国家科技进步奖.doc

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1、2019年度国家科技进步奖安徽省提名项目公示（一）项目名称工业园区有毒有害气体光学监测技术及应用（二）提名意见针对工业园区有毒有害气体来源识别、排放监控、以及突发事件应急预警的技术需求，国家急需建立“数据准确、响应及时、覆盖全面”的工业园区有毒有害气体监测技术体系。十余年来，该研究团队通过承担国家863、国家支撑计划和地方科研任务，与企业合作，创新发展了工业园区有毒有害气体光学监测技术和方法，创建了有毒有害气体高温光谱测量数据库和模型，突破了高气溶胶背景大气痕量气体成分卫星反演技术，研发了工业园区有毒有害气体点-线-面-区域全方位光学监测系统，开展了系统在典

2、型工业园区的示范应用和监测设备的产业化。该研究团队所研制的系统已在四川、云南、安徽、甘肃、江西、内蒙古等地石化、冶金、水泥、电力等行业，以及鄂托克旗建元煤化、山东钢铁、山东金诚重油化工、四川普光气田，福建泉惠石化，山东京博石化，甘肃庆阳石化，溧阳新材料工业园区，苏州吴中等工业园区得到了广泛的应用。该系统的实际应用，有效弥补了现有监测技术在工业园区监测手段、监测内容和监测范围的不足，填补了工业园区有毒有害气体全方位监测领域技术空白，为我国工业园区有毒有害气体控制与治理提供了重要的科学数据，取得了很好的经济、社会和环境效益，为我国工业园区有毒有害气体环境风险预警

3、体系建设提供了技术支撑。项目材料填写规范，内容真实，经公示无异议。对照国家科学技术进步奖授奖条件，提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖（三）项目简介工业园区有毒有害气体排放种类多、成分复杂、分布范围广、突发事故风险巨大，不仅是我国大气污染的主要来源，也直接威胁人民生命和健康。对工业工艺过程及园区污染排放的定量监测是进行污染防治的基础，传统采样分析技术由于监测范围有限、响应时间慢，难以为工业园区污染防治措施制定和效果评估提供全面数据支撑。急需建立“数据准确、响应及时、覆盖全面”的工业园区有毒有害气体监测技术体系，以满足工业园区对有毒有害气体来源识别、排放监控、

4、以及突发事件应急预警的技术需求。十余年来，项目组通过承担国家863、国家支撑计划和地方科研任务，与企业合作，创新发展了工业园区有毒有害气体光学监测技术和方法，创建了有毒有害气体高温光谱测量数据库和模型，突破了高气溶胶背景大气痕量气体成分卫星反演技术，研发了工业园区有毒有害气体点-线-面-区域全方位光学监测系统，开展了系统在典型工业园区的示范应用和监测设备的产业化。项目主要创新点包括：①创建了工业园区有毒有害气体高温光谱数据库和排放通量解析算法。利用专门设计的高温气体光谱参数测量装置实验测量了60余种有毒有害气体在100~1500C高温的吸收光谱，建立和完善了

5、包含300余种有机和无机成分的光谱吸收数据库，提出并验证了测量整层大气太阳红外吸光谱来定量反演VOCs垂直柱浓度的方法。②创新发展了系列恶劣工业环境下光谱分析应用技术。设计了一种高温取样探头和高温气体在线红外分析系统，实现对工业回转炉和燃烧炉VOCs、CO、CO2等有毒有害气体的在线监测；设计了一种收发一体式激光吸收光谱测量光学和机械结构，实现在高温高粉尘环境下氨气（NH3）、氯化氢（HCI）、氟化氢（HF）、氰化氢（HCN）等有毒有害气体排放的连续自动监测；研制的全光纤信号传输的开放光路激光吸收光谱测量系统，实现对管线泄漏硫化氢（H2S）和甲烷（CH4）等

6、气体的防爆安全在线检测；采用双臂扫摆式迈克尔逊干涉仪结构等机电综合设计，克服振动对傅里叶变换光谱仪的影响，实现对园区周边挥发性有机物（VoCS）的开放光路连续监测，以及整层大气VOCs浓度的车载走航观测。①突破了工业园区有毒有害气体卫星遥感反演技术。通过模拟标定卫星在轨特性，以及对地基大气垂直廓线同步观测结果的同化，实现算法优化，在精确反演二氧化硫（SO2）和二氧化氮（N02）的基础上，首次实现了对我国工业园区甲醛（HCHO）、乙二醛（CHOCHO）等VOCs对流层柱浓度的卫星遥感监测和区域输送观测。②提出并实现了工业园区有毒有害气体全方位光学监测系统解决方

7、案。系统集成工业园区有毒有害气体光学监测方法、光谱数据库系统、光谱分析软件系统，利用自主研发的点源排放连续监测、线源泄漏自动检测、面源排放通量光学遥测、以及面源排放总量车载走航观测等光学监测设备，结合大气痕量气体成分卫星反演算法软件，形成工业园区有毒有害气体点-线-面-区域全方位光学监测技术系统。系统先后在安徽安庆石化、甘肃庆阳石化、鄂托克旗建元煤化、山东钢铁、山东金诚重油化工等工业园区开展了整体技术示范应用，形成了一种工业园区有毒有害气体全方位光学监测系统解决方案。研发的系列监测技术设备，总体性能指标达到国际先进水平。项目成果支持了我国环境监测仪器骨干企业

8、发展，为我国工业园区污染控制和总量减排提供了重要技术