一 : 无损检测技术:无损检测技术-作用,无损检测技术-特征
无损检测技术即非破坏性检测,就是在不破坏待测物质原来的状态、化学性质等前提下,为获取与待测物的品质有关的内容、性质或成分等物理、化学情报所采用的检查方法。
无损检测技术_无损检测技术 -作用
无损检测技术在食品加工领域,如材料的选购、加工过程品质的变化、流通环节的质量变化等过程中,不仅起到保证食品质量与安全的监督作用,都还在节约能源和原材料资源、降低生产成本、提高成品率和劳动生产率方面起到积极的促进作用。
无损检测技术_无损检测技术 -特征
作为1种新兴的检测技术,其具有以下特征:无需大量试剂;不需前处理工作,试样制作简单;即使检测,在线检测;不损伤样品,无污染等等.
什么是无损检测
无损检测是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了1个国家的工业发展水平,其重要性已得到公认。我国在1978年11月成立了全国性的无损检测学术组织——中国机械工程学会无损检测分会。此外,冶金、电力、石油化工、船舶、宇航、核能等行业还成立了各自的无损检测学会或协会;部分省、自治区、直辖市和地级市成立了省(市)级、地市级无损检测学会或协会;东北、华东、西南等区域还各自成立了区域性的无损检测学会或协会。我国目前开设无损检测专业课程的高校有大连理工大学、西安工程大学、南昌航空大学等院校。在无损检测的基础理论研究和仪器设备开发方面,我国与世界先进国家之间仍有较大的差距,特别是在红外、声发射等高新技术检测设备方面更是如此。 常用的无损检测方法:射线照相检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)和液体渗透检测(PT)4种。其他无损检测方法:涡流检测(ET)、声发射检测(AT)、热像/红外(TIR)、泄漏试验(LT)、交流场测量技术(ACFMT)、漏磁检验(MFL)、远场测试检测方法(RFT)等。
无损检测的常规方法有直接用肉眼检查的宏观检测和用射线照相检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测等仪器检测。肉眼宏观检测可以不使用任何仪器和设备,但肉眼不能穿透工件来检查工件内部缺陷,而射线照相等方法则可以通过各种各样的仪器或设备来进行检测,既可以检查肉眼不能检查的工件内部缺陷,也可以大大提高检测的准确性和可靠性。至于用什么方法来进行无损检测,这需根据工件的情况和检测的目的来确定。
无损检测技术_无损检测技术 -应用特点
1.不损坏试件材质、结构 无损检测的最大特点就是能在不损坏试件材质、结构的前提下进行检测,所以实施无损检测后,产品的检查率可以达到100%。但是,并不是所有需要测试的项目和指标都能进行无损检测,无损检测技术也有自身的局限性。某些试验只能采用破坏性试验,因此,在目前无损检测还不能代替破坏性检测。也就是说,对1个工件、材料、机器设备的评价,必须把无损检测的结果与破坏性试验的结果互相对比和配合,才能作出准确的评定。
2.正确选用实施无损检测的时机
无损检测系统
在无损检测时,必须根据无损检测的目的,正确选择无损检测实施的时机。
3.正确选用最适当的无损检测方法
由于各种检测方法都具有一定的特点,为提高检测结果可靠性,应根据设备材质、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式,预计可能产生的缺陷种类、形状、部位和取向,选择合适的无损检测方法。
4.综合应用各种无损检测方法
任何1种无损检测方法都不是万能的,每种方法都有自己的优点和缺点。应尽可能多用几种检测方法,互相取长补短,以保障承压设备安全运行。此外在无损检测的应用中,还应充分认识到,检测的目的不是片面追求过高要求的“高质量”,而是应在充分保证安全性和合适风险率的前提下,着重考虑其经济性。只有这样,无损检测在承压设备的应用才能达到预期目的。
常用的无损检测方法
无损检测方法很多,据美国国家宇航局调研分析,其认为可分为6大类约70余种。但在实际应用中比较常见的有以下5种,也就是我们所说的常规的无损检测方法:
一、常规无损检测方法
目视检测VisualTesting(缩写VT); 超声检测UltrasonicTesting(缩写UT); 射线检测RadiographicTesting(缩写RT); 磁粉检测MagneticparticleTesting(缩写MT); 渗透检测PenetrantTesting(缩写PT)。
1、目视检测(VT)
目视检测,是国内实施的比较少,但在国际上非常重视的无损检测第一阶段首要方法。按照国际惯例,目视检测要先做,以确认不会影响后面的检验,再接着做4大常规检验。例如BINDT的PCN认证,就有专门的VT1、2、3级考核,更有专门的持证要求。经过国际级的培训,其VT检测技术会比较专业,而且很受国际机构的重视。 VT常常用于目视检查焊缝,焊缝本身有工艺评定标准,都是可以通过目测和直接测量尺寸来做初步检验,发现咬边等不合格的外观缺陷,就要先打磨或者修整,之后才做其他深入的仪器检测。例如焊接件表面和铸件表面较多VT做的比较多,而锻件就很少,并且其检查标准是基本相符的。
2、射线照相法(RT)
是指用X射线或g射线穿透试件,以胶片作为记录信息的器材的无损检测方法,该方法是最基本的,应用最广泛的1种非破坏性检验方法。
1、射线照相检验法的原理:射线能穿透肉眼无法穿透的物质使胶片感光,当X射线或r射线照射胶片时,与普通光线一样,能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜影,由于不同密度的物质对射线的吸收系数不同,照射到胶片各处的射线能量也就会产生差异,便可根据暗室处理后的底片各处黑度差来判别缺陷。
2、射线照相法的特点:射线照相法的优点和局限性总结如下:
a.可以获得缺陷的直观图像,定性准确,对长度、宽度尺寸的定量也比较准确;
b.检测结果有直接记录,可长期保存;
c.对体积型缺陷(气孔、夹渣、夹钨、烧穿、咬边、焊瘤、凹坑等)检出率很高,对面积型缺陷(未焊透、未熔合、裂纹等),如果照相角度不适当,容易漏检;
d.适宜检验厚度较薄的工件而不适合较厚的工件,因为检验厚工件需要高能量的射线设备,而且随着厚度的增加,其检验灵敏度也会下降;
e.适宜检验对接焊缝,不适宜检验角焊缝以及板材、棒材、锻件等;
f.对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸(高度)的确定比较困难;
g.检测成本高、速度慢;
h.具有辐射生物效应,无损检测超声波探伤仪 能够杀伤生物细胞,损害生物组织,危及生物器官的正常功能。
总的来说,RT的特性是——定性更准确,有可供长期保存的直观图像,总体成本相对较高,而且射线对人体有害,检验速度会较慢。
无损检测X光机
用于工业部门的工业检测X光机通常为工业无损检测X光机(无损耗检测),此类便携式X光机可以检测各类工业元器件、电子元件、电路内部。例如插座插头橡胶内部线路连接,二极管内部焊接等的检测。BJI-XZ、BJI-UC等工业检测X光机是可连接电脑进行图像处理的X光机,此类工业检测便携式X光机为工厂家电维修领域提供了出色的解决方案。
3、超声波检测(UT)
2、超声波工作的原理:主要是基于超声波在试件中的传播特性。
a.声源产生超声波,采用一定的方式使超声波进入试件;
b.超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用,使其传播方向或特征被改变;
