)測設(shè)備，實現(xiàn)對PM2.5的連續(xù)采樣及其質(zhì)量濃度的實時準確監(jiān)測，滿足在不同區(qū)域、不同條件下設(shè)備適用性要求，技術(shù)水平要超越國外設(shè)備。
2012年1月份中國環(huán)境監(jiān)測總站組織PM2.5儀器測試在北京市、上海市、重慶市、濟南市、廣東省等地的環(huán)境監(jiān)測中心相續(xù)展開，組織開展了PM2.5自動監(jiān)測方法適用性比對測試工作。本次PM2.5開發(fā)項目中國環(huán)境監(jiān)測總站、廣州市、上海市、重慶市、黑龍江省、甘肅省等六地的監(jiān)測中心又將共同承擔自動監(jiān)測儀器的質(zhì)量完善、性能評價研究和應用示范，形成產(chǎn)品的技術(shù)要求及檢測方法、安裝驗收、運行與質(zhì)控、數(shù)據(jù)處理與傳輸?shù)燃夹g(shù)規(guī)范工作，配合設(shè)備研發(fā)企業(yè)做好設(shè)備的適應性測試，確保產(chǎn)品能夠在不同區(qū)域的正常運行，這是我國第一次針對環(huán)境監(jiān)測設(shè)備進行全國性的適應性測試工作，其難度非常大。
難點三：PM2.5質(zhì)控體系、標準體系要盡快出臺
目前，各地安裝情況大部分都以自己的監(jiān)測要求為準，其采樣基準、采購、安裝、調(diào)試、數(shù)據(jù)采集質(zhì)控標準并沒有統(tǒng)一，控制條件并未明文約束。國家需要一套質(zhì)控標準，來保證設(shè)備數(shù)據(jù)準確，本項目以監(jiān)測總站為首的八個監(jiān)測中心共同開展基于PM2.5連續(xù)自動監(jiān)測儀和PM2.5采樣器的應用示范，形成全程序的質(zhì)控規(guī)范體系，編制安裝驗收、運行、數(shù)據(jù)處理與傳輸?shù)燃夹g(shù)規(guī)范，并要在相對緊迫的時間內(nèi)，在全國范圍建立統(tǒng)一的體系標準，這也是項目要面對的難題。
難點四、很多技術(shù)上的難題需要進行攻克
本項目研制的環(huán)境大氣中細粒子PM2.5的監(jiān)測設(shè)備主要包含單通道、雙通道(同時監(jiān)測PM10，PM2.5)及與光散射融合技術(shù)的自動監(jiān)測儀,針對不同溫度、不同污染條件、不同境因素的PM2.5監(jiān)測設(shè)備進行技術(shù)改進。主要包括：
基于β射線檢測技術(shù)的濕度補償系統(tǒng)、流量自動控制系統(tǒng)，尤其是雙通道流量的控制在不同壓力及變化的情況下的恒流設(shè)計是需要進行整體突破的難題。
大氣濕度與空氣中揮發(fā)性與半揮發(fā)性物質(zhì)對測量數(shù)據(jù)的影響，從而重點研究智能加熱系統(tǒng)的適應性。
由于空氣中存在放射性物質(zhì)，在不同地區(qū)強度不一致，這對β射線檢測會造成不同程度的干擾，進而給測量數(shù)據(jù)造成偏差，如何甄別放射性物質(zhì)的干擾對于提高儀器檢測精度與穩(wěn)定性有重大意義。
光散射融合技術(shù)提高了儀器的時間分辨率，更能實時的檢測出空氣中顆粒物的濃度，其中光散射測量到的信號與β射線檢測到數(shù)據(jù)如何進行相互補償修正的數(shù)學模型的設(shè)計與驗證難度較大。
其他需重點突破穩(wěn)定的高精度檢測系統(tǒng)、動態(tài)數(shù)字濾波、光散射矯正模塊、散射光光阱與背景光消除模塊、光散射多道分析模塊、自動換膜模塊等關(guān)鍵技術(shù)。
近期空氣污染較為嚴重，PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)頻頻爆表，北方城市空氣污染更為嚴重，其中的燃煤型污染尤其會導致的PM2.5濃度增高、偏大，如元旦過后華北區(qū)域部分城市濃度監(jiān)測值達到750微克/立方米左右，部分時間濃度峰值上升至1000微克/立方米，國外監(jiān)測設(shè)備在此情況下出現(xiàn)超量程、流量報警、負壓超高報警等問題，造成該時間段數(shù)據(jù)異常。另外國外設(shè)備在空氣濃度變化快時也會出現(xiàn)數(shù)值不穩(wěn)定的現(xiàn)象。本開發(fā)項目立足于設(shè)備的穩(wěn)定性，增大流量的可調(diào)節(jié)范圍空間，從材料的選取到結(jié)構(gòu)的設(shè)計、儀器量程與分辨率等要充分考慮到污染濃度高、污染濃度變化快等特定的污染條件。
