| 2020年環(huán)境監(jiān)測行業(yè)發(fā)展評述和2021年發(fā)展展望 |
| 2021-1-22 13:17:00 閱讀次數(shù)：3956 |
| 時值歲末年初，為了及時反映環(huán)保產(chǎn)業(yè)過往一年的發(fā)展動態(tài)，預(yù)測新一年的發(fā)展趨勢，我會組織各分支機構(gòu)編寫了《2020年環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展評述和2021年展望》，供環(huán)保企事業(yè)單位、專家和管理者參考。 一、2020年行業(yè)評述 1.主要政策標(biāo)準(zhǔn) 2月，生態(tài)環(huán)境部審議并通過《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測條例(草案)》，提出通過制定條例，推動監(jiān)測工作依法開展、監(jiān)測管理依法行政、監(jiān)測數(shù)據(jù)合法有效，進一步明確和規(guī)范主管部門、監(jiān)測機構(gòu)、監(jiān)測人員、排污單位等相關(guān)主體的責(zé)任和義務(wù)。 5月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報技術(shù)規(guī)范》(HJ 1130-2020)《固定污染源廢氣 二氧化硫的測定 便攜式紫外吸收法》(HJ 1131-2020)《固定污染源廢氣 氮氧化物的測定 便攜式紫外吸收法》(HJ 1132-2020)和《環(huán)境空氣和廢氣 顆粒物中砷、硒、鉍、銻的測定 原子熒光法》(HJ 1133-2020)四項生態(tài)環(huán)境監(jiān)測類標(biāo)準(zhǔn)。四項標(biāo)準(zhǔn)均為首次發(fā)布，主要涉及環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)值預(yù)報與環(huán)境空氣、固定污染源廢氣監(jiān)測領(lǐng)域，配套相關(guān)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與污染物排放標(biāo)準(zhǔn)實施，支撐打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)。 2.行業(yè)發(fā)展 (1)大氣環(huán)境監(jiān)測方面 隨著近年來超低排放的發(fā)展，企業(yè)減排、管控的落實，環(huán)境空氣質(zhì)量得到了顯著提升。細(xì)顆粒物的污染有了較大程度的下降，臭氧(O3)污染開始凸顯；而從目前已知的顆粒物形成機理可以看出，O3對于二次顆粒物的生成有著很大的推進作用。因此，強化多污染物協(xié)同控制，加強細(xì)顆粒物和O3的協(xié)同控制，成為2020年比較重要的市場動向。在明確的政策支持下，作為O3前體物的VOCs組分的監(jiān)測需求，如工業(yè)園區(qū)、產(chǎn)業(yè)集群的VOCs組分走航、固定站監(jiān)測，及O3超標(biāo)城市、一般地市的光化學(xué)組分監(jiān)測等，在今年的環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域得到了爆炸性地增長。 另一方面，移動源的管控，如尾氣遙感監(jiān)測、黑煙抓拍及重型柴油機車、船舶、非道路移動機械等尾氣排放監(jiān)測及管理平臺建設(shè)，也是今年各級政府、環(huán)保機構(gòu)關(guān)注和投入的重點。 針對環(huán)境空氣污染物濃度降低，空氣質(zhì)量提升到達瓶頸等情況，市場對于污染物濃度、組分監(jiān)測的精確度要求都有所提高，環(huán)境監(jiān)測總站、地方環(huán)保機構(gòu)也陸續(xù)根據(jù)市場需求補全設(shè)備檢測規(guī)范，加快檢測實驗室的建設(shè)，如《環(huán)境空氣顆粒物(PM10和PM2.5)連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法》(HJ653-2013)修訂，VOCs組分分析儀、重金屬分析儀的檢測規(guī)范，長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)揮發(fā)性有機物走航監(jiān)測技術(shù)規(guī)范等。 (2)水環(huán)境監(jiān)測方面 縱觀2020年全年投標(biāo)情況，戶外多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的占比較往年略有提升；伴隨著“十三五”收官，黑臭水體在線監(jiān)測系統(tǒng)占比大幅提升。