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PM2.5数据是怎样得出来的?  

2017-01-09 15:58:59|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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  《工人日报》(2017年01月08日 01版)

  本报记者 赵航

  新年上班第一天,早上7点钟,室外温度已降至零下,北京市环境保护监测中心自动监测室副主任景宽裹起棉大衣,爬上了颗粒物综合观测实验室的楼顶,今天,他要对空气质量进行手工采样。

  实验室楼顶上整齐排列着12台空气质量监测仪,景宽需要更换每台仪器上的空气滤膜,记录仪表盘所显示的PM2.5浓度等数值,然后交到平衡实验室称重,继而测算出PM2.5的各项数据。

  这也是自动监测室的一项例行工作,每天都安排人值班,全年无休,无论外面空气质量好坏,都须在露天条件下完成工作。

  雾霾数据是如何测定出来的?《工人日报》记者跟随空气质量监测工程师,记录下雾霾背后,他们不为公众所知的工作状态。

  “戴口罩产生哈气模糊了眼镜,会影响工作”

  “空气污染物的数据计算是一套系统,需要多方合力。先由平衡实验室称重,再通过标准算法解构污染物成分及含量,再变算成AQI(空气质量指数)预报给公众。手工监测是空气质量监测系统的前哨站。”景宽说,这里是空气质量手工监测的一个子站点,而楼下的平衡实验室,负责全市所有子站的空气滤膜的称重及计算任务,每天大约要接收600片左右的滤膜。

  景宽表示,虽然空气滤膜一天只需更换一次,但是平衡实验室资源有限,红色和橙色预警期间污染物分析任务紧迫,有些子站的工作人员凌晨4~5点就开始收集、寄送空气滤膜样本,以便实验室可以尽快得出分析结果。

  虽然pm2.5浓度数值靠各个子站的空气监测仪即可自动获取,但仪器只能读出PM2.5浓度数值,却分析不了成分构成。“PM2.5没有标准物质,通过手工监测,我们可以分析出成分构成及各部分所占的浓度,从而为决策部门治理雾霾提供依据。”景宽说。

  另外,手工监测也是对子站仪器精度的参照方法。景宽说,现在子站的自动监测仪都是进口的,达到了国际标准,然而仪器总会出现故障,需要一套标准的参照方法对其校验,人工监测是对自动监测方法的补充,其测算出的数据与自动监测数据比对,从而衡量自动监测数据的准确性。

  “但是手工监测工作周期较长,以天为单位,而子站的空气监测仪能全天候、实时、自动地监测空气中的二氧化硫、二氧化氮和PM2.5、PM10的实时变化情况,更迅速、灵活。”景宽补充道。

  采访当天,路上行人或掩鼻而行或戴上口罩,但是在室外工作的景宽却没有佩戴任何防护用具。“戴口罩呼出的哈气容易模糊眼镜,给工作带来不便。”他说。

  “从大兴跑到怀柔,工作就像在出差”

  除了日常的人工监测、数据分析,自动监测室还需负责各个子站的运维工作。在自动监测室工程师姜南眼里,这份工作就像在北京城里“出小差”。

  北京现在共有空气监测子站30多个,分布在不同区域,相当一部分在远郊区。“子站选取一要具有代表性,二要空气流通能客观反应该区域空气质量。”姜南说,“北京市各个区县都设有空气监测考核站点。”

  从门头沟到海淀,再从大兴跑到怀柔,每周姜南都需要把自己负责的6个站点走上一遍,以保证自动监测仪正常运行。据他介绍,现在部门每个人需负责大约5个子站,但京津冀以后要联网升级,监测子站会扩充到70多个,自己肩上的任务或许会多出一倍。

  去子站路途较远,监测人员都会自行开车前往。姜南说,跟设备打交道,会有很多突发状况出现,仪器一旦出故障,必须及时去解决问题,保证监测数据的捕获率。不论雨雪或者夜间。“相比雾霾,家人更担心道路安全。”

  子站的日常维护工作比较琐碎,姜南每周都需对子站进行例行巡检,包括对子站设备的维护和周边情况的检查,每个月要对仪器流量进行一次校准,并对子站气态仪器的准确度和精密度进行一次校验,一般需花费2~3个小时。

