一、2020年行業(yè)評(píng)述

1.主要政策標(biāo)準(zhǔn)

2月，生態(tài)環(huán)境部審議并通過《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測條例（草案）》，提出通過制定條例，推動(dòng)監(jiān)測工作依法開展、監(jiān)測管理依法行政、監(jiān)測數(shù)據(jù)合法有效，進(jìn)一步明確和規(guī)范主管部門、監(jiān)測機(jī)構(gòu)、監(jiān)測人員、排污單位等相關(guān)主體的責(zé)任和義務(wù)。

5月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)規(guī)范》（HJ 1130-2020）《固定污染源廢氣 二氧化硫的測定 便攜式紫外吸收法》（HJ 1131-2020）《固定污染源廢氣 氮氧化物的測定 便攜式紫外吸收法》（HJ 1132-2020）和《環(huán)境空氣和廢氣 顆粒物中砷、硒、鉍、銻的測定 原子熒光法》（HJ 1133-2020）四項(xiàng)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測類標(biāo)準(zhǔn)。

四項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)均為首次發(fā)布，主要涉及環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報(bào)與環(huán)境空氣、固定污染源廢氣監(jiān)測領(lǐng)域，配套相關(guān)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與污染物排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，支撐打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)。

2.行業(yè)發(fā)展

（1）大氣環(huán)境監(jiān)測方面

隨著近年來超低排放的發(fā)展，企業(yè)減排、管控的落實(shí)，環(huán)境空氣質(zhì)量得到了顯著提升。細(xì)顆粒物的污染有了較大程度的下降，臭氧(O3)污染開始凸顯；而從目前已知的顆粒物形成機(jī)理可以看出，O3對(duì)于二次顆粒物的生成有著很大的推進(jìn)作用。因此，強(qiáng)化多污染物協(xié)同控制，加強(qiáng)細(xì)顆粒物和O3的協(xié)同控制，成為2020年比較重要的市場動(dòng)向。

在明確的政策支持下，作為O3前體物的VOCs組分的監(jiān)測需求，如工業(yè)園區(qū)、產(chǎn)業(yè)集群的VOCs組分走航、固定站監(jiān)測，及O3超標(biāo)城市、一般地市的光化學(xué)組分監(jiān)測等，在今年的環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域得到了爆炸性地增長。

另一方面，移動(dòng)源的管控，如尾氣遙感監(jiān)測、黑煙抓拍及重型柴油機(jī)車、船舶、非道路移動(dòng)機(jī)械等尾氣排放監(jiān)測及管理平臺(tái)建設(shè)，也是今年各級(jí)政府、環(huán)保機(jī)構(gòu)關(guān)注和投入的重點(diǎn)。

針對(duì)環(huán)境空氣污染物濃度降低，空氣質(zhì)量提升到達(dá)瓶頸等情況，市場對(duì)于污染物濃度、組分監(jiān)測的精確度要求都有所提高，環(huán)境監(jiān)測總站、地方環(huán)保機(jī)構(gòu)也陸續(xù)根據(jù)市場需求補(bǔ)全設(shè)備檢測規(guī)范，加快檢測實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，如《環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法》（HJ653-2013）修訂，VOCs組分分析儀、重金屬分析儀的檢測規(guī)范，長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)揮發(fā)性有機(jī)物走航監(jiān)測技術(shù)規(guī)范等。

（2）環(huán)境監(jiān)測儀器存在的問題

在大氣監(jiān)測儀器方面，還存在需要攻克的難題：1）網(wǎng)格化監(jiān)測溯源應(yīng)用與質(zhì)控；2）天地一體監(jiān)測體系多源融合難度大；3）大氣污染物自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)和方法標(biāo)準(zhǔn)需要健全。

3.關(guān)鍵技術(shù)

（1）大氣環(huán)境監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)

1)顆粒物傳輸通量激光雷達(dá)：利用相干探測技術(shù)，多普勒原理和后向米散射原理同時(shí)獲取風(fēng)和顆粒物在大氣中的垂直空間不同高度的分布，實(shí)時(shí)捕捉顆粒物的傳輸方向和傳輸量，追溯顆粒物傳輸來源，判定對(duì)區(qū)域顆粒物污染的影響。

