上海空氣質量采用當前1小時污染物濃度計算
4月16日起,上海市環保局結合國家有關要求,再次對空氣質量實時發布系統進行改版,在實時發布中統一采用各項污染物當前1小時濃度計算實時空氣質量指數。
此次改版將徹底解決AQI滯后性問題,使空氣質量實時發布更好地服務公眾,發布結果更加符合公眾實際感受。為讓發布結果更加準確,上海市不斷完善環境空氣質量監測網絡,監測技術由單一向多元、平面向立體發展,在環境空氣質量監測預警體系建設上取得了長足進步。
1發布系統為何改版?
基于24小時平均濃度計算的AQI相對于小時濃度的變化存在明顯滯后性
自2012年11月16日按照新標準發布空氣質量指數(AQI)以來,上海市空氣質量實時發布系統(含網站、手機軟件、微博等)受到市民廣泛關注,反映空氣質量狀況的AQI及六色空氣寶寶形象日益為市民所熟悉。但與此同時,AQI相對于實時空氣質量變化存在一定的滯后性。
與世界各國的空氣質量標準相同,我國頒布的空氣質量新標準對于細顆粒物(PM2.5)和可吸入顆粒物(PM10)只規定了24小時平均濃度限值和年平均濃度限值。當顆粒物濃度在短期內發生急劇變化時,基于24小時平均濃度計算的AQI相對于小時濃度的變化會存在明顯滯后性。
例如,當空氣質量變差時,可能會出現PM2.5小時濃度已持續超過150微克/立方米、但AQI仍為優或良的情況;而當空氣質量轉好時,又可能會出現PM2.5小時濃度已持續低于75微克/立方米、但AQI仍為中度污染或輕度污染的情況。在這兩種情況下,與AQI對應的健康影響和建議措施都不能與實時空氣質量狀況相匹配,出現空氣質量信息與公眾感受不一致的現象。
為解決AQI滯后性問題,2013年3月1日,上海市環保局對空氣質量實時發布系統進行了改版。當空氣質量發生急劇變化并造成AQI數值與實時濃度值不相匹配時,弱化AQI評價結果,改用對當前空氣質量狀況作定性描述的過渡界面,在一定程度上緩解了AQI滯后性問題。
2改版后哪些方面有突破?
改進實時發布中空氣質量指數的算法,以顆粒物當前1小時濃度計算實時空氣質量指數
與2013年的改版不同,本次改版主要是改進實時發布中空氣質量指數的算法。實時空氣質量指數的分級、健康影響和建議措施維持原有標準,不會影響市民的使用習慣。
為避免概念混淆,實時發布中以當前1小時濃度計算的指數將使用“實時空氣質量指數”這一名稱,不再出現英文縮寫AQI;空氣質量日報中以日均濃度計算的指數仍沿用AQI的英文縮寫。同時,原來以顆粒物24小時滑動平均濃度計算的AQI依然有效,在實時發布系統網站上仍保留其歷史變化曲線供公眾參考。
以顆粒物當前1小時濃度計算實時空氣質量指數,可以避免24小時滑動平均濃度計算時出現的滯后性,實現指數值與濃度值的完全同步,提高了實時性,增強了空氣質量信息與公眾感受的契合度。但也會出現實時空氣質量指數波動大、易出現瞬時高值等情況,而在目前的預測預報水平下,還難以準確把握每個小時的濃度值或指數值。
因此,實時空氣質量指數的使用范圍只限于空氣質量實時發布,在空氣質量預報和空氣重污染預警工作中仍主要基于顆粒物平均濃度預測未來24小時或48小時空氣質量等級,并以AQI作為重污染預警啟動的判定條件。
上海市環保局副總工程師羅海林介紹,下一步,上海市環保局將繼續研究空氣質量實時評價方法,在借鑒國際先進經驗的基礎上,不斷完善空氣質量實時發布形式,更好地為公眾提供健康指導。
3如何提高預報預警能力?
引進數據管理系統、信息管理系統和網絡服務模塊
2006年以來,隨著空氣質量日報預報系統不斷完善,上海市空氣質量預報預警工作已從原來的24小時預報等單一性業務逐步轉變為由24小時預報、48小時預報、分時段預報、一周污染滾動預報和污染臨近預報組成的全面性、針對性預報體系。
借2010年世博會契機,上海市首次組建了空氣質量日報預報專業隊伍;首次實現了區域空氣質量聯動監測、數據共享及預報會商;首次開展了跨省市、跨部門的大氣聯合觀測;首次啟動了長三角區域空氣污染預警聯動機制。
為全面提升環境空氣質量的信息化管理和應用水平,依托“中美合作——上海空氣質量發布系統示范項目”,上海市引進了空氣質量發布系統的關鍵技術——數據管理系統(DMS)、信息管理系統(IMS)和網絡服務模塊(Webservice)。
系統還同時整合了上海市配套開發的網絡氣象資源下載模塊、數值模式產品集成模塊及預報結果分析模塊等預報輔助工具,及上海市環境空氣質量日報預報信息管理發布平臺,實現了空氣質量日報、預報信息快速處理和發布。
上海市環保部門與氣象部門加強空氣質量預報技術開發與合作,建立了信息共享和預報會商機制,并簽訂了合作協議。2013年9月1日起,通過網站、微博、廣播等渠道,聯合向公眾發布未來24小時空氣質量預報,實現了預報工作從API體系向AQI體系的平穩過渡。
4監測技術如何發展?