c.改变后的超声波通过检测设备被接收,并可对其进行处理和分析;
d.根据接收的超声波的特征,评估试件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。
3、超声波检测的优点:
a.适用于金属、非金属和复合材料等多种制件的无损检测;
b.穿透能力强,可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。如对金属材料,可检测厚度为1~2mm的薄壁管材和板材,也可检测几米长的钢锻件;
c.缺陷定位较准确;
d.对面积型缺陷的检出率较高;
e.灵敏度高,可检测试件内部尺寸很小的缺陷;
f.检测成本低、速度快,设备轻便,对人体及环境无害,现场使用较方便。
4、超声波检测的局限性: a.对试件中的缺陷进行精确的定性、定量仍须作深入研究;
b.对具有复杂形状或不规则外形的试件进行超声检测有困难;
c.缺陷的位置、取向和形状对检测结果有一定影响;
d.材质、晶粒度等对检测有较大影响;
e.以常用的手工A型脉冲反射法检测时结果显示不直观,且检测结果无直接见证记录。
5、超声检测的适用范围:
a.从检测对象的材料来说,可用于金属、非金属和复合材料;
b.从检测对象的制造工艺来说,可用于锻件、铸件、焊接件、胶结件等;
c.从检测对象的形状来说,可用于板材、棒材、管材等;
d.从检测对象的尺寸来说,厚度可小至1mm,也可大至几米;
e.从缺陷部位来说,既可以是表面缺陷,也可以是内部缺陷。
4、磁粉检测(MT)
1.磁粉检测的原理:铁磁性材料和工件被磁化后,由于不连续性的存在,使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场,吸附施加在工件表面的磁粉,形成在合适光照下目视可见的磁痕,从而显示出不连续性的位置、形状和大小。
2.磁粉检测的适用性和局限性:
a.磁粉探伤适用于检测铁磁性材料表面和近表面尺寸很小、间隙极窄(如可检测出长0.1mm、宽为微米级的裂纹),目视难以看出的不连续性。
b.磁粉检测可对原材料、半成品、成品工件和在役的零部件检测,还可对板材、型材、管材、棒材、焊接件、铸钢件及锻钢件进行检测。
c.可发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷。
d.磁粉检测不能检测奥氏体不锈钢材料和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊缝,也不能检测铜、铝、镁、钛等非磁性材料。对于表面浅的划伤、埋藏较深的孔洞和与工件表面夹角小于20°的分层和折叠难以发现。
5、渗透检测(PT)
1.液体渗透检测的基本原理:零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透剂后,在毛细管作用下,经过一段时间,渗透液可以渗透进表面开口缺陷中;经去除零件表面多余的渗透液后,再在零件表面施涂显像剂,同样,在毛细管的作用下,显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液,渗透液回渗到显像剂中,在一定的光源下(紫外线光或白光),缺陷处的渗透液痕迹被现实,(黄绿色荧光或鲜艳红色),从而探测出缺陷的形貌及分布状态。
2.渗透检测的优点:
a.可检测各种材料,金属、非金属材料;磁性、非磁性材料;焊接、锻造、轧制等加工方式;
b.具有较高的灵敏度(可发现0.1μm宽缺陷)
c.显示直观、操作方便、检测费用低。
3.渗透检测的缺点及局限性:
a.它只能检出表面开口的缺陷;
b.不适于检查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件;
c.渗透检测只能检出缺陷的表面分布,难以确定缺陷的实际深度,因而很难对缺陷做出定量评价。检出结果受操作者的影响也较大。
二、非常规无损检测方法
声发射AcousticEmission(缩写AE);
涡流检测EddycurrentTesting(缩写ET)
泄漏检测LeakTesting(缩写LT);
衍射波时差法超声检测技术TimeofFlightDiffraction(缩写TOFD);
导波检测GuidedWaveTesting; 还有许多许多……
涡流检测(ET)
涡流检测(ET)的英文名称是:EddyCurrentTesting,工业上无损检测的方法之一。给1个线圈通入交流电,在一定条件下通过的电流是不变的。如果把线圈靠近被测工件,像船在水中那样,工件内会感应出涡流,受涡流影响,线圈电流会发生变化。由于涡流的大小随工件内有没有缺陷而不同,所以线圈电流变化的大小能反映有无缺陷。
涡流检测是建立在电磁感应原理基础之上的1种无损检测方法,它适用于导电材料。如果我们把一块导体置于交变磁场之中,在导体中就有感应电流存在,即产生涡流。由于导体自身各种因素(如电导率,磁导率,形状,尺寸和缺陷等)的变化,会导致感应电流的变化,利用这种现象而判知导体性质,状态的检测方法叫做涡流检测方法。
涡流检测方法的操作速度很快,按照检验员的经验反馈,一条12米的长管,在顺利的情况下只需要几十秒就完成检验了。
还有许多非常规无损检测方法,针对不同的场合、材质,经考察后才决定采用那种的方式检验。
编辑本段关于无损检测培训与无损检测人员资质认证
无损检测培训就是NDTTraining。 无损检测的缩写是NDT,也叫无损探伤。就是在不损坏试件的前提下,以物理和化学方法为手段,借助先进的技术和仪器设备,对试件内部和表面的结构、性质、状态进行检测的方法。检查工件宏观缺陷或测量工件特征的各种技术方法的统称。
为什么要做无损检测培训
无损检测是控制产品质量最可靠的方法。执行不好的无损检测能够引起安全问题,使进口商受到严重的经济损失,更可怕的是会影响您公司的声誉。从事无损检测的专业人士,都需要经过特别的培训,具备相应的特殊技能和经验,并持有相应资质证书,其检验才会被信赖和认可。 这种培训和考核是由相应的无损检测机构、学会提供。学会会根据自身擅长、专业的领域,或者按照国际的标准进行无损检测培训授课与考核。检验员要通过考核,获得资质,以此判定其出具的检验结论是否被认可。
国内无损检测培训情况
国内的无损检测学会会定期举办培训班,并进行相关的考试认证。 而这类无损检测培训认证大多都在各种不同领域、地域的无损检测学会进行,具有一定的独立性,这种独立性不利于行业的流通,但更加所归属的技术更加深入。但最近也有整合与优化的趋势。这种优化,将有利于统一国内的多种培训考核标准,加快行业发展。
中国培训体系
国际无损检测标准ISO9712由国际技术委员会人编写。 中国无损检测学会则和和8个政府机构或工业部门有关。这几家无损检测资格认证机构分别制定了各自的无损检测人员考核规则,学员需要根据所从事的行业取得相应的资格认证,才可以从事该领域的无损检测工作。
通过国内的相关学会获得NDT对应资质
国内主要是这几种机构组织无损检测培训与考核,分别是:中国特种设备检验协会、核工业无损检测中心、中国机械工程学会、铁道部、中国船级社等等。 他们针对自己的行业,有深入的培训与考核机制,相互认可性较低。每年大概举办1-2次统一培训,部分较少的特殊培训(如TOFD)可能会因报名人少而推迟到1年甚至2年。 国内的学会一般会邀请业内的权威专业人事进行教授。但这些讲师绝大多数都是兼职老师,他们拥有自己的正职,在教学质量方面存在一定的不稳定性。 国内一般都是大班教学(数十人到几百人都有),会则重于理论教学,因人员和场地有限,其实际操作方面的培训会相对较少,但价格也较低。一般1种技能(比如UT)的证书在几千块钱左右,不包括住宿。 要了解国内对应行业的无损检测培训考试时间,请上相应的官方网站了解并按照他们的要求提交报名资料,付款后培训,一般1种技能在20天左右(具体情况请咨询你需要的学会)。通过外资检测公司在中国大陆获得EN473、ASNT国际资质
