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须提高环境监测的立体化水平

发布时间:2018-10-15 15:53:22   来源:◎刘文清 (中国工程院院士、中科院安徽光学精密机械研究所所长)    浏览次数:306

纵观世界发展史,一些重大污染事件,如上世纪的伦敦烟雾、洛杉矶光化学污染,直到近年来的雾霾,都在倒逼大气环境监测技术的进展,目前国内外的相关研究都把提升监测技术放在首位。

大气环境变化是个非常复杂的过程,因为所有的污染都发生在空间,而监测基本在近地面。这就出现很多问题,比如怎么描述这些污染的过程,是否能预测这些污染等。我们需要一个完整的大气环境监测技术体系,这不仅包括技术和设备,还要有模型和一系列相关研究。

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中国工程院院士、中科院安徽光学精密机械研究所所长刘文清

 

大气监测的项目还非常有限

一些国家利用先进仪器开展外场试验(在室外借助自然条件遂行试验),来摸清大气污染问题。近年来,国外发展了一些新技术,有常规的近地观测平台和机载平台,还有亚轨道平台,都在监测大气方面发挥着重要作用。我国近年来也组织了多次大气污染试验,我国空气质量监测网基本形成,仅空气质量监测的国控点就有1436个。

不过,我国现在对大气自动化监测、系统监测的项目还非常有限,如空气质量只能监测五六个指标,难以满足一些污染源监管和预警机制的需要。从国家发展和环境保护的战略布局出发,必须提高生态环境监测的立体化、自动化和智能化水平,通过多种手段综合观测来认识复杂的大气过程。多平台监测技术一体化的实现,将为我国快速治理大气复合污染,提供关键的技术和设备。

利用卫星提升对地观测能力

从技术进展上来说,尽管现场测量能提供大气环境高分辨的信息,但它只是一个点,或者就那几百米的位置,惟一能获取全球范围内环境状况变化的就是卫星观测。今年5月9日,我们在太原发射了“高分五号”卫星,这是我国自主研制的高光谱分辨率的卫星,目的就是以其高光谱分辨率提升对地观测能力。这颗卫星的主要任务是对二氧化碳、甲烷、臭氧、二氧化氮、二氧化硫等大气成分和大气气溶胶特性进行监测,满足大气环境监测和气候变化监测的需求。“高分五号”卫星现在只是科研星,还不是业务星,我们在明年会发射它的业务星,它在各方面的性能更好,寿命也更长。

今后研发重点,首先是侧重影响生态环境改善、危害人体健康,进而影响国家可持续发展战略的环境监测技术和系统研发;其次是跨国界纠纷方面的技术和系统研发;再次是基于地基包括点源、面源、移动源、无组织源,包括机载、球载和星载平台的新型环境监测技术与系统研发。

急需发展VOCs监测雷达

另外,我们还要大力推动环境监测和互联网+智慧环保/智慧环境。因为环境是多学科交融的,要靠其他新技术学科来支撑,才能往大数据、互联网的方向走。

挥发性有机物(VOCs)将是我国下一步大气污染控制的重点。但现在没有很好的监测手段,因此急需发展VOCs的监测雷达,做一个挥发性有机物的时空分布图。只有监测技术完备了,才能有的放矢地加以治理。

然而,没有任何一项技术能“包打天下”,满足大气污染物监测的全部需求所以我们要综合发展,来应对日益复杂的环境变化。为此,我们还有很长的路要走。
(演讲题目为《大气环境立体监测新进展》,标题为编者所加。)

 

 

责编:郑挺颖

网编:崔悦