■本报记者 郑千里

开放式非接触遥测生态环境痕量气体在线监测仪器

借力平台 夯实基础

为了加快环境光学创新发展过程，中科院安徽光机所（简称安光所）依靠四家主管部门支持，亦即中科院、环保部、科技部、安徽省人民政府，多方争取社会资源，构建环境光学创新平台。

2003年，安徽省科技厅支持安光所建设“安徽省环境光学监测技术重点实验室”；2005年，中科院批准安光所建成“中科院环境光学与技术重点实验室”；2007年，环境保护部支持安光所建设“国家环境保护环境光学监测技术重点实验室”；2009年，在科技部大力支持下，安光所建立起“国家环境光学监测仪器工程技术研究中心”。

2011年，国家环境保护环境光学监测技术重点实验室通过环保部组织的验收。该实验室解决我国大气、水体、土壤等污染急需的关键技术和系统技术问题，促使我国先进环境监测技术水平的提高，发展了我国先进环境监测技术应用示范中的理论、方法和标准。承担“863”等100多项国家级项目，为国家重大环境工程和地方环境质量管理提供了有力技术支撑。

当年对该重点实验室进行验收，环保部组织的相关专家，对它有如下言简意赅的评价：开展了北京奥运空气质量立体综合观测研究，完成了奥运期间重点污染源及污染物跨区域输送的立体综合监测；开展了上海世博园区及周边空气监测与评估工作；为我国环境监测高技术研发和应用技术支撑和开放运行平台，研发的系列监测技术与企业合作实现了明升化，并积极开展了先进技术的行业标准制定工作。

在国家重大应用中检验平台工作，他们抓住2008年北京奥运、2010年上海世博会等重大活动对环境保障要求较高的难逢机遇，提供了有力的科技支撑。

国际合作 以“技”会友

2013年6月，德国马普明升手机所举行多轴DOAS技术的国际对比观测实验，共有8个国家、十几个团队参加。安光所是这次实验发起人之一。

从2004年开始，国际上发展多轴DOAS。目前，该技术在世界多国都有发展，是炙手可热的研究热点。德国此行，安光所带去了“疯狂的猫”等两套设备，在现场进行的对比、分析，效果都很好。

谢品华是环境光学中心主任，也代表会议发起方的安光所。利用已掌握的多轴差分光谱技术，一直关注垂直方法，提出一种可以快速得到近地面的数据的方法，谢品华和托马斯等与会期间进行探讨，写了《差分快速污染水平分布算法》的文章，在欧洲光学学会较为推崇的AMT杂志上发表。

谢品华眉宇间露出自豪：我们既面向国家战略需求，也面向世界app前沿。如今关注的app前沿之一是自由基探测技术。该技术对所有地球app研究者都是个挑战，我们将前沿技术做好，应用就会得到很大提高。

2013年，安光所成功研制出光腔衰荡光谱NO3监测仪原型，已在清华大学某项目的烟雾箱中作了观测。其在技术上极具前瞻性，在被动差分光谱技术上提出了新理念。

科教融合 新人辈出

2011年11月25日，中科院合肥物质院与明升中国科大联合发文，由安光所刘文清所长牵头组织明升中国科大环境app与光电技术学院的筹备工作。

环境光电学院的定位业已明晰：以“科教结合、协同创新”为宗旨，发挥明升中国科大和研究院综合优势，面向国家环境科技需求和光电技术前沿，探索科技创新与人才培养紧密结合、协同发展的运行机制，培养和造就具有国际视野、立志造福社会，既掌握环境app又拥有光电技术的高科技综合型实用人才。

罗宇涵在明升中国科大读博期间，做的是极地大气环境测量，一般人很难想象。前几年，她还分别去南极和北极科考过。因明升中国科大与安光所的科教融合，她也深受刘文清所长等潜移默化的影响。

2013年，罗宇涵博士毕业刚到安光所工作，就在刘文清所长指导下，顺利申请到了国家自然app青年基金——基于MAX-DOAS观测的北极地区对流层卤素氧化物的分布和变化机制探索。