国际无损检测培训情况
在国际范围内,无损检测标准有一定的通用性,比较常见的无损检测资质标准(例如欧盟基于EN473标准的PCN认证就是全球通行的),均由大型的无损检测机构进行管理,并通行于欧盟与美国等地。 欧盟和美国的主流无损检测标准虽然有一定的互通,但也有其不兼容性。但比起国内每个NDT学会之间的独立性而言,国际标准要通用得多!例如比较知名的瑞典无损检测协会,英国无损检测协会,欧盟认可,澳洲广泛认可,部分美洲客户也认可),和全球最大的美国无损检测学会(ASNT,泛美洲通行,部分欧洲客户也认可)。 这些国际学会,会授权在全球各地合格的无损检测培训机构代理其培训考试,颁发证书。
国际上常见的无损检测培训体系
各国的无损检测培训体系按照ISO9712标准,结合本国或本地区的实际情况,制定出一系列无损检测人员的培训标准和要求。例如: ◢美国培训体系:SNT-TC-1A,ASNT美国无损检测学会,ACCP ◢欧洲无损检测培训体系:BINDT英国无损检测学会、瑞典无损检测学会,(EN473标准下的认证)。 EN473——欧洲各国的无损检测人员资质是按照EN473标准或根据EN473标准建立了一套适合自己国家的无损检验人员资格鉴定和认证的体系。
国际无损检测培训介绍
国际的无损检测培训考核已经发展了多年,办学条件非常成熟,重视实操,而且所获得的资格是全球认可的。除非遇到某些有特殊倾向的客户,要求一定要有某国或某行业特殊的资质(国内的学会之间互认度很低,造成行业壁垒)。 一般来讲,欧标EN473证书在欧盟和澳洲广泛认可,在美洲也获得一定的认可。而ASNT则在美洲本土广泛认可,即时在欧盟也会获得一定的认可。(离开本土后,还是要看客户有无特殊偏好) 国际的NDT培训一般都是小班教学(不超过10人一班),理论和实操都非常重视,例如2级人员的培训基本是人手一台机,有非常多的实操机会。一般1种技能(比如UT)的证书在一万多人民币左右,不包括住宿。 在2008年以前,要获取EN473标准培训考核,最近的也要远渡马来西亚,接受当地的英文授课和考试,费用不菲。而在2008年以后,必维国际检验集团、SGS(中国)获得了欧盟国家的无损检测协会授权,在中国大陆开展相关的培训考核。
在中国获取国际认可的欧标认证资格
SGSNDTTraining&ExaminationCentre(SGS无损检测培训考试中心)是BINDT审核并认可的考试中PCN证书
心(AQB)和培训机构(ATO),是目前唯一在中国大陆被BINDT授权的培训机构。[1] SGS无损检测培训和考试中心建于上海,成立于2007年10月,2008年7月通过BINDT审核后开始授课。该机构同时是ASNT的会员,能够提供基于EN473的RT,UT,MT,PT和VT1,2&3级的培训及考试,也能提供ASNT全系列1、2级培训和考试。由有丰富实操经验的全职培训师双语(中英文)授课。课堂上人手一套设备(设备有GE提供,都是最新的顶级设备)和工件(考试工件要从国外购买)。 这是目前(2010年7月22日)在中国大陆获取BINDT授权的PCN认证的唯一途径,也是对于国内学员来讲最经济实惠的解决方案。必维国际检验集团的无损检测培训事业部,与瑞典无损检测协会合作,向考试合格者联合颁发的对应方法的EN473无损检测人员证书。 该证书所涉工业门类IPI,为覆盖产品最广的许可,即EN473AnnexA[2]中的preandin-servicetestingofequipment,plantandstructure,包括焊接(w)、铸件(c)、锻件(f)、管与平板(t)等。磁粉和渗透还覆盖荧光方法。 证书初次有效期为5年,5年期满后提供连续期间从事该项方法的工作证明可予以免考换发证书。首次取证后第10年参加复证考试予以复证。
编辑本段开设无损检测专业的高等院校有拿些?
开设无损检测专业或无损检测方向专业的高等院校有: 南昌航空航天大学(本科) 辽宁石油化工大学(本科) 大连理工大学(本科) 哈尔滨工业大学(本科)中国石油管道学院(原河北石油职业技术学院)(大专) 渤海船舶职业技术学院(大专) 长沙航空航天职业技术学院(大专)词条图册更多图册
参考资料
二 : 散光 检测及其防治
散光三 : PM2.5现状及其检测技术 61
南京工程学院
论文标题: PM2.5的现状及其检测技术
学院(系): 机械工程学院
专业: 过程装备与控制工程
学号:****************
姓名:
指导教师:************
目录
1. PM2.5的来历及其普及
2. PM2.5的简介
3. PM2.5的来源及其组成
4. PM2.5的危害
4.1引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病
4.2损害血红蛋白输送氧的能力,丧失血液
4.3致癌
4.4环境方面
5.PM2.5的治理与防护
6.PM2.5检测原理
一、重量法
二、微量振荡天平法
三、Beta射线法/β射线法
7.常用的PM2.5检测仪及其技术指标
7.1技术指标
7.2技术特点
8.PM2.5的相关产品及其产业发展
9.中国的PM2.5的发展及其挑战
9.1PM2.5治理难题
摘要:本文以PM2.5的来历背景,简单的介绍的它的检测技术的发展,综合叙述了它对环境,经济的影响,以及普通民众对它的认识过程!
关键词:PM2.5的简单介绍,检测技术及其影响
1. PM2.5的来历及其普及
据全国科技名词委大气科学名词审定委员会主任王存忠教授介绍,1971年,美国环境保护署制定了大气环境质量标准,要求对大气中的6种有害物质进行监测,其中就包括悬浮在大气中的粒径为25微米至45微米的颗粒物,英文拼写是particulate matter,缩写为PM。“此后的医学研究证明,真正危害人体的PM是粒径更小、相对表面积更大、吸附污染物能力更强的粒子群。”
1979年,美国环境保护署修订了原标准中颗粒物的粒径尺寸,提出“可吸入颗粒物”的概念,即指悬浮在空气中,粒径≤10微米的颗粒物,记为PM10。
随后,气溶胶化学和医学的研究结果进一步表明:对于可吸入颗粒物,粒子大小不一样,可进入人体呼吸系统的深度也不同——较大的粒子多数被阻留在上呼吸道,而更小的则能够进入支气管甚至肺泡。于是在1994年,美国环境保护署以2.5微米为界限,将可吸入颗粒物(PM10)分为两类——一是粒径在2.5微米至10微米“粗颗粒物”;二是粒径≤2.5微米的“细颗粒物”,记为PM2.5。
“此前,PM2.5大多出现在专业研究领域,在国内普通公众并不知晓。
只是近年来雾霾频发,人们由于关心自身健康状况而更加关注空气质量标准以及“PM2.5事件”的爆发,PM2.5才逐渐走进公众视线,并得到迅速、广泛的传播 。
然而PM2.5事件究竟是怎样被引爆的呢?说来也巧,始作俑者居然是美国驻华大使馆。
为了保障美国外交人员的身体健康,或者其他我们不知道的原因,美国大使馆在自家的院子里安了一台空气质量检测仪器。在11月的某一天,这台机器“爆表”了,它检测到空气污染指数超过了最高500的系统上限,到达了522,而500意味着“非常危险”(美国标准,胆小者慎入)!实际上,早在去年的11月21日,美驻华使馆的PM2.5监测数据就爆过一次表,当时使馆描述其为“Crazy bad”(令人疯狂的糟糕)。