2)氨氣分析方法：氨氣是大氣中唯一的高濃度堿性氣體，逃逸到大氣中的氨與硝酸或硫酸等酸性氣體發(fā)生反應(yīng)，形成硫酸鹽、硝酸鹽等二次顆粒物，是大氣環(huán)境中氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)變成固態(tài)污染物的重要推手。

研究表明，“非農(nóng)業(yè)”的氨排放占比已達(dá)66%，華北地區(qū)尤為嚴(yán)重。因此環(huán)境空氣中氨氣的監(jiān)測需求也日益凸顯。環(huán)境空氣中的氨氣濃度低、易溶于水、易吸附，監(jiān)測技術(shù)和準(zhǔn)確性上有一定難度。目前常用的監(jiān)測方法有化學(xué)發(fā)光法，采用轉(zhuǎn)化爐的形式進(jìn)行間接測量；或采用光腔衰蕩光譜法直接測量；或采用量子級(jí)聯(lián)激光光譜法的開放光程測量設(shè)備進(jìn)行原位式測量。

3)遙感監(jiān)測技術(shù)：按照“遙感監(jiān)測為主、地面校驗(yàn)為輔”的原則，結(jié)合模型算法，提高遙感監(jiān)測精度。利用高空間分辨率、高時(shí)間分辨率的衛(wèi)星監(jiān)測，甄別污染高值區(qū)、指導(dǎo)地面走航監(jiān)測；觀測污染傳輸及區(qū)域面源的監(jiān)測等；通過甲醛/NO2、乙二醛/NO2指標(biāo)對(duì)O3控制區(qū)進(jìn)行判斷，輔助治理決策。

4)空氣質(zhì)量模型分析的定制化研究：空氣質(zhì)量模型分析的準(zhǔn)確性受數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)量的影響很大，在推動(dòng)數(shù)據(jù)共享、監(jiān)測手段多樣化的前提下，現(xiàn)階段的空氣質(zhì)量模型分析更趨向于根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，合理的規(guī)劃能夠獲取的各類監(jiān)測數(shù)據(jù)，如地面監(jiān)測數(shù)據(jù)、地基雷達(dá)觀測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)等，用于二次驅(qū)動(dòng)模型，修正、佐證空氣質(zhì)量模型分析的結(jié)果，提高預(yù)測、評(píng)估精度。

5)環(huán)境監(jiān)測設(shè)備智能化、遠(yuǎn)程化維護(hù)：疫情防控對(duì)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行維護(hù)影響很大，迫使設(shè)備生產(chǎn)商開展監(jiān)測設(shè)備智能化、遠(yuǎn)程化維護(hù)的研究。結(jié)合5G技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程質(zhì)控、遠(yuǎn)程維護(hù)等功能，同時(shí)又兼顧數(shù)據(jù)信息安全。部分國外儀器廠商已經(jīng)開始在其下一代產(chǎn)品中部署相關(guān)功能。

二、2021年發(fā)展展望

2021年，將是生態(tài)環(huán)境監(jiān)測“十四五”的開局之年，在生態(tài)環(huán)境總思路“提氣、降碳、強(qiáng)生態(tài)，增水、固土、防風(fēng)險(xiǎn)”指引下，推動(dòng)污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)在關(guān)鍵領(lǐng)域、關(guān)鍵指標(biāo)上實(shí)現(xiàn)新突破。

在大氣環(huán)境方面，“十四五”期間，國控點(diǎn)位數(shù)量從1436個(gè)增加至2000個(gè)左右，將改進(jìn)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)與排名規(guī)則，排名范圍擴(kuò)大到全部地級(jí)及以上城市。研究開展主要污染物濃度三年滑動(dòng)平均值評(píng)價(jià)，降低氣象條件波動(dòng)對(duì)評(píng)價(jià)排名結(jié)果的影響。

O3與PM2.5協(xié)同控制迫在眉睫，區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控與重污染天氣應(yīng)對(duì)成為常態(tài)。深入推進(jìn)揮發(fā)性有機(jī)物減排的需求，需要構(gòu)建更加完整、全域覆蓋、全要素覆蓋的大氣立體監(jiān)測體系。O3與PM2.5協(xié)同控制需要在現(xiàn)有城市、區(qū)域監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)（包含常規(guī)空氣站和組分網(wǎng)站，以及省/市/區(qū)/縣級(jí)監(jiān)測站）的基礎(chǔ)上，依靠更精準(zhǔn)、痕量級(jí)、快速響應(yīng)的在線監(jiān)測儀表和區(qū)域立體監(jiān)測設(shè)備，掌握前驅(qū)物生成條件、衍生過程、區(qū)域傳輸關(guān)系、健康安全影響等，為實(shí)現(xiàn)O3與PM2.5協(xié)同管控提供科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。

