随着秋末冬初的到来，京津冀地区的天空呈现出令人惊喜的碧蓝色彩。在这个季节，往往是大气污染的高发期，但今年却有所不同，一项重要的技术成为了打赢蓝天保卫战的“护航者”——那就是大气监测预警技术。
大气“监测预警”就像医院的检验科，为我们提供关于大气状况的精确诊断。中国工程院院士刘文清在最近召开的“大气污染监测预报预警技术交流会”上表示，尽管当前的PM2.5平均浓度已显著下降，但臭氧、挥发性有机物等代表的“二次污染”问题逐渐凸显，这对大气监测提出了更高的要求，也是我们必须攻克的难题。
交流会上，专家们就“大气污染成因与控制技术专项”中的大气污染精细化监测预警技术的创新进行了深入探讨。他们认为，空气质量的调控，既需要考虑排放这个内因，也要考虑气象这个外因，而监测和减排则是控制污染的关键。
在大气污染的战场上，有一个隐形“杀手”需要我们捕捉——那就是自由基。虽然自由基在大气中扮演的角色复杂，既是大气有毒物质的“清道夫”，也可能成为污染物的“催化剂”，但它是我们理解大气污染变化的重要线索。
准确监测自由基是基于当前大气污染格局的变化趋势。北京大学环境学院研究员李歆表示，自从《大气污染防治行动计划》实施以来，PM2.5等一次污染得到了显著缓解，但二次成分的比例正在逐年上升。由挥发性有机物和氮氧化物在阳光下发生的链式反应生成的臭氧，其浓度和超标率也在上升。在这个污染物转换的过程中，自由基扮演着不可或缺的催化剂角色。自由基的浓度和活跃度成为了衡量大气氧化性水平的关键指标。
监测自由基并不容易。与常规的气态污染物相比，自由基的浓度非常低。李歆表示，大气中的OH自由基峰值浓度水平仅为传统气态污染物浓度的十万分之一左右。而且由于其极强的活性，OH自由基的表面一旦被任何物质触碰就会消失，这使得精确测量自由基变得更加困难。为了测量OH自由基的浓度，李歆团队采用了国际上成熟的激光诱导荧光技术。通过一束激光激发OH自由基释放荧光，然后监测荧光的强弱来判断OH自由基的浓度。经过团队的创新性技术改进，我们成为了世界上第六个能够独立掌握这种技术来捕捉隐形“杀手”——自由基的国家。
随着政策的出台和污染物排放标准的日益严格，针对固定污染源的大气环境监测技术已经进入了超细颗粒物监控时代。专家们强调，在这个时代，我们需要更精细、更准确的监测技术来捕捉那些隐形的大气污染“杀手”，从而更好地保护我们的蓝天。在清华大学能源与动力工程系教授丁艳军的科研报告中，揭示了当前我国及全球热电厂等固定污染源颗粒物排放检测设备的现状。尽管这些设备能够在线监测低于5mg/m³的超低排放，但它们主要测量的是排放烟尘的总质量浓度，对于细颗粒物和超细颗粒物的粒谱分布却无法实现高精度在线监测。
丁艳军教授指出，传统的单路光颗粒物光学散射技术存在明显的局限性，只能获取与烟尘总质量浓度相对应的一维光学信息。当环境条件发生变化时，烟尘粒谱和折射率也会发生变化，但由于该技术无法感知这些变化，因此会影响测量结果的准确性。为了解决这个问题，项目团队深入研究光波与颗粒物之间的散射关系，利用信号测量和反演信号处理算法，成功实现了固定污染源的粒谱与质量浓度的联合测量。其中，关键的测量技术和方法都已经申请了专利。
丁艳军进一步提到，除了高精尖的技术标准，我们还必须拥有符合我国实际工况的污染物监测技术。针对工业烟气脱硝氨逃逸监测的难题，现有的进口仪表在高灰燃煤机组烟气中无法准确测量氨逃逸。项目团队因此研发了高灵敏度、可在线标定的原位取样氨逃逸在线监测技术，实现了我国大量高灰燃煤机组烟气脱硝的氨逃逸监测。团队还成功研发出在线监测技术，能够监测烟尘中飞灰吸附的氨，实现了烟气脱硝氨逃逸总量的全面监测。
而在大气边界层的污染监测方面，一项名为“望都实验”的大型气象观测实验在2018年冬季展开。这是一次跨越2000公里、涉及多平台、多要素的综合观测试验，旨在获取京津冀地区大气污染的三维立体信息。实验主要针对大气边界层中污染物和气象要素垂直结构同步联合探测的不足进行技术突破。
新视角报道（记者 何亮）
故事的主角引人注目，让我们先睹为快。接下来，让我们一起深入了解这篇文章的精髓。这是一个充满情感与智慧的故事，每个细节都让人动容。现在，请跟随我们的笔触，一同领略这篇文章的魅力。
我们看到了人性的光辉与力量。无论面对什么挑战和困境，我们都要坚持信念，勇往直前。这是我们想要传达给每一个读者的信息。我们希望这篇文章能够激发您的思考，让您感受到生活的美好与希望。
