超級站探秘:如何為大氣監(jiān)測織下“天羅地網(wǎng)”?
【谷騰環(huán)保網(wǎng)訊】超級站被稱為空氣監(jiān)測站中的“特種兵”、空氣“體檢醫(yī)生”,與常規(guī)6參數(shù)環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站相比,超級站可以監(jiān)測150余種指標(biāo),為預(yù)報模型提供本地化數(shù)據(jù),提高模型預(yù)報準(zhǔn)確率,及時跟蹤大氣污染現(xiàn)狀和分析研判污染來源,將大氣污染的病因“查清楚”“說明白”,為區(qū)域大氣污染治理提供強有力的科技支撐。
近日,中環(huán)報記者來到四川省首個綜合性的大氣科研重點實驗室(視頻請點這里)——成都市大氣科研重點實驗室(以下簡稱“實驗室”)一探究竟。
科技支撐:推出“蓉城雪山指數(shù)”
“從此,我去拍雪山再也不用碰運氣,只要提前看好‘雪山預(yù)報’就行,如果雪山指數(shù)達(dá)到3級,就表明這個地方很有可能看到雪山。”田相和是一位熱衷在成都拍攝雪山攝影愛好者,他所說的“蓉城雪山指數(shù)”背后,就有成都市大氣科研重點實驗室的力量。
實現(xiàn)逐小時、分地區(qū)雪山觀測指數(shù)數(shù)值預(yù)報的秘密藏在成都市環(huán)境保護科學(xué)研究院的樓頂上。
在頂樓平臺綠色的人工草坪上,30余臺在線觀測設(shè)備和100余臺外場實驗及移動觀測設(shè)備共同構(gòu)建起了成都大氣監(jiān)測的“天羅地網(wǎng)”。其中,自動采樣管能夠像抽血一樣,將空氣源源不斷的抽取送入對應(yīng)的在線分析設(shè)備進行分析。

成都市環(huán)境保護科學(xué)研究院的樓頂上,布滿各種大氣監(jiān)測儀器。
在線實驗室依據(jù)測量參數(shù)分為光學(xué)實驗室、氣溶膠(顆粒物)組分實驗室和氣態(tài)污染物組分實驗室等,對應(yīng)的設(shè)備包括粒徑譜儀、濁度儀、黑碳儀、重金屬分析儀等。
光聽名稱容易讓人一頭霧水,聽完成都市環(huán)境科學(xué)研究院工程師羅伊娜的講解便恍然大悟。
“形象地說,蠟燭燃燒時,蠟燭表面附著的那一層黑色的物質(zhì),這就是黑碳,黑碳儀可以分析識別周邊是否有柴油車排放或生物質(zhì)燃燒。另外,由于PM2.5類似一個實心小球,雜糅著不同來源的污染物,其中的鉀元素可能是秸稈燃燒排放后附著在小球上,而有機物可能是機動車尾氣排放的揮發(fā)性氣體與其他物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)后的產(chǎn)物,通過判斷不同組分的濃度變化,可以分析研判污染來源,實現(xiàn)精準(zhǔn)管控。”羅伊娜說。
離線手工采樣監(jiān)測是在線自動監(jiān)測的重要補充,也是成都市持續(xù)10年開展顆粒物來源解析的“利器”。顆粒物樣品膜由此采集后送往離線分析實驗室進行分項分析后,可更加精確識別出大氣顆粒物各類排放源的貢獻比例,找準(zhǔn)污染因子,為產(chǎn)業(yè)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整提供科學(xué)建議。
會商分析:讓靜止的數(shù)據(jù)“活”起來
無論是在線監(jiān)測還是手工監(jiān)測,靜止的數(shù)據(jù)并不能產(chǎn)生價值,只有高效分析解讀才能為區(qū)域空氣環(huán)境質(zhì)量預(yù)報、重污染過程預(yù)警及大氣污染管控提供更準(zhǔn)確的支撐。
在成都市大氣科研重點實驗室,一塊大屏幕匯集了污染物濃度、溫度、風(fēng)速、濕度、邊界層高度、大氣環(huán)流形勢等多維度數(shù)據(jù)信息。
這里每天都會召開一場空氣質(zhì)量會商會,由實驗室數(shù)據(jù)分析組、污染源排放清單組和預(yù)報團隊綜合分析研判,形成一份囊括當(dāng)前大氣污染特征、社會活動水平變化特征、未來天氣形勢、污染擴散條件和近期空氣質(zhì)量變化趨勢的空氣質(zhì)量預(yù)測形勢分析快報。

