1、附件 3863 计 划 资 源 环 境 技 术 领 域 “重 点 污 染 源 现 场 监 测 技 术 与 仪 器 研 制 ”重 点 项 目 课 题 申 请 指 南一、指南说明本重点项目以提高我国污染源现场监测仪器设备的技术水平，增强国产仪器设备的竞争力为目标，研发重点污染源现场监测技术和仪器设备，突破污染源现场多组分监测、移动便携式监测和自动化监测等关键技术，重点解决仪器设备的现场环境适应性、运行稳定性和数据可靠性问题，增强国产仪器设备的竞争力，带动相关产业发展。同时， 针对 目前还缺乏监测手段的污染物快速识别与预警技术，研发新型气、水污染源现场监测技术和仪器设备，在功能上达到当前国际技术水平
2、，提高我国污染源现场监测专用仪器设备的技术水平。本重点项目拟安排国拨专项经费 2500 万元，下设 6 个课题，以课题为基本单元受理申请，各课题在完成本课题研究任务的同时，有义务与其他课题协作共同实现项目目标。每个课题可以由一家单位承担，也可以由多家共同承担。对于多家共同承担的，由研究单位自行组合形成课题申请团队（同一个课题组只能参加一个申请团队），每一个申请团队必须有企业参与（部分课题需由企业牵头），并提出课题组长和依托单位。由课题依托单位具体负责课题的申请。本项目采取择优委托的方式确定课题的承担单位。各课题申报单位须根据项目申报指南中各课题的控制性考核指标提出详细的课题考核指标，且不得低于
3、指南中的控制性指标。二、指南内容课题一、工业源多组份气体污染排放现场监测设备研究目标：针对工业源多组份污染废气排放监测的需求，研发便携式污染源现场监测技术及设备，对 SO2、NO2、CO、CO2、NO、硫化物、有机污染物等多种污染气体进行现场快速测量，应用于火电、化工、钢铁、矿业等工业排放的现场监测；研发污染源排放遥测技术与系统，实现在几十至数百米距离外对污染气体排放 SO2、NO2 等现场监测；所研发的设备性价比优于国外同类产品。研究内容：（1）便携式多组份气体紫外现场分析仪针对气体泄漏、无组织排放等气体现场监测需求，研制便携式多组份气体排放紫外现场分析仪，主要监测苯系物、硫化物、SO 2、
4、NOx等污染气体。解决前处理采样、环境干扰和自动定标等关键技术；研制光机电一体化的检测系统；重点突破多组份气体交叉干扰的灵敏探测技术；研发多组份气体定量算法和实用化仪器分析软件。（2）便携式多组份烟气红外分析仪针对烟气现场多组份快速监测的需求，研制便携式多组份烟气污染排放红外分析仪，主要监测 CO、CO2、NO、NO2 和 SO2。解决烟气采样前处理以及克服高温、高湿、高粉尘恶劣环境干扰的关键技术；研制光机电一体化的检测系统；重点突破光源稳定性、多组份气体识别与微弱信号检测关键技术；研发实用化仪器分析与控制软件。（3）污染源排放遥测技术系统针对污染源排放气体遥测需求，研究污染源气体排放的光学遥
5、测技术，主要监测 NO2、SO2、HCHO、CS2 等。开 发污染源气体排放现场遥测系统，实现对污染排放气体空间分布的快速测量；研究污染源排放的快速实时分析方法，重点解决多组份气体识别及背景干扰的问题，开发污染气体浓度和空间分布的算法和实用化应用软件。考核指标：1 研发具有自主知识产权的工业源多组份气体污染排放现场监测设备，所研发设备技术指标达到国外同类产品的先进水平，课题研究形成发明专利 24 项；2 研发便携式多组份气体紫外现场分析仪、便携式多组份烟气红外分析仪、污染源排放遥测技术系统各 2 套；在重点工业污染源进行示范，制定相关的仪器设备技术标准，通过有关部门认证，与企业合作实现产业化；
6、3 便携式多组份气体紫外现场分析仪测量成分：苯，甲苯，丁二烯，硫化 氢，氨， 氯，二硫化碳，甲 醛，二氧化硫，二氧化氮等；检测下限：苯 0.015ppm，甲苯 0.04ppm，丁二烯 0.003ppm，硫化氢 0.03ppm，氨 0.015ppm，氯 0.5ppm，二硫化碳 0.1ppm，甲醛 0.5ppm，二氧化硫 0.02ppm, 二氧化氮 0.12ppm。测量精度：1% ，线性度：1% ，响应时间：45s重量：20kg, 具有自动“零” 和标气校准功能。（4（ 便携式多组份烟气红外分析仪一氧化碳：检测范围 1-5000ppm，探测限 1ppm二氧化碳：检测范围 2-25%, 探测限 50
