對我國環境監測儀器應用現狀及發展趨勢的認識

摘 要 本文論述了我國環境監測儀器應用的現狀及未來發展趨勢，為我國環境監測儀器應用走上持續、穩定及健康的發展道路提供了一定的見解。

關鍵詞 環境監測儀器應用 現狀 發展趨勢

一、引言

21世紀，在人們的生活中環境污染問題越來越嚴重，生態環境遭到破壞，甚至影響了經濟的正常發展。人們開始意識到環境保護工作的重要性，同時在我國環境監測分析儀器也得到了廣泛關注。隨著世界各地對環境問題關注度的提高，我國相關部門在環境監測方面也給予了高度重視。近年來，我國涌現出一大批生產環境監測儀器的企業，主要以提高國際競爭力的綜合性開發為主的大型企業和非常專業化的中小型企業。這些企業的發展壯大，從根本上扭轉了我國環境監測領域以往主要依靠進口儀器的局面。

二、對我國環境監測儀器應用現狀的分析與認識

（一）專用環境監測儀器與設備的現狀

1.大氣環境監測的現狀。大氣環境監測分為兩類：一是大氣環境質量監測；二是大氣污染物的監測。大氣環境質量監測儀器制造的取樣器和各種氣體取樣器性能可靠性已經完全滿足國內環境監測的需要，而自動和連續自動監測系統監測儀器的大氣污染物主要依賴進口。環境空氣質量自動監測系統是一套以自動監測儀器為核心的自動測量和控制系統。干燥法和濕法監測是常用的兩種方法。日本以濕法為主，原則是庫侖法和電導法。但由于濕法需大量試劑，必須在調整試劑操作期間處理廢液，因此有更多的麻煩，而且故障率高，需要投入大量的維護成本，處于被淘汰的邊緣。歐洲和美國以干法為主。

2.水環境監測的現狀。水環境監測儀器主要是用于水環境質量的監測，即監視水環境中的各種物理指標和綜合指標，它一般采用質量監測工具，諸如稱重儀器、電化學分析儀器與光學儀器等。國產的水環境監測儀器基本上可以滿足環境質量監測的需要。與此同時，國產的水環境監測儀器的價格也比國外產品便宜。

（二）我國環境監測儀器發展中存在的問題

我國環境監測儀器發展中存在的問題主要有兩個：一是先進儀器產能薄弱；二是儀器差異化較大。

三、依靠技術進步，促進我國環境監測儀器應用的可持續發展

根據用途不同，環境監測儀器可分為實驗室通用分析儀器、專用環境監測儀器與裝備、自動在線監測系統、應急監測儀器裝備四大類?，F分述如下：

（一）實驗室通用分析儀器

原子吸收光譜法具有靈敏度高、干擾少、分析快速的特點，已成為金屬元素分析的最有力工具之一，而且建立了許多標準分析方法。它在我國環境監測領域應用得最多，國產儀器性能整體與國外差別不大，但石墨爐原子吸收儀性能還不夠理想。

（二）專用環境監測儀器與裝備

1.大氣監測儀器。大氣環境監測分為大氣質量監測和污染物監測。大氣質量監測儀器中，國產大、中、小流量TSP、PM10采樣器及各種氣體采樣器，性能可靠性已經完全滿足國內環境監測工作的需要。大氣自動監測系統的污染物自動連續監測儀器基本依靠進口。大氣污染物的監測中，對煙道、煙塵氣中的二氧化硫、氮氧化物的監測儀器基本能夠滿足國內要求，而且某些性能甚至達到國際領先水平。對氣體污染源的連續在線監測，目前已有企業研制出樣品，但其準確性、適用性、可靠性尚待進一步驗證。

2.水監測儀器。常用的COD測定儀在測定方法上有滴定法、庫侖法、分光光度法等。這些方法均有各自的特點，可以滿足不同的需求。

3.物理污染監測儀器。物理污染主要指噪聲、振動、電磁輻射、放射性污染等。噪聲和振動監測儀器，國內產品已經可以滿足市場需求。

（三）自動在線監測系統

1.空氣和廢氣自動監測系統。近年來，國內部分城市引進了瑞典OPSIS公司、美國TE公司、法國ESA公司的基于差分光譜法原理的設備來代替二氧化硫、二氧化氮、臭氧等參數的測量。一臺設備除了能分時測量以上3個參數外，還能測量THC、CH4、n-MHC、BTX等有機污染參數。利用差分技術，可以消除大氣湍流對信號的影響，消除不同污染物之間的干擾和濕度、氣溶膠等的干擾，而且操作方便，能滿足實時連續監測的需求。我國已實現了PM10、SO2、NO2等項目的自動監測。

