樊海春|重组核心技术“拼图” 国标空气站有了高精度“中国芯”

◎本报采访人员 陈 曦
0.01微克
这款天平并不是普通的天平 , 其测量精度达到0.01微克 , 被誉为可在“太空中称重”的天平 , 是监测PM2.5、PM10等空气颗粒物的关键设备 。 它不仅填补了国内空白 , 还打破了国外垄断 , 获得了4项发明专利授权 。
日前 , 一款振荡天平监测仪样机通过国家环境监测总站的样机性能、可靠性等测试 , 完成中国环境保护产业协会现场认证考核工作 , 并获得环保产品认证证书 。
这款天平并不是普通的天平 , 其测量精度达到0.01微克 , 被誉为可在“太空中称重”的天平 , 是监测PM2.5、PM10等空气颗粒物的关键设备 。 它不仅填补了国内空白 , 还打破了国外垄断 , 获得了4项发明专利授权 。
这款振荡天平监测仪是天津同阳科技发展有限公司(以下简称同阳科技)经过5年艰苦研发的又一重要成果 , 这所脱胎于天津大学精密仪器与光电子工程学院的公司一直致力于把天津大学的科研优势做成产品、变成品牌 , 走向全国 , 走向世界 。 其在气体特征物及颗粒物浓度等方面的监测技术达到了国际领先水平 。
微量振荡天平法在精度上更具优势
随着工业发展和城市化进程的不断加快 , 大气污染不断加剧 , 导致雾霾天频繁出现 。 造成“雾霾蓝”的罪魁祸首就是大气悬浮颗粒物 , 其主要成分是雾、烟和空气尘埃 , 当浓度达到一定程度后会导致人体产生一系列疾病 , 是危害人体健康的主要污染物 。
测定分析大气中总悬浮颗粒物的含量 , 对治理大气污染和保护人类自身健康十分重要 , 而准确全面地掌握大气颗粒物污染状况 , 认识其发展和演变规律是制定大气颗粒物防治措施的基础 。
“重量法是目前测量环境空气颗粒物浓度最精确的技术 , 但是需要在实验室中完成 。 ”同阳科技研发中心主任樊海春介绍 , 目前 , 能够实现大气颗粒物现场快速监测的技术主要有β射线法、微量振荡天平法和光散射法 。 其中 , β射线法颗粒物监测仪和振荡天平法颗粒物监测仪主要被应用于国内空气站项目中的颗粒物监测模块 。
β射线法和微量振荡天平法测量颗粒物浓度 , 都被称作间接式“重量法” 。 “β射线法利用β射线衰减的原理 , 通过对衰减量的测定便可计算出颗粒物质量浓度 。 ”樊海春说 , 而微量振荡天平法通过振荡频率的变化 , 称量空气中颗粒物的质量 。
两种测量方法各有利弊 , 不过随着我国对于空气质量监测标准的不断提升 , 对于颗粒物监测精度要求也越来越高 。 监测仪器准确度不高的话 , 就会出现PM10和PM2.5数值倒挂的现象 , 特别是使用β射线法颗粒物监测仪 , 不同参量之间倒挂现象非常普遍 。

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