7、0ppm一氧化氮：检测范围 1-1000ppm，探测限 1ppm二氧化氮：检测范围 1-500ppm，探测限 0.5ppm二氧化硫：检测范围 1-12500ppm，探测限 1ppm氧气：检测范围 1-25%，探测限 0.01% 线性： 2% of F.S, 重复性: 1% of F.S精度： 2% 响应时间：60s（3）污染源排放遥测技术系统：测量成分：二氧化硫、二氧化氮、二硫化碳和甲醛等浓度检测限：5-20ppm.m精度：2% 线性度：大于 99.5%响应时间：0.03-8s 视场角：0.1最大遥测距离：1000m仪器校准：多点标气自动校准功能课题执行年限：2009 年 5 月至 2012
8、年 5 月课题经费来源及构成：本课题国拨专项经费控制额不超过 680 万元，要求承担单位匹配研究经费不少于 340 万元。申请单位应具备相关的研究工作基础，鼓励产学研联合申请。课题二、烟气排放重金属汞自动监测设备研究目标：针对烟气排放中汞污染的现场监测需求，研发具有自主知识产权的汞排放现场自动监测技术和设备，对汞的排放进行准确、快速和连续的监测；并在燃煤电厂进行示范运行，完成成熟的系统解决方案，通过产学研联合，实现产业化。研发的设备技术指标达到国际先进水平。研究内容：研发有效防止各种形态汞吸附的采样探头；研发能把二价汞转化成元素汞的长寿命、低维护的转换器；研发高精度汞分析仪器；研制标定用汞发生
9、器；解决测量过程中汞吸附、SO 2 等背景成分干扰、复杂预处理装置导致维护周期短的技术难点；实现可靠、连续、准确的烟气中汞排放的自动连续监测。考核指标：(1) 研发具有自主知识产权 的烟气排放重金属汞自动监测设备，总体上达到国外同类产品的先进水平，课题研究形成发明专利 36 项；（2）研制 2 套具有自主知识产权的烟气中汞排放自动连续监测设备；在 2 家燃煤电厂示范运行，完成对比实验，形成准确的测量系统解决方案；制定相应的仪器标准，并通过有关部门认证；（3）开发批量生产用生产工艺和工装设备，具备年产 200 套以上产能；（4）具体技术指标：最小测量范围：0-50g/m 3探测限：0.1 g/m
10、3漂移：1%F.S.线性度：1%F.S.工作环境温度范围：-20-50C响应时间：30s抗 SO2 干扰 能力: SO 21000mg/m3时对汞测量干扰1%F.S.无需使用昂贵 Ar、N2 气源。课题执行年限：2009 年 5 月至 2012 年 5 月课题经费来源及构成：本课题国拨专项经费控制额不超过 260 万元，要求承担单位匹配研究经费不少于 260 万元。申请单位应具备相关的仪器研制经验和产业化基础，本 课题要求由企业牵头申请。课题三、挥发性有机物现场监测设备研究目标：针对污染源现场监测挥发性有机物的需求，研发具有自主知识产权的气相色谱（GC/FID/PID）、气相色谱/质谱 （GC
11、/MS）现场监测仪器设备， 实现对 苯系物、挥发性有机物（C6-C12 ）等的连续采样、定性定量分析测量，形成一体化的在线测量系统。并进行示范运行，解决批量生产中的工程技术问题，实现产业化。研究内容：研发基于GC-MS的大气挥发性有机物快速在线分析技术；挥发性有机物定量测量的吸附-热解析再分离技 术；采样、解析和分离的 时序技术；基于吸附剂在线采样的低温吸附富集浓缩技术；基于以上技术包括吸附剂及组合筛选、采样方法、低温浓缩解析、色谱柱选择、分析温度确定、检测器优化技术等技术，集成整体挥发性有机物现场监测系统。考核指标：(1) 研发具有自主知识产 权的挥发性有机物现场监测设备，总体上达到国外同类
12、产品的先进水平，课题研究形成发明专利 23 项；（2）研制挥发性有机物现场监测设备 3 套；在重点污染源进行示范运行；制定相应的仪器企业标准，并通过有关部门认证；（3）开发批量生产用生产工艺和工装设备，具备年产 200 套以上产能；（4）具体技术指标可对 C6-C12 中的碳氢化合物进行现场连续测量；仪器检测限：0.5ppb （苯）；检测范围：0.5-100ppb; 循环时间：2025 分钟（可编程设定）燃气及载气 (H2)：30ml/min；助燃气：180ml/min；课题执行年限：2009 年 5 月至 2012 年 5 月课题经费来源及构成：本课题国拨专项经费控制额不超过 260 万元，
13、要求承担单位匹配研究经费不少于 260 万元。申请单位应具备相关的仪器研制经验和产业化基础，本 课题要求以企业牵头申请。课题四、水质富营养化在线监测设备及蓝藻水华预警系统研究目标：针对水质富营养化监测及蓝藻水华预警需要现场传感器的需求，研制具有自主知识产权的水质富营养化在线监测设备及蓝藻水华预警系统，研究新型材料电极的化学需氧量(COD)在线检测仪，水质总磷、总氮在 线自动监测技术与设备，不同种群藻类叶绿素 a 浓度与光合作用活性原位测量技术与设备。在巢湖进行浮标式水质富营养化现场连续监测的示范运行，实时监测水质变化情况，建立典型断面的水华预警系统。研究内容：(1) 基于 电 化学的化学需氧量
