70余个超级监测站点助力“精准治霾
记者11日从中国环境监测总站了解到,目前我国已经设置国家、省、市、县四个层级的5000余个监测站点,环境空气质量监测网已经建成。
“十二五”以来,我国初步形成了满足大气环境常规监测需求的技术体系,发展了PM2.5、臭氧和挥发性有机物VOCs等在线监测技术。
中国环境监测总站大气室主任宫正宇说:目前从全国六个层面来说,我们建成一张庞大又复杂的这么一张环境空气质量的监测网络,包括城市的,包括区域空气的,包括背景空气的,包括酸雨的,包括沙尘暴,还有温室气体的监测。
专家介绍,为了保障监测数据的真实有效,监测数据在每个国控站点产生后,原始数据第一时间分别直传城市站、省级站以及中国环境监测总站平台,三个层面同时获得站点的监测数据。1436个国控监测站都建立了远程质控系统,具备变化留痕、异常报警等功能。
70余个超级站
助力“精准治霾”
在庞大又复杂的监测网络中,组分网不仅可以测量PM2.5浓度,还能测算污染物中到底有哪些成分,有助重污染成因的分析,为“精准治霾”提供数据支持。环保部于2016年11月紧急启动了组分网的建设,目前,已经建成超级站点70多个。
为了加强京津冀及周边区域重污染天气的应对,开展大气污染成因分析和应急措施效果的评估,目前建立的组分网覆盖了北京、天津、石家庄、郑州、济南等20个城市。
中国环境监测总站分析室副主任吕怡兵说:对于监测点位的布设,它主要考虑各个城市典型区域环境质量的状况,特别是关注污染传输通道,因为它可能解释区域污染来源。
超级站的最新监测分析显示,北京市PM2.5组分中,以机动车排放(有机碳、硝酸盐)和燃煤(有机碳、硫酸盐)为主,机动车排放贡献率约占30%左右,高于其他城市。石家庄以工业燃煤(有机碳、硫酸盐)、散煤燃烧(硫酸盐、元素碳)和柴油车排放(有机碳、元素碳)为主。从元素等特征组分来看,河南安阳、山东淄博应关注扬尘污染和建材行业的烟粉尘排放情况;唐山应当关注钢铁行业的排放。
卫星遥感与地面环境
数据相互印证
记者从环保部卫星环境应用中心了解到,目前,卫星环境遥感监测已在国内多领域应用,天上卫星实时传输的环境数据无法修改,可与地面站数据相互印证。
目前,环保部利用国产环境一号卫星、高分系列卫星等数据,结合国外的遥感数据,实时获得PM2.5、PM10、二氧化硫、二氧化氮、灰霾、沙尘暴、秸秆焚烧等指标的监测结果。
环保部卫星环境应用中心主任王桥说:卫星遥感的数据,对地面的监测应该是起到一个印证这样一个作用。另外它主要反映的还是空间的分布,空间上的浓度,影响的范围。
专家介绍,我国已经建立颗粒物遥感监测网络,分为卫星遥感和地基遥感两部分。现在京津冀区域污染监测一体化,卫星看到的是区域、水平分布,雷达看到的是污染物垂直分布,形成了区域三维立体监测网络。此外,无人机监测的手段,也可对大气污染源、违规排放等进行动态监测。
空气质量监测
环境一号卫星、高分卫星监测污染物区域、水平分布
遥感监测网络
形成区域三维立体监测网络
激光雷达监测污染物垂直分布
链接
卫星遥感是监测网络的“尖兵”
制图喻峰
环境一号HJ-1C卫星中新社发
环境一号卫星(全称:环境与灾害监测预报小卫星星座,简称“环境一号”,代号HJ-1)是中国第一个专门用于环境与灾害监测预报的小卫星星座,由两颗光学小卫星(HJ-1A、HJ-1B)和一颗合成孔径雷达小卫星(HJ-1C)组成,可对中国环境变化实施大范围、全天候、全天时的动态监测,初步满足中国大范围、多目标、多专题、定量化的环境遥感业务化运行的实际需要。环境一号卫星系统的建设在国家环境监测发展中具有里程碑意义,标志中国环境监测进入卫星应用的时代。
