隨著工業(yè)化的不斷發(fā)展，我國環(huán)境問題日趨尖銳，空氣中可吸入顆粒物、VOCs、持久性有機污染物、受到持續(xù)關注。全國多個城市霧霾頻發(fā)，公眾的日常生活和身體健康造成極大影響。大氣污染防治刻不容緩，那么，大氣環(huán)境質量監(jiān)測分析現(xiàn)狀如何？有哪些先進的檢測方法？與國外相比，國內的檢測標準體系有何不足？便捷式快檢儀器在環(huán)境監(jiān)測領域應用如何？針對這一系列疑問，小編有幸和國家環(huán)境分析測試中心POPs研究室主任董亮老師一起交流，在此與大家分享。

國家環(huán)境分析測試中心POPs研究室主任董亮。

室內、環(huán)境大氣檢測需求有變化

商品房市場化以后，掀起一陣購房熱，直接“引發(fā)”裝修熱。建材中有機化合物的揮發(fā)與釋放，對室內空氣造成污染，其中甲醛和TVOC超標情況不容樂觀。隨著人們環(huán)保意識的增強，很快回歸理性，在裝修上更加注重環(huán)保、簡裝、大方，目前看來，室內空氣污染呈下降趨勢。

但近幾年來，霧霾天氣連續(xù)爆發(fā)，“爆表”等極端情況也時有發(fā)生，人們開始關注大氣環(huán)境質量。董主任指出，霧霾的形成不僅和一次顆粒物的排放有直接關聯(lián)，還和VOCs等PM2.5前體物的排放有很大關系。當各個排放源的排放總量到達閾值后，PM2.5的人體表觀感受會激增。隨著自動化和智能化設備的發(fā)展，環(huán)境管理部門能夠實時獲取到空氣質量信息，給大氣環(huán)境的監(jiān)測與分析帶來了便利。

由于國外人工成本較高，多數(shù)的環(huán)境監(jiān)測任務都是由自動在線監(jiān)測設備完成。自動化設備能夠連續(xù)監(jiān)測，避免了人工誤差，并且可以對多種污染物進行同時監(jiān)測。發(fā)達國家經(jīng)歷了從污染環(huán)境到治理環(huán)境的過程，有很多經(jīng)驗可借鑒，但中國和發(fā)達國家的經(jīng)濟發(fā)展階段的不同，產業(yè)結果差異大，主要污染物也有很大不同。現(xiàn)階段，國內大氣污染物治理的主要對象是氮氧化物、二氧化硫和PM2.5，而發(fā)達國家氮氧化物和二氧化硫的矛盾并不尖銳，他們更多的關注大氣環(huán)境中的臭氧，甚至開始關注PM1?？偟膩碚f，中國在大氣環(huán)境污染治理的道路上還需探索，尋找適合中國國情的道路，不能照搬照抄國外的模板。”董主任說。

環(huán)境分析標準體系待完善

據(jù)董主任介紹，目前，我國環(huán)境領域的相關標準都是由環(huán)保部科技標準司組織環(huán)保部標準研究所制定和發(fā)布。和美國EPA 標準分析方法體系相比，國內的標準分析方法體系還不夠系統(tǒng)，標準之間有交叉、重復，并且沒有覆蓋所有的目標化合物。國內標準主要是針對目標化合物分別制定，比如，單獨針對有機氯農藥或是其他類別農藥制定標準分析方法；而美國在制定標準分析方法時，會根據(jù)方法特性，將可以測定的多類化合物一起列入。比如，EPA方法508，，能夠同時測定有機氯農藥、多氯聯(lián)苯或其他含氯除草劑等。

談到國內環(huán)境標準方法和發(fā)達國家的差距時，董主任的回答很令人意外，環(huán)境檢測領域目前頒布的方法和標準其實并不落后，幾乎都處于國際水平，建立的方法使用的儀器涉及到GC-MS，HRGC/HRMS、HPLC-MS/MS等高端儀器，壓力流體萃取、固相萃取等前處理手段也常采用。董主任認為，國內硬件水平已經(jīng)和國外相差無幾，主要差距還是體現(xiàn)在人員素質上（包括儀器操作能力、經(jīng)驗等）。總體來說，國內許多基層環(huán)境監(jiān)測實驗室的人員掌握和應用標準的能力欠缺。

POPs 治理要有中國特色

POPs是董主任的專業(yè)領域，他介紹說，《斯德哥爾摩公約》中控制的POPs分為三大類，即含氯殺蟲劑、工業(yè)化學品和無意生產的化學品。首批限定的12種POPs中主要是有機氯殺蟲劑、多氯聯(lián)苯和非有意產生的二噁英、呋喃等。近年來，《POPs公約》受控物質也在不斷增加。新POPs離人們的生活越來越近，PBDEs和PFOA/PFOSs在日常生活中就能接觸或使用到，從整個風險防控角度來講，任務越來越艱巨。

中國在POPs的研究方面處于國際先進水平，每年在POPs方面的研究論文數(shù)量處于領先地位。目前中國治理POPs的技術主要有：

1.高溫焚燒技術：焚燒法適用于處理含高濃度持久性有機污染物的固廢，但如果管理不善，可能會產生比原物質毒性更大的毒物如二噁英等。

2.物理、化學處理技術：物理處理有吸收法、洗脫法、萃取法、蒸餾法和汽提法等，可對POPs起到濃縮富集，常作為一種預處理手段與其它處理方法聯(lián)合使用。化學處理在POPs污染治理中的應用較多，主要有光催化氧化法、超臨界水氧化法、電化學法、微波、放射性射線等高新技術，對多氯聯(lián)苯、六氯苯、五氯苯酚以及二噁英都有很好的去除作用，但由于費用比較高，可推廣性不強。

