一、項(xiàng)目背景

隨著人們的環(huán)保認(rèn)識(shí)不斷加深，人們已經(jīng)不再滿足于僅僅知道PM2.5的濃度，而是希望對(duì)PM2.5中所含有各類有毒物質(zhì)有深入的了解。重金屬污染物（也包括As等類重金屬）作為人們耳熟能詳?shù)挠卸疚廴疚?，PM2.5重金屬的危害性有目共睹。因此，加強(qiáng)PM2.5中重金屬元素的監(jiān)測是必經(jīng)之路。

二、建設(shè)方案

1、系統(tǒng)概況

大氣重金屬在線監(jiān)測系統(tǒng)將技術(shù)——X射線熒光（XRF）無損檢測技術(shù)、β射線吸收檢測技術(shù)與空氣顆粒物自動(dòng)富集技術(shù)*結(jié)合，不僅可以監(jiān)測空氣顆粒物質(zhì)量濃度，還可以同時(shí)對(duì)顆粒物中元素成分進(jìn)行定量分析。該儀器具有pg/m3量級(jí)的檢出限，處于*水平，廣泛應(yīng)用于空氣質(zhì)量監(jiān)測、污染溯源及源解析、環(huán)境評(píng)價(jià)等領(lǐng)域。

大氣重金屬在線分析儀圖片

（從左到右分別為儀器主機(jī)、站房機(jī)柜上的儀器和車載儀器）

儀器以恒定的工況流量將空氣吸入顆粒物切割器中，以PM2.5為例，動(dòng)力學(xué)直徑在2.5um附近及以下的顆粒污染物進(jìn)入到儀器的富集系統(tǒng)中。經(jīng)過一段時(shí)間的富集后，富集系統(tǒng)自動(dòng)切換成β射線分析系統(tǒng)，利用β射線的衰減與顆粒物的質(zhì)量濃度成指數(shù)的關(guān)系，對(duì)顆粒物的質(zhì)量濃度進(jìn)行分析。然后卷膜系統(tǒng)精確地將富集有空氣顆粒物的濾紙移動(dòng)到X射線熒光分析系統(tǒng)，分別利用X射線熒光的能量和強(qiáng)度對(duì)顆粒物中的元素成分進(jìn)行定性和定量的分析。

大氣重金屬監(jiān)測示意圖

大氣重金屬在線監(jiān)測系統(tǒng)——X射線熒光光譜技術(shù)（XRF）的原理見下圖所示，可以直接檢測固體或液體樣品中ppm量級(jí)的元素成分。采用富集后再檢測的辦法，使得XRF技術(shù)對(duì)空氣顆粒物中的重金屬成分的檢測限優(yōu)于0.001ug/m3。而常規(guī)實(shí)驗(yàn)室的檢測技術(shù)，由于預(yù)處理消解過程中需要將微克量級(jí)的樣品溶解到幾十克的液體中，而使得濃度被稀釋百萬倍，從而多數(shù)儀器（譬如ICP-AES、或原子吸收光譜儀）無法檢出元素含量低于10ug/m3量級(jí)的空氣顆粒物樣品。

X射線熒光光譜技術(shù)原理圖

2、功能特點(diǎn)

（1）空氣顆粒物濃度、大氣重金屬濃度一體式協(xié)同測量，為污染溯源及源解析提供更精準(zhǔn)數(shù)據(jù)；
（2）TSP、PM10、PM2.5三種切割器可供用戶選擇，應(yīng)用于不同的環(huán)境評(píng)價(jià)場合；
（3）鉛、鎘、砷等30多種重金屬含量精確測量，zui低檢出限在pg/m3量級(jí)；
（4）從光管、探測器、數(shù)字多道分析器（DCMA）到整機(jī)，數(shù)十項(xiàng)XRF核心技術(shù)發(fā)明；
（5）具有認(rèn)可的技術(shù)證書和測試報(bào)告，儀器的可靠性、準(zhǔn)確性得到充分驗(yàn)證。

3、技術(shù)參數(shù)

以下列出了大氣重金屬在線分析儀的一些重要技術(shù)參數(shù)（表1）。

表1 大氣重金屬監(jiān)測儀技術(shù)參數(shù)

4、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

4.1及時(shí)獲知大氣顆粒物有害金屬濃度，確保公眾知情權(quán)