14、(COD)在线检测仪开展新型传感器催化材料性能的表征方法，电极的加工、成型技术， 电极 质量的评价方法研究，建立电极的制备，性能评价和质量保证的标准化方法； COD 在线测定传感器 设计与优化，完成传感器的整体组装技术规范，并研制 COD 在线检测仪 。（2）水质总磷、总氮在线自动监测技术与设备的研制开展水质总磷、总氮在线自动监测关键技术与快速分析方法研究；开发精确进样装置，解决由于进样组件老化引起的取样误差；研发先进的水样预处理、精确信号检测模块，避免浊度对测量结果的影响；研究远程自动校准、自动量程切换技术，实现水质总磷、总氮在线自动监测，实现产业化。（3）浮标式蓝藻水华预警系统的研制开展基
15、于浮标式水质在线监测仪器、数据集成与传输系统的研究，构建浮标式蓝藻水华预警系统。研究藻类光合作用活性原位测量、水体溶解氧与浊度、水下环境光测量的关键技术，研制便携式藻类光合作用活性、水体溶解氧与浊度、水下环境光原位测量仪，集成常规水质参数测量传感器，设计基于 GIS 技术和通信网 络的水质参数专用软件，通过 在线监测藻类的生理生化指标及种群演替动态，并结合浮标式蓝藻水华预警系统实时监测的水体理化参数，提出预警蓝藻水华关键技术指标，研制浮标式蓝藻水华预警系统。技术经济指标：1 研发具有自主产权的水质富营养化在线监测设备及蓝藻水华预警系统，所研发的设备技术指标达到国外同类产品的先进水平，课题研究形
16、成发明专利 34 项。（2）基于电化学原理的化学需氧量(COD)在线检测仪、水质总磷、总氮在线自动监测设备各 2 台，浮标式蓝藻水华预警系统 1 套；（3）水质总磷、总氮在线自动监测设备实现产业化，开发批量生产用生产工艺和工装设备，具备年产 200 套以上产能，制定相应的仪器标准，并通过有关部门认证；化学需氧量在线检测仪、浮标式蓝藻水华预警系统在巢湖进行示范运行，建立典型断面的水华预警系统；（4）基于电化学原理的化学需氧量(COD)在线检测仪：响应时间小于5 分钟，COD 测量动态范围 3 个数量级，重复检测误差不大于 10，检测限不高于 10mg/L，电极可重复使用不小于 200 次；（5）
17、水质总磷、总氮在线自动监测设备：测量范围 0100mg/L，磷检出限 0.005mg/L，分辨率 0.001mg/L，氮检出限 0.05mg/L，分辨率0.01mg/L，仪器自动标样 校准和远程自动校准，寿命：不小于 6 年，响应时间：小于 30min；（6）浮标式蓝藻水华预警系统：藻类光合作用活性原位测量仪：通过光合作用活性表征藻类细胞的生长状态，溶解氧饱和度测量仪：测量范围 0-15mg/L，分辨率 0.01mg/L；浊度测量仪：测量范围 0-1000 NTU，分辨率 0.1 NTU；硝酸盐测量仪：测量范围 0-100mg/LN，分辨率0.01 mg/L-N；水下环境光（PAR）测量仪：检
18、测 波长 400-700 nm，量程每秒每平方米 010，000umol 光子；集成现有水质参数测量传感器，设计基于 GIS 技术和通信网 络的水质参数专 用分析软件；获得预测蓝藻水华发生的敏感指标。课题执行年限：2009 年 5 月至 2012 年 5 月课题经费来源及构成：本课题国拨专项经费控制额不超过 780 万元，要求承担单位匹配研究经费不少于 390 万元。申请单位应具备相关的研究工作经验和产业化基础，鼓励产学研联合申请。课题五、水质监测电化学传感器与仪器研究目标：针对国家重点水污染排放的现场监测需求，研发具有自主知识产权的多种污染参数电化学传感器技术，通过模块化组合技术研制具有多种
19、分析方法的多种水污染物的现场监测仪器。并在重点污染排放源示范运行，实现产业化。研究内容：（1）水质监测电化学传感器技术研究用于水污染源中重金属、总碱/总酸和离子现场监测的电化学传感器技术，研制具备良好选择性和稳定性可在水污染源监测中可靠运行的传感器。（2）电化学检测模块技术研究模块化电化学检测技术、多模块组合检测技术和消除模块间干扰技术，研制水质电化学分析检测模块，可进行电化学电位法、电流法和溶出法检测，研制容量滴定法检测模块。（3）模块化组合式水质监测仪器研究模块化组合仪器集成技术和多参数综合分析测试软件技术，研制可柔性组合的多参数水污染物监测仪器。综合多种电化学分析技术，通过模块化组合，实现对水污染物重金属、总碱、总酸和离子的现场监测。考核指标：
