環(huán)境監(jiān)測：監(jiān)測“是什么”更揭示“為什么”
今后，河南將可以監(jiān)測灰霾特征污染物，準確探測環(huán)境中低劑量和難以監(jiān)測的污染物，將開展區(qū)域復(fù)合污染構(gòu)成因素與霾污染天氣特征和機理分析，為河南大氣污染防治和大氣復(fù)合型污染的相關(guān)基礎(chǔ)性研究奠定基礎(chǔ)。”河南省環(huán)境監(jiān)測中心大氣灰霾站相關(guān)負責(zé)人介紹說。
這一切的實現(xiàn)都依靠近日正式通過驗收并投入使用的河南省首個大氣灰霾站，這標志著河南省大氣監(jiān)測邁入新的技術(shù)時代，不僅為大氣污染防治工作提供更為精準的數(shù)據(jù)支撐，更填補了多個有機物數(shù)據(jù)監(jiān)測的空白。
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?數(shù)據(jù)獲取從地面到垂直空間重在研究污染物傳輸路徑
據(jù)了解，我國城市的空氣污染狀況主要由地面空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)提供，目前，空氣質(zhì)量評價指標僅包括SO2、NO2、CO、O3、PM2.5、PM10等常規(guī)6參數(shù)監(jiān)測數(shù)據(jù)。沒有足夠的信息來確定污染物的動態(tài)時空演化過程和化學(xué)反應(yīng)過程，難以揭示污染的形成、來源、發(fā)展趨勢等根本問題，缺乏對污染濃度水平的必要了解和預(yù)見能力，難以對政策制定提供有效支撐。
構(gòu)建區(qū)域大氣復(fù)合污染立體監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)成為必然選擇。
河南省環(huán)保廳著手發(fā)展以先進環(huán)境監(jiān)測技術(shù)為主的多種大氣復(fù)合污染監(jiān)測的關(guān)鍵技術(shù)，將固定點連續(xù)監(jiān)測和典型過程流動加強監(jiān)測相結(jié)合，近地面監(jiān)測與垂直測量相結(jié)合，大氣痕量氣體（如CO、SO2、O3、NO2等）與氣溶膠顆粒物監(jiān)測技術(shù)與儀器、常規(guī)觀測與高技術(shù)手段觀測相結(jié)合，特別是激光和光譜學(xué)技術(shù)與化學(xué)技術(shù)互補結(jié)合。
投資1400余萬元的大氣灰霾站除配有常規(guī)的6參數(shù)（AQI）監(jiān)測儀器外，還增加了黑碳儀、濁度儀、大氣穩(wěn)定度、揮發(fā)性有機物、太陽光度計、有機碳、元素碳、激光雷達等灰霾監(jiān)測專用儀器，具有大氣顆粒物（氣溶膠）理化性質(zhì)、光化學(xué)反應(yīng)、邊界層氣象觀測、灰霾成分分析等多項功能。
目前，大氣灰霾站可監(jiān)測大氣中飄浮的重金屬、氣態(tài)污染物、顆粒物等多種污染物，也可以監(jiān)測灰霾特征污染物，如能見度、揮發(fā)性有機物等，數(shù)據(jù)豐富性得到擴展的同時，數(shù)據(jù)的準確度也大大提升，如相對于一般監(jiān)測站點PM2.5的監(jiān)測精度，灰霾站配備的粒徑譜可監(jiān)測到PM1等更為細小粒徑的顆粒物濃度。
相比于傳統(tǒng)的地面監(jiān)測，灰霾站的激光雷達監(jiān)測儀器還可獲得從地面到高空3千米~8千米氣溶膠污染過程，“以前依靠地面監(jiān)測，我們只能獲取近地面的氣態(tài)和顆粒物的數(shù)據(jù)，灰霾站投入使用后，我們可以在大氣的垂直空間上獲得更豐富的監(jiān)測信息，對于研究污染物傳輸有很大的幫助。”河南省大氣灰霾站的技術(shù)人員告訴記者。
?摸清灰霾機理發(fā)揮預(yù)測預(yù)警作用
據(jù)介紹，大氣灰霾站的投運對河南省灰霾成因、控制方法研究等提供了深度分析依據(jù)，對開展區(qū)域復(fù)合污染構(gòu)成因素與霾污染天氣特征和機理分析，為河南省大氣污染防治控制方法研究等提供了信息支撐。