以往黑臭水體監(jiān)測都是采取人工采樣、實驗室化驗分析的方式進行，但隨著監(jiān)管需求的提升，有向在線化監(jiān)測發(fā)展的趨勢；針對水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)的輔助裝置出現(xiàn)了多種多樣的定制化需求，如廢液處理、離心預(yù)處理、風(fēng)光互補清潔能源等。 1)小型水質(zhì)監(jiān)測站應(yīng)用逐漸豐富 隨著微型部件、高精度定量、低試劑分析方法的研究的不斷成熟，水質(zhì)監(jiān)測分析儀外形體積大幅縮小，試劑消耗量大幅降低。常規(guī)監(jiān)測的氨氮(NH3-N)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、總磷(TP)、總氮(TN)、水質(zhì)重金屬[砷(As)、汞(Hg)、鉻Cr(Ⅵ)、鉛(Pb)和鎘Cd)]以及化學(xué)需氧量(CODCr)等監(jiān)測儀，采用內(nèi)部緊湊的小體積結(jié)構(gòu)、低試劑消耗量、低功耗設(shè)計等，滿足小型水站(占地2m²以內(nèi)戶外柜式)使用要求。 水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)由原來標(biāo)準(zhǔn)機柜式集成方式，發(fā)展成小型站(7m²左右)、微型站/戶外小型站(占地面積小于2m²)、浮船監(jiān)測站等集成方式。系統(tǒng)均配置完備的采樣預(yù)處理單元、質(zhì)控單元、試劑冷藏單元、電控單元，以及相應(yīng)的空調(diào)系統(tǒng)。采用低電壓和低功耗的設(shè)計，依靠太陽能供電方式進行連續(xù)監(jiān)測。 2)新技術(shù)不斷在水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中得到應(yīng)用 目前，常規(guī)水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)一般監(jiān)測五參數(shù)(水溫、pH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度)、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、總氮、總磷、葉綠素、藍綠藻等因子。以質(zhì)譜檢測器(MS)或者氫火焰離子檢測器(FID)為主的水中VOCs在線監(jiān)測儀、以X射線熒光光譜(XRF)、等離子體-質(zhì)譜(ICP-MS)為檢測方法的水質(zhì)重金屬或水質(zhì)溯源監(jiān)測設(shè)備逐漸在市場上嶄露頭角。 (3)環(huán)境監(jiān)測儀器存在的問題 在大氣監(jiān)測儀器方面，還存在需要攻克的難題：1)網(wǎng)格化監(jiān)測溯源應(yīng)用與質(zhì)控；2)天地一體監(jiān)測體系多源融合難度大；3)大氣污染物自動監(jiān)測技術(shù)和方法標(biāo)準(zhǔn)需要健全； 在水質(zhì)監(jiān)測儀器方面，常規(guī)水環(huán)境在線連續(xù)監(jiān)測儀器大多采用化學(xué)+光電檢測技術(shù)，在儀器技術(shù)和應(yīng)用方面還存在待解決問題：1)儀器可靠性偏低，維護工作量大；2)水質(zhì)在線監(jiān)測非實時工作；3)水質(zhì)在線設(shè)備無法實現(xiàn)源頭質(zhì)控；4)水質(zhì)在線監(jiān)測無法實現(xiàn)斷面通量監(jiān)測。 3.關(guān)鍵技術(shù) (1)大氣環(huán)境監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù) 1)顆粒物傳輸通量激光雷達：利用相干探測技術(shù)，多普勒原理和后向米散射原理同時獲取風(fēng)和顆粒物在大氣中的垂直空間不同高度的分布，實時捕捉顆粒物的傳輸方向和傳輸量，追溯顆粒物傳輸來源，判定對區(qū)域顆粒物污染的影響。 2)氨氣分析方法：氨氣是大氣中唯一的高濃度堿性氣體，逃逸到大氣中的氨與硝酸或硫酸等酸性氣體發(fā)生反應(yīng)，形成硫酸鹽、硝酸鹽等二次顆粒物，是大氣環(huán)境中氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)變成固態(tài)污染物的重要推手。研究表明，“非農(nóng)業(yè)”的氨排放占比已達66%，華北地區(qū)尤為嚴(yán)重。因此環(huán)境空氣中氨氣的監(jiān)測需求也日益凸顯。環(huán)境空氣中的氨氣濃度低、易溶于水、易吸附，監(jiān)測技術(shù)和準(zhǔn)確性上有一定難度。目前常用的監(jiān)測方法有化學(xué)發(fā)光法，采用轉(zhuǎn)化爐的形式進行間接測量；或采用光腔衰蕩光譜法直接測量；或采用量子級聯(lián)激光光譜法的開放光程測量設(shè)備進行原位式測量。 