仪器科学与技术学科发展的新领域

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（HazardSource），后者通常指“人（劳动者）—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。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—电化学传感器用于检测烟道气中的SO2以及汽车尾气中的NOx、CO；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检测仪器外，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、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月18日，中国仪器仪表学会常务理事会通过了成立‘环境与生命安全检测仪器分会’的决议，开始筹备工作。但在遴选挂靠单位的过程中，耽误了一年多的时间，直至今日才正式启动分会的筹备工作。我们相信，在各位代表和业内热切希望我国环境与安全仪器科技进步的业内人士的共同努力下，仪器科学与技术学科发展必定能够促进我国环境仪器设备与生产安全监控预警技术装备产业的振兴！