对我国环境监测仪器应用现状及发展趋势的认识

摘 要 本文论述了我国环境监测仪器应用的现状及未来发展趋势，为我国环境监测仪器应用走上持续、稳定及健康的发展道路提供了一定的见解。

关键词 环境监测仪器应用 现状 发展趋势

一、引言

21世纪，在人们的生活中环境污染问题越来越严重，生态环境遭到破坏，甚至影响了经济的正常发展。人们开始意识到环境保护工作的重要性，同时在我国环境监测分析仪器也得到了广泛关注。随着世界各地对环境问题关注度的提高，我国相关部门在环境监测方面也给予了高度重视。近年来，我国涌现出一大批生产环境监测仪器的企业，主要以提高国际竞争力的综合性开发为主的大型企业和非常专业化的中小型企业。这些企业的发展壮大，从根本上扭转了我国环境监测领域以往主要依靠进口仪器的局面。

二、对我国环境监测仪器应用现状的分析与认识

（一）专用環境监测仪器与设备的现状

1.大气环境监测的现状。大气环境监测分为两类：一是大气环境质量监测；二是大气污染物的监测。大气环境质量监测仪器制造的取样器和各种气体取样器性能可靠性已经完全满足国内环境监测的需要，而自动和连续自动监测系统监测仪器的大气污染物主要依赖进口。环境空气质量自动监测系统是一套以自动监测仪器为核心的自动测量和控制系统。干燥法和湿法监测是常用的两种方法。日本以湿法为主，原则是库仑法和电导法。但由于湿法需大量试剂，必须在调整试剂操作期间处理废液，因此有更多的麻烦，而且故障率高，需要投入大量的维护成本，处于被淘汰的边缘。欧洲和美国以干法为主。

2.水环境监测的现状。水环境监测仪器主要是用于水环境质量的监测，即监视水环境中的各种物理指标和综合指标，它一般采用质量监测工具，诸如称重仪器、电化学分析仪器与光学仪器等。国产的水环境监测仪器基本上可以满足环境质量监测的需要。与此同时，国产的水环境监测仪器的价格也比国外产品便宜。

（二）我国环境监测仪器发展中存在的问题

我国环境监测仪器发展中存在的问题主要有两个：一是先进仪器产能薄弱；二是仪器差异化较大。

三、依靠技术进步，促进我国环境监测仪器应用的可持续发展

根据用途不同，环境监测仪器可分为实验室通用分析仪器、专用环境监测仪器与装备、自动在线监测系统、应急监测仪器装备四大类。现分述如下：

（一）实验室通用分析仪器

原子吸收光谱法具有灵敏度高、干扰少、分析快速的特点，已成为金属元素分析的最有力工具之一，而且建立了许多标准分析方法。它在我国环境监测领域应用得最多，国产仪器性能整体与国外差别不大，但石墨炉原子吸收仪性能还不够理想。

（二）专用环境监测仪器与装备

1.大气监测仪器。大气环境监测分为大气质量监测和污染物监测。大气质量监测仪器中，国产大、中、小流量TSP、PM10采样器及各种气体采样器，性能可靠性已经完全满足国内环境监测工作的需要。大气自动监测系统的污染物自动连续监测仪器基本依靠进口。大气污染物的监测中，对烟道、烟尘气中的二氧化硫、氮氧化物的监测仪器基本能够满足国内要求，而且某些性能甚至达到国际领先水平。对气体污染源的连续在线监测，目前已有企业研制出样品，但其准确性、适用性、可靠性尚待进一步验证。

2.水监测仪器。常用的COD测定仪在测定方法上有滴定法、库仑法、分光光度法等。这些方法均有各自的特点，可以满足不同的需求。

3.物理污染监测仪器。物理污染主要指噪声、振动、电磁辐射、放射性污染等。噪声和振动监测仪器，国内产品已经可以满足市场需求。

（三）自动在线监测系统

1.空气和废气自动监测系统。近年来，国内部分城市引进了瑞典OPSIS公司、美国TE公司、法国ESA公司的基于差分光谱法原理的设备来代替二氧化硫、二氧化氮、臭氧等参数的测量。一台设备除了能分时测量以上3个参数外，还能测量THC、CH4、n-MHC、BTX等有机污染参数。利用差分技术，可以消除大气湍流对信号的影响，消除不同污染物之间的干扰和湿度、气溶胶等的干扰，而且操作方便，能满足实时连续监测的需求。我国已实现了PM10、SO2、NO2等项目的自动监测。