3)遙感監(jiān)測技術(shù)：按照“遙感監(jiān)測為主、地面校驗為輔”的原則，結(jié)合模型算法，提高遙感監(jiān)測精度。利用高空間分辨率、高時間分辨率的衛(wèi)星監(jiān)測，甄別污染高值區(qū)、指導(dǎo)地面走航監(jiān)測；觀測污染傳輸及區(qū)域面源的監(jiān)測等；通過甲醛/NO2、乙二醛/NO2指標(biāo)對O3控制區(qū)進行判斷，輔助治理決策。 4)空氣質(zhì)量模型分析的定制化研究：空氣質(zhì)量模型分析的準(zhǔn)確性受數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)量的影響很大，在推動數(shù)據(jù)共享、監(jiān)測手段多樣化的前提下，現(xiàn)階段的空氣質(zhì)量模型分析更趨向于根據(jù)項目實際情況，合理的規(guī)劃能夠獲取的各類監(jiān)測數(shù)據(jù)，如地面監(jiān)測數(shù)據(jù)、地基雷達觀測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)等，用于二次驅(qū)動模型，修正、佐證空氣質(zhì)量模型分析的結(jié)果，提高預(yù)測、評估精度。 5)環(huán)境監(jiān)測設(shè)備智能化、遠程化維護：疫情防控對環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的運行維護影響很大，迫使設(shè)備生產(chǎn)商開展監(jiān)測設(shè)備智能化、遠程化維護的研究。結(jié)合5G技術(shù)，實現(xiàn)遠程診斷、遠程質(zhì)控、遠程維護等功能，同時又兼顧數(shù)據(jù)信息安全。部分國外儀器廠商已經(jīng)開始在其下一代產(chǎn)品中部署相關(guān)功能。 (2)水環(huán)境監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù) 1)微型水質(zhì)自動監(jiān)測站：將全光譜技術(shù)、光學(xué)傳感器技術(shù)、離子選擇性傳感器技術(shù)等集成在小型戶外機箱中，采取太陽能或市電供電，安裝于水體周邊的一種小型、方便搬移的高集成度的水質(zhì)自動監(jiān)測站。適宜于輸水河道、水庫、湖泊、景觀水、管網(wǎng)水的水質(zhì)自動連續(xù)監(jiān)測，以及突發(fā)性污染事故的預(yù)警�？蓪崿F(xiàn)對水溫、pH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度、COD、BOD5、TOC、DOC、硝酸鹽、亞硝酸鹽、H2S、TSS、UV254、NO2-N、BTX、色度、指紋圖和光譜報警、氨氮、葉綠素a、藍綠藻、磷酸鹽、鹽度、氯化物、氟化物等指標(biāo)的實時監(jiān)測。 2)水質(zhì)綜合毒性分析儀：生物法監(jiān)測已經(jīng)成為各種飲用水源地水質(zhì)預(yù)警系統(tǒng)中不可或缺的部分。 4.面臨的挑戰(zhàn)和機遇 2020年，新冠肺炎疫情呈現(xiàn)出持續(xù)蔓延、控制、常態(tài)化的態(tài)勢，給環(huán)境監(jiān)測行業(yè)整體發(fā)展帶來深遠影響，也帶來新的發(fā)展機遇。 (1)面臨的挑戰(zhàn) 1)行業(yè)、企業(yè)復(fù)工時間推遲，影響已經(jīng)推進或開展項目的實施，導(dǎo)致企業(yè)資金周轉(zhuǎn)壓力陡增； 2)受到不同地區(qū)、不同疫情防控要求的限制，儀器行業(yè)人員流動受阻，影響企業(yè)儀器設(shè)備生產(chǎn)、項目實施、運維服務(wù)； 3)環(huán)境監(jiān)測儀器企業(yè)現(xiàn)場操作、設(shè)備維護、現(xiàn)場質(zhì)控等傳統(tǒng)運營方式受到挑戰(zhàn)。 (2)發(fā)展機遇 1)環(huán)境應(yīng)急檢測儀器設(shè)備：與生命安全、醫(yī)療健康、公共衛(wèi)生等相關(guān)的環(huán)境應(yīng)急檢測類設(shè)備儀器，在疫情發(fā)生地域出現(xiàn)新的需求； 2)健康安全類監(jiān)測儀器：生物毒性、菌類等監(jiān)測設(shè)備，在污水處理、醫(yī)療廢水處理等疫區(qū)場景下得到更廣泛應(yīng)用； 3)水環(huán)境、大氣環(huán)境、應(yīng)急監(jiān)測、土壤監(jiān)測和地下水監(jiān)測等領(lǐng)域的監(jiān)測深度、廣度進一步加強； 4)智能化、近場/遠程交互：疫情下，設(shè)備的運營、質(zhì)控、維護傳統(tǒng)方式受到制約。