“工业园区有毒有害气体光学监测技术及应用”获科技进步奖二等奖

工业园区是划定一定范围的土地，并先行予以规划，以专 供工业设施设置、使用的地区。园区内有工厂、厂办等设施，工业生产过程中有大量有害气体排放到大气中。有毒有害气体危害也已经开始渗入工作环境中，比如室内空气质量、车内空气污染等，人们都可能受到有毒有害气体的危害。对园区有毒有害气体的监测意义重大。

2020年1月10日，北京举行2019年度国家科技奖励大会。“工业园区有毒有害气体光学监测技术及应用”项目荣获国家科学技术进步奖二等奖。 该项目由中科院合肥物质科学研究院安光所牵头承担、刘建国研究员领衔完成。

团队自创工业园区有毒有害气体高温光谱数据库和排放通量解析算法;创新发展了恶劣工业环境下激光光谱、傅里叶变换红外光谱等一系列光谱分析应用关键技术，自主研发了点源排放连续监测、线源泄漏自动检测、面源排放通量光学遥测和车载走航观测等光学监测设备;突破了工业园区有毒有害气体卫星遥感反演技术;通过系统集成自主研发的有毒有害气体光学监测方法、光谱数据库系统、光谱分析软件系统，结合大气痕量气体成分卫星反演算法软件，形成了一种工业园区有毒有害气体光学监测整体解决方案，实现了“点-线-面-区域+移动监测”四位一体的工业园区有毒有害气体全方位光学监测。弥补了现有监测技术在工业园区监测手段、监测内容和监测范围的不足，填补了工业园区有毒有害气体全方位监测领域技术空白，为我国工业园区有毒有害气体控制与治理提供了重要的科学数据，取得了很好的经济、社会和环境效益，为我国工业园区有毒有害气体环境风险预警体系建设提供了技术支撑。

傅里叶变换红外光谱

一种将傅立叶变换的数学处理，用计算机技术与红外光谱相结合的分析鉴定方法。主要由光学探测部分和计算机部分组成。当样品放在干涉仪光路中，由于吸收了某些频率的能量，使所得的干涉图强度曲线相应地产生一些变化，通过数学的傅立叶变换技术，可将干涉图上每个频率转变为相应的光强，而得到整个红外光谱图，根据光谱图的不同特征，可检定未知物的功能团、测定化学结构、观察化学反应历程、区别同分异构体、分析物质的纯度等。

光谱分析法

根据物质的光谱来鉴别物质及确定其化学组成 和相对含量的方法，是以分子和原子的光谱 学为基础建立起的分析方法。包含三个主要 过程：①能源提供能量;②能量与被测物质 相互作用;③产生被检测讯号。光谱法分类 很多，用物质粒子对光的吸收现象而建立起的 分析方法称为吸收光谱法，如紫外-可见吸收 光谱法、红外吸收光谱法和原子吸收光谱法 等。利用发射现象建立起的分析方法称为发射 光谱法，如原子发射光谱法和荧光发射光谱法 等。由于不同物质的原子、离子和分子的能级 分布是特征的，则吸收光子和发射光子的能量也是特征的。以光的波长或波数为横坐标，以 物质对不同波长光的吸收或发射的强度为纵坐 标所描绘的图像，称为吸收光谱或发射光谱。 可利用物质在不同光谱分析法的特征光谱对其 进行定性分析，根据光谱强度进行定量分析。

遥感反演

根据地物电磁波特征产生的遥感影像特征，反推其形成过程中的电磁波状况的技术。遥感影像特征是由地面反射率，大气作用等过程形成的，如果以遥感影像为已知量，去推算大气中某个影响遥感成像的未知参数，即将遥感数据转变为人们实际需要的地表各种特性参数。这个过程就是遥感反演。遥感反演本质上是一个病态反演问题。

车载走航观测

装备有环境检测仪器、保温箱、工作台、采样装置和可折式梯子等，用于大气、水源和其他方面监测试验的厢式“特种汽车”。多为环保部门特制生产，所配仪器设备依监测对象和范围不同而异，一般有通用型和专用型两种。大气VOCs走航监测行动，共涵盖卫星遥感监测、PM2.5在线源解析、高时空分辨VOCs走航监测、颗粒物激光雷达扫描观测和在线扬尘仪走航监测等5种技术，可有效实现对大气污染源的精准管控、靶向治理。

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