环境管理_灰霾污染监测预警体系建设

上海市灰霾污染监测预警体系建设,上海市环境监测中心 段玉森（） 2010.12.16，江苏昆山,2010年江苏省空气自动监测技术培训班交流材料,报告提纲,一、面临的形势 二、试点监测工作进展 三、监测评估预警体系研究 四、总结与讨论,一、面临的形势,1、霾-灰霾,1979年，国家气象局地面气象观测规范提出霾的概念 2002年在北京召开的“我国区域大气灰霾形成机制及其气候影响和预报预测研讨会”上提出“灰霾”一词 2008年起，中国环境监测总站组织开展“灰霾试点监测工作”,2、霾的概念,气象局地面气象观测规范及霾的观测和预报等级将其定义为“大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度10km 的空气普遍有混浊现象，使远处光亮物微带黄、红色，使黑暗物微带蓝色” 我国部分地区也将受到人类活动显著影响的霾称为灰霾。香港天文台和澳门地球物理暨气象局称霾为烟霞,判定指标,能见度+相对湿度 霾的观测和预报等级中规定：,3、霾与灰霾已成为人们关注热点,细颗粒污染区域一体化,API指数的同升同降,2010-10-16,2010-11-01,灰霾天数与优良率评价结果的不一致,公众和管理需求的双重压力,公众 “灰霾”概念已深入人心 现有评价指标与公众感受不一致 管理 空气污染转型 十二五期间更高的环境管理目标 “三个说清” 如何建立全国环境监测队伍“一条龙”,3、高层领导多次指示，“霾”的问题已不可回避,2010年6月关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见 周生贤部长在第六届区域空气质量管理国际研讨会上的讲话 张力军副部长谈关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见 吴晓青副部长在2009年全国环境监测工作会议上的讲话 国家环境监测科技“十二五”发展规划,2007年底启动灰霾试点监测工作,中国环境监测总站气字【2007】172号文“关于印发灰霾影响环境空气质量监测试点方案的通知“ 天津、上海、重庆、广东省、江苏省、南京、深圳、广州8个试点单位进行灰霾试点监测工作 灰霾监测网络建设发展迅速，多个城市配置灰霾监测相关仪器设备,二、试点监测工作进展,1、完善灰霾试点监测 启动细颗粒化学组分分析工作,2009年初制定了上海市灰霾影响环境空气质量监测方案 投入自有资金105万元，配置2台能见度仪、2台RP2300四通道细颗粒采样仪及2台太阳紫外辐射仪，建立了市区浦东监测站和远郊浦东惠南两个灰霾试点点位，启动灰霾试点监测工作 开展了细颗粒组分离子、EC/OC和元素的实验室分析工作 截至今年10月底已投入4.1万元用于购置采样滤膜，2.2万元用于样品采集工作，12.7万元用于样品分析工作，合计投入资金约19万元 一年来共采集约1600个样品，获得有效称重数据400个，有效组分数据5500个 2009年底召开上海市灰霾试点监测年度工作总结暨推进会议,2、建成上海市首个大气复合污染监测站,以世博环境空气质量保障工作需求为契机，以能力建设为依托，投资392万元，于2010年4月份建成上海市第一个大气复合污染综合测站浦东超级站。共计16台仪器、106个参数。,3、进一步扩展细颗粒污染监测网,上海市开展PM2.5监测已有近10年历史，2009年之前已陆续建成5个点位，截至目前，本市入网的PM2.5点位已增加至14个 其中，在中央减排专项资金资助下，在臭氧试点点位上增设两套PM1监测设备 上海市颗粒物监测已基本形成覆盖粗细颗粒、由点及面的空间格局,上海市PM10、PM2.5和PM1监测网,4、开展了霾污染评价、预警 与形成机制的初步研究,总站灰霾试点工作 上海市霾污染指标体系及评估方案研究课题 2010年上海世博会空气质量保障措施研究课题 长三角区域环境空气质量联动机制研究课题,三、监测评估预警体系研究,（一）判别指标体系 1、几个重要问题,现代意义上的“霾”不再是一个单纯的气象问题 “霾”的本质是什么？ 与空气质量的关系是什么？