難點(diǎn)一、解決國外儀器在污染濃度過高及濃度變化快時數(shù)值不穩(wěn)的問題

　　近期空氣污染較為嚴(yán)重，PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)頻頻爆表，北方城市空氣污染更為嚴(yán)重，其中的燃煤型污染尤其會導(dǎo)致的PM2.5濃度增高、偏大，如元旦過后華北區(qū)域部分城市濃度監(jiān)測值達(dá)到750微克/立方米左右，部分時間濃度峰值上升至1000微克/立方米，國外監(jiān)測設(shè)備在此情況下出現(xiàn)超量程、流量報警、負(fù)壓超高報警等問題，造成該時間段數(shù)據(jù)異常。另外國外設(shè)備在空氣濃度變化快時也會出現(xiàn)數(shù)值不穩(wěn)定的現(xiàn)象。本開發(fā)項(xiàng)目立足于設(shè)備的穩(wěn)定性，增大流量的可調(diào)節(jié)范圍空間，從材料的選取到結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、儀器量程與分辨率等要充分考慮到污染濃度高、污染濃度變化快等特定的污染條件。

　　難點(diǎn)二：中國的環(huán)境及大氣污染隨區(qū)域不同有較大差異，不能照搬國外設(shè)備

　　我國幅員遼闊，不同地區(qū)溫度、濕度、大氣壓力、顆粒物特征等存在較大差距，PM2.5濃度以及化學(xué)組成物特征也存在著極大的差異，尤其是在條件差別較大、污染濃度高、大氣壓力低的時候，國外設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)存在與手工參比方法差別大的現(xiàn)象，在個別環(huán)境條件下儀器不能正常工作，不能滿足不同區(qū)域及特定條件對設(shè)備的要求。

　　本項(xiàng)目研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)PM2.5監(jiān)測設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對PM2.5的連續(xù)采樣及其質(zhì)量濃度的實(shí)時準(zhǔn)確監(jiān)測，滿足在不同區(qū)域、不同條件下設(shè)備適用性要求，技術(shù)水平要超越國外設(shè)備。

　　2012年1月份中國環(huán)境監(jiān)測總站組織PM2.5儀器測試在北京市、上海市、重慶市、濟(jì)南市、廣東省等地的環(huán)境監(jiān)測中心相續(xù)展開，組織開展了PM2.5自動監(jiān)測方法適用性比對測試工作。本次PM2.5開發(fā)項(xiàng)目中國環(huán)境監(jiān)測總站、廣州市、上海市、重慶市、黑龍江省、甘肅省等六地的監(jiān)測中心又將共同承擔(dān)自動監(jiān)測儀器的質(zhì)量完善、性能評價研究和應(yīng)用示范，形成產(chǎn)品的技術(shù)要求及檢測方法、安裝驗(yàn)收、運(yùn)行與質(zhì)控、數(shù)據(jù)處理與傳輸?shù)燃夹g(shù)規(guī)范工作，配合設(shè)備研發(fā)企業(yè)做好設(shè)備的適應(yīng)性測試，確保產(chǎn)品能夠在不同區(qū)域的正常運(yùn)行，這是我國首次針對環(huán)境監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行全國性的適應(yīng)性測試工作，其難度非常大。

　　難點(diǎn)三：PM2.5質(zhì)控體系、標(biāo)準(zhǔn)體系要盡快出臺

　　目前，各地安裝情況大部分都以自己的監(jiān)測要求為準(zhǔn)，其采樣基準(zhǔn)、采購、安裝、調(diào)試、數(shù)據(jù)采集質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)并沒有統(tǒng)一，控制條件并未明文約束。國家需要一套質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)，來保證設(shè)備數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，本項(xiàng)目以監(jiān)測總站為首的八個監(jiān)測中心共同開展基于PM2.5連續(xù)自動監(jiān)測儀和PM2.5采樣器的應(yīng)用示范，形成全程序的質(zhì)控規(guī)范體系，編制安裝驗(yàn)收、運(yùn)行、數(shù)據(jù)處理與傳輸?shù)燃夹g(shù)規(guī)范，并要在相對緊迫的時間內(nèi)，在全國范圍建立統(tǒng)一的體系標(biāo)準(zhǔn)，這也是項(xiàng)目要面對的難題。

　　難點(diǎn)四、很多技術(shù)上的難題需要進(jìn)行攻克

　　本項(xiàng)目研制的環(huán)境大氣中細(xì)粒子PM2.5的監(jiān)測設(shè)備主要包含單通道、雙通道(同時監(jiān)測PM10，PM2.5)及與光散射融合技術(shù)的自動監(jiān)測儀,針對不同溫度、不同污染條件、不同境因素的PM2.5監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。主要包括：

　　基于β射線檢測技術(shù)的濕度補(bǔ)償系統(tǒng)、流量自動控制系統(tǒng)，尤其是雙通道流量的控制在不同壓力及變化的情況下的恒流設(shè)計(jì)是需要進(jìn)行整體突破的難題。

　　大氣濕度與空氣中揮發(fā)性與半揮發(fā)性物質(zhì)對測量數(shù)據(jù)的影響，從而重點(diǎn)研究智能加熱系統(tǒng)的適應(yīng)性。

　　由于空氣中存在放射性物質(zhì)，在不同地區(qū)強(qiáng)度不一致，這對β射線檢測會造成不同程度的干擾，進(jìn)而給測量數(shù)據(jù)造成偏差，如何甄別放射性物質(zhì)的干擾對于提高儀器檢測精度與穩(wěn)定性有重大意義。

　　光散射融合技術(shù)提高了儀器的時間分辨率，更能實(shí)時的檢測出空氣中顆粒物的濃度，其中光散射測量到的信號與β射線檢測到數(shù)據(jù)如何進(jìn)行相互補(bǔ)償修正的數(shù)學(xué)模型的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證難度較大。

　　其他需重點(diǎn)突破穩(wěn)定的高精度檢測系統(tǒng)、動態(tài)數(shù)字濾波、光散射矯正模塊、散射光光阱與背景光消除模塊、光散射多道分析模塊、自動換膜模塊等關(guān)鍵技術(shù)。

　　難點(diǎn)五、如何打破國外技術(shù)壁壘、價格壟斷

　　由于PM2.5監(jiān)測技術(shù)難度較大，國際上具備PM2.5監(jiān)測技術(shù)的企業(yè)較少，一些國外公司利用技術(shù)壟斷提高產(chǎn)品售價。目前市場上基于振蕩天平法的PM2.5監(jiān)測設(shè)備價格最高在35萬元，而基于β射線法的PM2.5監(jiān)測設(shè)備價格也都在20萬元以上。目前中國各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡，進(jìn)口產(chǎn)品高昂的價格及運(yùn)行費(fèi)用將使并不富裕的地方經(jīng)濟(jì)背上沉重的包袱，急需加強(qiáng)核心部件和關(guān)鍵技術(shù)的研究，推出性價比高、質(zhì)量精良的國產(chǎn)設(shè)備。本項(xiàng)目將在國家、環(huán)保部門的大力支持下，充分利用項(xiàng)目開發(fā)平臺安排各方面精干力量進(jìn)行科技攻關(guān)，使國產(chǎn)PM2.5設(shè)備在質(zhì)量、價格上跟國外設(shè)備相比具有較強(qiáng)的競爭力。