紅外光譜技術(shù)助力我***打造VOCs監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)前，環(huán)境大氣污染物逐漸呈現(xiàn)種類(lèi)多、差異大、排放復(fù)雜等特點(diǎn)，這些污染物排放特征為環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)、源解析等帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。魯愛(ài)昕也指出，泉惠石化園區(qū)VOCs監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是***內(nèi)基于FTIR技術(shù)建成的***個(gè)立體化、網(wǎng)絡(luò)化、全覆蓋式VOCs監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

　　當(dāng)前，環(huán)境大氣污染物逐漸呈現(xiàn)種類(lèi)多、差異大、排放復(fù)雜等特點(diǎn)，這些污染物排放特征為環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)、源解析等帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。“亟需能夠進(jìn)行多組分同時(shí)測(cè)量，檢測(cè)靈敏度***，可以進(jìn)行點(diǎn)源、面源、區(qū)域等多種方式的全自動(dòng)在線測(cè)量裝置。”中科院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)安光所)環(huán)境光學(xué)中心研究員***閩光表示。

　　十多年來(lái)，在劉文清院士和劉建***研究員的帶領(lǐng)下，安光所環(huán)境光學(xué)中心率先將先進(jìn)光譜技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)。針對(duì)環(huán)境大氣立體化監(jiān)測(cè)需求，傅里葉變換紅外光譜(FTIR)技術(shù)可以組建包括固定污染源排放監(jiān)測(cè)、無(wú)組織排放監(jiān)測(cè)和排放通量監(jiān)測(cè)的立體化監(jiān)測(cè)體系。***閩光團(tuán)隊(duì)將FTIR技術(shù)成功應(yīng)用于泉州石化園區(qū)，打造了***產(chǎn)FTIR設(shè)備的品牌效應(yīng)。

　　FTIR技術(shù)的發(fā)展

　　FTIR技術(shù)是20世紀(jì)80年代興起的一門(mén)光譜學(xué)技術(shù)。自從20世紀(jì)70年代在紅外光譜中引進(jìn)傅里葉變換(FT)以來(lái)，大幅度地提***了紅外光譜(IR)的靈敏度、波數(shù)精度、分辨能力和應(yīng)用范圍。

　　***閩光說(shuō)：“FTIR具備可測(cè)量譜帶寬、光譜分辨率***、信噪比***、掃描速度快等特點(diǎn)，因此該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多組分氣體實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，在諸多方面得到廣泛的應(yīng)用和推廣。”

　　本世紀(jì)初，安光所在***內(nèi)率先開(kāi)展了基于FTIR技術(shù)的氣體定量反演方法與監(jiān)測(cè)技術(shù)研究，研發(fā)了具有***立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的雙臂掃擺式核心干涉儀模塊，相繼開(kāi)發(fā)了可用于環(huán)境大氣在線監(jiān)測(cè)的多用途、多形式、多平臺(tái)的FTIR監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

　　FTIR技術(shù)作為一種新興的光譜檢測(cè)技術(shù)，具備對(duì)多組分氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)、在線、連續(xù)和無(wú)人值守的監(jiān)測(cè)能力。

　　***閩光指出，根據(jù)不同監(jiān)測(cè)需求，F(xiàn)TIR技術(shù)可以滿足化工園區(qū)固定污染源VOCs(揮發(fā)性有機(jī)物)氣體監(jiān)測(cè)、化工園區(qū)/廠界/區(qū)界等無(wú)組織排放監(jiān)測(cè)，以及化工園區(qū)排放通量遙測(cè)等不同層面的監(jiān)測(cè)需求，通過(guò)上述三個(gè)層面的連續(xù)監(jiān)測(cè)，可以構(gòu)建整個(gè)化工園區(qū)立體化、全方位的日常和預(yù)警監(jiān)測(cè)體系。

　　在北京奧運(yùn)會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)、南京青奧會(huì)、北京APEC會(huì)議、杭州G20峰會(huì)等******重大活動(dòng)中，安光所利用自主研發(fā)的FTIR設(shè)備在重點(diǎn)化工園區(qū)多次承擔(dān)了立體化、全方位的大氣監(jiān)測(cè)保障任務(wù)，F(xiàn)TIR技術(shù)在化工園區(qū)VOCs氣體監(jiān)測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　無(wú)故障運(yùn)行兩年半

　　2014年初，安徽藍(lán)盾光電子股份有限公司福建分公司總經(jīng)理劉瓊通過(guò)與福建省監(jiān)測(cè)中心站溝通，確定在泉惠石化園區(qū)建設(shè)VOCs復(fù)合污染物立體化、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

　　隨后安徽藍(lán)盾光電子股份有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)藍(lán)盾)與安光所環(huán)境光學(xué)中心***閩光研究團(tuán)隊(duì)合作，成立泉惠VOCs監(jiān)測(cè)項(xiàng)目聯(lián)合工作組，由安光所李相賢博士和藍(lán)盾環(huán)境事業(yè)部技術(shù)部部長(zhǎng)呂長(zhǎng)彬具體負(fù)責(zé)。