,2、霾污染概念,霾污染即气溶胶污染的视觉效应，是指空气中的硫酸与硫酸盐、硝酸与硝酸盐、黑碳、有机碳氢化合物等粒子使大气浑浊、视野模糊、消光作用增加，能见度恶化，并危害人体健康的一种大气污染问题，其本质为人类活动所产生的一次及二次气溶胶细粒子的消光作用，主要发生在城市或城市群区域,3、能见度与空气污染的关系,消光系数即能见度的变化主要由相对湿度、细颗粒浓度和粗颗粒浓度三个因子决定,消光系数与能见度,消光系数构成,消光系数与颗粒物组分,能见度与PM2.5浓度,PM2.5浓度与能见度呈反比关系,注：PM2.5数据来自普陀监测站，能见度数据来自华东师大 （2008年4月2009年4月）,2009年12月26日,4、霾污染判别指标,能见度（或消光系数） PM2.5浓度 粗细颗粒比值（PM2.5/PM10）,2007-1-19, 霾污染 能见度0.6km API: PM10-412 PM2.5/PM1068.1%,2007-4-2, 沙尘 能见度2km API: PM10-500 PM2.5/PM1026.7%,PM2.5/PM10 霾污染.vs.沙尘,PM2.5/PM10比值,霾污染发生时，PM2.5/PM10一般高于50% 沙尘或浮尘发生时，一般低于50%,霾污染判定指标,霾污染判定指标,霾污染天数,2009年134天，占36.7%，平均每月12天 冬季霾污染天数较多，之后逐渐减少，至6月前后略有增加，通常9月霾污染天数最少,不同时刻霾污染出现小时数,与PM2.5质量浓度日变化类似的，霾污染小时数也有早晚高峰，且晚高峰比早高峰明显。一天中出现霾污染小时数最多的为18-19点，出现霾污染小时数最少的为14-15点,2009年不同时刻出现霾污染小时数（PM2.5浓度限值：0.065 mg/m3）,PM2.5小时评价限值,一般情况下，PM2.5小时浓度与24h滑动平均值高度正相关 PM2.5_1h=(PM2.5_24h-0.013)/0.7146 根据PM2.524h浓度限值可推导1h浓度限值 当发生短时极端高污染时，PM2.51h浓度非常高但24h平均值波动不大，由24h限值推导的1h限值过严 但从改善能见度、保护人体健康和生态环境角度讲，较为严格的评价限值是合适的,上海市某点位20062009年数据,PM2.5小时平均浓度限值,霾污染分级评价,根据霾污染小时数分级 根据某点位监测数据，对PM2.5分别按照0.072mg/m3和0.087mg/m3小时评价限值统计，2009年此点位上的霾污染天数分别为111天和83天，霾污染率分别为30.4%和22.7%,霾污染日报,霾污染日报,（二）霾污染分类,1、烟花型,2、秸秆焚烧型,3、沙尘型,4、同步复合型,5、硫酸盐二次污染持续型,雾霾转换型 冷空气锋前型 稳定天气型 外来浮尘影响型 秸秆焚烧型 光化学烟雾型,南京市站提出的6种类型,（三）监测规划,目标 建设先进的、具有重要区域影响力和辐射力的霾污染预警监测网络系统 紧紧围绕“三个说清”，为环境管理决策提供系统坚实的科学依据 思路 循序渐进，重点突出 从霾污染特征入手，以细颗粒物质量浓度和化学组分监测为突破口 自动为主，辅以手工 以区域协同监测为导向，实现监测业务化,网络布局2+3+4,参考美国PM2.5区域监测网设点方法，综合考虑功能区和主导风向原则，拟在上海市范围内设置9个霾监测点，包括2个超级站、3个加强站、4个基本站,监测项目,网络管理方案,站长,组 织 机 构,网络管理方案,网络运行维护,监测计划制定,质量保证,网络运行质量状况评估,数据综合分析,污染预警决策支持,业务化工作,（四）霾污染预警,基础：区域合作，三大工程 区域合作共享、联合预报 一支专业的预报员队伍 一个科学的预报预警平台 一套满足管理需求的预警体系,世博会期间长三角重点城市数据共享合作,上海市空气质量预警系统流程,预警技术平台,污染气象特征霾污染典型天气过程,弱高压控制小风静稳天气（常出现下沉逆温） 低压槽前西南风小风高湿度天气 均压场 L型高压 准静止锋（如梅雨准静止锋）高温高湿天气 高压底部（高压中心在苏北，移动速度慢） 共性：风速小、湿度大,世博会期间预报准确率提高6.5个百分点,四、总结与讨论,（一）区域问题，共同应对,达成一种共识 责任共担，蓝天共享，区域问题，共同应对，一个都不能少 创造一种机制 区域合作共享，打破“信息孤岛”，推动共同发展,（二）推动区域合作与数据共享,数据共享是建设先进环境监测预警体系的先决条件 世博空气质量保障工作的成功是区域合作与数据共享机制的成功 抓住世博成功