項目名稱：基于多離子源技術的飛行時間質譜儀國產(chǎn)化及精準智慧監(jiān)測的應用

項目編號：HJJS-2023-1-11

獲    獎：環(huán)境技術進步獎一等獎

完成單位：北京雪迪龍科技股份有限公司、中國環(huán)境監(jiān)測總站、上海市環(huán)境監(jiān)測中心、上海市環(huán)境科學研究院、上海金藝檢測技術有限公司

完成人：楊凱、王強、敖小強、馬英歌、宋釗、董威、緱冬青、康曉風、胡丹、魏文、陸立群、李銘煊、周守毅、徐偉利、袁超

項目簡介

大氣污染成因復雜，在氣液固三種相態(tài)中時刻發(fā)生轉化，目前質譜已經(jīng)成為揮發(fā)性有機物的有效監(jiān)測手段之一，但在線監(jiān)測時常用的分析技術，或分析周期長無法及時獲取污染物實時濃度變化，或分析物種有限，或無法實現(xiàn)跨介質的追蹤和監(jiān)測。

本項目在國家重點研發(fā)計劃等支持下，創(chuàng)新了自潔凈高效霧化等多項前處理技術，攻克了飛行時間質譜的離子源、高效離子傳輸?shù)群诵年P鍵技術，研制了高精度高靈敏度的多離子源在線飛行時間質譜儀；開發(fā)了基于精準溯源技術、智慧大數(shù)據(jù)審核及遠程自動質控等智能化管理多種技術和手段的組合的智能大數(shù)據(jù)決策平臺，提高了監(jiān)測數(shù)據(jù)的豐富性和精準性，能夠快速感知和精準測量環(huán)境有機污染物濃度變化；集成了多介質多場景有機污染物一體化自動監(jiān)測裝備，成功應用于工業(yè)園區(qū)易燃易爆有機物在線預警預報自動監(jiān)測、環(huán)境空氣臭氧污染成因與溯源監(jiān)測、突發(fā)性環(huán)境污染事件多介質自動快速應急監(jiān)測、揮發(fā)性有機物污染溯源走航監(jiān)測和高空對流層監(jiān)測等多個領域。項目成果獲得國家專利53項，其中發(fā)明專利24項。

（1）在線飛行時間質譜儀：攻克了復合多離子源的快速切換技術、基于多重聚焦的高效離子傳輸技術、高質量分辨率離子反射技術和高精度質量軸自校準算法等關鍵技術，成功研制了高精度高靈敏度的國產(chǎn)化多離子源飛行時間質譜儀；

（2）精準溯源及全自動質控管理平臺：開發(fā)了基于活性VOCs物種識別和行業(yè)特征圖譜庫的精準溯源技術、智慧大數(shù)據(jù)審核技術和全自動質控體系，建立了智能決策平臺，實現(xiàn)海量監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性自動判定和智能審核，以及無人值守全自動質控和監(jiān)測；

（3）在線飛行時間質譜儀前處理裝置：研發(fā)了精密多路切換采樣控制技術、自潔凈高效霧化技術、可自動更換解析等前處理技術，開發(fā)了多介質多場景有機污染物一體化自動監(jiān)測方法，實現(xiàn)了環(huán)境中氣相、液相和固相的300余種有機物在線精準監(jiān)測。

在過去的三年中，項目成果已經(jīng)成功應用于全國逾60個城市134個項目中，累計新增收入總額為1.66億。項目成果在精準監(jiān)測和溯源等方面表現(xiàn)出色，得到了中央及地方各級政府部門的充分肯定。此外，項目成果為多項國家重大賽事和活動提供服務，為多介質有機物監(jiān)測、二次污染物監(jiān)測、傳輸通道監(jiān)測提供了有效技術手段，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)與業(yè)務協(xié)同的智慧監(jiān)測，為精準治污和應急監(jiān)測提供重要支撐。

項目技術路線圖

系統(tǒng)邏輯框架圖