大氣“超級站”：精準“體檢”空氣質量
在不久前在廈門舉辦的金磚會晤期間，國家主席習近平這樣評價廈門的環境：“抬頭仰望是清新的藍，環顧四周是怡人的綠。”
據《中國科學報》記者了解，中國科學院城市環境研究所(以下簡稱“城市所”)大氣環境觀測超級站(以下簡稱“超級站”)為廈門的“高顏值”空氣質量提供了可靠的技術支撐。
全方位實時監測
中科院城市所樓頂的一個房間里，包括常規空氣質量監測儀、顆粒物水溶性離子色譜監測儀、單顆粒氣溶膠質譜儀、氣溶膠化學成分質譜儀、基于飛行時間質量分析器的在線VOCs監測儀、臭氧激光雷達等30多臺(套)儀器正在全速運行。今年7月，超級站在這里全面建成。
這些儀器設備組成了超級站的5個觀測模塊，包括大氣常規氣象參數、空氣質量常規參數、氣溶膠理化特性、光化學污染物與前體物及大氣汞等重金屬污染物等。與普通的空氣自動監測站相比，超級站充分利用光學、物理與化學等綜合手段，實現了地空一體的多參數、立體與高時間分辨率的空氣質量觀測。“能對空氣質量進行全方面的實時與在線精準‘體檢’。”城市所研究員陳進生表示。
陳進生告訴《中國科學報》記者：“這些設備投入使用，強化了大氣臭氧垂直分布、臭氧前體物的光解速率、太陽輻射、VOCs物種辨識、濱海鹽離子以及與大氣環境容量相關的大氣邊界層高度的觀測，凸顯了超級站的特色。”
大氣卓越中心的新動力
在科學家們看來，超級站的建成對中科院區域大氣環境研究卓越創新中心(以下簡稱“卓越中心”)的科學研究提供了新動力。
目前，依托中科院戰略性先導科技專項“大氣灰霾追因與控制”的卓越中心，已經在典型城市群大氣污染物的遷移轉化規律，復合污染條件下大氣氧化劑的生消機制、二次粒子生成、爆發增長和老化機制，構建適合我國大氣復合污染研究的多種空氣質量數值模式等方面取得了諸多進展。
而位于臺灣海峽西岸的超級站建成，將對探索東亞季風控制區域與快速城市化區域大氣污染物的遷移轉化規律大有裨益。陳進生表示，超級站地理位置的優勢能幫助科學家識別海陸交界面大氣污染的來源與成因，揭示區域大氣復合污染的過程與機制。“這對大氣卓越中心的科學研究提供了支撐。”他表示。
科學家們期待，在超級站的支撐下，卓越中心將以長三角和東部沿海城市群作為研究對象，開展沿海地區海陸交匯帶的大氣污染規律，探索該區域的臭氧光化學污染機制。同時在電站煙氣脫硝催化劑和汽車尾氣凈化催化劑研發、VOCs治理技術及人體防護材料方面取得突破。
全力保障金磚會晤
在前不久的金磚會晤期間，大氣超級站在實現“金磚藍”的努力中功不可沒。
據城市所相關負責人員介紹，超級站監測項目指標更廣、參數更多、時間分辨率更高，不僅能監測主要污染物濃度水平，還能夠進一步從分子水平、超細粒徑分布、空間垂直分布等方面剖析主要的特征污染物，并初步判斷它們的主要來源。
金磚會晤舉行前半個月，由城市所牽頭臨時組建了一支15人的大氣環境監測數據分析團隊。陳進生回憶道，會晤期間正是福建省典型的東亞季風風向調整之際，面臨臺風頻發、海陸風等復雜氣象條件的挑戰。“保障難度空前。”他表示。
專家們根據超級站提供的數據，每日對廈門市、福建省及周邊的空氣質量指標進行不間斷的分析，向決策部門做出相應建議。最終，會晤期間，廈門市空氣質量日均濃度和小時濃度雙雙達到一級(雙優)標準要求，能見度均在20公里以上，實現了長時間、大范圍、高水平的“金磚藍”。
此外，城市所還參與對水環境、固體廢棄物等進行監測與分析，組建起一張強有力的環境質量保障網，為廈門天藍水碧空氣清新的城市環境添色增光。
保障金磚會晤只是城市所各類技術應用于保護城市美好環境的一次演練，為常態化服務國家環境保護事業提供了更多的經驗，旨在讓科學研究真正為老百姓服務。
城市所所長朱永官表示：“能為國家和地方做點事我們心里感到很踏實。城市環境所作為中科院在東南沿海布局的一個環境綜合研究所，多年來，注重科學前沿的同時，緊密結合國家和地方需求，開展全鏈條創新研究，為建設具有可持續性的城市不斷作出創新性貢獻!”
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