空氣質(zhì)量會商會現(xiàn)場。
“目前我們已經(jīng)形成完整的‘運行-質(zhì)控-分析-解讀’的業(yè)務(wù)化運行體系,是全國少有的,以日、周、月、季、年為頻次開展快速解讀和長時段分析的業(yè)務(wù)型科研超級站。”成都市環(huán)境保護科學(xué)研究院大氣所副所長馮淼告訴記者,既有及時響應(yīng)的實時快報,又有過程回顧專題評估分析,整個團隊已經(jīng)實現(xiàn)每日一日報,每周一周報,每月一月報,每過程一專報。
“除常規(guī)觀測外,成都市在深入分析超級站數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,依托‘一市一策’院士專家團隊等各方力量,科學(xué)制定打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)實施方案、大氣污染防治年度計劃(650工程)、重污染天氣應(yīng)急預(yù)案等。”馮淼說。
據(jù)悉,通過生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系賦能,2022年,在不利氣象條件下,通過各方的努力,全省各地的污染天數(shù)總計比預(yù)測減少415個污染天,其中成都市搶回優(yōu)良天35天。
區(qū)域協(xié)同:成德眉資四市聯(lián)手
區(qū)域大氣環(huán)境休戚與共,成都并不能獨善其身。作為四川經(jīng)濟最發(fā)達(dá)、人口密度最大、城鎮(zhèn)化水平最高的區(qū)域,成都平原經(jīng)濟區(qū)大氣污染防治的聯(lián)防聯(lián)控聯(lián)治正逐步深化,而成德眉資更是其中的關(guān)鍵力量。
因此,深入推進成德眉資生態(tài)環(huán)境聯(lián)防聯(lián)控,對于共同促進四市空氣質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量的持續(xù)改善,助推成德眉資同城化發(fā)展、成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈建設(shè)走深走實意義重大。
近年來,四市生態(tài)環(huán)保合作越來越緊密。如共同制定大氣污染防治條例,設(shè)置“區(qū)域協(xié)同”專章,對成都平原大氣污染聯(lián)防聯(lián)治政策制度、執(zhí)法協(xié)作、資源共享等進行規(guī)定。同時,簽署《秸稈綜合利用和禁燒工作區(qū)域戰(zhàn)略合作協(xié)議》等,在空氣質(zhì)量聯(lián)合會商、預(yù)警預(yù)測、重污染天氣應(yīng)急等方面務(wù)實合作,成都平原大氣污染防治工作一體化全面推進。
在此背景下,2022年10月,四市進一步簽訂了《成德眉資環(huán)境質(zhì)量預(yù)測預(yù)報及科研合作協(xié)議》,成德眉資空氣質(zhì)量預(yù)測預(yù)報中心正式授牌成立,這一預(yù)報中心的成立標(biāo)志著成德眉資四市生態(tài)環(huán)境合作又邁上了新臺階。
“成都市環(huán)境保護科學(xué)研究院將繼續(xù)強化‘主干’意識,發(fā)揮成都市大氣復(fù)合污染研究和防控院士(專家)工作站、‘一市一策’專家團隊效能,聯(lián)合開展四市環(huán)境質(zhì)量預(yù)報預(yù)警工作,實時共享相關(guān)信息,為四市預(yù)警應(yīng)急響應(yīng)、大氣污染管控、環(huán)境質(zhì)量管理和重大活動保障提供科學(xué)技術(shù)支撐。”成都市環(huán)境保護科學(xué)研究院環(huán)境質(zhì)量預(yù)測預(yù)報所所長陳曦說。
事實上,不只成德眉資,記者從四川省生態(tài)環(huán)境廳獲悉,通過省市兩級近3年投入10億元提升構(gòu)建生態(tài)環(huán)境監(jiān)測能力建設(shè),目前,四川省15個重點城市都規(guī)劃布局了超級站。
其中成都、自貢、瀘州、德陽、綿陽、宜賓、廣安、達(dá)州的超級站已投入使用;攀枝花、遂寧、內(nèi)江、樂山、南充、眉山、資陽的超級站將于今年底前建成運行。
屆時,四川省范圍內(nèi)將基本形成超級站監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),為深入打好藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)提供更加有力的支撐。

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