延伸
“十三五”站点将更密集
“十二五”以来,我国大气环境监测单项技术取得重要突破,初步形成了满足常规监测业务需求的技术体系,发展了PM2.5、臭氧和挥发性有机物VOCs等在线监测技术,有效支撑了我国“十二五”空气质量新标准的实施。
其中,单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪等高端科研仪器开始得到应用,光谱定量检测灵敏度达国际先进水平;突破了污染面源VOCs遥测,大气成分、颗粒物和臭氧垂直探测等关键技术;实现了航空平台上对二氧化硫、二氧化氮等污染气体及气溶胶颗粒物分布的遥感监测等。
随着国家环境监测网络建设及监管能力提升,不仅是大气环境监测技术研发水平快速增强,企业创新能力也得到发展。据统计,工业烟气排放在线%以上,单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪等高端仪器在国内广泛应用并出口到美国等。
数据是预报预警系统的基础。在“十二五”科技支撑计划支持下,我国还建立系列雾—霾预报预警模式,2013年开始推广到京津冀及周边地区,已获得100%的区域重污染过程预报准确率、75%以上区域内城市预报准确率。
“未来环境遥感监测发展方向还体现在广度、深度和精度上。”北京市环境监测中心李倩博士说,广度指监测范围越来越大,之前仅在京津冀范围,现已扩展到周边7省市;深度指新卫星不断投入应用,在监测时间和频率上将有更大优势;而精度,指随着遥感技术改进,遥感算法提高,反演精度也会提升。
一般来说,城市布设点位越多、越密集,越能客观反映城市空气质量状况。对此,环保部环境监测司副司长吴季友说,“十三五”期间,将对1436个空气质量监测国控网点进一步优化,更能客观反映空气质量情况;将建设16个空气背景站点、96个空气区域站点,建一些颗粒物组分站和光化学监测站点,通过超级站的建设更优化空气质量站点布设,更好发挥作用。
据悉,在大气科技项目设置上,2017年,我国将继续开展大气自由基及纳米颗粒物化学组分在线测量技术、影响区域排放与沉降响应的关键大气过程等研究,在污染源全过程控制技术方面,开展燃煤电站、冶金和建材行业多污染物协同控制技术、民用燃煤污染控制技术研发及应用示范等。
“高分家族”目前包括高分一号、高分二号、高分四号、高分三号等多颗卫星,初步形成了时间分辨率从秒级到几十天的全天时、全天候观测能力,可为用户提供高质量的1米到400米分辨率的光学红外影像,和1米到500米分辨率的合成孔径雷达影像。目前,我国高分卫星数据已实现替代进口、自给率达80%。我国高分卫星数据已在18个行业1800多家单位广泛应用。其中,在环保领域,高分数据已经用于大气环境监测、水环境监测和生态环境监测等主体业务,与原有环境卫星业务系统实现了无缝集成。
高分一号卫星中新社发
武汉10个国控站点已上收国家直管
2016年11月1日起,武汉市10个国家环境空气质量自动监测站全部上收国家直管,由国家环保部专门委派社会化运维单位负责,由第三方进行设备维护、数据传输等工作。这样的“上交”,是为了实现“国家考核、国家监测”,从根本上避免监测数据受到考核评比等干扰。
武昌紫阳、东湖高新、东湖梨园、青山钢花、汉口江滩、汉口花桥、汉阳月湖、沌口新区、吴家山、沉湖七壕这10个国家环境空气质量自动监测站的监测数据,将直接同步上传至国家环保部、国家环境监测总站。
为加快落实国家生态环境监测网络建设方案,环保部要求2016年完成1436个国控城市空气监测站的监测事权上收。