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从PM2.5到臭氧:大气监测如何绘就蓝天保卫战“作战图”

□转载自《雅安日报》记者鲁妮娜

每年秋冬季,是四川盆地长时间、大范围重污染天气的高发时段。秋冬季大气污染防治工作,也因此成为社会关注的焦点。

空气质量监测,是大气污染防治工作中至关重要的一环。那么,空气质量监测究竟是在监测什么?又是如何为蓝天保卫战绘制“作战图”的呢?

目前,我国空气质量评价主要依据六项基本污染物,即细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化氮(NO₂)、二氧化硫(SO₂)、臭氧(O₃)和一氧化碳(CO)。它们共同构成我们日常关注的空气质量指数(AQI)。

细颗粒物(PM2.5)是指空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。它主要来源于发电、工业生产、机动车尾气等燃烧过程,成分复杂,对人体健康和大气能见度影响显著。

可吸入颗粒物(PM10)指直径小于等于10微米的颗粒物,其来源包括工业排放、燃煤、道路及施工扬尘等,也可由大气中的硫氧化物、氮氧化物经化学反应二次生成。

二氧化氮(NO₂)是一种高活性气态污染物,主要来自机动车尾气、锅炉高温燃烧过程。它不仅参与臭氧的生成,还可能引发酸雨,对生态系统和大气能见度均有负面影响。

二氧化硫(SO₂)具有刺激性,会损害人体呼吸系统,是形成酸雨的主要物质,对建筑和自然环境造成腐蚀,其主要来源于含硫燃料的燃烧及相关工业生产。

一氧化碳(CO)是一种无色无味的有毒气体,产生于含碳物质的不完全燃烧,如汽车尾气、工业窑炉等。它会降低血液携氧能力,严重时可致命。

臭氧(O₃)在近地面时属于有害污染物。它并非直接被排放,而是由氮氧化物与挥发性有机物在日照条件下发生光化学反应二次生成,会刺激呼吸道,对人体健康造成危害。

大气环境监测是通过科学布点、采样与分析,测定大气中污染物浓度,并评估其环境影响的系统过程。

我国已建成覆盖全国、布局严密的国家环境空气质量监测网。监测站点根据不同区域的功能特点(如城市建成区、背景区、污染监控区等)进行科学选址,确保监测数据能客观反映整体及区域的空气质量状况和变化趋势。

这些遍布各地的监测站点,如同“环境哨兵”,实时紧盯天空,守护着一方清新。

在监测手段上,主要依赖自动监测与手工监测相结合的方式。

绝大多数国家控制的站点配备有自动监测仪器,能够对六项基本污染物进行连续、实时的测量。例如,利用β射线法或微量振荡天平法监测PM2.5和PM10;采用化学发光法监测氮氧化物;使用紫外荧光法监测二氧化硫;非分散红外法监测一氧化碳;紫外光度法监测臭氧。数据每分钟都在产生,并通过稳定网络传输至数据中心,经过严格审核后,向社会公开发布,形成公众日常查看的空气质量指数(AQI)。

手工监测则作为自动监测的有效补充,按照规范流程进行样品采集,随后送往实验室进行精密分析。这种方法尤其适用于颗粒物中重金属、水溶性离子等组分的分析,以及对挥发性有机物(VOCs)等特定污染物的监测。这些更深层次的数据有助于精准追溯污染来源,为制定科学的治理策略提供关键依据。

此外,随着技术进步,移动监测车、无人机、卫星遥感等立体监测技术也逐步推广应用。它们能够对特定区域、污染物传输通道进行灵活追踪,有效弥补固定点位的不足,共同构建起“天地空”一体化的先进监测体系。