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全国多地拉响雾霾“红色警戒”:激光技术实时监控

2013-12-09 09:36
来源: 激光网

  雾霾早已不再是首都的“专利”,连日来,全国各地持续的雾霾天气,给人们的生产生活都带来一定影响。一些新的技术也用到雾霾检测中,例如激光技术。

  进入冬季以来,雾霾频繁出现,范围也逐步扩大。多地首次发布了雾霾橙色预警。12月4日,环境保护部通报了中东部地区大面积灰霾污染。环保部有关负责人介绍,11月30日以来,我国部分地区先后出现大范围灰霾污染过程,部分城市空气质量明显下降。

  长三角地区此次率先“遭殃”。据通报,11月30日长三角地区空气质量开始下降,12月1日,长三角地区25个城市中,12个城市空气质量均达到重度污染级别;12月2日,长三角地区空气污染持续加重,盐城、淮安、泰州和南通4个城市空气质量达到严重污染级别,上海、连云港、常州等12个城市空气质量持续达到重度污染级别。京津冀及周边地区、东北地区紧随其后,自12月1日空气质量开始下降,上述地区首要污染物为PM2.5。

  上述负责人表示,造成我国大范围灰霾天气的主要原因:一是不利气象条件造成污染物持续累积。受近地面静稳天气控制,空气在水平和垂直方向流动性均非常小,大气扩散条件非常差。二是机动车尾气和北方冬季燃煤采暖对空气质量恶化贡献较大。静稳天气条件下机动车尾气排放累积,特别是北方地区因为采暖期猛增的能源消耗排放,对空气质量造成严重影响。

  无锡利用激光“抓”PM2.5

  面对最近颇为“放肆”的雾霾天,无锡也拿出了“秘密武器”应对——通过一束射向大气的激光,便能在后台系统中呈现出空气中颗粒物的立体分布,这种专门监测雾霾的高科技设备,眼下已在无锡市投用。记者12月2日了解到,这种由本土企业研发的大气颗粒物监测激光雷达已在新区率先投用,能够更好地为大气污染预警提供数据支撑。

  “传统的监测设备主要监测的是近地面污染表征,虽能够反映出空气质量的实时数据,但却无法对污染的成因进行有效地分析。”大气颗粒物监测激光雷达研发机构、中科光电负责人万学平告诉记者,利用这一新技术,能够实现大气中所有颗粒物的时间、空间立体动态监测,是现有近地面监测设备的一种有效补充。

  据介绍,这项技术利用了颗粒物的“消光效应”,不仅能监测到目前设备无法监测到的更为细小的颗粒物,更能动态反映大气污染的过程、特征及来源,为大气污染预警提供有效的数据支撑,从而采取行之有效的对应手段。简单地说,今后风往哪,后台的监测人员便能第一时间获知污染物的最新动向。

  为了有效防治大气污染,今年我国划定了“三区十群”的灰霾重点监控区域。而由无锡本土公司研发的这一新型武器,已在京津冀、长三角、珠三角的多个空气污染较为严重的城市大显身手。

  万学平介绍说,构建大气污染立体监测网络,除了北京、天津、上海这样的特大型城市“先进一步”,无锡在江苏省内算得上走在了前列。目前,仅无锡、南京、苏州三个城市初步实现了大气监测的“地空一体化”。而根据我市的产业布局和地理气象条件,未来通过3-5个激光雷达配合地面监测点,将实现从地面几米至几千米高空的污染物无死角立体监测。

  眼下除了政府各部门联动出台大气污染预警方案外,更多的本土企业也加入到了对抗雾霾的行列中来。无锡作为物联网产业高地,眼下正由相关企业牵头,建立起了一个“民间抗霾”平台——大气复合污染灰霾物联网监测示范工程。据了解,这一综合工程将充分利用物联网技术的优势,对无锡市大气污染成因、动态、规律进行全方位的监测和分析,借此为政府提供一套综合性的防霾、克霾解决方案。

  西安理工大研究生:用激光遥感技术监测雾霾

  “现在大家都很关注雾霾天气,手机上也可以随时查询城市的PM2.5数值。我最早看见手机上显示PM2.5数值的时候就在思考,城市这么大,不可能每个区域的PM2.5数值都是一样的,这个数据肯定是变化的。就想着用专业知识发明一种可以实时监测大气污染物的仪器,经过近两年努力,终于发明成功了,仪器还获得了陕西省大学生课外学术科技作品大赛一等奖。”近日,拿到获奖证书的西安理工大研究生代晨昱和同学们高兴地说。

  打破传统 将激光遥感技术应用到雾霾监测领域

  代晨昱和同学发明的便携式雾霾空间分布激光探测仪,打破了传统环保部门测量大气污染物的方法,将激光遥感技术应用到了雾霾监测领域。小代表示,目前相关部门监测大气污染物主要采用的是直接称重、多点监测、人工取样等方法,上述方法都仅是单点测量。例如直接称重法,是抽取等量空气将污染物停留在过滤膜上,直接称其重量,计算单位体积中的污染物浓度。而多点监测需要架设许多仪器,不仅耗时耗力,还不具有实时性。因为大气是流动的,往往当工作人员把仪器上的数据整理出来时,污染源的位置、雾霾污染的空间分布等已经发生了变化。

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