新型环境感知技术创新及其在环境研究与管理中的应用.pdf

1、第十一届长三角空气质量管理技术研讨会新型环境感知技术创新及其在环境研究与管理中的应用宁治教授环境及可持续发展学部|香港科技大学主任环境中心实验室|香港科技大学副院长前沿交叉学科学院|香港科技大学 2 介绍内容大气监测技术发展趋势及方向介绍监测技术发展趋势与方向传感技术路线及前沿发展环境感知技术的新型应用3D空间的环境监测与扩展应用传感器移动监测的技术发展与网络应用自适应高密度传感器网络数据的环境应用环境感知与模型结合在大数据与环境健康的应用 3 环境感知与监测的需求背景 4 更加注重代表性组分、关键组分，监测性能更优化，监测技术面向更低浓度监测技术更稳定、高精度、更快速、更全面、更智能、模块化

2、多种监测方法共存以满足科学和高精度需求基于基于管理评价需要管理评价需要 稳定性更强趋势 监测精度更高的趋势 评价组分定性定量更精准的趋势 标准化的趋势基于基于监测技术性能监测技术性能 低浓度监测发展 高活性物质的监测技术应用发展趋势 含氧和低沸点VOC组分监测需求基于基于实际应用实际应用 小型化发展趋势 模块化发展趋势 智能化发展趋势 时间分辨率更高的趋势 更低成本趋势基于基于机理研究机理研究 监测因子更全面的趋势 应用场景更广的趋势大气监测技术发展的趋势 5 大气监测技术发展的方向监测技术的发展与环境研究及管理政策强相关;科研与产业发展与需求需要匹配；前瞻性的技术发展要求足够的技术储备。排放

3、监测监管 以控制污染排放为主要需求的监测技术及应用 以达标监测为主要需求的监测技术标准化环境监测 国控点及地方监测网络为硬性需求的监测技术 科学研究为需求的高精监测设备需求智能化环境监测环境加密大气网格化固定监测移动环境监测 3D多维度监测网络化学组分环境监测VOC、颗粒物组分为重点需求的监测需求恶臭及空气质量达标任务所需监测+管理建筑室内监测绿色建筑概念下的室内监测与BMS联动以能耗为终点的建筑环境及室内监测健康环境监测小型穿戴式为长者及敏感人群的环境监测以人体暴露的呼出气及健康状况早期诊断19801990200020102020203020402050温室污染物监测双碳目标引导下的长期与短

4、期温室污染物监测碳排放监管与核算需求驱动的精准监测与研究 6 传感监测技术发展新型传感监测技术方案与传统监测技术和一般消费级传感器的区别。传统监测站 造价和维护成本高；高精确度，同时需要专业维护；适合区域/本地空气监测而非获取个性化信息。专业型传感器 相对较低成本，小巧轻便，方便部署；根据不同污染物，在适合的应用环境下，提供良好表现。消费级传感器 便宜和小巧，适合个人或家庭使用；提供指示信息,不满足供科研数据/商业应用要求。7 传感监测技术发展监测目标主要工作原理主要技术难点与瓶颈颗粒物质量浓度Photometer or PM count converted massHumidity impa

5、ct,large particle efficiency,refractive index颗粒物粒径Optical particle countingParticle density and size range超细颗粒物数量浓度Condensation and optical counting;Particle charge current.Cost and inconsistency with upper/lower size limit主要气体污染物Electrochemical;Metal oxide;Optical sensingHigh/Low Temp/RH impact恶臭气体

6、Electrochemical;Metal oxide sensingSelectivity and sensitivity总挥发性有机物Electrochemical;Photoionization Detection(PID)Humidity impact and sensitivity有机物组分Microcolumn and PIDDurability and portabilityPM sensors are being understood and developed fast by researchers and industry sectors;Gas sensors for c