但这事没完,美国人认为“Crazy bad”的同时,政府的官方数据显示北京市的大气质量仅仅是“轻度污染”,巨大的落差让普通民众对生存环境早已脆弱的信心,再次受到了致命性的打击。这个过程在微博的力量介入之后,很快PM2.5成为了年度热词,也引发了无穷尽的“口水仗”。
2. PM2.5的简介
细颗粒物拼音Xìkēlìwù,英文全称为particulate matter(颗粒物)。科学家用PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量,这个值越高,就代表空气污染越严重。
在城市空气质量日报或周报中的可吸入颗粒物和总悬浮颗粒物
是人们较为熟悉的两种大气污染物。可吸入颗粒物又称为PM10,指直径细微颗粒物大于2.5微米、等于或小于10微米,可以进入人的呼吸系统的颗粒物;总悬浮颗粒物也称为PM100,即直径小于或等于100微米的颗粒物。定名PM2.5叫“细颗粒物”;PM1或称“超细颗粒物”;PM10称之为“可吸入颗粒物”。
3. PM2.5的来源及其组成
PM2.5既来源于自然,也来源于人为。
自然来源包括:风扬尘土、火山、森林火灾、漂浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌。但PM2.5的主要来源还是人为排放。人类既直接排放PM2.5,也排放某些气体污染物,在空气中转变成PM2.5。直接排放主要来自燃烧过程,比如化石 燃料(煤、汽油、柴油)的燃烧、生物质(秸秆、木柴)的燃烧、垃圾焚烧。在空气中转化成PM2.5的气体污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有 机物。其它的人为来源包括:道路扬尘、建筑施工扬尘、工业粉尘、厨房烟气。 PM2.5的来源复杂,成分自然也很复杂。主要成分是元素碳、有机碳化合物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐。其它的常见的成分包括各种金属元素,既有钠、镁、钙、铝、铁等地壳中含量丰富的元素,也有铅、锌、砷、镉、铜等主要源自人类污染的重金属元素。
4. PM2.5的危害
4.1引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病
气象专家和医学专家认为,由细颗粒物造成的灰霾天气对人体健康的危害甚至要比沙尘暴更大。粒径10微米以上的颗粒物,会被挡在人的鼻子外面;粒径在2.5微米至10微米之
PM2.5现状及其检测技术 61_pm2.5检测
间的颗粒物,能够进入上呼吸道,但部分可通过痰液等排出体外,另外也会被鼻腔内部的绒毛阻挡,对人体健康危害相对较小;而粒径在2.5微米以下的细颗粒物,直径相当于人类头发的1/10大小,不易被阻挡。被吸入人体后会直接进入支气管,刺激呼吸道,干扰肺部的气体交换,从而引发咳嗽、呼吸困难、哮喘、慢性支气管炎等呼吸系统的疾病并导致心律不齐、非致命性心脏病等心血管方面的疾病。其中,老人、小孩以及心肺疾病患者是PM2.5污染的敏感人群。
4.2损害血红蛋白输送氧的能力,丧失血液
PM2.5会与身体中的血红蛋白相结合,从而影响血液的输送,这对有贫血和血液循环障碍的病人来说,可能产生严重的后果,例如加重呼吸系统疾病,甚至引起充血性心力衰竭和冠状动脉等心脏疾病。每个人每天平均要吸入约1万升的空气,这些颗粒通过支气管和肺泡进入血液,进入肺泡的微尘可迅速被吸收、不经过肝脏解毒直接进入血液循环分布到全身,其中的有害气体、重金属等溶解在血液中,对人体健康的伤害更大。
4.3致癌
PM2.5中的某些成分会使人体产生病变,从而诱发癌症。
4.4环境方面
大气中的颗粒物对光的散射和吸收,能显著减弱光信号,大幅降低有效视距,因而PM2.5会导致城市人为能见度下降,产生阴“霾”天气。“霾”跟我们通常所说的雾是不同的。当大量极细微的包括“PM2.5”在内的颗粒均匀地浮游在空中,造成空气混浊,使水平能见度小于10千米,并且相对湿度小于或等于80%,这时呈现的天气现象称为“霾”天气。而雾是低层水汽发生过饱和凝结而成的气象现象,多呈乳白色,大多在下半夜形成,清晨日出前最浓,日出后渐渐消散。“霾”和雾的区别在于水汽含量的大小,当水汽含量达到90%以上叫雾,低于或等于80%叫“霾”。“霾”虽
然会和大雾天气一样,渐渐消散,但和单纯的雾相比,“霾”是空气遭受污染的产物,所以“霾”天气比雾天更危害人体健康
5.PM2.5的治理与防护
戴口罩是大家第一个能想到的办法,但面对PM2.5,戴什么样的口罩是有学问的。
面对仅2.5微米的小颗粒,普通的棉纱口罩除了挡挡灰尘和心理作用外,基本起不到什么作用,无论你戴多厚的棉纱口罩。文献记载医用N95口罩对0.3微米的颗粒能挡住95%,也就是说这种口罩对PM2.5爆表的天气也是有效的。
在门诊工作中一般都是用普通的外科口罩,这种口罩对微粒的滤过率与N95口罩差不多,但由于不密封,所以在这种阴霾天不建议使用。感染科的医生们一般也只是在做喉镜等操作时才会戴上边缘都密封的N95口罩,以避免传染病患者打喷嚏。
在选择N95口罩要买正规合格的,同时要戴一下,买与自己脸型大小匹配的型号,要最大程度地贴紧皮肤,让污染颗粒不能进入。N95口罩不能洗,取下后,要等里面干燥后再对折收起来了,以免呼吸的潮气让口罩滋生细菌。
尽量减少吸烟甚至不吸烟。烟雾中有大量的pm2.5,会对人体有着直接和间接的危害。如果无法阻止周边的人吸烟,那么应该尽量远离烟雾。
大雾天不能晨练。PM2.5是引起大雾天气的重要元凶之一,因此早上起来发现雾气比较大时,就不宜外出进行晨练。如果一定要
晨练,建议带上真正能防pm2.5的口罩进行慢跑、小跑的运动量不大的晨练。
进入室内后就要将附着在我们身体上的霾及时清理掉,以防止PM2.5对人体的危害。清理的方法很简单,做三件事:洗脸、漱口、清理鼻腔。
洗脸最好用温水,可以将附着在皮肤上的阴霾颗粒有效清洁干净;漱口的目的是清除附着在口腔的脏东西;最关键的是清理鼻腔。给大家一个简单易学的清理鼻腔的方法:洗净双手后,捧温水,用鼻子轻轻吸水并迅速擤鼻涕,反复几次,鼻腔的脏东西就全部清理干净了。值得注意的是,清理鼻腔时,一定要轻轻吸水,避免呛咳。家长在给儿童清理鼻腔时,可以用干净棉签蘸水,反复清洗。
6.PM2.5检测原理
一、重量法
我国目前对大气颗粒物的测定主要采用重量法。其原理是分别通过一定切割特征的采样器,以恒速抽取定量体积空气,使环境空气中的PM2.5和PM10被截留在已知质量的滤膜上,根据采样前后滤膜的质量差和采样体积,计算出PM2.5和PM10的浓度。必须注意的是,计量颗粒物的单位ug/m3中分母的体积应该是标准状况下(0℃、101.3kPa)的体积,对实测温度、压力下的体积均应换算成标准状况下的体积。
环境空气监测中采样环境及采样频率要按照HJ.T194的要求执行。PM10连续自动监测仪的采样切割装置一般设计成旋风式,它在
规定的流量下,对空气中10um粒径的颗粒物具有50%的采集效率、以下为其技术性能指标表。
二、微量振荡天平法
TEOM微量振荡天平法是在质量传感器内使用一个振荡空心锥形管,在其振荡端安装可更换的滤膜,振荡频率取决于锥形管特征和其质量。当采样气流通过滤膜,其中的颗粒物沉积在滤膜上,滤膜的质量变化导致振荡频率的变化,通过振荡频率变化计算出沉积在滤膜上颗粒物的质量,再根据流量、现场环境温度和气压计算出该时段颗粒物标志的质量浓度。
微量振荡天平法颗粒物监测仪由PM10采样头、PM2.5切割器、