3.生物修復技術：主要是利用植物、微生物或原生動物等的吸收、轉化、清除或降解POPs，其成本低，但不適用高濃度殘留的樣品，而且處置效果目前不樂觀。

董主任表示，我國是有機氯農藥滴滴涕大的使用國之一，所以滴滴涕的殘留普遍。在我國具推廣意義和中國特色的POPs無害化處置技術是利用水泥窯的高溫焚燒，可以有效處置含高濃度有機氯殺蟲劑、PCBs等POPs的固體廢棄物。

此外，他還強調，二噁英是目前人類產生的可怕的化學物質之一，被稱為“地球上毒性強的毒物”，由于是非有意產生，所以好的方法就是控制源頭，隨著時間推移，環(huán)境中的污染物含量自然會減少。

質譜技術大行其道將

目前，國內質譜技術的應用越來越普遍。四極桿小質譜由于其優(yōu)良的定性定量能力，已成為有機物污染分析的入門級儀器，中國每年進口上千臺。質譜技術已漸成為監(jiān)測領域具影響力的技術之一。

董主任認為，質譜在環(huán)境分析和監(jiān)測領域具有其他色譜檢測器無可比擬的優(yōu)勢，使用SIM(選擇離子)模式，可以大大降低假陽性率。雖然GC/MS對于有機氯農藥等含氯有機物的絕對靈敏度不及GC/ECD，但在實際樣品分析中，由于其良好的抗干擾能力，適用性反而比GC/ECD要好。在NIST標準譜圖庫的配合下，質譜還可以對未知化合物進行定性分析。

采用質譜技術還可以充分發(fā)揮同位素標記化合物的作用，發(fā)揮同位素稀釋或同位素內標等先進的質量保證和質量控制手段的功能。越來越多標準分析方法采用質譜作為檢測器也成為質譜大行其道的重要原因之一。相信隨著更多采用質譜檢測方法的標準化，質譜在現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測領域必將成為有機污染物分析的利器。

國產儀器需提高自主創(chuàng)新能力

目前我國空氣監(jiān)測儀器行業(yè)技術尚不夠成熟，因缺乏技術資金，研發(fā)能力低、低水平重復多，儀器種類、質量、性能很難與國外企業(yè)抗衡，行業(yè)發(fā)展面臨多重障礙。隨著“十二五計劃”大氣污染防治力度的不斷增強，大氣監(jiān)測儀器市場受到熱捧，國家政策給環(huán)境監(jiān)測儀器企業(yè)提供了新的發(fā)展空間。

我們都知道，國外儀器從產品研發(fā)、生產、銷售等各方面都已經(jīng)相對成熟，并經(jīng)過了較長時間的檢驗，產品運行也較為穩(wěn)定。相比而言，國產環(huán)境監(jiān)測儀器自主創(chuàng)新能力不足，大問題是可靠性、靈敏度差、加工工藝水平低。拿國產PM2.5監(jiān)測儀器來說，目前其在市場份額、穩(wěn)定性、產品先進性上都有明顯劣勢。許多重點城市大氣監(jiān)測站采購的PM2.5監(jiān)測儀器都是國外品牌。在整體環(huán)境檢測儀器利好的前提下，國產儀器要想抓住機會，贏得環(huán)境監(jiān)測市場的一杯羹，有必要提高自主創(chuàng)新能力以及零部件加工工藝水平。

便攜式快檢儀器標準將出臺

在現(xiàn)場檢測和應急檢測中，要求分析儀器具有適應性強，響應速度快、結果相對準確的特點，以便快速給出應急決策的依據(jù)，各種便攜式儀器設備正順應了這一潮流，近年來得到快速的發(fā)展。只要是提及環(huán)境現(xiàn)場應急檢測設備，就少不了便攜式GC和GC-MS，它們能夠對未知污染物進行定性和定量。我國省級環(huán)境應急監(jiān)測機構，都配有應急監(jiān)測設備和車輛，其中總能發(fā)現(xiàn)便攜式氣相色譜質譜聯(lián)用儀的身影。

董主任還提到，國產品牌中，聚光科技自主研發(fā)的Mars-400型便攜式氣相色譜-質譜聯(lián)用儀屬于國內首臺，主要技術指標已經(jīng)達到國際先進水平。這也代表了某些領域的國產儀器已經(jīng)崛起，有利于打破國外便攜式GC-MS的市場壟斷，使其價格大幅度降低。

目前，國內便攜式快檢儀器的相關標準缺失，導致現(xiàn)場應急事件檢測數(shù)據(jù)只能做參考，不具有法律效力。董主任透露，目前，環(huán)保部已經(jīng)開始研制便攜式儀器的方法標準，為現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)的合法性提供依據(jù)。此外，董主任還建議，儀器廠商應該注重提高便攜式儀器的校準能力，以及高溫高濕環(huán)境下的抗干擾能力。

（本文由實驗與分析采訪整理）