監測因子多元化、強化區域輸送監控、探索立體探空技術
在環境空氣質量監測網絡不斷完善的同時,上海市環保部門以實施能力建設項目為依托,穩步強化監測技術裝備,監測技術由單一向多元、平面向立體發展。
實現了監測因子多元化。上海市現有監測能力已由過去單純的質量濃度向化學組成、光學特性、粒徑分布、反應活性方向轉變。配置了大氣氣溶膠化學成分在線離子色譜儀、有機碳元素碳在線分析儀、吸收散射系數/粒徑譜儀、VOCs在線分析儀等一系列高精尖儀器。
強化了區域輸送監控。污染問題已呈現區域化、同城化效應,污染物的區域輸送成為當前空氣污染的重要因素之一。為有效監控外來污染物輸送對全市空氣質量的影響水平,科學制定污染減排策略,上海市已配置了激光雷達、風廓線雷達等儀器設備,初步具備了污染物尤其是沙塵和區域細顆粒物等輸送的有效監控能力。
積極探索立體探空技術。基于系留氣球和無人機技術,上海市環境監測中心正與上海市民防辦、上海交通大學合作開展大氣污染物三維分布和四維時空變化規律研究,為全市PM2.5和O3污染預警預報及防控工作提供新思路。
同時,根據空氣質量自動監測網絡結構和人員能力等現狀,按照國家規范并參考國內外先進經驗,上海市采取循序漸進的模式開展空氣自動站質保審核:以分區日報數據采集平臺為基礎,推行由上海市環境監測中心、區縣監測站和子站運維人員聯動的日常空氣質量數據審核制度,使監測數據的質量得到有效控制,系統數據有效率穩定在95%以上。
每年對監測網絡內子站的日常質量控制工作進行審核,同時配套技術培訓,規范并統一現場質量控制措施,逐步做到現場審核內容對技術規范要求的全覆蓋,并以質保審核配套打分規則推動各區縣監測站在空氣質量自動監測質量工作上的積極主動性。同時結合現場培訓,大幅提高負責現場質量控制人員的技術能力。
5監測預警怎樣服務公眾?
及時發布預警信息,指導學生科學開展戶外活動
上海市教委和市環保局聯合發布了“關于建立中小學校和托幼機構戶外活動空氣質量預警聯動機制的通知”,上海市環保部門將指導中小學校和托幼機構根據空氣質量狀況,科學開展戶外活動。遇到霧霾,中小學校、幼兒園將在第一時間收到短信通知,推遲或取消學生戶外活動。
預警信息內容包括時間段、污染原因、預計污染程度及相關建議。上海市環境監測中心還將發布短時污染預報提醒、季節性污染提醒等信息。同時根據國家和上海市相關要求,發布實時空氣質量信息,并適時調整預警信息內容。
當空氣質量狀況達到或超過預警臨界值時,上海市環境監測中心將及時通過微博、網站等渠道發布預警信息,同時發送至上海市教育督導事務中心的“上海教育督查短信平臺”,由短信平臺將預警信息轉發至全市各中小學校和托幼機構。
上海市教委有關負責人表示,各中小學校和托幼機構在獲得預警信息后,應及時響應,根據相關建議采取措施,調整學生和幼兒戶外活動的時間。如需調整體育課程,應做好補課方案,同時報區縣教育局知悉。
當空氣質量逐步改善、實時狀況低于預警臨界值時,上海市環境監測中心也將通過微博、網站等渠道發布預警解除信息,同時發送至短信平臺,由短信平臺將預警解除信息發送至全市各中小學校和托幼機構。各中小學校和托幼機構獲得預警解除信息后,應及時終止相關措施,恢復正常教學活動。
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構建立體化多功能監測網絡
上海市目前已建立了由57個空氣質量常規因子自動站構成的自動監測體系(其中36個站已具備PM2.5監測能力),初步建立了灰霾、臭氧自動監測網絡,建成了兩個超級站,開展了對灰霾/氣溶膠、臭氧/光化學煙霧的科研監測。上海市化工區西北邊界站可對近300種化學物質進行實時監測。
上海市不斷優化監測網絡布局,構建全覆蓋、立體化、多層次、多功能、專業化的監測網絡。
常規監測網——由國控網、市控網和區控網3個部分構成,用來評估全市及各區縣空氣質量狀況,并為公眾提供環境信息服務。在2012年完成10個國控點升級改造的基礎上,上海市正在開展每個區縣2個~3個分區評價點的新改建工作。
大氣復合污染超級站網——上海市規劃建設“1+2”模式的大氣復合污染超級站網,目前已依托能力建設項目建成浦東和嘉定兩個超級站。超級站網為世博會環境保障和大氣污染治理成效評估提供了重要監測數據。
交通路邊空氣監測網——為有效監控交通道路路邊空氣質量,上海市正在建設由10個地面固定站和4輛流動監測車構成的、覆蓋全市不同道路類型的交通路邊空氣監測網絡,涵蓋了地面道路、高架道路、機場及港區等重要交通排放源。
建設工程揚塵監控網——建設工程施工中的揚塵污染是上海市PM2.5的重要來源之一。為有效監控建設工程施工規范性及揚塵污染防治措施的執行情況,上海市正在各區縣重點工地開展揚塵在線監控系統試點。
監控網可24小時對建設工地的揚塵污染情況進行監控,并具有自動拍照功能,可及時取證,為管理部門提供有效的管理依據。
“8+2”重點工業區監控網——上海市選擇石化、化工、鋼鐵等行業的8個大型產業園區和兩個廠群矛盾較突出的工業區作為先進環境監測預警體系的建設試點。目前正在按照兼顧廠區、邊界和周邊環境監測的要求設置監控網絡,主要由工業區或企業出資建設,為應急處置和信訪處理等工作提供科學依據。
崇明生態島預警監測專網——為構建生態島預警監測體系,上海市在崇明島設置了5個地面空氣自動站和1輛流動監測車,監測因子除常規污染物外,還包含VOCs、顆粒物化學組分、BC、粒徑譜等反映區域復合污染特征的因子。
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