“十二五”以來，大氣污染問題日益得到廣泛關注，PM2.5和O3是主要污染物，SO2、NOx、顆粒物、NH3、VOCs是重要前體物，前體物減排是緩解大氣污染的重要途徑。根據2011年生態環境統計年報，工業源SO2、NOx、顆粒物占全國排放總量的91%、72%、86%，據有關研究測算，工業源VOCs排放量占全國總量的40%左右，因此加強工業源污染治理至關重要。高效監管執法是推進污染治理的重要外部約束，這就需要現場快速直讀技術裝備及標準化支撐。2011年，我國僅有SO2定電位電解法1項現場直讀標準，監測技術裝備無法滿足管理需求的問題十分突出。
自2011年以來，中國環境監測總站聯合高校、儀器生產廠商，在國家標準編制項目、儀器重大專項、大氣重點研發等項目支持下，歷經十余年的研發，建立了一套需求識別方法和攻關機制，形成了一系列工程化推廣的儀器設備，完成了一簇污染物直讀監測法規標準。在環境管理對現場直讀設備“準確度、重量、體積”三重約束條件下，重點圍繞“儀器設備小型化、現場檢測快速化、現場條件廣適化、測試操作標準化”進行攻關。在儀器設備小型化方面，分別就預處理系統、測量系統、電控系統小型化，實現了15項技術突破；在現場檢測快速化方面，分別就溫控系統、測量系統快速穩定、時間分辨率提升，實現了9項技術突破；在現場條件廣適化方面，解決了5項復雜煙氣組分干擾消除，并實現了多現場寬濃度跨度自適應，提升了方法適用性；在測試操作標準化方面，分別就操作流程、質控措施進行了標準化設計。項目成果獲得授權發明專利43項、發表論文23篇，形成國家生態環境行業標準7項。
在項目研究推動下，已實現SO2、NOx、顆粒物、NH3、VOCs（非甲烷烴）多原理設備的標準化應用，項目研發的產品近三年銷售額超9億元，國內行業市場占有率45%，出口15個國家和地區。自2014年以來，現場直讀設備每年至少產生上百萬條監測數據（2024年達近千萬條），用于監管執法、自動監測設備比對，與現場采樣+實驗室分析相比，每年節省人力約87%；快速出數推動企業快速整改帶來的減排量預計每年在百萬噸量級。