正如十年前我們認(rèn)識(shí)中的大氣顆粒物只有PM10和TSP而*沒有PM2.5的概念一樣，現(xiàn)如今我們也僅僅是簡單地關(guān)注PM2.5的濃度值，而忽視PM2.5中具體的有毒有害物質(zhì)是什么，有多少?！恫耢o霧霾調(diào)查：穹頂之下》中多次強(qiáng)調(diào)控制PM2.5中重金屬元素濃度的必要性，“PM2.5顆粒物進(jìn)入人體后，巨噬細(xì)胞難以消化大氣顆粒物中的重金屬，使得巨噬細(xì)胞破裂而死，從而降低了人們的免疫力”。通過大氣重金屬在線分析，能夠快速有效的了解當(dāng)?shù)氐腜M2.5中所含有的重金屬和非重金屬物質(zhì)的種類和濃度，就像如今實(shí)時(shí)獲取PM2.5的濃度一樣，公眾可以及時(shí)知道居住地的大氣重金屬濃度值，合理安排自己的工作生活，及時(shí)采取措施保護(hù)自身受到污染傷害。

4.2有利于研究部門分析大氣重金屬日變化趨勢(shì)

常規(guī)大氣重金屬監(jiān)測手段只監(jiān)測重金屬元素的日平均濃度的測量，但是隨著氣象參數(shù)與溫度在每天的不同時(shí)間段有著較大的變化，日平均濃度無法反應(yīng)這些變化。大氣重金屬實(shí)時(shí)在線監(jiān)測可以實(shí)現(xiàn)每天重金屬濃度的小時(shí)值測定，有利于分析總結(jié)大氣重金屬和非重金屬元素的日變化規(guī)律。

大氣重金屬監(jiān)測儀監(jiān)測重金屬污染物的小時(shí)變化圖

4.3為監(jiān)管部門提供污染源解析數(shù)據(jù)，助力決策制定

通過主成分分析與相關(guān)性分析等模型處理，可以告訴政策制訂者污染來自哪里、貢獻(xiàn)比率，為源解析工作提供輔助成果。大氣重金屬監(jiān)測儀對(duì)北方某城市長時(shí)間段大氣重金屬在線分析儀測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析后，得到表1。

表1 大氣重金屬監(jiān)測儀監(jiān)測數(shù)據(jù)組成分分析

為了進(jìn)一步研究PM2.5與大氣重金屬之間的關(guān)聯(lián)，并為PM2.5的控制提供方向，我們通過已經(jīng)劃分的三個(gè)組分與大氣PM2.5濃度進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果如下圖所示，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)主要影響PM2.5的污染源為組分2（冶金工業(yè)廢氣）。

監(jiān)測數(shù)據(jù)各組分與PM2.5的相關(guān)性。

圖例中顏色的深淺表示相關(guān)性數(shù)值的大小。組分2與PM2.5的相關(guān)性zui強(qiáng)，這說明影響該地區(qū)PM2.5濃度的主要污染源為冶金工業(yè)廢氣。

通過風(fēng)向與PM2.5中三組分的關(guān)系圖可以確定各組分污染物的來源方向，如下圖顯示：

大氣重金屬監(jiān)測儀監(jiān)測數(shù)據(jù)PM2.5中元素主成分分析得到的各組分

與風(fēng)向關(guān)系圖

圖A是組分1（工業(yè)、生活燃料燃燒）的濃度與風(fēng)向關(guān)系圖，從圖中可以看出組分1主要來源于監(jiān)測點(diǎn)位的西南方向（深色區(qū)域）；圖B是組分2（冶金工業(yè)廢氣）的濃度與風(fēng)向關(guān)系圖，從圖中可以看出組分2來源于監(jiān)測點(diǎn)自身范圍內(nèi)（深色區(qū)域）；圖C是組分3（揚(yáng)塵）的濃度與風(fēng)向關(guān)系圖，從圖中可以看出組分3主要來源于監(jiān)測點(diǎn)位的東方及北方（深色區(qū)域）。圖中顏色深淺由淺到深代表污染的程度由小到大。

