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北京治理扬尘,高科技挑大梁

2019-11-19 10:27来源: 中国环境报第7版编辑:南筏

 

                                       图为某地建筑工地上正在使用环保除尘喷雾机治理工地扬尘。
  在太空用遥感卫星拍,在路上用车载仪器测,还有上千个小微子站分布在325个乡镇、24小时不间断监控……为了治理扬尘,北京多管齐下,创新监管方法,借助科技手段帮助街道乡镇抓扬尘污染精细化治理。
  “太空照相机”:拍裸地像素精确1米内
  用遥感技术弥补人工监管,频率、像素、精度都在提升
  在北京的上空,有一个“太空照相机”,在空中来回扫,一个月下来,北京的高清照片就有了,再经过数据处理、提取分析等手段,就有了全市的裸地数据。
  裸地是没有植物生长或人工硬化,地表浮土裸露的地块。北京市环境保护监测中心遥感室工程师张立坤介绍说,早在2006年,北京市就启动了针对裸地的卫星遥感监测,当时是一年“扫”一回,把全北京市“拍”一遍,但当时分辨率只能做到10米左右。2012年开始,频率加密到1-2次;2015年开始按季度,而从2018年7月开始,遥感拍照的频率缩短至1个月1次。
  10多年来,升级的不仅是频率,还有像素和精度。现在的高分辨率卫星,像素可以达到1米甚至小于1米,精度是原来的100倍以上。
  频次加密、分辨率提高,让太空遥感在裸地监管上有了更多的用武之地。北京也成为全国首个大范围应用遥感技术动态监管市域裸地、辅助扬尘治理的城市。
  万米太空的卫星,跟直径以微米计的扬尘怎么能扯上关系?
  据北京市生态环境局土壤生态环境处副处长王爱平介绍,北京市的扬尘来源主要有3类:施工扬尘、道路扬尘、裸地扬尘。
  对裸地扬尘,用遥感技术可以弥补人工监管的不足。拿工地来说,工地一般有围挡,土石方开挖的地方有深坑,扬尘行为不易直接发现;并且裸地是动态变化的,一个区域今天可能减少一个裸地,第二天又多出来两个,地面上人为清查难以在短期内做到准确全面。这些问题通过卫星遥感来解决就方便直观。
  卫星遥感监测是一种辅助手段,通过裸地遥感找出裸地在哪儿,面积多大,并且按月进行比对就可以了解裸地的变化规律。据此,管理部门可对裸地苫盖率较低的乡镇(街道)通报提醒,帮助属地提升裸地扬尘精细化管理水平。
  移动的“眼睛”:在3万公里道路上找扬尘
  走航监测粒径小于75微米的道路积尘,覆盖北京16区
  道路扬尘主要来自车辆等对道路积尘的扰动。北京市所有公路和城市道路总长接近3万公里,想知道哪里扬尘多,不容易。
  以前,只能靠人工采样。但人工采集需要停车、选点、吸尘、筛分、称重,步骤繁琐、周期长且安全性差,无法适应大范围监测覆盖的需求。
  现在采用道路积尘负荷走航监测就是通过车载的颗粒物监测系统,让车辆边走边测,监测的对象就是车辆行驶扰动所扬起来的粒径小于75微米的道路积尘。这是北京市道路扬尘监管的创新手段。
  道路尘负荷走航监测系统集成了在线监测、数据计算分析、地图匹配、视频监控、实时数据传输和自动化统计等功能,无需停车,在车辆正常行驶过程中便可实施监测。通过实施区域内道路的大范围监测,哪条道路、哪个月的尘负荷高,一目了然,便于对道路扬尘空间和时间变化规律的掌握。
  从2019年开始,道路尘负荷走航监测在全北京市大规模开展,监测范围和监测道路数量不断增加,由一季度每月对城六区133个乡镇(街道)的780余条道路进行监测,拓展至二季度以来的对16个区的平原地区以及经济开发区合计255个乡镇(街道)的1600余条道路开展监测。
  据了解,每个月每个乡镇(街道)抽测的道路不少于5条,并且每个月都对全市平原地区乡镇(街道)道路尘负荷的监测情况进行排名并曝光。目前来看,北京市道路尘负荷总体呈现逐月减少的趋势,道路扬尘管控效果提升较为明显。
  守望的“眼睛”:布局千个小微子站
  遍布325个街乡,扬尘监管区域精细化管理
  在北京,还有一套扬尘监管系统,即遍布在全市325个乡镇(街道)的TSP高密度监测网络,也被称为小微子站。TSP就是总悬浮颗粒物,是空气动力学当量直径小于等于100微米的颗粒物。治理TSP对治理PM2.5也有一定作用。
  论个头儿,TSP要比PM2.5大很多。TSP来源于道路扬尘、施工扬尘、裸地扬尘等。由于北方沙尘天气较多,颗粒物中TSP的浓度相对较高。但不同粒径的颗粒物在空气中停留的时间及传输距离有很大差异,颗粒物粒径越大,在空气中的停留时间越短,传输距离也越近,所以北京市TSP浓度水平更能体现局地环境的污染,是评判北京各乡镇(街道)环境的一个重要指标。
  如今在每一个乡镇(街道),都能看见一套白色的小型传感器,这就是用来监测各乡镇(街道)TSP浓度的设备。到2018年底,已有1020个监测点位布设在325个街乡镇内。TSP被抽进设备检测,之后得出的数据,就是各乡镇街道的浓度。每半个月,全市325个街乡镇就要进行一次TSP浓度排名,这也是检测各乡镇(街道)扬尘监管是否到位的一项重要指标。
  “扬尘监管,最根本的就是把责任落实到位,在管理细节上多做文章。”王爱平表示,扬尘反映一个城市的清洁水平,跟城市精细化管理有着很大的联系,扬尘监管必须越来越精细化。(夏莉)


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