北京市空氣質量全面達標背後,有這些創新性科研成果在支撐

2022年12月05日14:15

12月5日,北京市“科技賦能打好汙染防治攻堅戰”新聞發佈會舉行。去年,北京市空氣質量六項主要汙染物首次全面達標。記者獲悉,北京市生態環境監測中心在空氣質量監測網絡建設、PM2.5來源解析、空氣質量預報預警、汙染源非現場監測等多個方向持續加大科研力度,產生了一系列創新性科研成果,有力支撐了空氣質量改善。

在全國率先建成城市PM2.5實時監測系統

據北京市生態環境監測中心副主任鹿海峰介紹,自2012年起,北京按新實施的《環境空氣質量標準》在全國率先建成了城市PM2.5實時監測系統並逐小時對社會發佈,綜合應用自動監測技術、組分監測技術、衛星遙感監測技術及地基雷達監測技術等手段,建成了國際一流的天空地三維立體監測體系,實時監測北京空氣中的主要汙染物變化情況;同時將物聯網、大數據、人工智能技術有機融合,建立了千餘個小型化傳感器組成的街鄉鎮高密度監測網絡。

通過智能識別監測數據,建立動態網格汙染研判評估系統,為生態環境執法提供精準依據,實現由傳統現場“點對點”監管模式向遠程“點對面”模式的轉變。此外,通過構建“市-區-街鄉鎮”三級管理體系,全面提升了大氣PM2.5汙染的精細化、精準化、智能化管理水平。

已逐步實現空氣質量3-5天準確預報

北京還開展空氣質量預測預報,有效服務管理服務公眾。持續開展大氣汙染機理及汙染特徵成因研究,完善空氣質量預報預警技術體系,目前已建成以大氣環境信息綜合分析、月度季度空氣質量趨勢預測分析、空氣質量動態統計預報模型系統、多模型數值模擬預報系統等關鍵技術為核心的預報預警技術體系,已逐步實現3-5天的準確預報和7-10天的趨勢預測,準確預測汙染過程,為提前啟動措施、削減汙染物濃度峰值、降低汙染物積累速度發揮積極作用。

同時構建了完善的空氣質量服務產品體系,充分利用新媒體平台每天發佈分區汙染物實況濃度、遙感影像圖,監測結果,服務公眾。

發佈三輪PM2.5源解析,助力管理決策

汙染來源解析是識別PM2.5組分特徵及主要貢獻汙染源的重要技術手段。鹿海峰稱,北京開展三輪PM2.5源解析,助力管理決策。

2014年,北京率先在全國首個發佈PM2.5源解析結果,當時國內相關技術領域尚處空白,市生態環境監測中心用一年的時間組織研發了PM2.5中200餘種化合物的監測方法,探索PM2.5源解析技術,邁出了曆史性的一步,明確指出當時北京市大氣環境PM2.5的主要來源分別是“機動車、工業源、煤炭、揚塵”。

基於常量組分和痕量示蹤物監測方法體系,北京於2018年發佈第二輪PM2.5源解析報告,併成為第一個更新PM2.5源解析結果的城市,明確燃煤治理得到明顯成效,移動源躍升為大氣PM2.5首要來源。隨後,市生態環境監測中心自主創新解析路線,實現區域傳輸定量評估及二次有機物定量解析兩個突破,解析技術路線達到國際先進水平、精細化程度國際領先,並發佈了第三輪PM2.5來源解析最新研究成果。

源解析結果支撐了北京市“清潔空氣五年行動計劃”“藍天保衛戰三年行動計劃”的措施製定。為保障措施方向精準有效,市生態環境監測中心還聯合清華大學,分階段對措施效果開展定量評估,有力支撐北京市主要汙染物排放量大幅下降,主要汙染治理措施實施成效顯著,也為其他省市汙染治理提供了參考經驗。

利用物聯網、大數據,實時追蹤聯網車輛排放

鹿海峰介紹,北京還推進汙染源非現場監測,用數據精細刻畫汙染源特徵。2018年以來,北京市生態環境監測中心在全國率先推進重型車排放遠程在線監測技術,應用物聯網、大數據技術手段,突破海量高併發數據接收與解譯瓶頸,搭建了國際上首個重型車排放遠程在線監測示範平台,實時追蹤聯網車輛的排放狀態,哪裡車多、哪些車違規上路、哪些車“帶病”運行,都可以一目瞭然。

深化重點排汙單位自動監控數據應用,根據自動監控數據綜合分析感知生產變化情況、汙染物排放情況以及治理設施運行情況等。同時,這些數據經過聚合分析,對於各個區域、行業的運行與排放,可以實現逐小時的動態表徵,支撐行業精細化監管。

將打造生態環境監測“智能感知”創新示範基地

在開展水生態監測與評價方面,中心充分利用衛星遙感、環境DNA技術等多種創新監測手段,持續開展涵蓋理化指標、水生生物和生境狀況三方面的水生態綜合監測,並逐步完善本地化水生生物DNA條形碼數據庫。

同時以水生態系統完整性為重點,初步構建了符合北京市地域特徵的水生態監測與評價技術體系,全面科學客觀評價全市水生態環境質量現狀,剖析水生態問題產生的原因,為水生態環境管理和水生態修復成效評估提供重要技術支撐,助力推進水生態環境質量實現從“清澈見底”到“魚翔淺底”的轉變。

近年來,市生態環境監測中心在大氣、水、土壤、生態等環境領域不斷創新應用,近十年來榮獲省部級以上科技獎16項;在高水平專業期刊發表論文400餘篇,其中SCI近百篇、EI近百篇、中文核心期刊兩百餘篇;獲得專利授權122項,其中發明專利22項。

下一步,北京市生態環境監測中心將推進大數據、區塊鏈、人工智能等新技術在監測領域的深度應用,打造國際領先的生態環境監測“智能感知”創新示範基地,借助科技力量全力支撐打好汙染防治攻堅戰。

新京報記者 張璐

編輯 劉夢婕 校對 趙琳

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