魏復(fù)盛
（中國環(huán)境監(jiān)測總站 北京 100029）

　　摘要：本文在分析我國環(huán)境監(jiān)測任務(wù)、監(jiān)測儀器需求及國內(nèi)外廠商所占有的市場份額后，討論了目前我國環(huán)境監(jiān)測儀器存在的主要問題，有針對性地提出了發(fā)展我國環(huán)境監(jiān)測儀器工業(yè)的五條對策建議。

　　為了說清發(fā)展我國環(huán)境監(jiān)測儀器工業(yè)的意見，首先要了解環(huán)境監(jiān)測任務(wù)、需要的儀器裝備及其市場，其次要研究國內(nèi)外監(jiān)測儀器過去在中國市場所占的份額及其原因，最后針對存在的問題提出了一些對策意見。

1.環(huán)境監(jiān)測任務(wù)

　　隨著我國四個現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，環(huán)境保護(hù)任務(wù)日趨繁重。對環(huán)境監(jiān)測的要求越來越高，要求環(huán)境監(jiān)測部門能準(zhǔn)、快、全地反映全國和地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量及變化趨勢；對環(huán)境污染源能實(shí)施有效地監(jiān)督監(jiān)測和控制監(jiān)測，為環(huán)境執(zhí)法和污染治理提供科學(xué)依據(jù)；國家最近又提出污染防治與環(huán)境生態(tài)保護(hù)并重的方針，因此我們還要開拓不同類型的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測。

　　1.1 環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測
　　我們監(jiān)測的水體有江河湖庫的地面水、海水及地下水?，F(xiàn)已頒布水質(zhì)的國家標(biāo)準(zhǔn)20余個，涉及的污染因子累計(jì)達(dá)百余種。例如：1998年新批準(zhǔn)的地面水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)有的個項(xiàng)目，包括重金屬、非金屬、營養(yǎng)鹽、耗氧有機(jī)物、湖庫富營養(yǎng)化污染因子、特定有機(jī)污染物(包括揮發(fā)性鹵代烴類、苯系物、氯代苯類、氯苯酚類、硝基苯類、酞酸酯類、有機(jī)氯有機(jī)磷農(nóng)藥類、多氯聯(lián)苯和苯并[a]芘等)。環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有10個項(xiàng)目，要求對TSP、PMl0、S0₂、N0₂、NOx、CO、Pb、F^-、苯并^[a]死進(jìn)行監(jiān)測。全國47個重點(diǎn)城市要向公眾公布空氣質(zhì)量周報(bào)，并進(jìn)而作空氣質(zhì)量日報(bào)和預(yù)報(bào)。

　　1.2 污染源監(jiān)測
　　1996年頒布的污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)69個項(xiàng)目，比原標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)代科學(xué)儀器1999 l-2增加了約40個項(xiàng)目，其中大多數(shù)是有毒有害的有機(jī)污染物。1996年頒布的大氣污染物綜合徘放標(biāo)準(zhǔn)33個項(xiàng)目。還有工業(yè)固體廢物污染防治監(jiān)測，特別是有害廢物的重金屬、有機(jī)污染物、易燃易爆污染物、腐蝕性和生物毒性的監(jiān)測。?quot;九五"期間，國家實(shí)施了主要污染物排放總量控制計(jì)劃，同時要求所有工業(yè)污染源在2000年要達(dá)標(biāo)排放；國家重點(diǎn)城市的空氣和地面水質(zhì)要達(dá)到按功能分區(qū)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，即"一控雙達(dá)標(biāo)"。不僅要進(jìn)行污染物濃度監(jiān)測，而且對重點(diǎn)污染企業(yè)進(jìn)行污染物排放總量監(jiān)測。廢水項(xiàng)目有COD、礦物油、氰化物、汞、鎘、砷、鉻(VI)、鉛，廢氣有粉塵、煙塵、二氧化硫以及固體廢棄物排放量。

　　1.3 物理和放射性監(jiān)測
　　物理污染因子有噪聲、電磁波、微波輻射、振動、熱污染監(jiān)測。放射性污染監(jiān)測包括環(huán)境和污染源的放射性強(qiáng)度(Y輻射、p輻射強(qiáng)度)監(jiān)測和核素監(jiān)測(放射性鈾、釷、钚、Ra226、I131、K40、Sr90、Cs137和Po210。等)