滤膜动态测量系统、采样泵和仪器主机组成。流量为1m3/h环境空气样品经过PM10采样头和PM2.5切割器后,成为符合技术要求的颗粒物样品气体。样品随后进入配置有滤膜动态测量系统(FDMS)的微量振荡天平法监测仪主机,在主机中测量样品质量的微量振荡天平传感器主要部件是一支一端固定,另一端装有滤膜的空心锥形管,样品气流通过滤膜,颗粒物被收集在滤膜上。在工作时空心锥形管是处于往复振荡的状态,它的振荡频率会随着滤膜上收集的颗粒物的质量变化发生变化,仪器通过准确测量频率的变化得到采集到的颗粒物质量,然后根据收集这些颗粒物时采集的样品体积计算得出样品的浓度。
三、Beta射线法/β射线法
Beta射线仪则是利用Beta射线衰减的原理,环境空气由采样泵吸入采样管,经过滤膜后排出,颗粒物沉淀在滤膜上,当β射线通过沉积着颗粒物的滤膜时,Beta射线的能量衰减,通过对衰减量的测定便可计算出颗粒物的浓度。
Beta射线法颗粒物监测仪由PM10采样头、PM2.5切割器、样品动态加热系统、采样泵和仪器主机组成。流量为1m3/h的环境空气样品经过PM10采样头和PM2.5切割器后成为符合技术要求的颗粒物样品气体。在样品动态加热系统中,样品气体的相对湿度被调整到35%以下,样品进入仪器主机后颗粒物被收集在可以自动更换的滤膜上。在仪器中滤膜的两侧分别设置了Beta射线源和Beta射线检测器。随着样品采集的进行,在滤膜上收集的颗粒物越来越多,颗粒物质量也
PM2.5现状及其检测技术 61_pm2.5检测
随之增加,此时Beta射线检测器检测到的Beta射线强度会相应地减弱。由于Beta射线检测器的输出信号能直接反应颗粒物的质量变化,仪器通过分析Beta射线检测器的颗粒物质量数值,结合相同时段内采集的样品体积,最终得出采样时段的颗粒物浓度。配置有膜动态测量系统后,仪器能准确测量在这个过程中挥发掉的颗粒物,使最终报告数据得到有效补偿,理接近于直实值。
7.PM2.5的检测标准
PM2.5的标准,是由美国在1997年提出的,主要是为了更有效地监测随着工业化日益发达而出现的、在旧标准中被忽略的对人体有害的细小颗粒物。PM2.5指数已经成为一个重要的测控空气污染程度的指数。到2010年底为止,除美国和欧盟一些国家将PM2.5纳入国标并进行强制性限制外,世界上大部分国家都还未开展对PM2.5的监测,大多通行对PM10进行监测。美国国家航空航天局(NASA)2010年9月公布了一张全球空气质量地图,专门展示世界各地PM2.5的密度。
全球空气质量地图
由加拿大达尔豪斯大学的两位研究人员制作。他们根据NASA的两台卫星监测仪的监测结果,绘制了一张显示出2001年至2006年PM 2.5平均值的地图。 在这张图上红色(即PM2.5密度最高),出现在北非、东亚和中国。中国华北、华东和华中PM2.5的密度,指数甚至接近每立方米80微克,甚至超过了撒哈拉沙漠。在这张2001-2006年间平均全球空气污染形势图上,全球PM2.5最高的地区在北非和中国的华北、华东、华中全部。世界卫生组织(WHO)认为,PM2.5小于10是安全值,而中国的这些地区全部高于50接近80,比撒哈拉沙漠还要高很多。
7.常用的PM2.5检测仪及其技术指标
PM2.5检测仪LD-5激光粉尘仪具有新世纪国际先进水平的新型内置滤膜在线采样器的微电脑激光粉尘仪,在连续监测粉尘浓度的同时, 可收集到颗粒物,以便对其成份进行分析,并求出质量浓度转换系数K值。可直读粉尘质量浓度(mg/m), 具有PM10、
PM5、PM2.5及TSP切割器供选择. 仪器采用了强力抽气泵,使其更适合需配备较长采样管的中央空调排气口PM10可吸入颗粒物浓度的检测。
仪器符合工业企业卫生标准(GBZ1-2002)、工作场所有害因素接触限值(GBZ2-2002)标准、卫生部WS/T206-2001《公共场所空气中可吸入颗粒物(PM10)测定法-光散射法》标准、劳动部LD98-1996《空气中粉尘浓度的光散射式测定法》标准以及铁道部TB/T2323-92《铁路作业场所空气中粉尘测定相对质量浓度与质量浓度的转换方法》等行业标准以及卫生部卫法监发 [2003] 225号文件发布的《公共场所集中空调通风系统卫生规范》。
技术指标
1、 配置40mm滤膜在线采样器;
2、 具有可更换粒子切割器PM10、PM5、PM2.5及TSP供选择;
3、 直读粉尘质量浓度(mg/m3),1分钟出结果;
4、 大屏幕液晶显示器,汉字菜单提示;
5、检测灵敏度:LD—5(L) 0.01mg/m3;LD—5(H) 0.001mg/m3。
6、 重复性误差:±2%
7、 测量精度: ±10%
8、测量范围: LD—5(L) 0.01~100 mg/m; LD—5(H) 0.001~10 mg/m。
9、 测定时间:标准时间为1分钟,设有0.1分及手动档(可任意设定采样时间)。
10、具有公共场所监测模式、大气环境监测模式以及劳动卫生模式。可计算出时间加权平均值(TWA)和短时间接触允许浓度(STEL) 等。
11、存贮:可循环存储999组数据。
12、定时采样:可设定测量时间(1~9999)秒,关机时间(0~9999)秒,预热时间(0~10)秒及采样次数(1~9999)次。
13、 粉尘浓度超标报警阈值设定:浓度最大阈值: 65mg/m3;测定时间:(1~9999)秒
14、输出接口:(1)PC机通讯串行接口:RS232;(2)微型打印机输出接口;(3)模拟量输出接口:0—1V;(4) 数字量输出接口:电平信号。
15、 电源:Ni-MH充电电池组(1.2V x 4),可连续使用8小时;附220VAC/12VDC 电源适配器。
16、另配具有湿度修正功能,数据更加精确
17、 重量:2.4kg。
技术特点
(1)设计了可更换的粒子切割器,实现了PM10、PM5、 PM2. 5 、 TSP多种粒子分离切割器兼容。
(2)设计了在线滤膜采样器,实现了连续监测粉尘浓度与滤 膜采样兼容,可以分析所收集到颗粒物的成份以及求出该场所的质量浓度转换系数K值。
(3)采用激光光源,质量浓度转换系数不受颗粒物颜色的影响。
(4)仪器可直接测出符合卫生部WS/T206-2001标准的质量浓度值(mg/m3)。
(5)采用大屏幕液晶汉字显示,实现了汉字菜单提示。
(6)设计了恒流控制器, 确保采样流量恒定,切割曲线正确
(7)具有内装光学标准散板,确保仪器高稳定性。
(8)具有特别的保护气幕,避免了粉尘对仪器核心部件—光学系统的污染,确保仪器高可靠性9)仪器设计了定时采样功能,可根据设定时间定时采样,定时启动及关闭,所得数据可通过微型打印机记录或导入PC机进行数据处理,此功能适合于大气环境可吸入颗粒物连续监测。
(9)可设定粉尘浓度超标报警阈值,粉尘超标时蜂鸣器自动报警
(10)除设有适合室内公共场所粉尘监测的一般测量模式和适合大气环境监测的定时采样模式外,新增加了劳动卫生模式,在此模式下,根据工业企业卫生标准(GBZ1-2002)和工作场所有
8.PM2.5的相关产品及其产业发展
PM2.5的热议导致了口罩的热卖,也促动了其相关产业的发展。 仅仅网上销售的口罩就有1000多个品种,销售口罩的店铺多达420多家,其中“PM2.5口罩”价格从2块钱一只到40块钱左右一只不等。
如一款价格为12.5块钱一只的口罩,广告中声称夹层使用了活性炭,能防尘、防病菌、防甲醛、防二手烟等,还将“可有效防止PM2.5可
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入肺颗粒”的描述放在网页醒目位置,但是活性炭颗粒物本身含有炭颗粒,吸入对身体有害。
