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超级站探秘:如何为大气监测织下“天罗地网”?

来源:中国环境APP 时间:2023-03-13 16:34:36

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超级站被称为空气监测站中的“特种兵”、空气“体检医生”,与常规6参数环境空气质量自动监测站相比,超级站可以监测150余种指标,为预报模型提供本地化数据,提高模型预报准确率,及时跟踪大气污染现状和分析研判污染来源,将大气污染的病因“查清楚”“说明白”,为区域大气污染治理提供强有力的科技支撑。


近日,中环报记者来到四川省首个综合性的大气科研重点实验室——成都市大气科研重点实验室(以下简称“实验室”)一探究竟。


科技支撑:推出“蓉城雪山指数”


“从此,我去拍雪山再也不用碰运气,只要提前看好‘雪山预报’就行,如果雪山指数达到3级,就表明这个地方很有可能看到雪山。”田相和是一位热衷在成都拍摄雪山摄影爱好者,他所说的“蓉城雪山指数”背后,就有成都市大气科研重点实验室的力量。


实现逐小时、分地区雪山观测指数数值预报的秘密藏在成都市环境保护科学研究院的楼顶上。


在顶楼平台绿色的人工草坪上,30余台在线观测设备和100余台外场实验及移动观测设备共同构建起了成都大气监测的“天罗地网”。其中,自动采样管能够像抽血一样,将空气源源不断的抽取送入对应的在线分析设备进行分析。


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成都市环境保护科学研究院的楼顶上,布满各种大气监测仪器


在线实验室依据测量参数分为光学实验室、气溶胶(颗粒物)组分实验室和气态污染物组分实验室等,对应的设备包括粒径谱仪、浊度仪、黑碳仪、重金属分析仪等。


光听名称容易让人一头雾水,听完成都市环境科学研究院工程师罗伊娜的讲解便恍然大悟。


“形象地说,蜡烛燃烧时,蜡烛表面附着的那一层黑色的物质,这就是黑碳,黑碳仪可以分析识别周边是否有柴油车排放或生物质燃烧。另外,由于PM2.5类似一个实心小球,杂糅着不同来源的污染物,其中的钾元素可能是秸秆燃烧排放后附着在小球上,而有机物可能是机动车尾气排放的挥发性气体与其他物质产生化学反应后的产物,通过判断不同组分的浓度变化,可以分析研判污染来源,实现精准管控。”罗伊娜说。


离线手工采样监测是在线自动监测的重要补充,也是成都市持续10年开展颗粒物来源解析的“利器”。颗粒物样品膜由此采集后送往离线分析实验室进行分项分析后,可更加精确识别出大气颗粒物各类排放源的贡献比例,找准污染因子,为产业和能源结构调整提供科学建议。


会商分析:让静止的数据“活”起来


无论是在线监测还是手工监测,静止的数据并不能产生价值,只有高效分析解读才能为区域空气环境质量预报、重污染过程预警及大气污染管控提供更准确的支撑。


在成都市大气科研重点实验室,一块大屏幕汇集了污染物浓度、温度、风速、湿度、边界层高度、大气环流形势等多维度数据信息。


这里每天都会召开一场空气质量会商会,由实验室数据分析组、污染源排放清单组和预报团队综合分析研判,形成一份囊括当前大气污染特征、社会活动水平变化特征、未来天气形势、污染扩散条件和近期空气质量变化趋势的空气质量预测形势分析快报。


36afb13c37b7e3688fef319dfcea15bb_16784458524401828_1170x655.jpg空气质量会商会现场


“目前我们已经形成完整的‘运行-质控-分析-解读’的业务化运行体系,是全国少有的,以日、周、月、季、年为频次开展快速解读和长时段分析的业务型科研超级站。”成都市环境保护科学研究院大气所副所长冯淼告诉记者,既有及时响应的实时快报,又有过程回顾专题评估分析,整个团队已经实现每日一日报,每周一周报,每月一月报,每过程一专报。


“除常规观测外,成都市在深入分析超级站数据基础上,依托‘一市一策’院士专家团队等各方力量,科学制定打赢蓝天保卫战实施方案、大气污染防治年度计划(650工程)、重污染天气应急预案等。”冯淼说。


据悉,通过生态环境监测体系赋能,2022年,在不利气象条件下,通过各方的努力,全省各地的污染天数总计比预测减少415个污染天,其中成都市抢回优良天35天。


区域协同:成德眉资四市联手


区域大气环境休戚与共,成都并不能独善其身。作为四川经济最发达、人口密度最大、城镇化水平最高的区域,成都平原经济区大气污染防治的联防联控联治正逐步深化,而成德眉资更是其中的关键力量。


因此,深入推进成德眉资生态环境联防联控,对于共同促进四市空气质量、环境质量的持续改善,助推成德眉资同城化发展、成渝地区双城经济圈建设走深走实意义重大。


近年来,四市生态环保合作越来越紧密。如共同制定大气污染防治条例,设置“区域协同”专章,对成都平原大气污染联防联治政策制度、执法协作、资源共享等进行规定。同时,签署《秸秆综合利用和禁烧工作区域战略合作协议》等,在空气质量联合会商、预警预测、重污染天气应急等方面务实合作,成都平原大气污染防治工作一体化全面推进。


在此背景下,2022年10月,四市进一步签订了《成德眉资环境质量预测预报及科研合作协议》,成德眉资空气质量预测预报中心正式授牌成立,这一预报中心的成立标志着成德眉资四市生态环境合作又迈上了新台阶。


“成都市环境保护科学研究院将继续强化‘主干’意识,发挥成都市大气复合污染研究和防控院士(专家)工作站、‘一市一策 ’专家团队效能,联合开展四市环境质量预报预警工作,实时共享相关信息,为四市预警应急响应、大气污染管控、环境质量管理和重大活动保障提供科学技术支撑。”成都市环境保护科学研究院环境质量预测预报所所长陈曦说。


事实上,不只成德眉资,记者从四川省生态环境厅获悉,通过省市两级近3年投入10亿元提升构建生态环境监测能力建设,目前,四川省15个重点城市都规划布局了超级站。


其中成都、自贡、泸州、德阳、绵阳、宜宾、广安、达州的超级站已投入使用;攀枝花、遂宁、内江、乐山、南充、眉山、资阳的超级站将于今年底前建成运行。


届时,四川省范围内将基本形成超级站监测网络,为深入打好蓝天保卫战提供更加有力的支撑。



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