　　1.4 生物和生態(tài)監(jiān)測
　　環(huán)境水質(zhì)、空氣中細(xì)菌類的監(jiān)測(種類、數(shù)量)、水生生物、陸生生物的種群結(jié)構(gòu)和數(shù)量的監(jiān)測、污染指示生物的監(jiān) 測、各種生物材料有毒重金屬和農(nóng)藥殘留量監(jiān)測。
　　各種生態(tài)環(huán)境變化的監(jiān)測與評價，包括海洋生態(tài)、熱帶雨林生態(tài)、濕地生態(tài)、草原生態(tài)、荒漠生態(tài)、農(nóng)業(yè)生態(tài)、森林生態(tài)變化趨勢的監(jiān)測，考察大中尺度、長時間的變化。需要研究確定最具代表性的生態(tài)指標(biāo)，進(jìn)行遙感遙測并與實(shí)地調(diào)查相結(jié)合。

2.環(huán)境監(jiān)測需要的儀器裝備

　　根據(jù)環(huán)境監(jiān)測任務(wù)及環(huán)境保護(hù)工作發(fā)展，需要以下幾種類型的儀器設(shè)備

　　2.1 實(shí)驗(yàn)室分析儀器及其設(shè)備
　　2.1.1 光學(xué)類儀器
　　可見分光光度計(jì)、紫外分光光度計(jì)、紅外分光光度計(jì)、熒光分光光度計(jì)、火焰光度計(jì)、原子吸收分光光度計(jì)、原子熒光光度計(jì)、光譜儀、等離子發(fā)射光譜儀、x-射線熒光光譜儀等。
　　2.1.2 電化學(xué)儀器
　　pH計(jì)、離子計(jì)、電位計(jì)、示波極譜儀、陽極溶出儀、庫侖儀、電位滴定儀、電導(dǎo)儀、電泳儀等。
　　2.1.3 色譜類儀器
　　離子色譜儀、氣相色譜儀、高壓液相色譜儀、薄層掃描色譜儀、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)機(jī)、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)機(jī)、色譜-富里埃紅外光譜聯(lián)機(jī)等。
　　2.1.4 生物監(jiān)測儀器
　　生物顯微鏡、生化培養(yǎng)箱、體視顯微鏡、生物樣品處理設(shè)備及化學(xué)成分分析儀器。
　　2.1.5 標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量儀器及器具
　　分析天平(包括萬分之一、十萬分之一、百萬分之一和微電子天平)、標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)氣體流量校正儀(如大流量用的羅茨流量計(jì)、孔板流量計(jì)；中流量用的鐘罩式流量計(jì)，小流量用的皂膜流量計(jì))、標(biāo)準(zhǔn)玻璃量器。
　　2.1.6 實(shí)驗(yàn)室常用的輔助設(shè)備
　　冰箱、干燥箱、恒溫箱、馬弗爐、管式燃燒爐、穩(wěn)壓電源、空壓機(jī)、氣泵、土壤、固廢樣品加工設(shè)備、樣品消解設(shè)備。環(huán)境樣品分離與富集設(shè)備等。

　　2.2 專用監(jiān)測儀器和采樣器
　　2.2.1 用于氣體污染物的專用設(shè)備
　　TSP采樣器(大、中流量)、PMl。采樣器(大、中流量)、粉塵采樣器、煙塵采樣器、粗(PM2.5-10)細(xì)(PM<2.5)顆粒物雙道采樣器、PM2.5采樣器、空氣顆粒物分級采樣器、酸雨自動采樣器、酸雨監(jiān)測儀、氣體采樣器、煙氣采樣器以及Sq、NOx、CO、O₂、HCl、C1₂、CH監(jiān)測儀等。
　　2.2.2 用于水質(zhì)污染物的專用設(shè)備
　　水質(zhì)采樣器、污水采樣器、COD測定儀、BOD₅測定儀、TOC測定儀、油份濃度儀、溶解氧測定儀、色度計(jì)、濁度計(jì)、鹽度計(jì)、總氮測定儀、總磷測定儀、氨測定儀、氰化物測定儀、游離氯測定儀。
　　2.2.3 環(huán)境污染事故應(yīng)急監(jiān)測儀器
　　便攜式氣相色譜儀(帶PID、ECD、FID檢測器，可在野外現(xiàn)場監(jiān)測大部分有機(jī)污染物)、便攜式x-熒光光譜儀(可用于土壤、固廢現(xiàn)場金屬污染調(diào)查)、便攜式水質(zhì)實(shí)驗(yàn)室、有毒有害氣體監(jiān)測器(Cl₂、CO、可燃?xì)?、CH₄、苯系物等)、報(bào)警裝置(CO、CH₄、C₁₂、H₂S、汽油泄漏等)。

