大白球里藏着“通天术”，湖北17个重点城市PM2.5达到2015年以来最好水平

　　长江日报大武汉客户端6月25日讯（记者金文兵 通讯员魏莱）中国地质大学（武汉）未来城校区一栋楼顶上，顶着一个巨大的白色“足球”。“我们这颗大白球里，有神奇的观地、测天的‘通天术’。它是全省生态环境系统目前唯一的卫星遥感数据接收站。”6月24日，湖北省大气复合污染研究中心的高级工程师郝中豫告诉记者。
　　据悉，这套系统之所以具有“沟通天地”的能力，是因为它包括卫星在天上扫描、地面迅速接收数据、研究人员实时研判并实地验证等过程。


　　“大白球”卫星接收器保护罩。长江日报记者刘斌 摄
　　为了进一步解释它的神奇能力，郝中豫带着记者回到5楼的大气遥感观测实验室，说：“你看，这些线索轨迹，就代表着一颗颗在我们头顶上飞过的遥感卫星。它们相当于挂在天上的‘扫描仪’，对地面进行影像扫描后， 可以实时获得分辨率为375-2000米的高精度彩色‘卫片’（卫星遥感影像数据）。”
　　接收这些数据后，就能够快速解析出全省域的PM2.5、PM10、臭氧、二氧化硫等污染物浓度及空间分布，也能快速识别天空中的沙尘分布、地面上的秸秆焚烧火点。


　　“大白球”内卫星接收器正在工作。长江日报记者刘斌 摄
　　“比如，你看，根据热成像原理，这个区域呈红色，设定PM2.5报警浓度阈值115，超标16％。对比企业信息，说明这个区域的企业生产更为活跃，那么，我们就着重关注这个区域的环境数据，排查工业源、机动车源和燃煤源。”


　　颗粒物通量激光雷达。长江日报记者刘斌 摄
　　天上来的数据，还需要地面上的“佐证”。湖北建起了大气污染网格化监测平台，一旦从天上看到省内哪个地方的大气污染值较高，就迅速调派移动监测车赶往现场，使用颗粒物激光雷达、黑碳监测仪、单颗粒飞行时间质谱仪等车载监测设备，进行“走航观测”、数据取证和验证，从而迅速锁定污染源，有助于当地环保部门快速处置。


　　太阳光度计。长江日报记者刘斌 摄
　　省第十二次党代会提出，“打好以长江大保护为重点的污染防治攻坚战”。坚决扛起生态大省政治责任，加快建设美丽湖北，实现绿色崛起，全省生态环境同此发生了历史性变化。2021年，全省17个重点城市PM2.5累计平均值34微克/立方米，这是2015年以来最好水平。


　　工作人员对大气监测设备进行检测、维护。长江日报记者刘斌 摄
　　成绩的取得离不开生态环境科学技术高水平支撑。省生态环境监测中心站大气环境监测与预报预警中心主任陈楠介绍，湖北省大气复合污染研究中心由省生态环境厅和中国地质大学（武汉）共建。这是目前全省最先进的大气污染研究综合实验室，拥有各类比较先进的大气监测仪器60余套。它们各司其职，可以对300多项大气环境物理、化学、光学等指标进行实时在线监测。


　　太阳跟踪器。长江日报记者刘斌 摄
　　目前，湖北已建起地面常规站169座、超级站10座，以及各种功能站和卫星遥感、走航观测，共同组成一个“空天地”立体大气监测体系。
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　　天空中为何出现神秘绿光？
　　这个研究中心秀出多项“尖板眼”
　　由省生态环境厅和中国地质大学（武汉）共建的湖北省大气复合污染研究中心，是目前全省最先进的大气污染研究综合实验室。它的先进性首先就体现在拥有众多的“尖板眼”大气监测设备。
　　大气颗粒物组分监测实验室
　　该实验室共有离子色谱分析仪（离子色谱）、重金属分析仪（X射线荧光）和有机碳元素碳分析仪（热光碳分析法）等设备，主要用于环境空气细颗粒物PM2.5中的主要化学组分的监测分析，监测数据时间分辨率为1小时。
　　利用这些数据，我们可以解析大气PM2.5来源，为精准防控提供支撑。
　　此外，这里的大气重金属分析仪、气溶胶化学成分监测仪，是中国地大与中国科学院地球环境研究所共同参与的国际合作项目“China Clean Air Plan”的监测设备，主要用于实时监测大气PM2.5中的重金属元素浓度及无机盐和有机盐浓度。
　　多参数观测实验室
　　拥有大气颗粒物PM1、PM2.5、PM10、TSP监测仪以及二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、氨气、总氮氧化物等气态污染物监测仪，主要用于环境空气中颗粒物及气态污染物浓度的监测分析。
　　大家日常关注的PM2.5、臭氧等大气污染物浓度都是通过这些设备进行监测与分析的，采集的数据可以用于评价考核城市环境空气质量。
　　分析测试室（ICPMS比对监测）
　　拥有的ICP-MS监测设备，主要用来开展大气颗粒物无机元素在线监测系统比对监测。
　　无机元素是一类重要的颗粒物组分，对于人类健康及大气化学过程都有重要影响。环境空气颗粒物中的一些无机元素可以反映污染来源的特征。
　　气象及辐射测量实验室
　　大气稳定度分析仪，用于大气污染物扩散能力监测。
　　大气稳定度，是影响污染物在大气中扩散的重要因素，当大气层结不稳定时，污染物易扩散，空气质量较好；大气层结稳定时，污染物不易扩散稀释，形成污染。特别当逆温层出现时，通常风力弱或无风，低空像蒙上一个“盖子”，使污染物聚集地表，造成严重污染。
　　大气通量激光雷达，用于区域间污染物输送通量监测，以及边界层高度监测和云底高监测等，这些信息也反映大气稳定程度。
　　在特殊条件下，大家偶尔看到的从地面直射天上的一道绿色激光，不要惊讶，就是由它发射至万米高空的。
　　城市摄影系统，利用高清数码相机拍摄的视频，可以直观得出当前周边环境的能见度状况。
　　光化学观测实验室
　　挥发性有机物VOC在线分析系统，可以在线监测107种挥发性组分，包括烯烃、烷烃、芳香烃、卤代烃、含氧挥发性有机物等，它们是臭氧生成的重要前体物。
　　过氧乙酰硝酸酯PANs分析仪，重点监测大气中的过氧乙酰硝酸酯。它与臭氧都是大气光化学反应的二次污染物，因此大气中监测的PAN可作为发生光化学烟雾的依据。
　　光解光谱仪，用于连续监测大气中多种物质（包括健康长寿的杀手——氧自由基、二氧化氮、三氧化氮、气态亚硝酸、甲醛、过氧化氢）的光解速率，应用于大气光化学反应和光化学污染过程分析。
　　气溶胶观测实验室中，粒径谱仪能对0.25-32微米（PM0.25-PM32）的31个不同粒径范围颗粒物的数量浓度开展监测，用于研判大气颗粒物污染的主要形态。
　　很有意思的七波段黑碳仪，利用红外到紫外的“七色光”，监测大气气溶胶的黑碳类物质浓度，并区分其主要来源（如化石燃料、生物质焚烧、垃圾焚烧、汽油、柴油等），一定程度上识别细颗粒物污染的主要来源。
　　【编辑：邓腊秀】