仪器科学与技术学科发展的新领域

1、仪器科学与技术 学科发展的新领域环境与安全检测仪器分会第一阶段筹备工作小结 中国仪器仪表学会环境与安全监测仪器分会筹委会秘书长 吕武轩 研究员 第一部分 仪器科学与技术 学科简介 （略） 第二部分 环境与安全监测仪器 现状及发展趋势环境保护和安全生产是我国的基本国策。“工欲善其事，必先利其器” 。 环境保护和安全生产专用检测与监测、控制仪器仪表同其它仪器仪表一样是利用现 代科学技术手段了解、掌握瞬息万变的状态信息的观测器，也是人们认识客观进而改造 客观的工具。环境监测的基本作为就是利用环境监测技术装备对大气、陆地水体、海洋、农业、 湿地、草原、荒漠、森林、生态等自然界信息以及人造系统产生的各种

2、危害和对环境的 污染程度进行观测，为国家经济建设和社会发展等各个方面的重大决策提供科学依据。任何灾害或事故的发生都有一个自然发展的过程，在其酝酿伊始直至事故临界状态 呈现 , 都有端倪可察、朕兆可寻。生产事故寓于危险源（Hazard Source）,后者通常指“人（劳动者）一机（生产过程 和设备） 环境（工作场所 ）”有限空间的全部或一部分，属于人造系统 ，绝大多数具 有可观测性和可控性。长此以来 , 危险源安全状态的控制基本上依赖于企业的管理水平 , 包括建全规章制 度 , 重视消防、救护、安全防护等设施的完善 , 提高操作人员的素质和应急能力等等 , 使 危险作业环境尽可能不发生重大事故。

3、 然而 , 国际职业安全理论和实践的发展历史表明 : 完全依赖人们对危险源的警惕性来保障生产安全并非万全之策 , 因为人可能受到生理、 心理以及社会等诸多因素的干扰而出现失误。此外 , 尚有一些事故致因属于人的智力所 难以有效抑制的 , 当然也就无法指望凭制度和管理来保障危险源的安全状态。近年来， 多起重大生产事故的发生，虽则可归咎于违章、渎职等人为因素予以追究 , 但进而分析 之 , 也与缺乏先进、可靠的安全检测与监控设施不无关系。重大突发性环境污染事件的发生，如果不是大自然造孽抑或人为破坏，往往源于生 产事故和灾难的蔓延，危险源就会成为污染源的源头。从这个意义上讲，环境保护与安 全生产的专

4、用仪器具有密切的内在联系。然而，环境与安全监测仪器又与现有其他类仪器有所不同，虽然有交叉的共性部分， 更有其特殊性，很难包容在已有的分支学科中；即使在较大程度上有某种共性的这两类 仪器，也有不少地方存在较大差异：仪器的专用性强，使用场合复杂，背景条件多变； 仪器设计涉及多种专业，科技含量较高，要求加工制作工艺先进，在很大程度上反映了 一个国家仪器仪表制造业、信息产业、材料工业乃至相关基础理论研究的整体科学技术 水平。综上所述，环境监测仪器和生产安全监控预警技术装备是预防环境污染、抑制生产 事故不可须臾离开的技术保障措施，也是为环境保护和安全生产领域立法、执法以及重 大决策提供科学依据的不可或缺

5、的技术支撑体系。（1）现状改革开放初期，国内在安全检测与监控技术装备发展方面比当时的环境保护专用检 测仪器设备要先进得多。八十年代初，当安全生产领域（煤炭、石化等高危行业）已经 引进数条安全仪器生产线，日、德、英、美、法等国外安全仪器厂商大量涌入中国市场 时，环境监测仪器的主要产品还只限于采样器类。直至九十年代中期才将安全仪器的核 心器件之一一电化学传感器用于检测烟道气中的 SO以及汽车尾气中的NOx CQ又如， 光离子化检测器（PID）原本是用在危险作业场所由工人随身携带的监测有机蒸气（VOC浓度的报警器核心器件，现在这类仪器已经成为环境监测仪器家族的重要成员室内环 境监测的必备仪器。从行政

6、支持的层面上看，国家环境保护总局为开展环境监测和执法工作，专设中 国环境监测总站和环保仪器质量监测检验中心两个局级事业单位，另在中国环境 科学研究院中的一些研究所又有监测仪器研究室；在行业组织方面，在中国环保产业 协会下设有环境监测仪器专业委员会，有百余成员；在中国环境科学学会下 设有环境监测技术委员会 ，集中了国内该领域知名专家作为国家环保总局制定相关政 策的智囊团；在基层监测机构能力建设方面， 国家环保总局及地方财政不断拨款给 4000 余监测站装备实验室和建立大气、水自动监测站。特别是 国家污染事故应急监测预警 项目，一次性投资近 2 亿元，用于购置各种先进的监测仪器（其中包括一批安全监

