△气溶胶通量探测激光雷达好似小机器人

【监测神器上新】

为大气污染防治装上“千里眼”

△大气污染防治“神器”——气溶胶通量探测激光雷达

近年来，PM2.5、PM10等大气颗粒物污染是影响环境空气质量的一大“杀手”。过去，对大气颗粒物的管控主要是采取人工巡查，不仅耗费人力，执法效率也有待提高。

如今，一台科技感十足的大气监测“神器”在浦口区市民中心楼顶悄然“上岗”。这是一台气溶胶通量探测激光雷达，它全身通体奶白，身体局部有红色点缀，个头十分小巧。头部有酷似摄像头的装置，正呈1.5度角“巡视”着天空。

“气溶胶通量探测激光雷达又被称为‘颗粒物天眼专家’，是一种更智慧化、精准化的大气污染防治新科技。”浦口生态环境局副局长陈海洋介绍，相比传统“人防”的监管方式，气溶胶通量探测激光雷达更加精准高效便捷，通过激光探测，不仅可以“看”到哪里有污染，还可以追溯污染源头，为生态环境部门开展污染预警、防治和排查等工作提供全面数据支撑。

据悉，气溶胶通量探测雷达监测“上岗”，相当于为生态环境部门添上“千里眼”，通过“技防”的辅助为大气污染监管提供更精准的科学依据。目前，该台气溶胶通量探测激光雷达可24小时不间断监测半径10公里范围内高空及近地面的污染分布、变化规律情况，3-5分钟完成一圈360度水平扫描，基本上能够对浦口区的重点管控区域进行全面覆盖。

【颗粒物无处藏身】

“天眼专家”给大气做“CT”

那么，“天眼专家”是如何运作的呢？

“气溶胶通量探测激光雷达采用的是极限灵敏度探测技术，以循环水平扫描方式将激光束射向空中。激光照到不同浓度、直径、形状的颗粒后，会形成不同的回波信号，实时计算探测范围内的污染物分布及风场信息。”南京信息工程大学校聘教授、南京泰爱信科技有限公司CTO章振介绍，该激光雷达装置是对其他大气监测站点的辅助，“传统的空气质量站点监测可保障平方米范围内的空气质量，相较之下，该激光雷达装置更能覆盖半径10公里、300多平方公里范围内的空气质量，能够保障城区和郊区污染物的实时监测、溯源、预警和预 。”

据悉，这台雷达能够同时探测半径10公里范围的污染物和大气风场。这两种数据不仅可以帮助生态环境部门实时监测污染源的排放，也可以完成污染的精准溯源和预 。也就是说，污染物在何时何地产生、从哪飘过来、又飘向哪里，后台都能够分析清楚。

△激光雷达后台情况

此外，这台雷达采用量子噪声极限灵敏度的探测器，不再依赖高能量激光器和大口径望远镜，所以身形非常小巧。值得一提的是，它采用的是红外人眼不可见的全光纤的系统设计，所以夜晚也不会看到光束状的激光，具有高系统稳定性和人眼安全的特点，可在各种恶劣工况下实现全天时、全天候、全自动运行。

“立体监测大气中细颗粒物和气溶胶的浓度情况，相当于给空气中的污染物做了一个‘CT’扫描诊断，精准快速定位‘病灶’。”陈海洋说，利用这种新式“武器”，能直观地对城市污染源进行监测与追踪，真正做到了环境监管执法“眼疾手快”，促进实现“监、管、治”联动。

精准溯源让执法“有的放矢”

△通过激光雷达数据应用，3月24日执法人员在探测点西北部1.3公里发现一处工地存在较大范围裸土，防尘布覆盖不完全情况

2022年3月24日空气质量指数显示，浦口区大气环境整体优良，但PM10相对偏高。通过对气溶胶通量探测激光雷达数据分析，发现探测点位范围内存在污染浓度升高情况，这可能就是导致当日PM10升高的原因。经过执法人员现场排查，在探测点西北部1.3公里发现一处工地存在较大范围裸土，防尘布覆盖不完全情况。通过结合雷达探测的风向，白天的偏南风正好将施工的尘土吹至空中，从而扩散影响到工地北部的小区。经研判，这是造成本次小范围污染的最可疑污染源。随后执法人员通知相关街道、部门进行整改。

科技创新是治污利器。下一步，南京市生态环境部门将进一步利用科技手段，引进天空地一体化、精准溯源技术，通过科学治污、精准治污，推动辖区环境空气质量不断改善。（受访者供图）