2.水质自动监测系统。欧洲、美国、日本、澳大利亚等均有专业厂商生产水质自动监测仪器。比较成熟的仪器包括水温、pH酸碱度、溶解氧、电导率、浊度、氧化还原电位、流速和水位、COD、高锰酸钾指数、TOC、氨氮、总磷、总氮等。目前测定BOD的生物膜法已实现快速化，也可开展自动在线监测。大肠菌群的自动监测方法有生物发光、化学发光法，它与实验室培养法完全不同。

3.噪声自动监测仪器。目前，我国环境监测部门的噪声监测仪器大部分都采用具有单片机处理功能的积分统计声级计，它属于一种便携式仪器。这些声级计灵敏度随气压、温湿度而变化，从而影响测量精度，需要经常校准。

（四）应急监测仪器装备

1.国外环境应急监测。发达国家生产的应急监测仪器体积小、重量轻、分析速度快、操作简便、种类繁多。有些仪器的性能指标接近或达到实验室仪器的水平，而能源和溶剂的消耗却大大减少。国外环境常规污染物，如CO、NO、COD等的便携式仪器早已成熟。便携式气相色谱（GC）作为现场分析仪器也已使用多年。最近又出现了声表面波检测器（SAW），又称“电子鼻”，它与快速色谱技术联用，可以快速采集和分析气体样品，其样品前处理设施也逐渐趋于小型化，并用于野外分析。

2.我国应急监测技术。国内主要使用实验室仪器和进口检测管进行应急监测，常规污染物的便携式仪器种类不足。进口检测管虽然可以快速测定环境污染物，并且造价不高、操作安全，但是所能测定的污染物种类有限。进口检测管通常仅限于一些常规分析项目，如SO2、NH3、CO、NO、NO2等，重点在定性，而且它的定量精度通常不太理想。

（五）环境监测仪器行业发展趋势的实现

1.政府和企业要重视和加大研发环境监测需要的仪器的力度。环境监测技术亟待提高，将它列为国家科研的重点，有利于国家给予有力的政策支撑，共同推动环境监测仪器开发和生产技术实现突破。而且还要使监测仪器的研究和生产有力结合，采取政策优惠鼓励企业、学校和研究机构全方位地进行技术合作和交流，促進技术成果的形成。

2.对市场进行干预和调控。提高监测仪器生产技术，加大投资，改变重复生产现象，刺激市场竞争，优化组合生产企业，逐步实现规模化和集成化生产，扩大高质量和高档次产品的范畴，以适应现实发展需要。

3.全面推广高技术的应用。要想提高环境监测技术，提升仪器行业技能和市场竞争力，就必须利用高技术。在现有的技术水平上，引入国外先进技术，借鉴先进的生产经验，增强我国监测仪器的应用和技术能力，提高仪器价格，给企业足够的利润空间刺激企业的再生产能力，使之具有合资生产能力，进而实现国产化。

4.加强管理，建立健全市场运营机制。进一步加强对环境监测仪器行业的监督和管理，完善环境监测系统运营机制，规范企业资质的认证，将市场混乱造成的影响降到最低。科学地规划环境监测仪器行业的发展和决策，明确方向，凝聚大量的高技术水平和高权威性的组织，对环境监测仪器的研发进行技术指导和质量监测。

四、结语

联系我国环保工作的开展实际，普遍认为操作方便，稳定性和智能性强，价廉且维修成本低，可以在恶劣环境中使用，并具有较强抗干扰力的高精度的仪器设备能够适应我国国情。因此，未来我国环境监测仪器行业的主要发展趋势为以人工采样、实验分析展开工作，以自动化和网络智能化为主进行监测的发展方向；逐步向技术型转变，监测领域进一步扩大；改变以往单一的地面监测，与遥感环境监测紧密结合发展；监测仪器和设备将融入物理、化学、电子、光学和生物学等技术，趋于高质量、多功能、集成化、自动化和系统化的发展方向。

（作者单位为包头铝业有限公司）

[作者简介：李艳伟（1977—），男，工程师，主要从事铝及铝合金加工装备的管理及技术研发工作。]

参考文献

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