江津区大气污染源的激光雷达监测研究

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1、江津区大气污染源的激光雷达监测研究摘要：指出了如何有效开展城市大气污染防治工作，确保环境空气质量持续改善是大气环境保护工作的核心。结合环境监测新兴技术，与科技企业通力合作，利用3D可视激光雷达技术对江津区大气污染源进行了监测研宄，获得了分区域的污染分布图，以期为环境监测、管理、预警体系建设提供参考。关键词：大气污染源；激光雷达；监测；研究屮图分类号：X511文？I标识码：A文章编号:16749944(2017)120030051引言近年来，与人类生存和发展密切相关的环境污染己经成为人民群众非常关心的重要问题。大气污染严重影响人们的生活品质，如何冇效开展城市大气污染防治工

2、作，确保环境空气质量持续改善是大气环境保护工作的核心［1〜4］。城市大气污染源主要包括工业生产、居民生活、道路交通、建筑施工排放到人气中的颗粒物、硫氧化物、氮氧化物、卤化物、碳化合物等，来源比较复杂且相互作用形成复合污染［4］。激光雷达是大范围快速监测大气环境的新一代的高新技术手段，具有实时、快速、连续、长期的遥感监测等优势［5,6］。利用3D可视型激光雷达进行垂直/水平扫描，可以对污染物的时空分布及其扩散进行跟踪监测［6〜8］。因此，由于激光雷达技术具有的独特优势，逐渐成为开展城市污染演变、区域性污染物分布、污染物跨界输送以及污染溯源监测的主要手段之一。本文利用3D可

3、视激光雷达技术对江津区人气污染源进行了监测研宂，以期为环境监测、管理、预警体系建设积累宝贵经验。2实验条件与方法2.1监测仪器北京怡孚和融科技有限公司3D可视型激光雷达,型号为3D-Scan-CAM。2.2监测地点江津城区中心御景华庭小区17栋楼顶，扫描半径5〜10km。2.3监测方法选取颗粒物浓度作为主耍监测因子，采用垂直、水平、切面监测方式，通过连续不间断扫描，协同风向、风速、湿度、气压、气温等气象监测，结合空气自动监测站实时数据进行校正后实施数据分析。2.4监测条件制作江津城区监测期间城市近空500m高度位置所冇后向轨迹图得到垂直扫描时间段，城区主要以上升气流为主

4、（5月31H至6月3H），利于污染扩散，不易形成累积污染；水平扫描时间段，江津以下降气流为主，易受外来污染影响，木地也易于形成污染累积。经查，与该地区历年风场统计信息相符。3结果与讨论3.1垂直监测将6月1日晚21点至3日午间12点日激光雷达垂直监测图与江津区近地自动站PM10数据结合分析可知：在监测区域内，近地湿度较大，并有间断降雨，对污染有稀释作用，污染不易累积。结合垂直扫描图（图1）可知江津城市污染演变主要分为几个过程：1日21点至2日凌晨3点，随气流下降，进而污染累积，在21日至24円，在近空600m处的近地污染团过境，造成本地污染升高，自动站监测数据PM10升

5、高。204点至16点，近空云层过境，并伴有降雨过程，污染沉降，污染逐渐减轻。2H16点至3日5点，降雨停止，近空云层向上扩散，气流上升，近地湿度先降低后上升，本地污染逐步累积，近地消光系数增高，自动站监测显示PM10数据逐渐升高。3円5点至12点，近空云层降低，造成本地PBL层降低，污染不利于扩散，本地PM10逐渐升髙并累积。在雷达监测的时段内，江津区近地湿度大，污染物随下降气流，易累积，形成污染团。随湿度降低或降雨等易形成污染沉降，但不会形成长时间的连续大面积污染。3.2水平监测制作雷达测试区域内PM10浓度图（图2）,颜色的深浅代表污染的严重程度，经纬度和测点距离等

6、点击可查。蓝色标记点位是测点位置，红色标记点位是空气自动监测站位置。图屮红线圈出部分为城市外部污染，未圈出区域颜色较深区域为城市污染源污染。逐一分析见图3〜图6。区域一污染分布图（图3）给出了该区域的主要污染分布，结合实地状况由左至右依次分析判断：大西门转盘及西门路周边污染团早晚高峰出现，夜间有零星出现，主要为交通污染及生活污染；三通街、几江向阳小学周边污染团夜间出现，且连续出现，为本地生活污染（夜市）；奎星广场、天香街附近污染团昼夜均出现，为本地生活污染（餐饮）。区域二污染分布图（图4）给出了该区域的主要污染分布，结合实地状况由左至右依次分析判断：青木苑、祥瑞步行街周

7、边污染团白天集中于南边，夜间为弥散型，为交通污染、道路施工污染及生活污染；鼎III大道沿线污染团集中出现于7円、8円两天的早间及午后，为交通污染；琅山大道长风路口污染团出现时间不固定，集中于上下班高峰期，周边有加油站，为交通污染。天之味酒楼污染团集屮子午间及傍晚吃饭时间，为生活污染（餐饮）。江州大道、文菁路沿线污染团夜间出现，为生活污染（夜市）。交警支队后侧污染团白天出现，污染弥散，为木地生活和交通污染。区域三污染分布图（图5）给出了该区域的主要污染分布，结合实地状况由左至右依次分析判断：艾坪山山脚位置污染团日间周期性出现，为建筑施工污染