難點二：中國的環(huán)境及大氣污染隨區(qū)域不同有較大差異，不能照搬國外設(shè)備
我國幅員遼闊，不同地區(qū)溫度、濕度、大氣壓力、顆粒物特征等存在較大差距，PM2.5濃度以及化學組成物特征也存在著極大的差異，尤其是在條件差別較大、污染濃度高、大氣壓力低的時候，國外設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)存在與手工參比方法差別大的現(xiàn)象，在個別環(huán)境條件下儀器不能正常工作，不能滿足不同區(qū)域及特定條件對設(shè)備的要求。
本項目研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)PM2.5監(jiān)測設(shè)備，實現(xiàn)對PM2.5的連續(xù)采樣及其質(zhì)量濃度的實時準確監(jiān)測，滿足在不同區(qū)域、不同條件下設(shè)備適用性要求，技術(shù)水平要超越國外設(shè)備。
2012年1月份中國環(huán)境監(jiān)測總站組織PM2.5儀器測試在北京市、上海市、重慶市、濟南市、廣東省等地的環(huán)境監(jiān)測中心相續(xù)展開，組織開展了PM2.5自動監(jiān)測方法適用性比對測試工作。本次PM2.5開發(fā)項目中國環(huán)境監(jiān)測總站、廣州市、上海市、重慶市、黑龍江省、甘肅省等六地的監(jiān)測中心又將共同承擔自動監(jiān)測儀器的質(zhì)量完善、性能評價研究和應用示范，形成產(chǎn)品的技術(shù)要求及檢測方法、安裝驗收、運行與質(zhì)控、數(shù)據(jù)處理與傳輸?shù)燃夹g(shù)規(guī)范工作，配合設(shè)備研發(fā)企業(yè)做好設(shè)備的適應性測試，確保產(chǎn)品能夠在不同區(qū)域的正常運行，這是我國第一次針對環(huán)境監(jiān)測設(shè)備進行全國性的適應性測試工作，其難度非常大。
難點三：PM2.5質(zhì)控體系、標準體系要盡快出臺
目前，各地安裝情況大部分都以自己的監(jiān)測要求為準，其采樣基準、采購、安裝、調(diào)試、數(shù)據(jù)采集質(zhì)控標準并沒有統(tǒng)一，控制條件并未明文約束。國家需要一套質(zhì)控標準，來保證設(shè)備數(shù)據(jù)準確，本項目以監(jiān)測總站為首的八個監(jiān)測中心共同開展基于PM2.5連續(xù)自動監(jiān)測儀和PM2.5采樣器的應用示范，形成全程序的質(zhì)控規(guī)范體系，編制安裝驗收、運行、數(shù)據(jù)處理與傳輸?shù)燃夹g(shù)規(guī)范，并要在相對緊迫的時間內(nèi)，在全國范圍建立統(tǒng)一的體系標準，這也是項目要面對的難題。
難點四、很多技術(shù)上的難題需要進行攻克
本項目研制的環(huán)境大氣中細粒子PM2.5的監(jiān)測設(shè)備主要包含單通道、雙通道(同時監(jiān)測PM10，PM2.5)及與光散射融合技術(shù)的自動監(jiān)測儀,針對不同溫度、不同污染條件、不同境因素的PM2.5監(jiān)測設(shè)備進行技術(shù)改進。主要包括：
基于β射線檢測技術(shù)的濕度補償系統(tǒng)、流量自動控制系統(tǒng)，尤其是雙通道流量的控制在不同壓力及變化的情況下的恒流設(shè)計是需要進行整體突破的難題。
大氣濕度與空氣中揮發(fā)性與半揮發(fā)性物質(zhì)對測量數(shù)據(jù)的影響，從而重點研究智能加熱系統(tǒng)的適應性。
由于空氣中存在放射性物質(zhì)，在不同地區(qū)強度不一致，這對β射線檢測會造成不同程度的干擾，進而給測量數(shù)據(jù)造成偏差，如何甄別放射性物質(zhì)的干擾對于提高儀器檢測精度與穩(wěn)定性有重大意義。
光散射融合技術(shù)提高了儀器的時間分辨率，更能實時的檢測出空氣中顆粒物的濃度，其中光散射測量到的信號與β射線檢測到數(shù)據(jù)如何進行相互補償修正的數(shù)學模型的設(shè)計與驗證難度較大。
其他需重點突破穩(wěn)定的高精度檢測系統(tǒng)、動態(tài)數(shù)字濾波、光散射矯正模塊、散射光光阱與背景光消除模塊、光散射多道分析模塊、自動換膜模塊等關(guān)鍵技術(shù)。
WHATMAN 7592-104PM2.5檢測膜片