5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)的創(chuàng)新進展，對環(huán)境監(jiān)測儀器設(shè)備的智能化、近場通訊、遠程交互等提出新要求，推動儀器向“自主運行、自主/遠程質(zhì)控、自主/遠程維護”進化； 5)環(huán)境監(jiān)測行業(yè)轉(zhuǎn)型：疫情的出現(xiàn)，給傳統(tǒng)監(jiān)測帶來新的機遇，引導(dǎo)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測從理化指標(biāo)的常規(guī)監(jiān)測，進入生命健康安全的生態(tài)安全監(jiān)測領(lǐng)域；新的監(jiān)測儀器、新的應(yīng)用場景，需要新監(jiān)測儀器、質(zhì)控方式和運維方式。 二、2021年發(fā)展展望 2021年，將是生態(tài)環(huán)境監(jiān)測“十四五”的開局之年，在生態(tài)環(huán)境總思路“提氣、降碳、強生態(tài)，增水、固土、防風(fēng)險”指引下，推動污染防治攻堅戰(zhàn)在關(guān)鍵領(lǐng)域、關(guān)鍵指標(biāo)上實現(xiàn)新突破。 在土壤和地下水方面，“十四五”期間，將構(gòu)建重點區(qū)域質(zhì)量監(jiān)管和“雙源”(地下水型飲用水水源地和重點地下水污染源)監(jiān)控相結(jié)合的全國地下水環(huán)境監(jiān)測體系，以及構(gòu)建土壤和地下水協(xié)同監(jiān)測、管控的土壤環(huán)境風(fēng)險管控體系。以掌握全國土壤環(huán)境狀況變化趨勢為目的的國家土壤環(huán)境監(jiān)測，將網(wǎng)格化覆蓋我國陸域全部土地利用類型和土壤類型，國家土壤監(jiān)測點位數(shù)量將保持在8萬個左右。 在大氣環(huán)境方面，“十四五”期間，國控點位數(shù)量從1436個增加至2000個左右，將改進空氣質(zhì)量評價與排名規(guī)則，排名范圍擴大到全部地級及以上城市。研究開展主要污染物濃度三年滑動平均值評價，降低氣象條件波動對評價排名結(jié)果的影響。 O3與PM2.5協(xié)同控制迫在眉睫，區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控與重污染天氣應(yīng)對成為常態(tài)。深入推進揮發(fā)性有機物減排的需求，需要構(gòu)建更加完整、全域覆蓋、全要素覆蓋的大氣立體監(jiān)測體系。O3與PM2.5協(xié)同控制需要在現(xiàn)有城市、區(qū)域監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)(包含常規(guī)空氣站和組分網(wǎng)站，以及省/市/區(qū)/縣級監(jiān)測站)的基礎(chǔ)上，依靠更精準(zhǔn)、痕量級、快速響應(yīng)的在線監(jiān)測儀表和區(qū)域立體監(jiān)測設(shè)備，掌握前驅(qū)物生成條件、衍生過程、區(qū)域傳輸關(guān)系、健康安全影響等，為實現(xiàn)O3與PM2.5協(xié)同管控提供科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。 在大氣污染重點城市、污染傳輸通道，大區(qū)域大尺度范圍內(nèi)監(jiān)測PM2.5、NOx、O3、VOCs、重金屬、離子元素等監(jiān)測因子將根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H情況被積極采納。對于高速道路、港口、機場等交通樞紐移動排放源，開展必要的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測，建立道路交通監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。固定源、移動源、面源全部涵蓋，污染源企業(yè)、城市、區(qū)域全域覆蓋，地面、近地面立體遙感，為實現(xiàn)精準(zhǔn)治污提供有效污染物分布、通道傳輸?shù)葦?shù)據(jù)，助力實現(xiàn)有效溯源，精準(zhǔn)治污。 現(xiàn)有的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)以常規(guī)六參數(shù)為基礎(chǔ)，重點區(qū)域也陸續(xù)建立了組分監(jiān)測站點，但總體數(shù)量不足，監(jiān)測污染物的種類較少，部分設(shè)備時效性不強，并不能滿足光化學(xué)污染反應(yīng)機理等研究的需求。因此，擴展監(jiān)測污染物的種類，如增加溫室氣體、元素分析、中間物監(jiān)測等，發(fā)展時間分辨率高的監(jiān)測設(shè)備，研究各類污染物在污染過程中的生成、轉(zhuǎn)化、傳輸，研究復(fù)合型污染的形成機理，將是一個主要任務(wù)。 