　　2.3 自動監(jiān)測系統(tǒng)
　　2.3.1 空氣地面自動監(jiān)測系統(tǒng)
　　氣象參數(shù)監(jiān)測(風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、大氣壓等)空氣污染物：SO₂、NOx的監(jiān)測，較早用濕化學(xué)法(如用電導(dǎo)法測SQ)現(xiàn)用得很少了。多用干法即物理方法，如用紫外熒光法測SQ，化學(xué)發(fā)光法測NOx，用紫外吸收法測O₃；最近發(fā)展起來的差分光譜法(DOAS)可連續(xù)自動監(jiān)測一條線(100-1000m)的空氣質(zhì)量，項(xiàng)目包括SQ、NO、N0₂、0₃、HF、苯系物、甲醛、乙醛等。此外，凹也用紅外吸收法、PMl0用p-射線測定儀或晶體振蕩儀進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，技術(shù)是成熟的，能滿足空氣質(zhì)量監(jiān)測和空氣質(zhì)量預(yù)測預(yù)報(bào)的需要。
　　2.3.2 重點(diǎn)污染源的自動監(jiān)測系統(tǒng)
　　煙氣SQ的在線自動監(jiān)測系統(tǒng)：目前有非分散紅外吸收法、稀釋紫外熒光法、電導(dǎo)法和恒電位電解法。以前兩種在線自動監(jiān)測系統(tǒng)較為成熟和可靠。
　　煙氣NOx在線自動監(jiān)測系統(tǒng)：有紅外吸收法、稀釋-化學(xué)發(fā)光法、恒電位電解法等。
　　煙塵在線自動監(jiān)測系統(tǒng)以紅外后散射和激光后散射在線自動監(jiān)測系統(tǒng)較好，吸光度或不透明度測定系統(tǒng)用得比較廣泛，等速采樣p-射線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)歐美用得較多，但價格昂貴。
　　煙氣用CO、0₂、濕度、壓力和煙氣流速流量的在線連續(xù)監(jiān)測也可包括在煙氣、煙塵的監(jiān)測之中。
　　據(jù)介紹差分光譜法不僅可在一個區(qū)域(如機(jī)場、交通干線、工業(yè)區(qū))對污染物排放輸出量作連續(xù)監(jiān)測，也能對一個重點(diǎn)污染源如電廠、冶煉廠、建材廠的煙囪進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。
　　2.3.3 環(huán)境水質(zhì)的自動監(jiān)測系統(tǒng)
　　在江河、湖、庫的控制斷面安裝的自動監(jiān)測系統(tǒng)常包括水溫、pH、溶解氧、電導(dǎo)、色度、濁度、COD、NN₄-N、總氮、總磷等。
　　2.3.4 污水測流和在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)
　　污水排放計(jì)量裝置需要建立標(biāo)準(zhǔn)化的污水測流槽或測流堰或排水管，同時需要與之配套的污水流量計(jì)，如超聲波流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、浮子式流量計(jì)、電磁流量計(jì)等。
　　為了獲得有代表性的樣品還需要污水自動比例采樣器。要控制住重點(diǎn)污染源排放主要污染物是否達(dá)標(biāo)和是否超過排放總量指標(biāo)，就需要安裝在線連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)，項(xiàng)目有COD、TOC、礦物油、pH、濁度、色度、揮發(fā)酚、氨氮、氰化物等。
　　2.3.5 噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)
　　在交通干線和噪聲敏感地區(qū)，安裝噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)，并向公眾自動顯示結(jié)果，可提高群眾的環(huán)境意識，也可加強(qiáng)噪聲源監(jiān)督管理。
　　以上這些自動監(jiān)測系統(tǒng)還應(yīng)包括：監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、存貯、自動處理和給出監(jiān)測報(bào)告，以及幾個子站的數(shù)據(jù)向中心站的通訊傳輸?shù)?；監(jiān)測系統(tǒng)定時的自動校標(biāo)；監(jiān)測系統(tǒng)故障的自我診斷。