7、测仪 器），用以武装省级环境监测站（中心） 。此外，国家环保总局在十一五 、中小企业创 新基金、 863、星火、火炬、 973等各类计划中都列入相当多的环境监测仪器设备研发项 目，鼓励、动员全国的科研设计院所、大专院校、高新技术公司为之效力，致使国内从 事环境监测仪器设备生产厂商和国外产品代理商已达140 余家，其中就有相当一部分原属于两栖（安全与环境）类企业，其重点已经从安全领域战略转移至面向环境和卫生 防疫。这种势头无疑会导致 安全检测与监控技术装备产业 发展速度放慢，最终影响对安 全生产事业的贡献。相比之下，安全生产行业主管部门对 安全检测与监控技术 给予的重视程度相形见绌。 近年来重大

8、事故频发，除了人为因素外，如果能从安全检测和监控预警的角度分析和总 结事故，恐怕其中有不少事故是可以避免的，至少是可以将事故影响范围和损失进一步 降低。（ 2）发展趋势近年来，环境监测仪器的发展相对迅速，尤其是大气监测用的各类在线监测 -分析仪 器的国产化工作颇见成效；污染源连续排放监测系统 （CEMS逐渐成熟，其中不乏有自主 产权的产品；几十座水质自动监测站的建立和要求排污口装备在线COD检测仪的法规出 台，激励了国内厂商研发国产在线式水质监测仪器的高潮。除在线 cod佥测仪器外，氨 氮、总有机碳、总磷、总氮等在线式检测仪器相继问世，基于 UV法的连续自动监测仪器 已成为目前应用热点，尤其在

9、与水处理自动控制系统配套时更具优越性。然而，科学技术在不断进步，客观环境在不断提出新的需求，相关科学技术不断有 新技术、新成果出现，现有产品需要不断更新换代。 不进则退也同样适合于科技产品 的竞争原则。将环境与安全仪器分支学科的发展纳入整个 仪器科学与技术 学科发展之中，可以借 鉴其他分支学科的最新研究成果，相互促进、共同发展；利用仪器仪表学会用有众多国 内一流专家、学者的优势，协助环境保护与安全生产领域测控技术的发展，正是学术团 体的根本任务。鉴于此，一些积极从事环境监测仪器和生产安全监控预警技术装备领域研发、生产、 使用、质检、产品结构调整等领域的业内人士、专家、教授们提出了成立专业仪器分

10、会 的建议，得到了 王大珩 等多位院士和学会各级领导的大力支持。第三部分 分会筹备工作自 1998 年开始酝酿，直至 2002 年在节能应用技术分会下成立了环境测控仪器专 业委员会，由我国分析仪器创始人人之一、原北京化工研究院副总工程师胡满江 教授任主任委员，原北京市环境保护中心总工程师 梁熙彦 教授级高工任副主任委员，邀集在 环境监测仪器研发、生产、使用、教学、检测检验、标准制定、技术管理等领域内近三 十位资深人士组成专家委员会 ；另聘请魏复盛、黄本立、姜文汉、张钟华、陆婉珍、 陈亚珠、 黄尚廉、 俞汝勤等 8 位院士作为高级顾问， 为专委会的各项重大技术决策把关。自 2002 年节能应用技

11、术分会 环境监测仪器与应用 专业委员会开展活动以来，完成 了一些社会效益明显、有利于学科发展和产业技术进步的基础性工作，包括：1、创办了 中国环境测控仪器网2、组织编撰 环境监测仪器实用手册 （王大珩院士作序并题书名） ，待出版3、 召开了三届 环境监测仪器与现代控制技术在治理工程中的应用研讨会4、 中国科协2006年会和第十七届多国仪器仪表展会暨学术交流会Miconex2006期间， 组织了 节能、环境与安全测控技术应用 研讨会5、为产业主管部门出台相关政策、制定“十一五”和中长期科技发展规划提供调研报告 和建议书6、参与国家发改委立项的国家级环境监测项目可研报告评估7、与清华大学信息科学与技术学院联合建立 “环境监测技术装备与应用 ”专业培训基地， 旨在提高现有从业人员的技术水平，培养急需的专业人才。2006年1