4.4實(shí)時(shí)監(jiān)測大氣重金屬濃度，提高監(jiān)測人員工作效率

現(xiàn)有的常規(guī)大氣重金屬監(jiān)測手段還是原始的手工采樣+實(shí)驗(yàn)室分析方法，工作量大且效率低。由于常規(guī)實(shí)驗(yàn)室分析技術(shù)重金屬濃度檢測需要樣品預(yù)處理消解，從樣品稱量到樣品消解完成大約需要花費(fèi)2個(gè)小時(shí)。而XRF技術(shù)無需樣品預(yù)處理，每個(gè)樣品重金屬濃度檢測可以在10分鐘以內(nèi)完成，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)無人值守、24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測大氣中的30種重金屬元素，節(jié)省了大量的人力成本，且相對(duì)實(shí)驗(yàn)室測量方法而言，耗材少價(jià)格低，維護(hù)量低，無二次污染。

綜上所述，通過大氣重金屬監(jiān)測儀不僅可以準(zhǔn)確監(jiān)測大氣顆粒物濃度，還可以實(shí)現(xiàn)大氣顆粒物中重金屬元素濃度的監(jiān)測，為大氣顆粒物重金屬元素的污染監(jiān)測和控制提供科學(xué)依據(jù)。

三、

1、公司介紹

天津智易時(shí)代科技發(fā)展有限公司是由南開大學(xué)博士團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建的高科技軟件研發(fā)與信息系統(tǒng)集成公司，注冊(cè)于天津市濱海高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，公司主要從事軟件開發(fā)、系統(tǒng)集成、互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)領(lǐng)域的軟件研發(fā)和信息系統(tǒng)集成。

公司與南開大學(xué)軟件學(xué)院、南開大學(xué)信息學(xué)院、天津大學(xué)信息學(xué)院始終保持著良好的合作。以南開大學(xué)為技術(shù)核心支撐，校企優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，促進(jìn)科研成果轉(zhuǎn)化。

我們開發(fā)的項(xiàng)目及案例：天津市科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金天使投資項(xiàng)目申報(bào)系統(tǒng)；天津中醫(yī)一附屬醫(yī)院大型一卡通項(xiàng)目，包括食堂售飯，超市購物，職工門禁，職工自行車借用等子系統(tǒng)；互聯(lián)網(wǎng)+智慧消防水源管理系統(tǒng)；安卓項(xiàng)目評(píng)審系統(tǒng)；天津市風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償金系統(tǒng)；在線二維碼生成系統(tǒng)；中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽盡調(diào)系統(tǒng)；班車寶APP及云平臺(tái)；第三方物流APP及云平臺(tái)；配合實(shí)施北辰區(qū)環(huán)保監(jiān)測網(wǎng)格化監(jiān)測平臺(tái)等；

智易時(shí)代科技發(fā)展有限公司以南開大學(xué)為技術(shù)的研發(fā)支撐，從而使公司的核心技術(shù)，如軟件開發(fā)、建設(shè)、電子商務(wù)和信息自動(dòng)化技術(shù)的都有強(qiáng)有力支持。同時(shí)，智易時(shí)代公司與南開大學(xué)軟件學(xué)院、信息學(xué)院、天津大學(xué)信息學(xué)院始終保持著良好的合作關(guān)系，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

智易時(shí)代科技發(fā)展有限公司的核心團(tuán)隊(duì)，有多年的互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)，軟件開發(fā)等積累了豐富的開發(fā)和運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，公司創(chuàng)始人是連續(xù)創(chuàng)業(yè)者，創(chuàng)辦了多家公司，具有深厚的技術(shù)背景和公司運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)。公司面向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，不斷開拓創(chuàng)新，聘請(qǐng)今日頭條的資深技術(shù)專家作為技術(shù)顧問，聘請(qǐng)出門問問的市場專家做為公司的營銷顧問。面向市場，開拓進(jìn)取，以客戶需求為導(dǎo)向，給客戶提供專業(yè)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)信息化解決方案，不斷為客戶創(chuàng)造價(jià)值。

2、加盟合作

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來臨，在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域當(dāng)然也可以結(jié)合移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，“互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)保”，本質(zhì)上是環(huán)境產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的一種有效方式，而對(duì)于環(huán)境保護(hù)企業(yè)來說，這既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。