另一方面，國家空氣監(jiān)測城市站的設(shè)備更換周期為5-8年，《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測規(guī)劃綱要(2020-2035年)》中對于下一階段的建設(shè)任務(wù)要求中也提及了監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)往鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村發(fā)展，并加強交通路邊站的建設(shè)，常規(guī)參數(shù)的監(jiān)測設(shè)備前景廣闊。隨著環(huán)境空氣質(zhì)量的持續(xù)向好，對監(jiān)測設(shè)備的量程、檢出限、精密度的要求會更高。因此，改進常規(guī)參數(shù)監(jiān)測設(shè)備性能指標(biāo)，甚至采用新技術(shù)新方法實現(xiàn)突破，將會是監(jiān)測設(shè)備生產(chǎn)商競爭的主要方向。 我國碳達峰、碳中和等一系列中長期目標(biāo)和愿景已經(jīng)明確，為應(yīng)對氣候變化、走綠色低碳發(fā)展的道路明確了目標(biāo)、指明了方向，注入了強大動力，為整個環(huán)境監(jiān)測帶來新的技術(shù)突破、市場需求。結(jié)合連續(xù)自動監(jiān)測和遙感監(jiān)測手段，依托現(xiàn)有大氣監(jiān)測城市站點或區(qū)域站點，逐步增加CO2等溫室氣體指標(biāo)，探索開展城市和區(qū)域溫室氣體濃度監(jiān)測，并納入到常規(guī)監(jiān)測系統(tǒng)中。 衛(wèi)星遙感監(jiān)測作為大尺度的監(jiān)測手段，在污染傳輸監(jiān)測、整體環(huán)境評估等方面優(yōu)勢明顯�，F(xiàn)階段，衛(wèi)星遙感對于近地面的監(jiān)測并不理想，對于氣溶膠的監(jiān)測易受氣溶膠形狀、組分的影響而產(chǎn)生偏差。因此，發(fā)展“地空協(xié)同監(jiān)測，以地基監(jiān)測數(shù)據(jù)對遙測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計修正，以遙測結(jié)果指導(dǎo)地面監(jiān)測，污染物溯源、治理，以遙測數(shù)據(jù)對區(qū)域環(huán)境空氣的模型分析、預(yù)測預(yù)警等進行二次修正”的綜合應(yīng)用，可作為環(huán)境監(jiān)測和管理類綜合項目的主要思路。 在水環(huán)境方面，統(tǒng)籌流域與區(qū)域、水域與陸域、生物與生態(tài)，逐步實現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測向水生態(tài)監(jiān)測轉(zhuǎn)變�！笆奈濉睂⒃谌珖膊荚O(shè)3646個國控斷面，點位覆蓋全國重要流域干流及主要支流、重要水體省市界、地級及以上城市和全國重要江河湖泊水功能區(qū)�！笆奈濉眹业乇硭础�9+X”方式進行監(jiān)測，按“5+X”方式進行評價，進一步完善國家地表水監(jiān)測及評價方式，優(yōu)化監(jiān)測資源配置，給環(huán)境監(jiān)測帶來持續(xù)的市場需求，為技術(shù)改進、質(zhì)控升級帶來動力。水環(huán)境領(lǐng)域在流域生態(tài)監(jiān)測、面源污染監(jiān)測、預(yù)警監(jiān)測等方面不斷拓展，開展持久性有機污染物、抗生素和內(nèi)分泌干擾物等新型污染物、水源涵養(yǎng)地、背景斷面、質(zhì)控比對等手工監(jiān)測，推動生物多樣性、健康安全指標(biāo)、環(huán)境DNA/指紋等生態(tài)指標(biāo)的實施，監(jiān)測方式的多棲發(fā)展、創(chuàng)新技術(shù)不斷拓展應(yīng)用，促進水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測逐步實現(xiàn)生態(tài)監(jiān)測。 隨著國家政策的推進，在地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測方面，BOD5、生物毒性儀等生物法的監(jiān)測手段有較大市場需求。在黑臭水體監(jiān)測方面，占地面積小，可監(jiān)測透明度、溶解氧、氧化還原電位、氨氮等參數(shù)的一體化監(jiān)測設(shè)備有較大的市場需求。 此外，分析速度快、準(zhǔn)確度高、符合國家行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、少試劑或不用試劑的監(jiān)測方法，切實有效的廢液處理裝置、滿足儀器儀表分析使用的高效預(yù)處理裝置、可使用清潔能源的分析系統(tǒng)都有著廣闊的發(fā)展空間。 文章鏈接：環(huán)保在線 https://www.hbzhan.com/news/detail/140178.html |