劉文清院士：水體環境污染光學現場監測技術及應用

　　2014年11月25日，“第七屆中國在線分析儀器應用及發展國際論壇暨展覽會（CIOAE2014）”在國家會議中心舉辦。本屆論壇由中國儀器儀表學會分析儀器分會和中國儀器儀表行業協會分析儀器分會聯合主辦，大會圍繞“高效、優質、低耗、安全、環保”的主題廣泛開展學術交流，突出在線分析儀器的應用，旨在打造中國在線分析儀器權威的學術論壇及展示平臺，積極推動國內外在線分析儀器儀表行業的發展。

　　在主題報告階段，中國科學院安徽光機所機械研究所所長劉文清院士為大家帶來的報告是《水體環境污染光學現場監測技術及應用》。報告內容主要包含三個方面：需求背景、技術進展、應用案例。

　　中國科學院安徽光機所機械研究所所長 劉文清院士

　　劉文清院士首先介紹了水體環境污染光學現場監測技術及應用的需求背景。水是不可缺少的重要資源，是不可替代的。工業廢水的排放超標、水資源的嚴重缺乏影響了我們的飲用水安全，同時危害了人體健康。按照五個部委發布的《重大環保裝備與產品產業化工程實施方案》，現在的關鍵技術是環境專用儀器儀表/在線連續監測儀器、廢水中重金屬的高精度檢測，重大環保技術裝備與產品產業化應用方向也是環境專用儀器儀表/重金屬水質在線監測設備，所以發展各種各樣的監測技術不僅有強烈的社會需求，還有比較好的經濟需求。

　　從技術角度來說，現在的主要監測技術有化學、電化學、色譜、離子色譜、質譜、光學技術等。近年來激光器本身的光源商品化越來越成熟，使得激光技術得到了快速的發展，而且它在監測的靈敏度和時間方面有比較好的優勢。劉文清院士在報告中主要介紹了吸收光譜與熒光光譜技術、水體中有機物激發和熒光光譜技術、激光雷達探測等監測技術。

　　一、從吸收光譜與熒光光譜角度來說，水質的熒光強度和拉曼比值是評價水質的一個重要指標。水體中的COD、BOD、TOC、苯、甲苯等物質均能被紫外或可見光檢測到。各種在線COD測試儀、自動在線UV監測儀、水體濁度與水下環境光原位測量儀可以對水體進行監測。

　　二、從水體中有機物激發和熒光光譜技術角度，利用水體低濃度多組分芳香類污染快速監測儀、水體藻類原位熒光快速監測儀、水體藻類光合作用活性監測儀、熒光法水體溶解氧自動測量儀等多種儀器可以組成水質在線監測浮標，實現水質的實時在線監測、處理和傳輸。

　　三、激光雷達探測在水體、海洋、植被的方面都有很重要的作用。激光雷達可以監測水面油膜厚度，可以用于監測大面積水域上的漏油情況，是在大面積水域上的一個發展方向。激光擊穿光譜不僅可以監測水體，在土壤、重金屬方面也有很好的監測效果，并且具有快速、簡便的優勢。

　　從應用角度來說，劉文清院士介紹了水體有機污染物在線監測、富集氧化水質原位/在線監測、重金屬污染物現場/在線監測、大面積水源污染物快速非接觸監測、機載平臺水質富營養化快速監測、海水中油污染跟蹤監測、陸地油污染在線快速監測等多種技術應用。劉文清院士還對國內外的監測技術進行了對比，美國對水體的監測有一個完整的監測技術體系，環境質量評價體系、環境質量趨勢、環境監測管理，而我國現還處在環保部的管理，傳感器技術與國外還有很大的差距。水體監測除了監測COD、BOD，還需要監測葉綠素、藻毒素、重金屬、細菌、病毒等指標。劉文清院士表示微量和痕量有害物質連續自動監測和利用生物傳感器的監測技術或連續自動監測等是我國技術與儀器的發展方向，在儀器儀表行業應以創造技術為主，而不是改造儀器。所以需要發揮政府的主導作用和市場的基礎作用，形成產、學、研、用多方面的合作，共同推進技術，發展裝備先進，標準規范手段多樣，運轉高效的先進技術和儀器設備。