　　2.4 其它的特殊設(shè)備或裝備
　　海洋生態(tài)或污染、江河湖庫生態(tài)或污染、陸地生態(tài)環(huán)境的遙感遙測系統(tǒng)，如在飛機(jī)上裝載多通道的紅外光譜遙感遙測系統(tǒng)。地面衛(wèi)星接收站接收環(huán)境資源衛(wèi)星的圖片信息，并進(jìn)行解析，可監(jiān)測森林、草原、荒漠、濕地環(huán)境狀況等。
　　流動監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室：在水質(zhì)監(jiān)測方面有海洋監(jiān)測船和內(nèi)陸水域監(jiān)測船，配備各種監(jiān)測儀器，可在野外一邊采樣，一邊分析，就地獲得監(jiān)測結(jié)果。廢水監(jiān)測車可裝載污水的監(jiān)測儀器，對污染源進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查和監(jiān)督。大氣污染監(jiān)測車依據(jù)儀器配置不同可作環(huán)境大氣監(jiān)測，也可作污染源調(diào)查與監(jiān)測。

3.國內(nèi)外監(jiān)測儀器的市場供應(yīng)分析

　　全國環(huán)境監(jiān)測儀器購置有三個高峰期，即七十年代末監(jiān)測站建設(shè)期，普遍購置了實(shí)驗(yàn)室分析儀器；八十年代中后期隨著監(jiān)測任務(wù)的開展，又補(bǔ)充了不少新儀器，部分城市建立了空氣地面自動監(jiān)測系統(tǒng)；九十年代中后期由于環(huán)境監(jiān)督管理的強(qiáng)化和污染源監(jiān)測的開拓，加上購置儀器資金多種渠道的落實(shí)，形成了一個監(jiān)測儀器更新?lián)Q代和提高配置水平的時期。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅環(huán)保系統(tǒng)監(jiān)測站購置可見-紫外分光光度計(jì)、原子吸收光度計(jì)、離子色譜儀、氣相色譜儀、高壓液相色譜、色譜-質(zhì)譜聯(lián)機(jī)等約3400臺套，空氣地面自動監(jiān)測子站81個，以及專用監(jiān)測儀、采樣器等，價值人民幣6．7億多元。加上環(huán)境資源保護(hù)和各行業(yè)環(huán)境監(jiān)測儀器裝備估計(jì)總值超過10億元。
　　中小型儀器、專用監(jiān)測儀器、大氣和煙氣、煙塵采樣器，多數(shù)是國產(chǎn)的。據(jù)估計(jì)原子吸收儀三分天下國產(chǎn)有其一，氣相色譜儀市場占有率不到三分之一。而高檔次的儀器，性能好、自動化程度高的以及液相色譜儀、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)機(jī)、等離子體發(fā)射光譜儀基本上被國外儀器廠商所壟斷。引進(jìn)美國技術(shù)的空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)，有一定的市場份額，但不是很多。從監(jiān)測儀器的總臺數(shù)看國產(chǎn)占多數(shù)，但從總金額看，國外廠商占有壓倒的優(yōu)勢。為什么會是這樣?原因是多方面的：
　　(1) 在長期計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的束縛下，無論是企業(yè)還是國家沒有花大力氣進(jìn)行儀器的開發(fā)和創(chuàng)新，新儀器不多，老儀器改進(jìn)不大，隨著改革開發(fā)，國外先進(jìn)的儀器一旦進(jìn)入中國市場，即受到科技界和工程界人們的歡迎。國外的儀器改進(jìn)和創(chuàng)新的周期短、效率高、年年都有新花樣。而我們國產(chǎn)儀器雖有小修小改，但相比之下“不進(jìn)則退”。
　　(2) 最近幾年有不少廠家認(rèn)為環(huán)保是個大市場，因而轉(zhuǎn)入搞環(huán)保儀器儀表，出現(xiàn)了一些好的苗頭和好的產(chǎn)品，如原子熒光分光光度計(jì)、礦物油紅外測定儀(三波長掃描式)。但從全國看多是一些小型企業(yè)，技術(shù)力量、資金強(qiáng)度不足，技術(shù)開發(fā)和創(chuàng)新能力不佳。還有的企業(yè)之間互相抄襲、低水平重復(fù)、技術(shù)含量低，結(jié)果是簡單的低質(zhì)儀器賣不出去。形成積壓和虧損，真正需要的一些技術(shù)含量高的儀器又無人問津。
　　(3) 未形成科研開發(fā)-生產(chǎn)-銷售-使用相結(jié)合的良性循環(huán)機(jī)制，現(xiàn)在高校、科研單位有熱心儀器開發(fā)的技術(shù)人員，有先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想或構(gòu)想，但得不到經(jīng)費(fèi)的支持，或申請到的經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足，又要外協(xié)加工，周期長、效率低。還由于科研、生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)作得不充分，儀器的可靠性不高，進(jìn)入市場的儀器問題多，較難被用戶接受。