“以往地面監(jiān)測站只能監(jiān)測到一個‘孤立’的數(shù)據(jù)，比如只能監(jiān)測到PM10、PM2.5的具體數(shù)值，而這一數(shù)值的意義僅在于是什么，而無法準確分析顆粒物的形成機理，無法判斷污染發(fā)展趨勢，更無法為大氣污染防治政策的制定提供強有力的支撐。”技術(shù)人員說。
大氣灰霾站則可以通過風(fēng)向、風(fēng)速、能見度、顆粒物、黑炭、揮發(fā)性有機物等各項數(shù)據(jù)，綜合利用光譜學(xué)等高科技手段，分析灰霾的形成機理，判斷污染物的發(fā)展趨勢。如通過激光雷達對垂直空間數(shù)據(jù)的獲取，可以判斷顆粒物是外來的還是自生的；并且根據(jù)風(fēng)向、風(fēng)速等氣象條件，可以判斷污染物何去何從，從而進行預(yù)測預(yù)警。“大氣污染是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，大氣灰霾站就是針對這一系統(tǒng)進行研究，厘清系統(tǒng)的各項因子，發(fā)現(xiàn)其中的關(guān)聯(lián)，從而查清大氣污染底數(shù)，為區(qū)域制定大氣防治計劃提供科學(xué)依據(jù)，也有利于更大范圍的聯(lián)防聯(lián)控。”技術(shù)人員告訴記者。
據(jù)了解，河南大氣灰霾站從立項到建設(shè)一直都著眼于未來，打造中部第一座大氣灰霾站數(shù)據(jù)分析平臺，通過數(shù)據(jù)分析，找出大氣污染的主要構(gòu)成，制定相應(yīng)的大氣污染防治措施，進一步推進河南省整體的“藍天工程計劃”目標任務(wù)。
未來，河南省大氣灰霾站一方面將繼續(xù)拓展監(jiān)測因子的種類，獲得更豐富更精確的監(jiān)測數(shù)據(jù)，從而為大氣污染防治等政策制定提供支撐。另一方面，結(jié)合地面空氣監(jiān)測點，大氣灰霾站要加強綜合分析能力，充分發(fā)揮預(yù)測預(yù)警作用。
劉奕堯、王維思對本文亦有貢獻
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超級站的“發(fā)家史”
我國超級站的發(fā)展史也代表著大氣污染監(jiān)測的進化歷程。普通的地面監(jiān)測站點只能監(jiān)測幾種污染物，但是超級霧霾站裝備了全球最先進的儀器，監(jiān)測項目甚至上百。它是監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中的“航空母艦”，在其他監(jiān)測站護航下，它可以精準地梳理大氣污染的過程，從而提出政策建議。
在美國和歐洲等地，為了長期研究一個地區(qū)大氣污染，設(shè)有長期定點監(jiān)測的超級站。過去，我國的超級站更像是臨時的高級移動實驗室。某個研究項目中，儀器集中運來；結(jié)束后，儀器撤走，超級站隨之消失。這些“臨時”超級站對于“中國特色”的復(fù)合型大氣污染開展了研究，尤其是在經(jīng)濟發(fā)達的京津冀、長三角和珠三角地區(qū)。
奧運會、世博會和亞運會的舉辦加快了我國診斷大氣的進程。2004年北京大學(xué)在珠三角觀測時，借用德國設(shè)備，一部分儀器漂洋過海一個多月航運過來。2006年~2008年，旨在保障奧運空氣質(zhì)量的CARE－Beijing大型研究項目實施，超級站的監(jiān)測是其中最重要的一環(huán)。
但對于復(fù)合污染這種慢性病，若要長期療效，對癥下藥，還需固定的超級站作為醫(yī)生長期診斷。
2012年
廣東鶴山超級站建立
我國第一個具有建站理念和技術(shù)路線的超級站，可作為長期性綜合觀測平臺和科學(xué)研究基地，鶴山超級站將長期診斷珠三角的大氣病癥。
武漢市大氣復(fù)合污染自動監(jiān)測站揭牌投運
是華中地區(qū)首個建成并投入使用的大氣“超級監(jiān)測站”。
西安市建成全省首個環(huán)境空氣質(zhì)量超級監(jiān)測站
2013年
安徽省首個灰霾超級監(jiān)測站（合肥區(qū)域站）正式試運行
2014年
河南首個灰霾監(jiān)測站正式通過驗收，并投入使用
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