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服务中国环境监测 用心把脉大气环境质量
来源:中国科学报 作者:沈春蕾 发表时间:2016-04-12 21:14:32
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2016年初,中科院环境光学与技术重点实验室(依托中科院安徽光学精密机械研究所)主持完成的“大气细颗粒物在线监测关键技术及产业化”项目,在全国科技奖励大会上荣获2015年度国家科技进步奖二等奖。这是近年来,重点实验室第三次获得国家级奖项。

大气细颗粒物在线监测技术实验室研发现场


近年来,中科院环境光学与技术重点实验室完成的“空气质量和污染源环境光学监测技术系统与应用”“大气环境综合立体监测技术研发、系统应用及设备产业化”“大气细颗粒物在线监测关键技术及产业化”项目分别获得了2007、2011、2015年度国家科技进步奖二等奖。


2016年初,中科院环境光学与技术重点实验室(依托中科院安徽光学精密机械研究所)主持完成的“大气细颗粒物在线监测关键技术及产业化”项目,在全国科技奖励大会上荣获2015年度国家科技进步奖二等奖。这是近年来,重点实验室第三次获得国家级奖项。


2005年成立的中科院环境光学与技术重点实验室,在十多年的发展历程中取得如此成绩,靠的是什么呢?


厚积薄发的创新能力


中科院环境光学与技术重点实验室主任刘建国介绍,创建伊始,重点实验室就以环境光学新原理新方法研究为基础,以先进环境光学技术与应用为重点,建立环境光学与技术研究平台为自己的发展目标;将环境光学应用基础研究、定量监测新方法研究和环境监测高新技术与系统集成创新研究定为重点研究方向。


多年来,重点实验室逐步发展了紫外到红外多波段污染物光谱分析方法,建立了大气污染物光谱数据库,自主研发了DOAS(差分吸收光谱)、FTIR(傅里叶红外光谱)、LIDAR(激光雷达)、 LIBS(激光诱导击穿光谱)、CRD(腔衰荡光谱)、TEOM(振荡天平)等一批关键技术,这些技术的应用实现了对大气环境的一次、二次污染物,自由基及其前体物,有毒有害的痕量气体(污染源)的快速、立体、在线监测。在2015年中科院“一三五”国际评估中,重点实验室在环境领域的成就被评为“国际领先水平”。


环境光学关键技术的研发和系统集成,推动了光学技术在我国环境监测中的应用,尤其区域大气污染立体监测技术,已应用于北京奥运、上海世博、广州亚运、北京APEC会议、2015年反法西斯战争胜利70周年阅兵式等重大活动的空气质量监测及控制措施评估,并逐步在我国东部地区建立了区域大气污染立体监测网,可时刻把握我国区域环境状况的脉搏。时空演变数据的获取和解析,为深入研究区域污染机理、时空/复合特性及其关键物化过程提供了先进的技术手段和科学数据。


立体探测技术的发展由地基平台走向空基、天基平台,2010年,重点实验室承接了“十二五”国家重大专项高分5号的大气成分探测载荷任务。经过近6年的刻苦攻关,该卫星载荷已经通过正样设计评审,即将交付整体单位使用运行,将提供我国及全球大气污染气体成分的时空分布信息。


开拓进取的产业化思维


科技创新要服务于社会经济发展。这是重点实验室多年来秉承的科技成果产业化发展理念。经过多年摸索,他们总结出一条有效的科研成果产业化道路,推动了国家环保产业的发展。


2001年,安徽光机所开始技术转移转化新模式,先以空气质量监测子站和烟气排放连续监测两项成果技术入股,与安徽铜陵三佳集团合资成立了安徽蓝盾光电子公司。2011年,又以大气颗粒物激光雷达(LIDAR)和多轴差分吸收光谱仪(MAXDOAS)两项成果,与杭州聚光合资成立了无锡中科光电公司。


在与企业合作的同时,重点实验室又从标准制定上取得突破:多年来不仅制定了10项标准,2015年更有9项产品获得计量器具生产许可证,“有章可循”助力了科研成果产业化发展。


“之前,我国的常规污染物在线自动监测仪器几乎是空白,由于我们技术的投入使用,使得国内至少三分之二以上的大气细颗粒物在线监测设备实现了国产化。”刘建国如是说。在重点实验室的技术支持下,铜陵蓝盾、安徽宝龙、无锡中科光电等多家环保科技企业对城市空气质量连续自动监测系统、烟气排放连续在线监测系统、道边机动车尾气遥测系统、大气能见度仪、臭氧和颗粒物监测激光雷达等多项科研成果进行了产业化开发和推广,在全国范围内共计实现销售近5000台/套,覆盖全国20多个省/直辖市,为国家增创利税突破亿元……


近年来,重点实验室完成的“空气质量和污染源环境光学监测技术系统与应用”“大气环境综合立体监测技术研发、系统应用及设备产业化”“大气细颗粒物在线监测关键技术及产业化”项目分别获得了2007、2011、2015年度国家科技进步奖二等奖。另外,获得了国家环境保护科学技术进步奖一等奖两项、二等奖1项,安徽省重大科技成就奖1项、科学技术进步一等奖3项、二等奖两项;获得科技成果鉴定33项,授权发明专利90项,获得软件著作权登记142项;发表论文总计826篇(其中SCI/EI论文477篇)。


持续发展的创新科研梯队


刘文清研究员,中国工程院院士,环境光学学科带头人,重点实验室首席科学家,学委会副主任,全国优秀科技工作者;刘建国研究员,重点实验室主任,中组部“万人计划”入选者、“十二五”“863”资环领域主题专家、优秀环境科技工作者;谢品华研究员,重点实验室副主任,优秀环境科技工作者、全国三八红旗手。


此外,赵南京、刘诚、司福祺、张天舒、阚瑞峰……一大批青年科研骨干成长为重点实验室的中坚力量,在国家“973”“863”、国家重大科技计划、国家重大科学仪器专项、国家自然科学基金、中科院重点部署项目/院先导/院创新项目等大量科研项目任务中攻坚克难、屡创佳绩。


重点实验室在培养创新科研团队成长过程中,有计划地分期让青年科技人才进行国际合作研究,了解世界科技前沿拓宽发展思路。仅2015年重点实验室就安排了17人次前往欧洲、澳洲、北极等地区进行11个主题的项目开展、国际会议、访问学习活动;积极邀请国际科研机构专家学者来实验室交流并组织国际学术盛会。实验室主任刘建国作为共同主席承办了2015年光、能源和环境学术大会E2会议(美国光学学会OSA主办),为中青年科研骨干积极参与国际科研活动创造了条件。


重点实验室提供了良好的研究工作环境,正如刘文清院士所说:“我们会根据每个人的能力,给大家搭建展现才华的舞台,机会要靠每个人自己把握。”如今,在专家前辈的传帮带下,中青年科研骨干快速成长,在项目研究和实验室建设方面发挥了越来越重要的作用。赵南京成为“863”项目首席专家、阚瑞峰负责了重大科研项目、司福祺成为卫星载荷的主任设计师、罗宇涵奔赴极地开展科考……这些年轻人已在科学的海洋中乘风破浪,开始远航。

【责任编辑:贤柔】

标签:环境监测 大气环境质量 中科院环境光学与技术重点实验室

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