“互聯(lián)網(wǎng)+”推動(dòng)環(huán)境信息化轉(zhuǎn)型

有專業(yè)人士表示，環(huán)境領(lǐng)域是一個(gè)融合多種環(huán)境要素的領(lǐng)域，將環(huán)境信息化建設(shè)進(jìn)行統(tǒng)一運(yùn)維，統(tǒng)一平臺(tái)登錄、統(tǒng)一平臺(tái)建設(shè)、統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。正如環(huán)境保護(hù)部信息中心主任程春明所說，環(huán)境信息化就要逐步實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)、跨地域、跨部門的信息聯(lián)動(dòng)與資源共享，提升各部門的業(yè)務(wù)協(xié)同、數(shù)據(jù)共享、信息交換和數(shù)據(jù)綜合利用能力，形成環(huán)境監(jiān)管合力。同時(shí)，在互聯(lián)網(wǎng)+之下，如何有效借力“互聯(lián)網(wǎng)+”，本質(zhì)上是環(huán)境產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的一種有效方式，而對(duì)于環(huán)境保護(hù)企業(yè)來說，這既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。

智易時(shí)代以軟件開發(fā)為核心，在智慧城市、環(huán)境監(jiān)治和健康家居領(lǐng)域精耕細(xì)作，推動(dòng)著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用朝著更落地，更接近政府商務(wù)、公共設(shè)施和民生建設(shè)的方向發(fā)展，推動(dòng)中國城市的智慧化進(jìn)程。針對(duì)目前的不斷嚴(yán)重的空氣環(huán)境狀況，智易時(shí)代推出三大系統(tǒng)解決方案：智慧環(huán)保網(wǎng)格化管理系統(tǒng)、大氣環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、智慧生活生態(tài)系統(tǒng)。智易時(shí)代通過運(yùn)用無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)、遠(yuǎn)程控制技術(shù)和人工智能，有效地綜合運(yùn)用于環(huán)保監(jiān)測、服務(wù)控制，加強(qiáng)環(huán)境、生活、使用者三者之間的，從而形成一種保障安全、提高效率、改善環(huán)境、節(jié)約能源的綜合服務(wù)系統(tǒng)。智易時(shí)代作為有實(shí)力、有潛力的軟件開發(fā)企業(yè)，已經(jīng)開發(fā)出完善的分布式大氣環(huán)境在線監(jiān)測與預(yù)測預(yù)警平臺(tái)，使環(huán)保與云計(jì)算技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，能夠準(zhǔn)確、及時(shí)、全面地反映空氣質(zhì)量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，為空氣質(zhì)量監(jiān)測和提供技術(shù)支撐，為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù)。

智易時(shí)代總陳濤表示，環(huán)保監(jiān)管部門主要依托于人力對(duì)排污企業(yè)進(jìn)行監(jiān)管，費(fèi)時(shí)費(fèi)力效率卻不高。智易時(shí)代與專業(yè)的設(shè)備廠商合作，依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)環(huán)保在線監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)環(huán)保在線監(jiān)測?？梢酝ㄟ^手機(jī)APP、可以隨時(shí)隨地了解當(dāng)前污染源的實(shí)施情況，在相應(yīng)指標(biāo)超標(biāo)是，可以通過短信，給相關(guān)負(fù)責(zé)人發(fā)送預(yù)警信息，及時(shí)采取相應(yīng)的措施。今年十月份，智易時(shí)代研發(fā)的環(huán)保大數(shù)據(jù)平臺(tái)——“智慧網(wǎng)格化管理系統(tǒng)”正式上線，通過搭載大數(shù)據(jù)模型和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，“智慧網(wǎng)格化管理系統(tǒng)”具有實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確、平臺(tái)化等優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)時(shí)掌握監(jiān)管區(qū)域內(nèi)大氣各項(xiàng)污染物及空氣綜合質(zhì)量指數(shù)情況。“互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)保”就是通過不斷推出小的應(yīng)用和服務(wù)，積累龐大的用戶群，不斷構(gòu)建全新的行業(yè)生態(tài)。

智易時(shí)代以軟件平臺(tái)開發(fā)和核心，不斷和各種監(jiān)測設(shè)備廠家合作，在平臺(tái)接人各種監(jiān)測指標(biāo)和數(shù)據(jù)，逐步建立一個(gè)環(huán)保監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，為互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)保貢獻(xiàn)自己的力量。

智易時(shí)代歡迎各大企業(yè)加盟合作，如下：

公司名稱：天津智易時(shí)代科技發(fā)展有限公司

公司地址：天津市濱海高新區(qū)海泰發(fā)展五道海泰創(chuàng)新基地B8-3-501

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公司總：陳濤 

市場部：李二虎 

市場部工程師：莫珊珊 

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：牛大衛(wèi)