　　聯(lián)合工作組成立后，李相賢、呂長(zhǎng)彬和藍(lán)盾技術(shù)部韓小斌工程師多次到泉惠石化園區(qū)進(jìn)行實(shí)地勘察。李相賢介紹：“我們針對(duì)石化園區(qū)VOCs排放因子種類(lèi)多、排放源呈面源無(wú)規(guī)律分布、VOCs擴(kuò)散區(qū)域廣等特點(diǎn)。

　　結(jié)合監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)地理環(huán)境、氣候條件以及污染物特征等綜合因素，確定采用開(kāi)放光路FTIR技術(shù)對(duì)園區(qū)邊界區(qū)域VOCs進(jìn)行立體化、網(wǎng)絡(luò)化、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)為***佳監(jiān)測(cè)方案。工作組同時(shí)對(duì)整個(gè)石化園區(qū)的VOCs監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)制定了詳細(xì)的項(xiàng)目建設(shè)方案。”

　　項(xiàng)目方案確定后，研究團(tuán)隊(duì)放棄***溫假的休息時(shí)間，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)臺(tái)風(fēng)頻繁、環(huán)境濕度大等特點(diǎn)，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)了雙站對(duì)射式開(kāi)放光路FTIR監(jiān)測(cè)系統(tǒng);藍(lán)盾工程部王文、王振華、李飛等多位工程師也不畏酷暑，連夜奮戰(zhàn)，在***短時(shí)間內(nèi)完成了現(xiàn)場(chǎng)站房建設(shè)工作。

　　2014年7月，在安光所科研團(tuán)隊(duì)的努力下，兩套開(kāi)放光路FTIR設(shè)備順利抵達(dá)管委會(huì)(五柳)和東湖監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，隨后，安光所童晶晶、李相賢和藍(lán)盾工程部王文、王振華、李飛等多位工程師不畏酷暑，在***短時(shí)間內(nèi)完成了現(xiàn)場(chǎng)儀器安裝調(diào)試、氣體標(biāo)定等工作。

　　在儀器設(shè)備連續(xù)無(wú)故障運(yùn)行一年后的2015年7月，由福建省監(jiān)測(cè)中心站、泉惠石化園區(qū)等專(zhuān)***組成的項(xiàng)目驗(yàn)收組對(duì)一期項(xiàng)目進(jìn)行了項(xiàng)目驗(yàn)收。李相賢說(shuō)：“經(jīng)過(guò)各項(xiàng)性能測(cè)試，完全滿足預(yù)期效果，加上設(shè)備試運(yùn)行期間穩(wěn)定可靠，兩套開(kāi)放光路FTIR設(shè)備以?xún)?yōu)異成績(jī)通過(guò)項(xiàng)目驗(yàn)收。”

　　據(jù)藍(lán)盾環(huán)境事業(yè)部總經(jīng)理魯愛(ài)昕介紹，截至目前，這兩套開(kāi)放光路FTIR設(shè)備已經(jīng)連續(xù)無(wú)故障運(yùn)行兩年半，運(yùn)行期間，未發(fā)生一次儀器故障。

　　全面保障環(huán)境安全

　　在一期兩套開(kāi)放光路FTIR監(jiān)測(cè)設(shè)備***運(yùn)行的基礎(chǔ)上，為了完善工業(yè)園區(qū)的VOCs無(wú)死角監(jiān)測(cè)能力，二期監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中將再增加兩套開(kāi)放光路FTIR設(shè)備，以完成整個(gè)石化園區(qū)立體化、網(wǎng)絡(luò)化、全覆蓋VOCs監(jiān)測(cè)體系建設(shè)。

　　目前二期項(xiàng)目的東湖中學(xué)站點(diǎn)已經(jīng)完成儀器安裝調(diào)試工作，另一站點(diǎn)也正在緊鑼密鼓的建設(shè)當(dāng)中。

　　據(jù)***閩光介紹，二期項(xiàng)目完全建成后，四套開(kāi)放光路FTIR設(shè)備將對(duì)整個(gè)泉惠石化園區(qū)形成全覆蓋態(tài)勢(shì)，在石化園區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民密集生活區(qū)邊界形成一道堅(jiān)強(qiáng)的VOCs監(jiān)測(cè)屏障，必將有力地保障附近居民環(huán)境安全。

　　魯愛(ài)昕也指出，泉惠石化園區(qū)VOCs監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是***內(nèi)基于FTIR技術(shù)建成的***個(gè)立體化、網(wǎng)絡(luò)化、全覆蓋式VOCs監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。該園區(qū)VOCs監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的***運(yùn)行具有很強(qiáng)的示范作用，對(duì)于提******產(chǎn)FTIR設(shè)備影響力具有重要意義。

　　十多年來(lái)，在劉文清院士的指導(dǎo)下，安光所***閩光研究團(tuán)隊(duì)專(zhuān)注于FTIR設(shè)備研發(fā)工作，形成了一支光機(jī)電算***齊全的科研隊(duì)伍。魯愛(ài)昕表示：“今后，我們將與該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步加強(qiáng)合作，共同推動(dòng)***產(chǎn)FTIR設(shè)備的品牌效應(yīng)。”