另一款价格近40块钱一只的口罩,声称使用的是带静电的复合纤维无纺布,可以达到过滤PM2.5颗粒的效果。
也有一款医用一次性口罩,也号称是“PM2.5口罩”,是最廉价的抗菌产品,滤菌效果高达99%。还有一款创新型的PM2.5口罩,为国内首款 PM2.5 口罩,该款 PM2.5 口罩由口罩和滤芯组成,口罩的面料采用的是能同时抵抗 NDM-1 , H1N1 ,和 MRSA 三大“超级细菌”的康纶面料,滤芯则是经“尼尔森实验室”认证能有效过滤 PM2.5 空气颗粒的微滤滤材。绿盾口罩外观设计时尚,颜色多选,适用于平常生活中佩戴,是专业防护 PM2.5 的日用口罩,立体的设计比普通口罩更贴合面部,佩戴起来也更加舒适。解决了传统口罩隔绝效果强、呼吸不畅的技术局限,适合交警等室外一线工作者长时间佩戴。济南及北京等地的交警都选择了该款口罩,并通过国家劳动保护用品质量监督检测中心测试报告显示:这款PM2.5口罩防尘透气效果远远好于国家标准。
9.中国的PM2.5的发展及其挑战
2011年12月5日,我国北方地区出现大雾天气,能见度不足一公里,致多个省份之间的高速公路关闭,超过300个进京航班延误或取消。
中国的《环境空气质量监测规范》文件对环境空气质量评价点的数量、点位周围环境与采样口设置都有明确规定,包括监测点50米
范围内不应有污染源,不能有阻碍空气流通的高大建筑物、树木或其他障碍物,无强大电磁干扰,还有方便安装检修和安全、防火方面的要求。可以说,每个监测站点一定是经过科学比对才确定的,能够相对客观地反映当地空气环境质量的平均水平。从技术角度看,监测网的布点肯定是有道理的。
然而,从PM2.5这个环保专业术语成为社会热点开始,就早已不仅仅是一个技术问题。我们说之所以PM2.5事件在我国的环保公众参与史上有着标志性意义,就在于突破了过去“自上而下”的管理模式,即政府先于公众通过政策法规推行环境治理。而治理PM2.5则先由公众强烈呼吁,政府做出了积极回应。随着公众环境意识觉醒,以公众意志直接影响环境治理的进程,影响政府治污的速度和决心,有可能会成为常态。
群众是环境污染的直接受害者,他们对于污染的反应最敏感、最强烈,要求也最迫切、最直接。一些地方政府从去年开始公布PM2.5研究性数据,再到即时公布实时数据、公开各监测点位数据,无不是在考虑公众主观感受,回应公众诉求。说到底,PM2.5的问题,从一开始就不是单纯的技术问题,而是一步步赢回公众信任的问题。 既然是这样,布点就不能仅仅从技术层面去设计,而要充分考虑公众的主观感受。孟子说,非不能也,实不为也。香港14个空气监测点,有11个位于住宅区,还包括一些名副其实的马路监测点。可见,尽管监测点的确定有诸多客观条件限制,也要符合一定的技术规范,但一些城市的监测布点仍有较大改进空间。
空气环境监测网的布点,并不是想布在哪里就布到哪里,必须充分代表区域内各环境质量功能区空气污染的状况,确定空气质量的变化趋势,为制定地方大气污染防治规划和对策提供依据。而与这些目标相比,关于监测网的布点设计,“人”才是最重要的考量因素,也就是说,监测数据应能客观反映环境空气污染对人类生活的影响。 既然PM2.5在大气中的分布均匀且具传输特性,那么布点也应相对均匀分布,人口密度高的居民区要有,可能对人体健康造成影响的污染物高浓度区域理所当然也应该有。马路边监测出的PM2.5数据,固然不能体现空气污染的平均水平,但不能否认这样的数据对公众的参考价值。
监测点总盯着公园绿地,只会让公众怀疑,政府部门是不是在有意降低污染数据。如果纯粹为了数字好看或是为了在城市竞争中占得先机,那就更是掩耳盗铃,这样公开出来的数据,公众肯定不买账。
其实,空气质量如何,人人心中有杆秤。即使没有数据,凭自己的感觉就很清楚。那些灰蒙蒙的天,那些嗓子眼刺痛的感觉,是每个人的亲身感受。说多少“优良”没有用,数据有多光鲜也没有用,人感到舒服不舒服才是真的。下一步各大城市将逐步新增一批PM2.5的监测站点,应着重扫清公众对选点的疑虑,以更专业、更透明的方式选择监测点,以负责任的态度推进接下来的治理工作。
而最近的一套震荡天平法设备的购买来自海南省海口市。2011年12月30日,海口市政府采购中心“关于双通道微量震荡天平大气颗粒物自动监测仪器项目公开招标采购”的公告出现在海口市财政厅
网站上。据此次采购项目负责人陈泽源向记者介绍,此次海口市采购的是一台能同时测量PM10和PM2.5的来自美国Thermo Fisher Scientific(赛默飞世尔)公司的双通道产品,但并未加装FDMS。“对于这种测量方法显示数值比β射线法低15%的情况我们有耳闻。”陈表示,“我们只是按照国家要求和公众的关注度,买了一套而已。”
河南省环境监测中心站也是震荡天平法设备的采购大省。2009年,河南省环境综合整治重点区域空气自动监控系统建设项目采购震荡天平法PM10分析仪15台。河南省环境监测站站长许光华向记者介绍,“河南省的PM10监测设备虽然购于2009年,但由于工作滞后的原因,设备到2011年下半年才开始使用。”对于这些设备是否加装FDMX,许光华回答“装了一些”,但未作出进一步说明。
而据前述不愿具名人士透露,目前环保部门之所以如此敏感,是因为涉及到各级环保机构之前所报告的蓝天数、空气质量合格情况及节能减排数据是否准确的问题。
“最终用哪种监测方法不是大问题,关键是要明确震荡天平法仪器必须与FDMS联用,如果不能从根本上纠正测量值低的问题,会误导国家大气污染治理的决策。另外,如果宣布震荡天平法设备测出值不准确,那之前我们可能接近10年的环保数据都会因此有严重偏差。我们从美国引进这个设备,却出现如此大的缺陷,这个责任谁来担?”上述人士表示。
“目前国家环保部和监测总站由于所担职责不同,对此事的表现也不尽相同。环保部意在全盘考虑,重在节能减排,但监测总站则代
表着技术权威。目前环保部的态度为力推此事,但监测总站则希望最大限度减少自己的责任,因为再进行下去,就意味着要让总站否定自己以往的标准判断,这是很难受的。”一位接近环保部的专家向记者分析。
从2月6日起,中国环境监测总站在该站官方网站上针对PM2.5比对测试进展工作共发出了6篇新闻稿。但新闻稿内容对于详尽的进展并未有实质性透露。中国环境监测总站拒绝了本报记者要求采访的申请。
据中国环境监测总站网站发布的消息称,2012年1月8日起,环境监测总站大气室先后调集了中美两国公司的9种PM2.5自动监测仪器(包括美国Thermo Fisher Scientific(赛默飞世尔)公司TEOM1405F、TEOM1405、FH62C14、5030-SHARP等型号PM2.5监测仪、美国MetOne公司BAM-1020PM2.5监测仪、河北先河环保公司XHPM-2000E监测仪、北京中晟泰科公司7201型监测仪、武汉天虹公司TH2000TM监测仪、安徽蓝盾光电子公司TEOM监测仪)以及美国国内外厂家的4种手工采样监测仪器,着手进行PM2.5自动监测方法适用性比对测试工作。
一位参与实验比对的人士告诉记者,从目前监测情况看,美国MetOne公司BAM-1020PM2.5监测仪与河北先河环保公司XHPM-2000E监测仪采用的β射线法监测结果一致性较好。而美国Thermo Fisher Scientific(赛默飞世尔)公司震荡天平法不加装FDMS的仪器数据偏差较大,且不稳定。数值有时会偏差在20%到40%。加装FDMS的仪
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器数值与β射线法监测结果基本能保持一致。
