灰霾监测研究现状及展望

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摘要　近年来随着城市的不断发展，灰霾现象日益严重，灰霾监测尚处于初级阶段。本文介绍了灰霾的成因与危害，总结了灰霾监测的研究现状、问题和展望。

关键词　灰霾监测；现状；问题；展望

中图分类号P41 文献标识码A 文章编号　1674-6708（2013）82-0094-02

灰霾是指大气之中的硝酸颗粒、硫酸颗粒等粒子浓度很大，致使空气能见度低，出现浑浊感的现象，其实质是细粒子气溶胶污染，属于大气气溶胶的范畴。近年来，随着我国社会经济的高速发展，工业污染物的排放量日益严重，造成灰霾污染现象发生的频率日益增加，对社会生活发展带来诸多不利影响，这使得加强对灰霾的监测变得刻不容缓。

1灰霾的成因与危害

1.1灰霾的成因

灰霾的形成原因有三个。第一个原因是大气在水平方向上的静风运动变多。高楼大厦对风流的摩擦和阻挡效应使得风流强度明显削弱，水平方向上的静风运动变多，妨碍了大气污染物的扩散，使其在城区和郊区的周边聚集。第二个原因是大气垂直方向出现的逆温层。逆温层阻碍了低空处的空气垂直运动，致使污染物不易向高空扩散而停滞在低空。第三个原因是气态污染物和悬浮细颗粒物的变多。随着城市的发展，悬浮细颗粒物等污染物的排放变多，从而造成了能见度的降低。

1.2灰霾的危害

灰霾会导致严重的空气污染，对人们的生活环境和日常生活工作带来不利影响，更严重的是会危害人们的身体健康。

灰霾里面包含了很多的颗粒物，直径很小的气溶胶粒子，这些东西能直接进入人体的呼吸道，如果在人们体内长期积累则会诱发支气管炎等各种疾病。灰霾还会造成光化学烟雾污染。灰霾中的氮氧化物和碳氢化合物在紫外线的照射下会产生光热反应，产生所谓的光化学烟雾。这种厌恶具有很强的毒性。此外，灰霾还会削弱紫外线，阻碍人们骨质中维生素的合成，诱发病毒性疾病等[3]。

2灰霾监测的研究现状

2.1灰霾监测系统的建立

我国对于灰霾监测研究的起步较晚，为了探究灰霾监测分析方法，中国环境监测总站和国家环保部于2007年选择了上海、天津等城市作为试点城市，研究建立一个统一的技术规范与标准化的监测体系。

灰霾监测系统主要包括点位选择、监测因子选择、系统配置。

1）点位选择。根据空气自动监测技术规范，在已有的大气控制点中可以选择几个监测点作为灰霾的自动监测点；

2）监测因子选择。选取SO2、CO、O3和NO2作为基本的污染因子，PM25和PM10作为颗粒物浓度的监测项，气象基本参数、能见度和太阳辐射作为气象条件监测的监测项；

3）系统配置。系统配置主要包括监测设备和仪器。

2.2灰霾监测的主要方法

灰霾监测采用的主要监测方法是建立区域灰霾监测站。该方法属于地面定点监测，一般包括简单记录、PM检测和综合测量等。灰霾监测站内除了有常规的空气污染物自动监测仪器，还有专门针对灰霾监测而配置的设备，例如黑碳监测仪、VOCS监测仪等。作为气溶胶中最重要的吸光物质的黑碳气溶胶，对气溶胶的光吸收作用占主要影响，而黑碳监测仪正是利用这个性质进行了测量。VOCS监测仪可以对大气中的很多种挥发性的有机污染物进行连续性监测。此外，如果需要对灰霾进行预警预报，则应该加入大气稳定度监测仪，则可以对造成灰霾现象的主要物质构成监测。下面简单介绍下灰霾监测站中的标准型监测站和扩展型监测站。

1）标准型监测站。标准型监测站可以监测灰霾的基本参数，例如浑浊度、氮氧化物、能见度、二氧化硫、臭氧等；

2）扩展型监测站。扩展型监测站可以监测灰霾的高级参数，例如颗粒物化学成分、挥发性有机化合物、硝酸盐等。

2.3遥感技术在灰霾监测的应用

上面提到的灰霾监测站，在灰霾监测中应用广泛，但是它有时空局限性，相应的监测效果尚不能很好的达到宏观监测的要求。而遥感技术具有实时、监测区域广等优点，能很好的弥补这一缺陷，对于发展和完善灰霾监测有着重要的意义。

遥感技术在灰霾监测的应用，国内外已经有了很多研究。Ramanathan等于2005年采用MODIS数据对位于喜马拉雅和印度恒河平原之间的灰霾进行了分析；Lee等于2006年依据卫星数据对韩国的典型灰霾事件的原因进行分析；Wang等于2008年采用MODIS数据对发生于珠三角的灰霾现象进行了研究；Guo等于2010年采用卫星数据对2007年发生于黄海的灰霾事件进行了分析。

3灰霾监测的问题与展望

1）灰霾监测过程中，普遍存在监测点位偏少且分布不合理的现状，现有的监测站只能反映小范围内的污染情况，而对于大范围内的城市灰霾状况尚不能很好的反映。因此，加大对灰霾监测的资金投入，增加监测站点的数量，如何研究大尺度的灰霾现象将是以后灰霾监测工作所要注意的；

2）灰霾监测设备鱼龙混杂，缺乏有效的质量保障体系。灰霾监测设备往往品类很多，不利于保证监测设备的质量。应该对监测设备制定统一的标准，规范监测设备的使用；

3）灰霾监测体统尚需完善。可以对现有的监测体统增加例如大气稳定性等项目的监测，以不断完善监测体系。

4结论

灰霾天气严重影响了人们的生产和生活，而我国对灰霾的研究尚不完善，很多方面亟待提升。对灰霾的监测主要是采用灰霾监测站，遥感技术的加入则提高了灰霾监测的水平。应该不断加强对于灰霾监测技术的研究，不断完善灰霾监测体系，为灰霾天气的预防和治理提供基础。

参考文献

[1]吴兑.灰霾天气的形成与演化[J].环境科学与技术，2011，34（3）：158-159.

[2]孙亮.灰霾天气成因危害及控制治理[J].环境科学与管理，2012，37（10）：71-72.

[3]RAMANATHAN　V，　RAMANAM　V，　ROBERTS　G，　et　a.l　Warming　trends　in　Asia　amplified　by　brown　cloud　solar　absorption[J].Nature，2007，448（7153）：575-578.

[4]姜杰，查勇.遥感技术在灰霾监测中的应用综述[J].环境监测管理与技术，2011，23（2）：15-17.