在大氣污染重點(diǎn)城市、污染傳輸通道，大區(qū)域大尺度范圍內(nèi)監(jiān)測PM2.5、NOx、O3、VOCs、重金屬、離子元素等監(jiān)測因子將根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H情況被積極采納。對(duì)于高速道路、港口、機(jī)場等交通樞紐移動(dòng)排放源，開展必要的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測，建立道路交通監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。固定源、移動(dòng)源、面源全部涵蓋，污染源企業(yè)、城市、區(qū)域全域覆蓋，地面、近地面立體遙感，為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治污提供有效污染物分布、通道傳輸?shù)葦?shù)據(jù)，助力實(shí)現(xiàn)有效溯源，精準(zhǔn)治污。

現(xiàn)有的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)以常規(guī)六參數(shù)為基礎(chǔ)，重點(diǎn)區(qū)域也陸續(xù)建立了組分監(jiān)測站點(diǎn)，但總體數(shù)量不足，監(jiān)測污染物的種類較少，部分設(shè)備時(shí)效性不強(qiáng)，并不能滿足光化學(xué)污染反應(yīng)機(jī)理等研究的需求。因此，擴(kuò)展監(jiān)測污染物的種類，如增加溫室氣體、元素分析、中間物監(jiān)測等，發(fā)展時(shí)間分辨率高的監(jiān)測設(shè)備，研究各類污染物在污染過程中的生成、轉(zhuǎn)化、傳輸，研究復(fù)合型污染的形成機(jī)理，將是一個(gè)主要任務(wù)。

另一方面，國家空氣監(jiān)測城市站的設(shè)備更換周期為5-8年，《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測規(guī)劃綱要（2020-2035年）》中對(duì)于下一階段的建設(shè)任務(wù)要求中也提及了監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)往鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村發(fā)展，并加強(qiáng)交通路邊站的建設(shè)，常規(guī)參數(shù)的監(jiān)測設(shè)備前景廣闊。隨著環(huán)境空氣質(zhì)量的持續(xù)向好，對(duì)監(jiān)測設(shè)備的量程、檢出限、精密度的要求會(huì)更高。因此，改進(jìn)常規(guī)參數(shù)監(jiān)測設(shè)備性能指標(biāo)，甚至采用新技術(shù)新方法實(shí)現(xiàn)突破，將會(huì)是監(jiān)測設(shè)備生產(chǎn)商競爭的主要方向。

我國碳達(dá)峰、碳中和等一系列中長期目標(biāo)和愿景已經(jīng)明確，為應(yīng)對(duì)氣候變化、走綠色低碳發(fā)展的道路明確了目標(biāo)、指明了方向，注入了強(qiáng)大動(dòng)力，為整個(gè)環(huán)境監(jiān)測帶來新的技術(shù)突破、市場需求。結(jié)合連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測和遙感監(jiān)測手段，依托現(xiàn)有大氣監(jiān)測城市站點(diǎn)或區(qū)域站點(diǎn)，逐步增加CO2等溫室氣體指標(biāo)，探索開展城市和區(qū)域溫室氣體濃度監(jiān)測，并納入到常規(guī)監(jiān)測系統(tǒng)中。

衛(wèi)星遙感監(jiān)測作為大尺度的監(jiān)測手段，在污染傳輸監(jiān)測、整體環(huán)境評(píng)估等方面優(yōu)勢明顯?，F(xiàn)階段，衛(wèi)星遙感對(duì)于近地面的監(jiān)測并不理想，對(duì)于氣溶膠的監(jiān)測易受氣溶膠形狀、組分的影響而產(chǎn)生偏差。因此，發(fā)展“地空協(xié)同監(jiān)測，以地基監(jiān)測數(shù)據(jù)對(duì)遙測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)修正，以遙測結(jié)果指導(dǎo)地面監(jiān)測，污染物溯源、治理，以遙測數(shù)據(jù)對(duì)區(qū)域環(huán)境空氣的模型分析、預(yù)測預(yù)警等進(jìn)行二次修正”的綜合應(yīng)用，可作為環(huán)境監(jiān)測和管理類綜合項(xiàng)目的主要思路。

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