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“擦亮”冬奥最美底色 ——中国计量院可移动差分吸收激光雷达实验室系统服务北京冬奥会空气质量监测

发布时间:2022-03-09 作者: 来源: 浏览:400

纵身一跃、腾空翻转、完美落地……2月15日,中国00后小将苏翊鸣在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中夺冠,他也成为该项目冬奥历史上最年轻的冠军。

当画面定格在碧蓝天空下的翻转抓板瞬间,以及后方绘有北京冬奥会会徽的首钢冷却塔时,让人不禁感叹:真飒!真美!“北京蓝”已成为冬奥会最美底色。

在这最美底色背后,离不开计量人的默默奉献——中国计量科学研究院(以下简称中国计量院)首次使用一套世界最先进的高精度温室气体和大气污染物远程探测系统为冬奥会大气质量监测提供服务。

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在中国环境监测总站的组织下,2月9日,中国计量院利用先进的可移动差分吸收激光雷达实验室系统对北京冬奥核心区上下风向重点区域的空气质量进行精准空间测量和分析。这次实地测量累计持续了72小时,结果显示冬奥会期间北京赛区空气质量均达到优良级别。测量分析结果不仅将服务赛区空气质量的研判和分析,也彰显了我国大气环境治理取得的明显成效。

中国计量院差分吸收激光雷达核心技术团队负责人、热工所臧金亮博士告诉记者,可移动差分吸收激光雷达实验室系统是中国计量院和英国国家物理实验室花费6年时间紧密合作,共同推出的。其目的就是要解决温室气体和大气污染物空间浓度与排放量高精度高时空分辨率的计量测量的难点问题。

在合作推进的过程中,双方充分发挥在精密光谱测量、环境监测计量溯源方面的优势,重点解决了开阔空间温室气体和大气污染物时空分布的精准测量和计量溯源难题,实现了对分散污染源排放量的高精准测量。

经过实测对比,在典型条件下,可移动差分吸收激光雷达实验室系统对甲烷、乙烷和典型挥发性有机物的排放量测量标准不确定度分别达到:12.3%,9.1%和10.0%。该结果与目前最成熟的英国国家物理实验室的差分吸收激光雷达系统基本一致。这也表明该系统的测量能力已与世界先进技术达到同一水平。

“与传统大气污染监测手段相比,这一系统突破了传统一维单点测量和二维走航测量的限制,可以实现温室气体和大气污染物三维空间演化规律的精准测量。”据臧金亮介绍,可移动差分吸收激光雷达实验室系统主要具有三大特点:一是可测量物质种类多,一套系统覆盖了紫外波段和红外波段两个光谱范围,实现温室气体、主要气态污染物等13种物质测量;二是首次实现了开阔空间的排放量现场定量评价能力,使测量结果更精准;三是测量结果具有溯源性,达到“可测量、可报告、可核查”的国际要求。

据了解,目前欧美等发达国家已广泛采用差分吸收激光雷达技术。2015年欧盟在工业测量标准CEN/TC 264/WG38中就将该技术列为场地VOCs无组织排放总体监测最佳实用技术(BAT),差分吸收激光雷达技术在排放量高精度测量方面的优势得到了欧美国家的广泛认可。

臧金亮表示,当前,我国在差分吸收激光雷达技术实现企业排放量测量方面的研究和应用都比较少,相关标准也存在缺失的情况。随着国家“双碳”战略的实施,以及最新发布的《计量发展规划(2021—2035年)》中提出的加强碳排放关键计量测试技术的研究和应用,未来,这套系统将充分发挥在碳排放量精准测量上的优势,在国内城市碳监测、碳排放测量核查、碳排放清单、污染源评估以及碳排放量第三方核查等方面发挥积极主动的作用,支持碳排放精准测量的新技术和标准的深入研究和应用推广,助力我国减污降碳。

在服务完北京冬奥会后,中国计量院还将不断结合国内不同区域环境及污染物排放特点,对该系统进行优化、完善,并广泛开展典型场景的测量服务。同时依托该系统,进一步完善激光雷达服务碳排放测量相关计量技术标准,服务绿色发展国家战略。(来源:《中国质量报》2022年2月18日A1版,作者:史玉成)

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