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293 >> 2013年04月25日 星期四  共4版
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让公众实时了解我们的生存环境

——— 记我校研发的全国城市空气质量实时发布平台上线服务

作者:本报记者 王安浙 高菲

新闻链接:2013年1月1日,由我校先进技术研究院徐伟嘉博士、工学院余志教授等人组成的科研团队研发的“全国城市空气质量实况发布平台”正式在中国环境监测总站上线使用。该平台按照《环境空气质量标准》(GB3095-2012)要求,实时发布京津冀、长三角、珠三角等重点区域及直辖市、省会城市等共74个城市、496个监测点位的二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物(PM10)、臭氧(O3)、一氧化碳(CO)和细颗粒物(PM2.5)共6项基本项目的实时监测数据和AQI指数等信息。

2013年1月9日,当大家还在憧憬新年新气象时,天空却很不给“面子”地变成了灰暗色,原来全国中东部地区相继陷入了严重的污染和雾霾天气中,而这之后,“PM 2.5”、“灰霾”等成了我们关注的新热点。“就像水污染一样,我们对饮用水的水质情况了解不多,可如果建立了水污染实时发布系统,公众便能清楚了解到原来它也有这样那样的污染。”先进技术研究院的徐伟嘉博士谈到此次发布平台的意义时说,“它帮助我们了解自己的生存环境。”

“是中国环境信息公开的一大进步!”

2012年2月29日,国家发布了《环境空气质量标准》(GB3095-2012)(以下简称“新标准”),在原有SO2、NO2、PM10的基础上新增了CO、O3、PM2.5等污染物,收窄了污染物浓度限值,提高了空气质量监测数据发布的时效性,空气质量发布模式从原来的日报提高为实时报。空气质量新标准的发布,对监测数据的有效性、实时性、准确性、完整性等提出了更高的要求,也对当前空气质量监测网络提出了全面的挑战。

面对新标准带来的巨大挑战,我校先进技术研究院徐伟嘉博士、工学院余志教授等组成的科研团队,联合广东省环境监测中心等单位共同研发了“空气质量联网管理业务平台与空气质量自动监测站数据采集系统”,以此满足空气质量“实时发布”所需的自动化、网络化与数据化要求。在监测指标提升一倍的情况下,2013年1月1日上线服务的全国城市空气质量实时发布平台出色地完成了对空气质量“实时发布”的任务,作为环保部面向全国统一发布空气质量信息的主要支撑,该平台在信息发布频率和发布内容上亦有了重要提升。“这是我国环境信息公开的一大进步。”徐伟嘉博士解释道,“同时,相关部门通过监测数据,可掌握当前真实的空气质量状况,以及污染物在时间、地域上变化的特点,支撑空气质量、空气管理等工作。”

“一步一脚印,坚定前行!”

效率:率先发布区域PM2.5监测实况

对研发团队而言,2012年9月是特殊的,我校研发团队凭借广州市亚运空气质量监测数据管理平台,面向光化学污染、灰霾监测的区域复合型大气污染建立监测网络监控平台等的积累,获得了《国家环境空气监测网数据传输与网络化质控平台》项目,并以此开启了在全国的技术推广与应用服务。“之前我们一直服务于珠三角地区,在较短时间内将其推广到全国,无论在技术还是时间上都具有一定难度。”徐伟嘉博士回忆说。但是,我校研发团队也曾在空气质量新标准发布的短短一周内,研制出珠三区空气质量实况发布平台,使广东省率先在全国发布了珠三角区域PM2.5监测结果。

据了解,该项目的技术准备可追溯到2003年。当时,工学院余志教授认为,随着中国经济的高速发展,城市化进程的加速,城市大气污染必然会由煤烟型污染向机动车为主导的复合型污染转变。于是,他着手组建团队开展城市机动车尾气与大气污染领域的研究,并在2005年开始先后投入300余万元科研经费建成了包括SO2、O3、PM10、PM2.5、PM1、能见度、太阳辐射度、风速等涵盖大气复合污染主要相关参数的固定式与车载式环境空气质量监测系统,踏入了城市大气复合污染的自动化监测技术、模拟分析等研究领域。“当时全国能进行长期监测的高校仅有北京大学等几所,而在建立固定站和移动站这方面,中大一直名列前茅。”

实践:顺利完成亚运会空气质量保障任务

“其实在解决科学问题的过程中我们还有一个非常大的困惑,如何使研究的东西为社会所用?”为了使研究成果服务于社会,2008年开始,研究团队逐步尝试将积累的技术投入实际问题的解决中,通过采用机动车排放模型、大气扩散模型、数值模拟等技术,为佛山、广州等多个城市的机动车尾气排放计算、评估以及大气污染综合治理决策提供了技术支持。两年后,研究团队又迎来了一个新的契机——2010年广州亚运会,在已有的环境监测、大气数值模拟、环境监测联网信息技术基础上,团队积极与广东省环境监测中心合作,开发了亚运空气质量联网监控平台,成功完成了亚运会空气质量保障任务,而研究团队与广东省环境监测中心也建立了长期合作,进一步研发了珠三角立体监测网与新标准下的区域空气质量实况发布平台,使广东省在全国率先按新标准发布城市群的大气污染实况信息。

“从小试到中试到现在的全国推广,我们一步一个脚印去做,争取让公众能更直观地了解到本国、本区域或本城市的空气质量状况。”

“‘有用’一直是我们的目标!”

探索:政、产、学、研合作链条

“但毕竟单单广东一个省的代表性是不够的,在推广到全国的过程中,我们面临着国内外十个大品牌的不同系列分仪器的自动化控制与信息采集,这是一个复杂的系统工程。”在环保部和中国环境监测总站的支持下,团队调集了国内外主流厂商的各种监测设备,因中大的实验室面积有限,暂时未能在中大建立研发基地,目前已在广东省环境监测中心集成国内外主流品牌,运用近百台分析仪器搭建了临时研发与培训基地。随后,以中山大学先进技术研究院为主,联合广东省环境监测中心、广东方纬科技有限公司的技术团队正式开始了关键技术产业化与工程化研发,顺利实施了第一期74个城市与496个站点的布署工作,并完成了第一批新标准实施的74个城市技术骨干的培训工作。

从项目的技术积累、关键技术突破、应用示范到全面推广的研发,历经了十年的过程,合作范围不断扩大,形成了完整的政、产、学、研的合作链条,是我校在技术研发、推广应用与服务社会等方面的一个有益尝试。

深入:积极发挥综合性大学的优势

“对于工科而言,我们的最终目标就是使技术能为社会创造价值。”谈到未来的工作,徐博士说,一方面要总结推广过程中的经验,及时研究解决发现的新问题,持续深化基础研究,形成更完善的技术和产品。另一方面,作为技术预研,团队还要将工作重心投向面向区域大气复合污染的下一代空气质量监测网络关键技术的研究工作,开展包括常规监测、激光雷达、风廓线雷达、卫星遥感等立体监测网络的相关技术研究,从现有的6项监测指标提升至未来的包括大气能见度、太阳辐射、有机物指标以及颗粒物组分和特殊组分等在内的近200项指标。

“虽然我们中大的工科相对老牌工科院校发展时间不长、基础相对薄弱,但可以以国家新一代空气质量监测网建设这项工作为切入点,利用综合性大学优势,进行跨学科联合,使中山大学在国家环境空气监测与防治重大战略需求上进一步发挥核心技术研发与决策支撑的作用,为改善与保障空气质量作出贡献。”徐博士信心满满地说。

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