4.發(fā)展環(huán)境監(jiān)測儀器的幾點(diǎn)建議

　　我國現(xiàn)代化建設(shè)和環(huán)保工作的深入，必然提出環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)代化的要求，而首先是監(jiān)測儀器手段的現(xiàn)代化。據(jù)估計(jì)我國環(huán)保系統(tǒng)監(jiān)測站在未來五年，大約需要購置12-15億人民幣的儀器裝備，需要更新和增加儀器設(shè)備6000余臺套。一般的監(jiān)測儀器使用周期為5-10年，因此下個世紀(jì)我國環(huán)境監(jiān)測儀器的需求量是比較大的。我們這樣一個大國，不能主要靠進(jìn)口，必須加速發(fā)展我國的環(huán)境監(jiān)測儀器工業(yè)，力爭在國內(nèi)市場占有50％以上的份額，而且要發(fā)展有知識產(chǎn)權(quán)和創(chuàng)新的品牌，并有希望打入國際市場。為此建議如下：
　　制訂我國監(jiān)測儀器中長期的發(fā)展戰(zhàn)略，統(tǒng)籌規(guī)劃。提出監(jiān)測儀器優(yōu)先發(fā)展名錄，加強(qiáng)宏觀指導(dǎo)，有適當(dāng)分工和合作，避免低水平重復(fù)與浪費(fèi)，克服無序的自由競爭。
　　建立國家監(jiān)測儀器的開發(fā)基金和風(fēng)險(xiǎn)基金。重點(diǎn)扶持技術(shù)含量高、有創(chuàng)新特色、有知識產(chǎn)權(quán)、國內(nèi)外有較大市場的儀器開發(fā)，組織聯(lián)合攻關(guān)，并將其成果轉(zhuǎn)化為成熟的產(chǎn)品。要吸收過去的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不能只停留在出產(chǎn)品上。產(chǎn)品化以后，還要繼續(xù)不斷改進(jìn)、完善和提高，要以市場和用戶為最終目標(biāo)。
　　建立自主開發(fā)和創(chuàng)新機(jī)制，重點(diǎn)發(fā)展有知識產(chǎn)權(quán)的儀器儀表，要有所為和有所不為。如我國目前開發(fā)成功的原子熒光分光光度計(jì)、紅外油份濃度測定儀、等速自動跟蹤煙塵采樣器在國際上均是先進(jìn)的。象這類儀器應(yīng)該集中人力、財(cái)力、物力加以扶持。開發(fā)研制工作不要面面俱到，而要技術(shù)集成，把最好的成熟技術(shù)拿來為我所用，為我服務(wù)。
　　走引進(jìn)、消化、吸收和國產(chǎn)化的道路：有的監(jiān)測儀器研制生產(chǎn)缺乏基礎(chǔ)，國外已有先進(jìn)的成套技術(shù)。我們可以象引進(jìn)彩電技術(shù)一樣，高起點(diǎn)，走捷徑，引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)或關(guān)鍵技術(shù)，或進(jìn)行合資生產(chǎn)。再逐步國產(chǎn)化，產(chǎn)品在國內(nèi)銷售，同時有適當(dāng)比例外銷。先當(dāng)學(xué)生，后當(dāng)先生，學(xué)生一定要超過先生。
　　實(shí)行科研-生產(chǎn)-銷售-應(yīng)用四結(jié)合，要強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，優(yōu)勢互補(bǔ)。研制單位有科技人員的思路和研制能力，但缺少資金和生產(chǎn)加工能力；生產(chǎn)企業(yè)有資金、有強(qiáng)的加工能力，有市場、有銷售渠道，但缺乏開發(fā)思路和技術(shù)，缺乏高新技術(shù)支持系統(tǒng)，因此缺乏發(fā)展后勁。用戶參與開發(fā)儀器非常重要，開發(fā)時能充分吸納用戶的好意見，使用中用戶能不斷發(fā)現(xiàn)新儀器的毛病和不足，促使儀器不斷完善和提高擋次。這種聯(lián)合，不僅作到了優(yōu)勢互補(bǔ)，而且能大大節(jié)省時間，少走彎路，提高效率。