一、行業(yè)發(fā)展

1、大氣環(huán)境監(jiān)測方面

隨著近年來超低排放的發(fā)展，企業(yè)減排、管控的落實(shí)，環(huán)境空氣質(zhì)量得到了顯著提升。細(xì)顆粒物的污染有了較大程度的下降，臭氧(O3)污染開始凸顯；而從目前已知的顆粒物形成機(jī)理可以看出，O3對于二次顆粒物的生成有著很大的推進(jìn)作用。因此，強(qiáng)化多污染物協(xié)同控制，加強(qiáng)細(xì)顆粒物和O3的協(xié)同控制，成為2020年比較重要的市場動(dòng)向。在明確的政策支持下，作為O3前體物的VOCs組分的監(jiān)測需求，如工業(yè)園區(qū)、產(chǎn)業(yè)集群的VOCs組分走航、固定站監(jiān)測，及O3超標(biāo)城市、一般地市的光化學(xué)組分監(jiān)測等，在今年的環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域得到了爆炸性地增長。

另一方面，移動(dòng)源的管控，如尾氣遙感監(jiān)測、黑煙抓拍及重型柴油機(jī)車、船舶、非道路移動(dòng)機(jī)械等尾氣排放監(jiān)測及管理平臺建設(shè)，也是今年各級政府、環(huán)保機(jī)構(gòu)關(guān)注和投入的重點(diǎn)。

針對環(huán)境空氣污染物濃度降低，空氣質(zhì)量提升到達(dá)瓶頸等情況，市場對于污染物濃度、組分監(jiān)測的精確度要求都有所提高，環(huán)境監(jiān)測總站、地方環(huán)保機(jī)構(gòu)也陸續(xù)根據(jù)市場需求補(bǔ)全設(shè)備檢測規(guī)范，加快檢測實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，如《環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法》（HJ653-2013）修訂，VOCs組分分析儀、重金屬分析儀的檢測規(guī)范，長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)揮發(fā)性有機(jī)物走航監(jiān)測技術(shù)規(guī)范等。

2、水環(huán)境監(jiān)測方面

縱觀2020年全年投標(biāo)情況，戶外多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的占比較往年略有提升；伴隨著“十三五”收官，黑臭水體在線監(jiān)測系統(tǒng)占比大幅提升。以往黑臭水體監(jiān)測都是采取人工采樣、實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)分析的方式進(jìn)行，但隨著監(jiān)管需求的提升，有向在線化監(jiān)測發(fā)展的趨勢；針對水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的輔助裝置出現(xiàn)了多種多樣的定制化需求，如廢液處理、離心預(yù)處理、風(fēng)光互補(bǔ)清潔能源等。

（1）小型水質(zhì)監(jiān)測站應(yīng)用逐漸豐富

隨著微型部件、高精度定量、低試劑分析方法的研究的不斷成熟，水質(zhì)監(jiān)測分析儀外形體積大幅縮小，試劑消耗量大幅降低。常規(guī)監(jiān)測的氨氮（NH3-N）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、總磷（TP）、總氮（TN）、水質(zhì)重金屬[砷（As）、汞（Hg）、鉻Cr（Ⅵ）、鉛（Pb）和鎘Cd）]以及化學(xué)需氧量（CODCr）等監(jiān)測儀，采用內(nèi)部緊湊的小體積結(jié)構(gòu)、低試劑消耗量、低功耗設(shè)計(jì)等，滿足小型水站（占地2m2以內(nèi)戶外柜式）使用要求。

水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)由原來標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜式集成方式，發(fā)展成小型站（7m2左右）、微型站/戶外小型站（占地面積小于2m2）、浮船監(jiān)測站等集成方式。系統(tǒng)均配置完備的采樣預(yù)處理單元、質(zhì)控單元、試劑冷藏單元、電控單元，以及相應(yīng)的空調(diào)系統(tǒng)。采用低電壓和低功耗的設(shè)計(jì)，依靠太陽能供電方式進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。

（2）新技術(shù)不斷在水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中得到應(yīng)用

目前，常規(guī)水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)一般監(jiān)測五參數(shù)（水溫、pH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度）、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、總氮、總磷、葉綠素、藍(lán)綠藻等因子。以質(zhì)譜檢測器（MS）或者氫火焰離子檢測器（FID）為主的水中VOCs在線監(jiān)測儀、以X射線熒光光譜（XRF）、等離子體-質(zhì)譜（ICP-MS）為檢測方法的水質(zhì)重金屬或水質(zhì)溯源監(jiān)測設(shè)備逐漸在市場上嶄露頭角。