为此,记者联系了美国Thermo Fisher Scientific(赛默飞世尔)公司环境事业部总经理周晓斌。对于媒体对该公司震荡天平法测出数值比β射线法低15%的报道,周表示在美国EPA认证里监测PM10不要求加装FDMS,只有监测PM2.5要求加装。对于该种方法天生比β射线法低15%的问题,“这只是与β射线法的比较,不是与标准方法的比较。”周晓斌说。
而对于未来PM2.5市场的应对,周晓斌也提到,该公司对于震荡天平法拥有专有技术。但同时也有β射线法的产品。
记者了解到,来自美国和中国本土的环保监测设备提供企业从1月起开始频繁拜访中国环境监测总站。其中震荡天平法与β射线法的代表企业正形成不同的力量。频繁公关的背后,他们瞄准的是未来PM2.5监测市场30亿元蛋糕。
对于是否会召回已售出的未加装FDMS的仪器,周晓斌表示要等国家技术标准出台。
中国的环保部门对于这场PM2.5所引发的空气质量监测结果的争议与风波所作出的回应是迅速的。2011年12月底,环保部常务会议审议通过的新《环境空气质量标准》首次增设了PM2.5平均浓度限值。2012年起,京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市就将开展PM2.5监测。至此,一个过去被长期忽视的重要指标终于被纳入空气质量监测范围。
但上述接近环保部的专家向记者表示,在2011年11月,美国大
使馆开始发布北京PM2.5监测数据之时正是国际气候大会将要召开之际,对于美国这家公司的设备缺陷,业内并非不知道,所以不可避免地出现舆论问题。“环保部门从民生角度迅速做出反应,但现在已经越来越意识到这之后的负担沉重。PM2.5的数据可能会特别严重,这就意味着PM2.5的治理投入会非常大。现在这些投入都是不可计算的。”该专家向记者感慨。
据统计,目前我国公布PM2.5监测计划的城市已达20余个。绿色和平气候与能源项目主任周嵘判断,我国对于目前严重的大气污染问题并没有相应的解决方案。“PM2.5并不是关键,核心还是如何解决问题。目前业内集中的观点是中国解决这一污染问题至少需要30年。”
PM2.5治理难题
环境优化倒逼经济转型,实行多种污染物协同控制,涉及很多行业 破解PM2.5治理难题,产业结构优化、能源结构调整是必由之路。这就需要从改善环境质量出发,严格环境准入,推进能源清洁化使用,加快淘汰落 后产能,实行多种污染物协同控制,大幅削减污染物排放量,形成环境优化经济发展的倒逼机制,促进经济发展方式转变,推动区域经济与环境协调发展。
赵英民向记者解释了环境基准、环境质量标准与污染物排放标准的概念。环境基准是指环境中污染物对特定对象(人或其他生物等)不产生不良或有害影 响的最大剂量或浓度,是制定环境质量标准的科学依据。环境质量标准是以保护人体健康和生态环境、社会物质财
富为目的,基于环境风险判断,对环境中污染物浓 度所做出的限制规定。而排放标准是为实现环境质量标准,结合技术经济条件和环境特点,限制排入环境中的污染物或对环境造成危害的其他因素而制定的。
“在实践过程中,排放标准是法律允许的各种环境污染物排放活动应遵循的行为规范,依法具有强制效力,是控制污染排放,实现环境准入和退出的重要法律手段,对优化经济发展具有重要促进作
用。”赵英民强调,环境管理对科技标准支撑的要求更加迫切和直接。
截至2010年底,我国电力装机容量已达9.62亿千瓦,其中火电为7.07亿千瓦,火电发电量约占全部发电量的80%,消耗燃煤16亿吨。作 为排污大户,目前火电行业二氧化硫和氮氧化物排放量分别占全国排放量的40%以上。今年1月1日起,新修订的《火电厂大气污染物排放标准》开始实施,二氧 化硫、氮氧化物、烟尘等排放标准都被加严,这将提高火电行业环保准入门槛,推动火电行业降低排放强度并减少污染物排放。
我国的能源结构决定了在今后相当长的时间内燃煤机组装机容量还将不断增长,火电厂排放的二氧化硫、氮氧化物和烟尘仍将增加。火电厂排放的大气污染物若得不到有效控制,将直接影响我国大气环境质量的改善以及电力供应的可持续和健康发展。
除了火电行业之外,钢铁、水泥、燃煤锅炉等都需要进一步深化二氧化硫、氮氧化物、烟尘等污染物减排。同时,石油化工、有机化工、油漆喷涂等行业也需要加强挥发性有机物的治理工作。
四 : 技术创新预测与评估模型及其应用研究开题报告
一、课题来源、选题依据
课题来源:单位自拟课题或省政府下达的研究课题
选题依据:
技术创新预测和评估是企业技术创新决策的前提和依据。通过技术创新预测和评估, 可以使企业对未来的技术发展水平及其变化趋势有正确的把握, 从而为企业的技术创新决策提供科学的依据, 以减少技术创新决策过程中的主观性和盲目性。只有在正确把握技术创新发展方向的前提下, 企业的技术创新工作才能沿着正确方向开展,企业产品的市场竞争力才能得到不断加强。在市场竞争日趋激烈的现代商业中, 企业的技术创新决定着企业生存和发展、前途与命运, 为了确保技术创新工作的正确性,企业对技术创新的预测和评估提出了更高的要求。
二、本课题国内外研究现状及发展趋势
现有的技术创新预测方法可分为趋势外推法、相关分析法和专家预测法三大类。
(1)趋势外推法。指利用过去和现在的技术、经济信息, 分析技术发展趋势和规律, 在分析判断这些趋势和规律将继续的前提下, 将过去和现在的趋势向未来推演。生长曲线法是趋势外推法中的一种应用较为广泛的技术创新预测方法,美国生物学家和人口统计学家raymond pearl提出的pearl曲线(数学模型为: y=l∕[1+a?exp(-b·t)] )及英国数学家和统计学家gompertz提出的gompertz曲线(数学模型为: y=l·exp(-b·t))皆属于生长曲线, 其预测值y为技术性能指标, t为时间自变量, l、a、b皆为常数。ridenour模型也属于生长曲线预测法, 但它假定新技术的成长速度与熟悉该项技术的人数成正比, 主要适用于新技术、新产品的扩散预测。
(2)相关分析法。利用一系列条件、参数、因果关系数据和其他信息, 建立预测对象与影响因素的因果关系模型, 预测技术的发展变化。相关分析法认为, 一种技术性能的改进或其应用的扩展是和其他一些已知因素高度相关的, 这样, 通过已知因素的分析就可以对该项技术进行预测。相关分析法主要有以下几种: 导前-滞后相关分析、技术进步与经验积累的相关分析、技术信息与人员数等因素的相关分析及目标与手段的相关分析等方法。
(3)专家预测法。以专家意见作为信息来源, 通过系统的调查、征询专家的意见, 分析和整理出预测结果。专家预测法主要有: 专家个人判断法、专家会议法、头脑风暴法及德尔菲法等, 其中, 德尔菲法吸收了前几种专家预测法的长处, 避免了其缺点, 被认为是技术预测中最有效的专家预测法。
趋势外推法的预测数据只能为纵向数据, 在进行产品技术创新预测时, 只能利用过去的产品技术性能这一个指标来预测它的随时间的发展趋势, 并不涉及影响产品技术创新的科技、经济、产业、市场、社会及政策等多方面因素。在现代商业经济中, 对于产品技术发展的预测不能简单地归结为产品过去技术性能指标按时间的进展来类推, 而应系统综合地考虑现代商业中其他因素对企业产品技术创新的深刻影响。相关分析法尽管可同时按横向数据和纵向数据来进行预测, 但由于它是利用过去的历史数据中的某些影响产品技术创新的因素求出的具体的回归预测式, 而所得到的回归预测模型往往只能考虑少数几种主要影响因素, 略去了许多未考虑的因素, 所以, 所建模型对实际问题的表达能力也不够准确, 预测结果与实际的符合程度也有较大偏差。专家预测法是一种定性预测方法,依靠的是预测者的知识和经验, 往往带有主观性, 难以满足企业对技术创新预测准确度的要求。以上这些技术创新预测技术和方法为企业技术创新工作的开展做出了很大的贡献, 为企业技术创新的预测提供了科学的方法论, 但在新的经济和市场环境下, 技术创新预测的方法和技术应有新的丰富和发展, 以克服自身的不足, 更进一步适应时代发展的需要, 为企业的技术创新工作的开展和企业的生存与发展提供先进的基础理论和技术方法。