2.水質自動監測系統。歐洲、美國、日本、澳大利亞等均有專業廠商生產水質自動監測儀器。比較成熟的儀器包括水溫、pH酸堿度、溶解氧、電導率、濁度、氧化還原電位、流速和水位、COD、高錳酸鉀指數、TOC、氨氮、總磷、總氮等。目前測定BOD的生物膜法已實現快速化，也可開展自動在線監測。大腸菌群的自動監測方法有生物發光、化學發光法，它與實驗室培養法完全不同。

3.噪聲自動監測儀器。目前，我國環境監測部門的噪聲監測儀器大部分都采用具有單片機處理功能的積分統計聲級計，它屬于一種便攜式儀器。這些聲級計靈敏度隨氣壓、溫濕度而變化，從而影響測量精度，需要經常校準。

（四）應急監測儀器裝備

1.國外環境應急監測。發達國家生產的應急監測儀器體積小、重量輕、分析速度快、操作簡便、種類繁多。有些儀器的性能指標接近或達到實驗室儀器的水平，而能源和溶劑的消耗卻大大減少。國外環境常規污染物，如CO、NO、COD等的便攜式儀器早已成熟。便攜式氣相色譜（GC）作為現場分析儀器也已使用多年。最近又出現了聲表面波檢測器（SAW），又稱“電子鼻”，它與快速色譜技術聯用，可以快速采集和分析氣體樣品，其樣品前處理設施也逐漸趨于小型化，并用于野外分析。

2.我國應急監測技術。國內主要使用實驗室儀器和進口檢測管進行應急監測，常規污染物的便攜式儀器種類不足。進口檢測管雖然可以快速測定環境污染物，并且造價不高、操作安全，但是所能測定的污染物種類有限。進口檢測管通常僅限于一些常規分析項目，如SO2、NH3、CO、NO、NO2等，重點在定性，而且它的定量精度通常不太理想。

（五）環境監測儀器行業發展趨勢的實現

1.政府和企業要重視和加大研發環境監測需要的儀器的力度。環境監測技術亟待提高，將它列為國家科研的重點，有利于國家給予有力的政策支撐，共同推動環境監測儀器開發和生產技術實現突破。而且還要使監測儀器的研究和生產有力結合，采取政策優惠鼓勵企業、學校和研究機構全方位地進行技術合作和交流，促進技術成果的形成。

2.對市場進行干預和調控。提高監測儀器生產技術，加大投資，改變重復生產現象，刺激市場競爭，優化組合生產企業，逐步實現規?；图苫a，擴大高質量和高檔次產品的范疇，以適應現實發展需要。

3.全面推廣高技術的應用。要想提高環境監測技術，提升儀器行業技能和市場競爭力，就必須利用高技術。在現有的技術水平上，引入國外先進技術，借鑒先進的生產經驗，增強我國監測儀器的應用和技術能力，提高儀器價格，給企業足夠的利潤空間刺激企業的再生產能力，使之具有合資生產能力，進而實現國產化。

4.加強管理，建立健全市場運營機制。進一步加強對環境監測儀器行業的監督和管理，完善環境監測系統運營機制，規范企業資質的認證，將市場混亂造成的影響降到最低?？茖W地規劃環境監測儀器行業的發展和決策，明確方向，凝聚大量的高技術水平和高權威性的組織，對環境監測儀器的研發進行技術指導和質量監測。

四、結語

聯系我國環保工作的開展實際，普遍認為操作方便，穩定性和智能性強，價廉且維修成本低，可以在惡劣環境中使用，并具有較強抗干擾力的高精度的儀器設備能夠適應我國國情。因此，未來我國環境監測儀器行業的主要發展趨勢為以人工采樣、實驗分析展開工作，以自動化和網絡智能化為主進行監測的發展方向；逐步向技術型轉變，監測領域進一步擴大；改變以往單一的地面監測，與遙感環境監測緊密結合發展；監測儀器和設備將融入物理、化學、電子、光學和生物學等技術，趨于高質量、多功能、集成化、自動化和系統化的發展方向。

（作者單位為包頭鋁業有限公司）

[作者簡介：李艷偉（1977—），男，工程師，主要從事鋁及鋁合金加工裝備的管理及技術研發工作。]

參考文獻

[1] 后小龍，等.環境監測儀器發展現狀與趨勢分析[J].節能環保，2016（11）：232.

[2] 汪志國，等.環境監測儀器發展現狀與趨勢分析[J].現代科學儀器.2007（04）：32-35.

[3] 楚臻君.我國環境監測儀器行業的現狀及趨勢分析[J].河南農業，2012（10）：28.