在創新路上不斷進取

韓占恒　楊露露　關旭　春郜武

基于突發性重金屬污染事故高發、我國環保工作對重金屬預警與應急監測技術裝備的緊迫需求和技術現狀，為促進我國重金屬污染物檢測能力全面提升，推動環境監測技術和環境科學研究等前沿領域的發展，打破國外儀器的壟斷，積極應對突發污染事故，崔厚欣負責的研發團體承擔了2012年重大儀器專項“重點防控重金屬汞、鉻、鉛、鎘、砷便攜/車載/在線監測儀器開發與應用示范”中的“基于差分吸收光譜技術的大氣/煙氣汞在線監測關鍵設備研制與產業化”課題。

重大專項課題組開發了具有自主知識產權的重點防控重金屬汞、鉻、鉛、鎘、砷便攜/車載/在線監測儀器，包括水環境重金屬應急與預警智能化監測關鍵儀器、基于差分吸收光譜技術的大氣/煙氣汞在線檢測關鍵設備、全反射XRF土壤微量重金屬車載式監測儀器，并實現了產業化與應用示范。在課題研究過程中，研究以突破原子態汞高效發生技術、汞蒸氣均相穩態技術、復雜水樣高效消解技術、激光誘導擊穿光譜定量分析技術、低檢出限高精度汞分析技術、雙光束雙氣室的汞監測技術、離子汞標準氣發生技術、小型化X射線激發技術等關鍵技術及難點為基礎，采用模塊化、標準化等創新性設計理念，研制了包括冷原子熒光便攜式痕量汞水質自動監測儀、車載式重金屬水環境智能化監測設備、激光誘導擊穿光譜水中重金屬在線監測儀、基于差分吸收光譜技術的煙氣汞在線監測儀、基于差分吸收光譜技術的大氣汞在線監測儀、全反射XRF土壤微量重金屬車載式監測儀等水、氣、固三相新型重金屬監測儀器/設備，以實現對水、氣、固相中主要重金屬污染物質的現場自動監測，填補國產儀器空白。課題針對水環境重金屬應急與預警、氣態汞在線監測以及固相重金屬監測開展了長期應用示范及工程化、產業化研究，整體上提升和完善系列儀器性能與品質的同時，規范重金屬監測技術，實現重金屬重大裝備的產業化。 已完成項目任務，開發出完全具有自主知識產權產品有：1.煙氣汞在線監測系統，核心技術為多次反射長光程氣室與紫外差分吸收光譜技術，保證了儀器的低檢出限和強抗干擾性，檢出限可達0.05ug/m3，其他指標達到國際同類產品水平。該產品申請專利8項，其中發明4項，發表論文1篇。2.大氣汞在線監測系統，核心技術為雙路富集解吸控制方法及長光程差分吸收光譜技術，系統檢出限為1ng/m3。該產品申請專利8項，其中發明專利4項，發表論文1篇。3.汞標準氣發生器，核心技術為氣、液動態比例稀釋法發生標準氣體。該裝置可稀釋常規標準氣體，也可發生非常規標準氣體，如H2O、NH3、HF、HCl、HgCl2及元素汞標準氣。該產品申請專利4項，其中發明專利3項，發表論文1篇。各項指標均滿足項目任務書要求。煙氣汞在線監測系統也已試用于電廠及垃圾焚燒廠廢氣監測，運行正常，足以滿足目前國家環保監測需求。汞在線監測技術及汞標準氣發生技術均公司專有技術，有效打破了國外技術壟斷。圍繞該課題公司共申請專利20余項，發表論文3篇，并參與起草了固定污染源煙氣汞在線監測系統技術規范。

該項成果的轉化和應用產生了較好的經濟效益與社會效益，產品能夠有效打破該領域國外技術壟斷和價格壟斷，提高國產儀器設備的技術競爭力，降低國外產品價格。以煙氣汞在線監測系統為例，美國熱電單套設備價格為250萬人民幣，且每年運營維護費用為30～50萬人民幣，而公司開發系統價格為100萬人民幣左右，每年運營維護費在10萬元以內，價格相差達60%。基于未來幾年國家對汞在線監測系統需求，以每年100套計，公司每年可產生經濟效益1億元人民幣，增加國家稅收千萬計；圍繞該產品公司將建立整套產品生產線，新增加工作崗位10～20人，可創造更多的就業機會，產生良好的社會效益。 責編/萬海濱

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崔厚欣，博士后，副教授，1980 年10 月出生。1997年考入天津大學測控專業，2004年12 月赴新加坡南洋理工大學進行短期學術交流，于2007年獲得博士學位，之后進入天津大學博士后流動站，做可調諧激光氣體分析方面的研究。出站后加入北京時代集團從事X 射線熒光光譜檢測方面的開發，2010 年加入北京雪迪龍科技股份有限公司。長期以來一直從事光譜分析方面的研發工作，曾負責或參與過國家重大儀器專項、北京市“十百千”重大專項、國家自然科學基金、國家科技攻關計劃、天津市自然科學基金、北京市科技計劃等多項課題。在國內外重要期刊上發表論文16 篇，其中高水平學術期刊一篇，SCI檢索3篇，EI 檢索6篇，提交專利20篇。

核心骨干韓占恒，碩士，工程師，1980年1月4日出生。2007年畢業于天津大學精密儀器與光電子工程學院，曾工作于國家海洋技術中心（天津），從事海水營養鹽分析儀產品開發工作，后就職于北京雪迪龍科技股份有限公司，任研發中心結構室主任，擔任項目經理，先后負責開發產品有：移動式燃機尾氣在線監測系統、標準氣發生器、大氣汞在線監測系統等；負責或參與過國家重大儀器專項、北京市“十百千”重大專項、北京市科技計劃等課題，昌平區英才獎獲得者。在國內重要期刊發表論文4篇，提交專利申請近40項，其中發明專利20項，授權近10項。

研發團體：該項目團隊共計12人，全部為碩士以上學歷，博士學歷3人，涉及專業包括精密儀器儀表、分析化學、機械設計、電氣工程、軟件開發、工業設計等，且均在儀表行業工作3年以上，經驗豐富。項目組有公司工作40余年高級工程師為技術顧問，嚴格把控技術方案的可行性。