（3）環(huán)境監(jiān)測儀器存在的問題

在大氣監(jiān)測儀器方面，還存在需要攻克的難題：①網(wǎng)格化監(jiān)測溯源應(yīng)用與質(zhì)控；②天地一體監(jiān)測體系多源融合難度大；③大氣污染物自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)和方法標(biāo)準(zhǔn)需要健全。

在水質(zhì)監(jiān)測儀器方面，常規(guī)水環(huán)境在線連續(xù)監(jiān)測儀器大多采用化學(xué)+光電檢測技術(shù)，在儀器技術(shù)和應(yīng)用方面還存在待解決問題：①儀器可靠性偏低，維護(hù)工作量大；②水質(zhì)在線監(jiān)測非實(shí)時(shí)工作；③水質(zhì)在線設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)源頭質(zhì)控；④水質(zhì)在線監(jiān)測無法實(shí)現(xiàn)斷面通量監(jiān)測。

二、關(guān)鍵技術(shù)

1、大氣環(huán)境監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)

（1）顆粒物傳輸通量激光雷達(dá)：利用相干探測技術(shù)，多普勒原理和后向米散射原理同時(shí)獲取風(fēng)和顆粒物在大氣中的垂直空間不同高度的分布，實(shí)時(shí)捕捉顆粒物的傳輸方向和傳輸量，追溯顆粒物傳輸來源，判定對區(qū)域顆粒物污染的影響。

（2）氨氣分析方法：氨氣是大氣中唯一的高濃度堿性氣體，逃逸到大氣中的氨與硝酸或硫酸等酸性氣體發(fā)生反應(yīng)，形成硫酸鹽、硝酸鹽等二次顆粒物，是大氣環(huán)境中氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)變成固態(tài)污染物的重要推手。研究表明，“非農(nóng)業(yè)”的氨排放占比已達(dá)66%，華北地區(qū)尤為嚴(yán)重。因此環(huán)境空氣中氨氣的監(jiān)測需求也日益凸顯。環(huán)境空氣中的氨氣濃度低、易溶于水、易吸附，監(jiān)測技術(shù)和準(zhǔn)確性上有一定難度。目前常用的監(jiān)測方法有化學(xué)發(fā)光法，采用轉(zhuǎn)化爐的形式進(jìn)行間接測量；或采用光腔衰蕩光譜法直接測量；或采用量子級聯(lián)激光光譜法的開放光程測量設(shè)備進(jìn)行原位式測量。

（3）遙感監(jiān)測技術(shù)：按照“遙感監(jiān)測為主、地面校驗(yàn)為輔”的原則，結(jié)合模型算法，提高遙感監(jiān)測精度。利用高空間分辨率、高時(shí)間分辨率的衛(wèi)星監(jiān)測，甄別污染高值區(qū)、指導(dǎo)地面走航監(jiān)測；觀測污染傳輸及區(qū)域面源的監(jiān)測等；通過甲醛/N02、乙二醛/N02指標(biāo)對03控制區(qū)進(jìn)行判斷，輔助治理決策。

（4）空氣質(zhì)量模型分析的定制化研究：空氣質(zhì)量模型分析的準(zhǔn)確性受數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)量的影響很大，在推動(dòng)數(shù)據(jù)共享、監(jiān)測手段多樣化的前提下，現(xiàn)階段的空氣質(zhì)量模型分析更趨向于根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，合理的規(guī)劃能夠獲取的各類監(jiān)測數(shù)據(jù)，如地面監(jiān)測數(shù)據(jù)、地基雷達(dá)觀測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)等，用于二次驅(qū)動(dòng)模型，修正、佐證空氣質(zhì)量模型分析的結(jié)果，提高預(yù)測、評估精度。

（5）環(huán)境監(jiān)測設(shè)備智能化、遠(yuǎn)程化維護(hù)：疫情防控對環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行維護(hù)影響很大，迫使設(shè)備生產(chǎn)商開展監(jiān)測設(shè)備智能化、遠(yuǎn)程化維護(hù)的研究。結(jié)合5G技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程質(zhì)控、遠(yuǎn)程維護(hù)等功能，同時(shí)又兼顧數(shù)據(jù)信息安全。部分國外儀器廠商已經(jīng)開始在其下一代產(chǎn)品中部署相關(guān)功能。