  “仪器运行时会发出巨大的噪音,站房内还有一些用于标定仪器的有毒性校准气体可能会被监测人员吸入,时间久了就会发生头晕的现象。空气流量校验是在楼顶进行,一些老旧站台需要爬直梯上去,冬天梯子结冰湿滑,有同事因此摔骨折;为防止站房漏水,站顶上铺着像‘沥青’似的防水材质,夏天会融化沾到衣服上就洗不掉……”姜南坦诚工作中有不少“辛酸事”。

  “现在对监测子站运行状态的判断需要从中心端的电脑记录的相关数据来判断,未来会接入智能监测程序,有配套的手持设备来显示各个仪器的运行状态,合理制定维维修计划。”他期待道。

  采访当天,姜南维护完子站后,下午还要返回单位做污染物数据分析报告,晚上值班到晚上9点应对突发情况,一天的工作满满当当。

  “空气质量在逐年变好,你信吗?”

  “去年刚入职的曹阳提起自己的工作充满了骄傲。”同学聚会时说起工作,我说全北京的空气质量数据都是我们单位测出来的,很有成就感。“

  而在空气监测一线奋斗近10年的景宽谈起工作,感受更多的是公众质疑。“我说北京空气质量在逐年变好,你信吗?”他打趣道,“很多人都不信。雾霾不一定都是本地产生的,津冀地区的雾霾吹过来自然会影响到北京。北京空气质量一年比一年好,数据是可以说话的。”

  根据北京市环保局公布的全年空气质量状况报告,2016年,该市空气中二氧化硫、二氧化氮、PM10、PM2.5四项主要污染物浓度总体呈下降趋势,空气达标天数比2015年增加12天,重污染天数39天,比2015年减少了7天。其中PM2.5年平均浓度达73微克/立方米,超出国家标准1倍以上。

  “一些人会质疑我们的测量数据,说外面能见度这么低了,为啥测算的数值还那么健康,”采访中姜南也谈到了质疑,“这是因为雾和霾不同,雾主要成分是水分,会导致可见度降低,有些天气看起来很差,实际上没那么大危害。”

  姜南说,公众对污染的感知主要靠肉眼识别,其感知表现为天气状况的“能见度”,空气中颗粒物产生消光作用会影响到“能见度”。因此,能见度不高的原因有两种,其一确实是空气中污染物很多,颗粒对光产生散射、吸收作用致使能见度很差,这种天气被称之为“霾天气”。另一种是污染物浓度比较低,但相对湿度很大,水汽较多也会产生消光作用,使得能见度降低,这种情况称之为雾。仪器监测的数值反映的是污染的程度,雾天气下,污染物较少,仪器监测数值自然很低,但是能见度很低,公众也会认为“污染”严重。

  治理雾霾不能“等风来”

  雾霾形成成分复杂,治理需对症下药。据北京市环保监测中心主任张大伟介绍,空气中的氮氧化物主要来源于机动车等污染排放,二氧化氮正成为北京市非采暖季大气污染治理的重点。而二氧化硫主要来自燃煤一次排放,采取减煤措施、清洁能源替代燃煤,可降低其污染程度。

  “治理雾霾更是门技术活,可不是光靠‘大风吹’。一是减少机动车尾气排放;二是对本地的工业排放施以重拳,肃清空气污染毒瘤;三是对外来输送的雾霾,京津冀将区域联合,一同应对治霾难题。四、积极推进煤改电、无烟煤等举措,减少因为冬季集中供暖而导致的季节性雾霾。雾霾的治理是一个循序渐进的过程。”姜南告诉记者。

  面对公众对于雾霾的“焦虑”,环保工作人员坦言,从北京市大气污染物多年变化趋势来看,“在波动中下降”是空气质量改善的基本形态,改善趋势是明显的,但地理条件、能源结构、人口数量,使得这一改善过程又是循序渐进的。“改善雾霾这一过程是缓慢的,从量变到质变是漫长的过程。”北京市环保局总工程师于建华指出。

  张大伟建议,要彻底消灭空气重污染,根本在于大范围区域内调整产业结构、优化能源结构、改变生产和生活方式,降低大气污染物排放水平,使其与区域环境容量相匹配。
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