為了新鮮空氣而努力

它不僅僅是一個(gè)科研項(xiàng)目，并且已經(jīng)和我自己、孩子和家人的生活息息相關(guān)，因此我也將傾盡全力做好相關(guān)的研究工作。

“未來，我國移動污染源排放監(jiān)管將更加快速、準(zhǔn)確、全面。”中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所(以下簡稱安徽光機(jī)所)研究員桂華僑在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)的話語擲地有聲。

近日，由中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院牽頭，聯(lián)合中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、暨南大學(xué)、中國汽車技術(shù)研究中心等11家產(chǎn)學(xué)研單位申報(bào)的“移動污染源排放快速在線監(jiān)測技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用示范”項(xiàng)目獲得2016年國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“大氣污染成因與控制技術(shù)研究”2500萬元經(jīng)費(fèi)支持。

桂華僑將領(lǐng)導(dǎo)一支由20多位科研人員組成的研發(fā)團(tuán)隊(duì)參與該項(xiàng)目的研究工作，團(tuán)隊(duì)成員、副研究員王煥欽表示，讓自己和后代吸上一口新鮮的空氣，是每一團(tuán)隊(duì)成員的共同愿望。

監(jiān)管不容忽視

2014年，我國北京、上海等重點(diǎn)城市相繼發(fā)布PM2.5源解析結(jié)果。桂華僑指出，在北京和深圳本地排放源中，機(jī)動車是污染空氣質(zhì)量的首要污染源，分別占31.1%和41%。同時(shí)，非道路移動機(jī)械生產(chǎn)類型多、應(yīng)用范圍廣、保有量大、排放濃度高，其所排放的污染物權(quán)重日益加大，減排地位日益凸顯。

機(jī)動車排放的尾氣會嚴(yán)重影響人類健康，其中的一氧化碳與血液中的血紅蛋白結(jié)合的速度比氧氣快250倍。所以，即使有微量一氧化碳的吸入，也可能給人造成可怕的缺氧性傷害，輕者眩暈、頭疼，重者腦細(xì)胞受到永久性損傷。

此外，機(jī)動車尾氣中的超細(xì)顆粒物則可能直接進(jìn)入人體肺部甚至血液，引發(fā)呼吸道疾病，降低人體免疫功能。機(jī)動車尾氣中的氮氧化物等則可能在光化學(xué)作用下，形成二次顆粒物，降低大氣能見度，影響區(qū)域大氣環(huán)境。

為此，國務(wù)院、環(huán)保部等相關(guān)機(jī)構(gòu)于近年先后發(fā)布了《大氣污染防治行動計(jì)劃》《輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國第五階段)》等政策標(biāo)準(zhǔn)，均特別強(qiáng)調(diào)強(qiáng)化移動污染源防治。

王煥欽告訴記者：“加強(qiáng)對我國日益增長的機(jī)動車、船舶、飛機(jī)等移動污染源的監(jiān)管，對我國大氣污染區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控意義重大。”

存在技術(shù)空白

多年的研究讓桂華僑也發(fā)現(xiàn)，一方面是越來越嚴(yán)峻的環(huán)境形勢，但另一方面則是我國在移動污染源快速監(jiān)測方面仍然處于技術(shù)空白期。

這些年來，雖然我國環(huán)境監(jiān)測技術(shù)研發(fā)水平得到了長足的發(fā)展，但是在移動污染源排放(超細(xì)顆粒物和揮發(fā)性有機(jī)物等)監(jiān)測與機(jī)動車超標(biāo)排放快速識別技術(shù)方面與歐美等發(fā)達(dá)國家仍有較大差距，支撐移動污染源排放快速、高精度監(jiān)測的先進(jìn)分析儀器設(shè)備還依賴進(jìn)口，限制了我國大氣移動源監(jiān)管技術(shù)水平。

桂華僑表示，加快研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的移動污染源快速檢測設(shè)備，建立機(jī)動車超標(biāo)排放綜合信息分析與管理平臺，并編制相應(yīng)的技術(shù)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，能為我國機(jī)動車超標(biāo)排放監(jiān)管提供重要技術(shù)支撐，將對我國加強(qiáng)移動污染源治理工作會帶來深遠(yuǎn)影響。

在“移動污染源排放快速在線監(jiān)測技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用示范”項(xiàng)目中，桂華僑帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)主要從事移動污染源排放的納米級超細(xì)顆粒物數(shù)濃度和粒徑譜的快速在線監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)研發(fā)。

他指出，在系統(tǒng)研發(fā)過程中，團(tuán)隊(duì)對粒徑低至23納米超細(xì)顆粒物的高靈敏度快速檢測是關(guān)鍵。然而當(dāng)被測顆粒物的粒徑低于100納米時(shí)，常規(guī)的光學(xué)檢測方法已經(jīng)不能滿足檢測需求，而電遷移等檢測方法存在荷電效率低、靜電損耗高、分級難度大等問題，

“我們需要突破聲噴口混合荷電、小型平板電遷移差分快速分級以及高靈敏微電流檢測技術(shù)，并進(jìn)行系統(tǒng)集成和示范應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)移動污染源排放的納米級超細(xì)顆粒物的高靈敏快速測量。”

團(tuán)隊(duì)協(xié)作攻堅(jiān)

在承擔(dān)項(xiàng)目的11家產(chǎn)學(xué)研團(tuán)隊(duì)中，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院是中國科學(xué)院在安徽設(shè)立的一個(gè)綜合性科研基地和人才培養(yǎng)基地，在空氣質(zhì)量和污染源環(huán)境光學(xué)監(jiān)測、大氣細(xì)顆粒物在線監(jiān)測、大氣環(huán)境綜合立體監(jiān)測等方面具有較好的研究基礎(chǔ)，曾獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)3項(xiàng)、省部級一等獎(jiǎng)4項(xiàng)等獎(jiǎng)勵(lì)。中國工程院院士劉文清院士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的城市空氣質(zhì)量及污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)、大氣細(xì)顆粒物在線監(jiān)測系統(tǒng)等設(shè)備全部實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，批量應(yīng)用于我國城市空氣質(zhì)量自動監(jiān)測網(wǎng)、中國氣象局氣象觀測網(wǎng)、高速公路氣象條件監(jiān)測網(wǎng)。

其中，研究團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的“大氣細(xì)顆粒物在線監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目獲得了2015年度國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

團(tuán)隊(duì)成員余同柱博士告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者：“未來幾年，他們會繼續(xù)依靠團(tuán)隊(duì)成員的共同努力，攻破研發(fā)過程中的技術(shù)瓶頸，打破國外的技術(shù)壟斷，提高移動污染源在線監(jiān)測儀器自主研發(fā)水平。”

對王煥欽而言，能夠參與項(xiàng)目的研究除了榮幸外，更多的感受是一種責(zé)任和義務(wù)，“在我看來它不僅僅是一個(gè)科研項(xiàng)目，并且已經(jīng)和我自己、孩子和家人的生活息息相關(guān)，因此我也將傾盡全力做好相關(guān)的研究工作”。

據(jù)悉，在“十三五”期間，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將建立2到3個(gè)移動污染源排放在線監(jiān)測技術(shù)設(shè)備產(chǎn)業(yè)化基地，預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)銷售額6000萬元以上。另外，該項(xiàng)目還將為2022北京冬奧會會場等典型區(qū)域，提供移動源排放在線監(jiān)測技術(shù)的示范應(yīng)用。