一、2020年行業(yè)評述

1.主要政策標準

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)測數據合法有效，進一步明確和規(guī)范主管部門、監(jiān)測機構、監(jiān)測人員、排污單位等相關主體的責任和義務。

5月，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《環(huán)境空氣質量數值預報技術規(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)測類標準。

四項標準均為首次發(fā)布，主要涉及環(huán)境空氣質量數值預報與環(huán)境空氣、固定污染源廢氣監(jiān)測領域，配套相關環(huán)境空氣質量標準與污染物排放標準實施，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)境空氣質量得到了顯著提升。細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)、產業(yè)集群的VOCs組分走航、固定站監(jiān)測，及O3超標城市、一般地市的光化學組分監(jiān)測等，在今年的環(huán)境監(jiān)測領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，也是今年各級政府、環(huán)保機構關注和投入的重點。

針對環(huán)境空氣污染物濃度降低，空氣質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)保機構也陸續(xù)根據市場需求補全設備檢測規(guī)范，加快檢測實驗室的建設，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)測技術規(guī)范等。

（2）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）網格化監(jiān)測溯源應用與質控；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)測技術和方法標準需要健全。

3.關鍵技術

（1）大氣環(huán)境監(jiān)測關鍵技術

1)顆粒物傳輸通量激光雷達：利用相干探測技術，多普勒原理和后向米散射原理同時獲取風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，形成硫酸鹽、硝酸鹽等二次顆粒物，是大氣環(huán)境中氣態(tài)污染物轉變成固態(tài)污染物的重要推手。

研究表明，“非農業(yè)”的氨排放占比已達66%，華北地區(qū)尤為嚴重。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)測技術和準確性上有一定難度。目前常用的監(jiān)測方法有化學發(fā)光法，采用轉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備進行原位式測量。

3)遙感監(jiān)測技術：按照“遙感監(jiān)測為主、地面校驗為輔”的原則，結合模型算法，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指標對O3控制區(qū)進行判斷，輔助治理決策。

4)空氣質量模型分析的定制化研究：空氣質量模型分析的準確性受數據質量、數量的影響很大，在推動數據共享、監(jiān)測手段多樣化的前提下，現階段的空氣質量模型分析更趨向于根據項目實際情況，合理的規(guī)劃能夠獲取的各類監(jiān)測數據，如地面監(jiān)測數據、地基雷達觀測數據、衛(wèi)星遙感監(jiān)測數據等，用于二次驅動模型，修正、佐證空氣質量模型分析的結果，提高預測、評估精度。

5)環(huán)境監(jiān)測設備智能化、遠程化維護：疫情防控對環(huán)境監(jiān)測網絡的運行維護影響很大，迫使設備生產商開展監(jiān)測設備智能化、遠程化維護的研究。結合5G技術，實現遠程診斷、遠程質控、遠程維護等功能，同時又兼顧數據信息安全。部分國外儀器廠商已經開始在其下一代產品中部署相關功能。

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、防風險”指引下，推動污染防治攻堅戰(zhàn)在關鍵領域、關鍵指標上實現新突破。

在大氣環(huán)境方面，“十四五”期間，國控點位數量從1436個增加至2000個左右，將改進空氣質量評價與排名規(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)同控制需要在現有城市、區(qū)域監(jiān)測網絡（包含常規(guī)空氣站和組分網站，以及省/市/區(qū)/縣級監(jiān)測站）的基礎上，依靠更精準、痕量級、快速響應的在線監(jiān)測儀表和區(qū)域立體監(jiān)測設備，掌握前驅物生成條件、衍生過程、區(qū)域傳輸關系、健康安全影響等，為實現O3與PM2.5協(xié)同管控提供科學數據支撐。

在大氣污染重點城市、污染傳輸通道，大區(qū)域大尺度范圍內監(jiān)測PM2.5、NOx、O3、VOCs、重金屬、離子元素等監(jiān)測因子將根據區(qū)域實際情況被積極采納。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)境空氣質量監(jiān)測，建立道路交通監(jiān)測網絡。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，為實現精準治污提供有效污染物分布、通道傳輸等數據，助力實現有效溯源，精準治污。

現有的監(jiān)測網絡以常規(guī)六參數為基礎，重點區(qū)域也陸續(xù)建立了組分監(jiān)測站點，但總體數量不足，監(jiān)測污染物的種類較少，部分設備時效性不強，并不能滿足光化學污染反應機理等研究的需求。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)測設備，研究各類污染物在污染過程中的生成、轉化、傳輸，研究復合型污染的形成機理，將是一個主要任務。

另一方面，國家空氣監(jiān)測城市站的設備更換周期為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任務要求中也提及了監(jiān)測網絡往鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農村發(fā)展，并加強交通路邊站的建設，常規(guī)參數的監(jiān)測設備前景廣闊。隨著環(huán)境空氣質量的持續(xù)向好，對監(jiān)測設備的量程、檢出限、精密度的要求會更高。因此，改進常規(guī)參數監(jiān)測設備性能指標，甚至采用新技術新方法實現突破，將會是監(jiān)測設備生產商競爭的主要方向。

我國碳達峰、碳中和等一系列中長期目標和愿景已經明確，為應對氣候變化、走綠色低碳發(fā)展的道路明確了目標、指明了方向，注入了強大動力，為整個環(huán)境監(jiān)測帶來新的技術突破、市場需求。結合連續(xù)自動監(jiān)測和遙感監(jiān)測手段，依托現有大氣監(jiān)測城市站點或區(qū)域站點，逐步增加CO2等溫室氣體指標，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。現階段，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、組分的影響而產生偏差。因此，發(fā)展“地空協(xié)同監(jiān)測，以地基監(jiān)測數據對遙測數據進行統(tǒng)計修正，以遙測結果指導地面監(jiān)測，污染物溯源、治理，以遙測數據對區(qū)域環(huán)境空氣的模型分析、預測預警等進行二次修正”的綜合應用，可作為環(huán)境監(jiān)測和管理類綜合項目的主要思路。

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