罗宇涵对此兴趣盎然，希望借助基金支持，将基础研究和技术应用很好结合。

罗宇涵还获得了中科院合肥物质app院院长基金——盐湖表面活性卤素氧化物的分布探测和明升手机过程研究。她申请到这个基金，很大程度上是受谢品华的建议和启发，“我之前一直想做，但却没有这样的契机，现在如愿以偿，一定要努力做好！”

基金申请批下来后，2014年3月罗宇涵就去了青海，在野外工作了一个星期，“目前国内这方面的研究还很少。我们理应关注民众关注的雾霾。”罗宇涵介绍。

罗宇涵的“顶头上司”是司福祺，再“顶头上司”，则是中心主任谢品华。她说：“我和大家的合作很愉快，从应用入手开展这工作，老师和同事在技术方面给了我很大帮助，使我能很快拓宽自己的研究领域。”

罗宇涵2013年入职安光所，不久后就由谢品华带队，前往德国马普明升手机所学习，“第一个月是大型的综合观测，后两个月的学术交流，针对多轴DOAS技术及其算法进行研讨，更让我开拓了科研的视野”。能如愿到安光所工作，罗宇涵深感庆幸。

虎视眈眈 专打硬仗

雾霾天气时，高速公路的能见度降低，封路是不得不经常采取的措施，什么时间、什么样的能见度下可以解除封锁，对车辆安全行驶至关重要。安光所前年已传出捷报，研发的能见度仪器能够实现实时预警机制，应对雾霾等恶劣天气的影响，为相关应急部门提供app的数据分析。

这种前向散射式能见度仪，堪称应急部门进行app决策的明亮“眼睛”。它通过无线数据实时传输大气能见度数据，在能见度低于200米时，监控中心电子地图上的示意路段会自动变色，发出信号预警。从2012年开始，这套系统已在安徽省高速公路气象等方面得到广泛应用。

该仪器还可广泛用于环保数据监测。在安徽省环保局牵头下，安徽省已启动城市摄影监测系统，将实时视频监控和能见度仪相结合，直观而准确地获取环保能见度信息。该系统已在安徽省的合肥、马鞍山、蚌埠、阜阳等城市投入应用。

安光所专打硬仗，有自己鲜明独特的“个性”。明知山有虎，偏向虎山行，如对航天高科技项目高分5号，他们“虎视眈眈”，前后追踪了5年。功夫不负有心人，2013年他们终于如愿以偿，争取到了该重大项目的相关课题。

谢品华说：国家让我们做星载仪器究竟有没有戏？我们是否能够就此挤进航天队伍？现在我们回过头看，确实已拿到了高风5号的国家任务。国家为何敢把任务交给一个新兵？这是因为我们长期在机载、地面有大量的技术基础、应用算法，也有广为应用的产品，才获得了这个练队伍、打硬仗的机会！

需求导向 从“气”到“水”

赵南京研究员科研成果丰硕，侧重做重金属和富营养水监测，即是充分利“平台”的典型个案。

2007年，太湖爆发了水危机，原来28万元一套的国外仪器，竟骤涨到了68万元。赵南京和环境光学中心同仁群策群力，研究出浮标监测系统和预警方法，包括对土壤重金属和有机物的监测，得到了“863”计划的支持。

中科院院地合作项目黄淮海农业集群实施，2012年在河南启动项目，土壤重金属的监测承接中科院合肥物质院的项目，促使环境光学中心选择在安徽颖上县做实验。

赵南京经实地考察调研，不仅所需设备自己扛，有时车辆陷到沟里，还要“小车不倒只管推”。从考察到分析、从布点到测量，他获取了大量的科研第一手资料。

国内同行监测水体的研究还比较少，赵南京另辟蹊径，通过光学的方法来做。水中污染物既有国家尚未列入污染物名录的，也有虽然列入名录却不便测量的，赵南京做在线监测的技术方法和仪器研制，其他兄弟院所尚没有类似的项目。

针对大面积的水源进行遥测，原来需要人到多点采样分析，现已不需现场取样，是一种原位监测。2006年，赵南京等参与的水污染监测项目获得成功，成为该年度中科院的十大创新成果之一。

桃李不言，下自成蹊。从2009年开题，到2012年结题，赵南京承担的另一个“863”项目——“水质富营养化在线检测设备及蓝藻水华预警系统”，监测水中污染物的不同成分和参数，也获得较好的应用。