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近年来，我国空气质量监测有了长足的发展。为了实现蓝天保卫战的目标，生态环境部在京津冀及周边地区“2+26”个城市启动了“千里眼计划”，将该区域按照3千米X3千米划分网格，并对其中一些地区进行重点监管。而在这些网格尺度之下，如何快速识别和定位污染源并提高执法效率，是未来要进一步探索的领域。随着移动监测技术的发展，这一问题有了新的解决方案。这些移动监测新技术或安装在行驶的车辆上，或嵌入在飞行的无人机中，利用激光雷达、大气组分分析等手段对全区域范围内的固定污染源进行监测。 为了了解国内移动监测水平，展示新型监测技术，尤其是大气移动监测技术在大气污染精准监管中的多元化应用场景，特别是在识别“隐蔽”污染源和聚焦污染热点方面的优势和作用，美国环保协会，南科大工程技术创新中心（北京）和环丁联盟共同组织了大气移动监测挑战赛。 在过去三个月里，7家参赛单位在沧州和湘潭两市进行了实地测试，那么移动监测技术在环境治理中都有哪些用武之地，又是如何帮我们快速定位污染源的呢？一起来看看参赛企业在测试中的发现吧。 道路扬尘 参赛单位A监测了某城市路网的颗粒物和扬尘污污染情况。该单位利用出租车走航监测的方式进行了为期61天的监测。共50辆出租车参与了测试，每天覆盖80%以上的主城区机动车道路，每辆车行驶时间超过10小时/天，并能够实现24小时多车连续监测。根据监测数据，单位A可以每小时绘制出一张城市道路污染云图：
根据上图，若某些路段的数据明显高于其他路段，执法人员可以查看该路段的数据展开图，并据此判断污染性质及来源。 在监测中工作人员发现，某路段的扬尘污染显现出一定的规律性（下图），即该路段的PM10每五天显著升高一次。后经现场核实，该道路所在乡镇每五天举办一次集市，集市当天人多车多，可能是导致污染的原因。
此外，通过数据分析和现场确认，参赛单位A还识别出工地施工不规范，路面破损导致积沉严重，交通拥堵，城中村散乱污严重等扬尘和颗粒物污染问题。 城市散乱污 参赛单位D对街区尺度的污染区域进行识别和查证。该单位共动用了10台移动巡查车辆对“大气六项”指标进行监测，每天安排3次巡查，每次3小时，覆盖了城市活动的典型时段。
单位D绘制的城市污染轨迹图 根据绘制的污染轨迹图和数据分析，参赛单位D每天可标识出一些疑似存在小空间尺度污染源的街区路段（下图）。实地测试阶段，参赛单位D共发现疑似热点区域50余处，现场查证38处，涉及餐饮、交通、建筑施工和散煤燃烧等类型。热点区域清单已提交相关部门开展后续治理。
生活燃煤 参赛单位B通过车载和无人机载的组合方式开展城市区域的监测。单位B使用的检测设备每秒钟即可获得一个数据，并在可视化软件中实时生成道路污染分布热力图，可快速将问题道路和区域进行实时反馈。 在监测过程中，车载设备发现某区域的SO2相比其他区域有明显升高（下图），并发现这一区域存在一个城中村，于是决定对该城中村进行了进一步排查。
城中村内，PM2.5、PM10、SO2浓度明显高于其他区域。参赛单位B遂派出无人机对村内进行了扫描飞行，发现下午3-4点城中村及附近区域没有明显的污染（下图）。
PM2.5
SO2 晚上7-8点，污染开始增加（下图）
PM2.5
SO2 目前该城市已经全面禁止散煤燃烧，该城中村燃煤使用有明显的时间特征（多为7-12点），参赛单位B提出建议，应加大对城中村实施电力取暖的力度，减少对附近的污染及影响。 臭氧 参赛单位C使用了无人机载装置对城市某区域的大气7项指标（PM1 PM2.5 PM10 SO2 NO2 O3 CO）进行了监测。监测中，无人机在两个时段不同高度均发现在监测区域正西方向的较大区域、东南方向的较小区域有O3浓度异常偏高且边界明显（下图），并且其他监测参数浓度在监测范围内分布较均匀，无明显相似特性，分析这两个区域附近可能有排放源。
进一步监测发现该区域臭氧的日变化情况与城市一般规律不符，分析可能是受附近臭氧排放源影响的原因。后经过针对疑似污染源区域的走访查勘（查找疑似污染源范围内的有组织/无组织排放问题），发现一处楼顶的餐饮油烟排口，排口附近的O3、PM2.5、PM10均呈现较高的浓度，判断该排口为疑似臭氧排放源。 工业污染源 参赛单位E使用了激光走航雷达监测方法对某城市工业污染源进行了连续监测。 工业高架污染源位置高、影响范围广，却难以通过在污染源附近布设地面监测设备进行定位。城区中的无组织排放源位置隐蔽、呈区域扩散的特点，使得地面监测微站难以准确描绘这类面源污染。激光雷达移动监测的有效探测半径超过3公里，能够快速地扫描监测并生成污染分布图，并直观地描述上述污染的扩散趋势。
通过走航监测，参赛单位E发现某日该城市在低空1.4公里左右和2.2公里左右有过境污染带，表明受到了区域传输污染的影响。
通过扫描监测，参赛单位E监测到雷达周围3公里范围内共有8处污染源，其中包括几处工厂附近、某汽车服务中心、加州站附近道路等区域。 在环境保护第四波浪潮的推动下，移动检测技术拥有广阔的发展前景。正如中国工程院院士、清华大学环境学院院长贺克斌院士在大气移动检测挑战赛汇报会上所说：大气移动监测挑战赛的这些参赛企业都是大气监测的探索者。习总书记在全国生态环境保护大会的讲话中提到要打造环保铁军。让我们一起给铁军配上移动监测这把利器，这是未来发展的目标。 （编辑：Wendy） |