2、水環(huán)境監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)

（1）微型水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站：將全光譜技術(shù)、光學(xué)傳感器技術(shù)、離子選擇性傳感器技術(shù)等集成在小型戶外機(jī)箱中，采取太陽能或市電供電，安裝于水體周邊的一種小型、方便搬移的高集成度的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測站。適宜于輸水河道、水庫、湖泊、景觀水、管網(wǎng)水的水質(zhì)自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測，以及突發(fā)性污染事故的預(yù)警?？蓪?shí)現(xiàn)對水溫、pH、溶解氧、電導(dǎo)率、濁度、COD、BOD5、TOC、DOC、硝酸鹽、亞硝酸鹽、H2S、TSS、UV254、NO2-N、BTX、色度、指紋圖和光譜報(bào)警、氨氮、葉綠素a、藍(lán)綠藻、磷酸鹽、鹽度、氯化物、氟化物等指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

（2）水質(zhì)綜合毒性分析儀：生物法監(jiān)測已經(jīng)成為各種飲用水源地水質(zhì)預(yù)警系統(tǒng)中不可或缺的部分。

三、面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇

2020年，新冠肺炎疫情呈現(xiàn)出持續(xù)蔓延、控制、常態(tài)化的態(tài)勢，給環(huán)境監(jiān)測行業(yè)整體發(fā)展帶來深遠(yuǎn)影響，也帶來新的發(fā)展機(jī)遇。

1、面臨的挑戰(zhàn)

（1）行業(yè)、企業(yè)復(fù)工時(shí)間推遲，影響已經(jīng)推進(jìn)或開展項(xiàng)目的實(shí)施，導(dǎo)致企業(yè)資金周轉(zhuǎn)壓力陡增；

（2）受到不同地區(qū)、不同疫情防控要求的限制，儀器行業(yè)人員流動(dòng)受阻，影響企業(yè)儀器設(shè)備生產(chǎn)、項(xiàng)目實(shí)施、運(yùn)維服務(wù)；

（3）環(huán)境監(jiān)測儀器企業(yè)現(xiàn)場操作、設(shè)備維護(hù)、現(xiàn)場質(zhì)控等傳統(tǒng)運(yùn)營方式受到挑戰(zhàn)。

2、發(fā)展機(jī)遇

（1）環(huán)境應(yīng)急檢測儀器設(shè)備：與生命安全、醫(yī)療健康、公共衛(wèi)生等相關(guān)的環(huán)境應(yīng)急檢測類設(shè)備儀器，在疫情發(fā)生地域出現(xiàn)新的需求；

（2）健康安全類監(jiān)測儀器：生物毒性、菌類等監(jiān)測設(shè)備，在污水處理、醫(yī)療廢水處理等疫區(qū)場景下得到更廣泛應(yīng)用；

（3）水環(huán)境、大氣環(huán)境、應(yīng)急監(jiān)測、土壤監(jiān)測和地下水監(jiān)測等領(lǐng)域的監(jiān)測深度、廣度進(jìn)一步加強(qiáng)；

（4）智能化、近場/遠(yuǎn)程交互：疫情下，設(shè)備的運(yùn)營、質(zhì)控、維護(hù)傳統(tǒng)方式受到制約。5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)的創(chuàng)新進(jìn)展，對環(huán)境監(jiān)測儀器設(shè)備的智能化、近場通訊、遠(yuǎn)程交互等提出新要求，推動(dòng)儀器向“自主運(yùn)行、自主/遠(yuǎn)程質(zhì)控、自主/遠(yuǎn)程維護(hù)”進(jìn)化；

（5）環(huán)境監(jiān)測行業(yè)轉(zhuǎn)型：疫情的出現(xiàn)，給傳統(tǒng)監(jiān)測帶來新的機(jī)遇，引導(dǎo)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測從理化指標(biāo)的常規(guī)監(jiān)測，進(jìn)入生命健康安全的生態(tài)安全監(jiān)測領(lǐng)域；新的監(jiān)測儀器、新的應(yīng)用場景，需要新監(jiān)測儀器、質(zhì)控方式和運(yùn)維方式。

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