为了新鲜空气而努力

“未来，我国移动污染源排放监管将更加快速、准确、全面。”中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所（以下简称安徽光机所）研究员桂华侨在接受《中国科学报》记者采访时的话语掷地有声。

近日，由中国科学院合肥物质科学研究院牵头，联合中国科学技术大学、暨南大学、中国汽车技术研究中心等11家产学研单位申报的“移动污染源排放快速在线监测技术研发及应用示范”项目获得2016年国家重点研发计划“大气污染成因与控制技术研究”2500万元经费支持。

桂华侨将领导一支由20多位科研人员组成的研发团队参与该项目的研究工作，团队成员、副研究员王焕钦表示，让自己和后代吸上一口新鲜的空气，是每一团队成员的共同愿望。

监管不容忽视

2014年，我国北京、上海等重点城市相继发布PM2.5源解析结果。桂华侨指出，在北京和深圳本地排放源中，机动车是污染空气质量的首要污染源，分别占31.1%和41%。同时，非道路移动机械生产类型多、应用范围广、保有量大、排放浓度高，其所排放的污染物权重日益加大，减排地位日益凸显。

机动车排放的尾气会严重影响人类健康，其中的一氧化碳与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快250倍。所以，即使有微量一氧化碳的吸入，也可能给人造成可怕的缺氧性伤害，轻者眩晕、头疼，重者脑细胞受到永久性损伤。

此外，机动车尾气中的超细颗粒物则可能直接进入人体肺部甚至血液，引发呼吸道疾病，降低人体免疫功能。机动车尾气中的氮氧化物等则可能在光化学作用下，形成二次颗粒物，降低大气能见度，影响区域大气环境。

为此，国务院、环保部等相关机构于近年先后发布了《大气污染防治行动计划》《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第五阶段）》等政策标准，均特别强调强化移动污染源防治。

王焕钦告诉记者：“加强对我国日益增长的机动车、船舶、飞机等移动污染源的监管，对我国大气污染区域联防联控意义重大。”

存在技术空白

多年的研究让桂华侨也发现，一方面是越来越严峻的环境形势，但另一方面则是我国在移动污染源快速监测方面仍然处于技术空白期。

这些年来，虽然我国环境监测技术研发水平得到了长足的发展，但是在移动污染源排放（超细颗粒物和挥发性有机物等）监测与机动车超标排放快速识别技术方面与欧美等发达国家仍有较大差距，支撑移动污染源排放快速、高精度监测的先进分析仪器设备还依赖进口，限制了我国大气移动源监管技术水平。

桂华侨表示，加快研发具有自主知识产权的移动污染源快速检测设备，建立机动车超标排放综合信息分析与管理平台，并编制相应的技术和企业标准，能为我国机动车超标排放监管提供重要技术支撑，将对我国加强移动污染源治理工作会带来深远影响。

在“移动污染源排放快速在线监测技术研发及应用示范”项目中，桂华侨带领团队主要从事移动污染源排放的纳米级超细颗粒物数浓度和粒径谱的快速在线监测关键技术和系统研发。

他指出，在系统研发过程中，团队对粒径低至23纳米超细颗粒物的高灵敏度快速检测是关键。然而当被测颗粒物的粒径低于100纳米时，常规的光学检测方法已经不能满足检测需求，而电迁移等检测方法存在荷电效率低、静电损耗高、分级难度大等问题。

“我们需要突破声喷口混合荷电、小型平板电迁移差分快速分级以及高灵敏微电流检测技术，并进行系统集成和示范应用，最终实现移动污染源排放的纳米级超细颗粒物的高灵敏快速测量。”

团队协作攻坚

在承担项目的11家产学研团队中，中国科学院合肥物质科学研究院是中国科学院在安徽设立的一个综合性科研基地和人才培养基地，在空气质量和污染源环境光学监测、大气细颗粒物在线监测、大气环境综合立体监测等方面具有较好的研究基础，曾获国家科技进步奖二等奖3项、省部级一等奖4项等奖励。中国工程院院士刘文清院士领导的研究团队研发的城市空气质量及污染源自动监测系统、大气细颗粒物在线监测系统等设备全部实现了产业化，批量应用于我国城市空气质量自动监测网、中国气象局气象观测网、高速公路气象条件监测网。

其中，研究团队承担的“大气细颗粒物在线监测关键技术及产业化”项目获得了2015年度国家科技进步奖二等奖。

团队成员余同柱博士告诉《中国科学报》记者：“未来几年，他们会继续依靠团队成员的共同努力，攻破研发过程中的技术瓶颈，打破国外的技术垄断，提高移动污染源在线监测仪器自主研发水平。”

对王焕钦而言，能够参与项目的研究除了荣幸外，更多的感受是一种责任和义务，“在我看来它不仅仅是一个科研项目，并且已经和我自己、孩子和家人的生活息息相关，因此我也将倾尽全力做好相关的研究工作”。

据悉，在“十三五”期间，项目团队将建立2到3个移动污染源排放在线监测技术设备产业化基地，预计实现销售额6000万元以上。另外，该项目还将为2022北京冬奥会会场等典型区域，提供移动源排放在线监测技术的示范应用。（记者 沈春蕾）