目前,在我国企业技术创新评估中, 一般只考虑如下四个方面的因素: (1) 技术的先进性、可行性、连续性; (2) 经济效果; (3) 社会效果; (4) 风险性, 在对此四方面内容逐个分析后, 再作综合评估。在综合评估中所用的方法主要有: delphi法(专家法)、ahp法(层次分析法)、模糊评估法、决策树法、战略方法及各种图例法等, 但技术创新的评估是一个非常复杂的系统, 其中存在着广泛的非线性、时变性和不确定性, 同时, 还涉及技术、经济、管理、社会等诸多复杂因素,目前所使用的原理和方法, 难以满足企业对技术创新评估科学性的要求。关于技术创新评估的研究, 在我国的历史还不长, 无论是指标体系还是评估方法, 均处于研究之中, 我们认为目前在企业技术创新评估方面应做的工作是: (1) 建立一套符合我国实际情况的技术创新评估指标体系; (2) 建立一种适应于多因素、非线性和不确定性的综合评估方法。
这种情况下, 神经网络技术就有其特有的优势, 以其并行分布、自组织、自适应、自学习和容错性等优良性能, 可以较好地适应技术创新预测和评估这类多因素、不确定性和非线性问题, 它能克服上述各方法的不足。本项目以bp神经网络作为基于多因素的技术创新预测和评估模型构建的基础, bp神经网络由输入层、隐含层和输出层构成, 各层的神经元数目不同, 由正向传播和反向传播组成, 在进行产品技术创新预测和评估时, 从输入层输入影响产品技术创新预测值和评估值的n个因素信息, 经隐含层处理后传入输出层, 其输出值y即为产品技术创新技术性能指标的预测值或产品技术创新的评估值。这种n个因素指标的设置, 考虑了概括性和动态性, 力求全面、客观地反映影响产品技术创新发展的主要因素和导致产品个体差异的主要因素, 尽管是黑匣子式的预测和评估, 但事实证明它自身的强大学习能力可将需考虑的多种因素的数据进行融合, 输出一个经非线性变换后较为精确的预测值和评估值。
据文献查阅, 虽然在技术创新预测和评估的现有原理和方法的改进和完善方面有一定的研究,如文献[08]、[09]、[11]等, 但尚未发现将神经网络应用于技术创新预测与评估方面的研究, 在当前产品的市场寿命周期不断缩短、要求企业不断推出新产品的经济条件下, 以神经网络为基础来建立产品技术创新预测与评估模型, 是对技术创新定量预测和评估方法的有益补充和完善。
三、论文预期成果的理论意义和应用价值
本项目研究的理论意义表现在: (1) 探索新的技术创新预测和评估技术, 丰富和完善技术创新预测和评估方法体系; (2) 将神经网络技术引入技术创新的预测和评估, 有利于推动技术创新预测和评估方法的发展。
本项目研究的应用价值体现在: (1) 提供一种基于多因素的技术创新定量预测技术, 有利于提高预测的正确性; (2)提供一种基于bp神经网络的综合评估方法, 有利于提高评估的科学性; (3) 为企业的技术创新预测和评估工作提供新的方法论和实用技术。
四、课题研究的主要内容
研究目标:
以bp神经网络模型为基础研究基于多因素的技术创新预测和评估模型, 并建立科学的预测和评估指标体系及设计相应的模型计算方法, 结合企业的具体实际, 对指标和模型体系进行实证分析, 使研究具有一定的理论水平和实用价值。
研究内容:
1、影响企业技术创新预测和评佑的相关指标体系确定及其量化和规范化。从企业的宏观环境和微观环境两个方面入手, 密切结合电子商务和知识经济对企业技术创新的影响, 系统综合地分析影响产品技术创新的各相关因素, 建立科学的企业技术创新预测和评估指标体系, 并研究其量化和规范化的原则及方法。
2、影响技术创新预测和评估各相关指标的相对权重确定。影响技术创新发展和变化各相关因素在输入预测和评估模型时, 需要一组决定其相对重要性的初始权重, 权重的确定需要基本的原则作支持。
3、基于bp神经网络的技术创新预测和评估模型研究。 根据技术创新预测的特点, 以bp神经网络为基础, 构建基于多因素的技术创新预测和评估模型。
4、
基于bp神经网络的技术创新预测和评估模型计算方法设计。根据基于bp神经网络的技术创新预测和评估模型的基本特点, 设计其相应的计算方法。5、基于bp神经网络的技术创新预测和评估模型学习样本设计。根据相关的历史资料, 构建基于bp神经网络的技术创新预测和评估模型的学习样本, 对预测和评估模型进行自学习和训练, 使模型适合实际情况。
6、基于bp神经网络的技术创新预测和评估技术的实证研究。以一般企业的技术创新预测与评估工作为背景, 对基于bp神经网络的技术创新预测和评估技术进行实证研究。
创新点:
1、建立一套基于电子商务和知识经济的技术创新预测和评估指标体系。目前,在技术创新的预测和评估指标体系方面, 一种是采用传统的指标体系, 另一种是采用国外先进国家的指标体系, 如何结合我国实际当前经济形势, 参考国外先进发达国家的研究工作, 建立一套适合于我国企业技术创新预测和评估指标体系, 此为本研究要做的首要工作, 这是一项创新。
2、研究基于bp神经网络的技术创新预测和评估模型及其计算方法。神经网络技术具有并行分布处理、自学习、自组织、自适应和容错性等优良性能, 能较好地处理基于多因素、非线性和不确定性预测和评估的现实问题, 本项目首次将神经网络技术引入企业的技术创新预测和评估, 这也是一项创新。
五、课题研究的
基本方法、技术路线的可行性论证
1、重视系统分析。以系统科学的思想为指导来分析影响企业技术创新发展和变化的宏观因素和微观因素, 并研究影响因素间的内在联系, 确定其相互之间的重要度, 探讨其量化和规范化的方法, 将国外先进国家的研究成果与我国具体实际相结合, 建立我国企业技术创新预测和评估的指标体系。
2、重视案例研究。从国内外技术创新预测与决策成功和失败的案例中, 发现问题、分析问题, 归纳和总结出具有共性的东西, 探索技术创新预测与宏观因素与微观因素之间的内在关系。
3、采用先简单后复杂的研究方法。对基于bp神经网络的技术创新预测和评估模型的研究, 先从某一行业出发, 定义模型的基本输入因素, 然后, 逐步扩展, 逐步增加模型的复杂度。
4、理论和实践相结合。将研究工作与具体企业的技术创新实际相结合, 进行实证研究, 在实践中丰富和完善, 研究出具有科学性和实用性的成果。
六、开展研究已具备的条件、可能遇到的困难与问题及解决措施
本人长期从事市场营销和技术创新方面的研究工作, 编写出版了《现代市场营销学》和《现代企业管理学》等有关著作, 发表了“企业技术创新与营销管理创新”、“企业技术创新与营销组织创新”及“企业技术创新与营销观念创新”等与技术创新相关的学术研究论文, 对企业技术创新的预测和评估有一定的理论基础, 也从事过企业产品技术创新方面的策划和研究工作, 具有一定的实践经验, 与许多企业有密切的合作关系, 同时, 对神经网络技术也进行过专门的学习和研究, 所以, 本项目研究的理论基础、技术基础及实验场所已基本具备, 能顺利完成本课题的研究, 取得预期的研究成果。
七、论文研究的进展计划
本文标题:无损检测技术及其应用-无损检测技术:无损检测技术-作用,无损检测技术-特征61阅读| 精彩专题| 最新文章| 热门文章| 苏ICP备13036349号-1