颗粒物源解析成分监测
智能扫描电镜环境颗粒物分析系统（IntelliSEM-EPAS）
详情介绍
系统介绍
电子显微镜与能谱联用（SEM-EDS及TEM-EDS）是最为简单快捷的单颗粒表征技术，在得到高分辨率的微区形貌和结构的同时，经过能谱分析可得到单颗粒物的代表性元素组成信息。该技术可直接识别区分颗粒物种类，对其来源类型做出直观和清晰的判断，并且根据颗粒物数目的统计给出源贡献率，得到不同粒径范围的颗粒物污染特征。
智能扫描电镜环境颗粒物分析系统（IntelliSEM EPAS），通过软、硬件的深度融合，实现对电子显微镜和能谱（SEM-EDS）的自动控制和颗粒物的智能识别，快速获取大量单颗粒的细节形貌和化学组分数据（数千个颗粒/小时）。弥补了传统人工电镜分析过程，耗时费力且分析颗粒物数过少的不足。
该系统技术特点：
1) 全自动无人值守，颗粒自动识别定位
2) 实现单颗粒快速分析（几千个颗粒物/小时）
3) 获取单颗粒的清晰图片和多种形貌参数
4) 快速获取单颗粒化学组分信息（H、He、Li、Be除外所有元素）
5) 真正实现颗粒物信息的大数据化
图 IntelliSEM-EPAS系统外观
图 IntelliSEM-EPAS（Environmental Particle Analysis System）系统组成
图 EPAS系统颗粒形貌、分布及能谱信息
- 被动采样
可选用UNC-110型被动采样器及配套膜片
图 颗粒物被动采样器及采样方式
- 主动采样
专用单颗粒采样器采集样膜可直接用于电镜分析。
图 单颗粒主动采样
- 源样品采集
除了采集粉末样品外，通过烟道稀释设备直接将烟气颗粒到采样膜片上，或者在排放源附近通过主动或者被动方式采集环境空气中的颗粒，用于代表污染源颗粒。
图 源样品采集和制备
图 单颗粒烟道稀释采样
单颗粒源谱建立及源样品库
基于智能电镜分析得到的源样品单颗粒形貌和组分信息，对不同污染源排放的颗粒物进行颗粒类型识别，利用指标判别和K-means方法对颗粒进行全面聚类和分组，系统得到重点污染源样品中不同类型颗粒的占比、组成、特征和分布，最终形成基于颗粒类型占比的代表性的单颗粒源谱。
基于源谱AI机器学习的单颗粒精准溯源
结合大量的单颗粒数据，全新开发建立了“基于大数据AI的单颗粒精细化溯源技术”，其中包括“基于扫描电镜能谱分析的人工智能单颗粒来源解析方法”，“基于形貌、粒径、成分的大气单颗粒来源识别方法”，“基于智能扫描电镜技术的单颗粒物源谱建立方法”等系统技术体系。
基于单颗粒精细溯源的工业企业颗粒物排放立体评估管控方法
这就需要对企业的不同工艺过程和排放环节进行全面掌握，进而建立更精细的源谱信息，结合单颗粒精细溯源技术，对企业不同过程环节的排放情况、环境贡献以及影响范围进行更进一步的溯源和解析，服务于企业大气污染防治的精准管控以及效果评估。
基于无人机平台，搭载相关自动在线及颗粒物采样设备，同时结合固定点位样品采集，构建面向企业的颗粒物排放综合立体监测系统。对厂区的不同区域，不同工艺环节，不同排放环节和主要排口，开展颗粒物排放的三维立体实时监测，并采集颗粒物样品。结合单颗粒精细化溯源技术，有效掌握企业颗粒物排放的具体特征，不同环节或工艺过程的贡献占比、影响区域和范围。建立应急监测跟踪能力，对污染状况下，企业级颗粒物污染精细化管控和效果评估提供具体支撑。通过以上具体工作的开展，可实现以下几方面综合评估管控效果。
- 企业颗粒物排放动态监控
- 具体排放环节、工艺及区域确认
- 建立企业代表性单颗粒源谱
- 不同工艺及环节的贡献占比——排放清单
- 评估对周边影响的范围和强度
- 企业颗粒物排放精准管控措施
图 低空大气成分综合立体监测平台
图 无人机观测与定点采样相结合
图 结合气象条件设置采样点位
