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中图分类号:X5 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2008)0820007-01
一、全球大气本底污染监测概况
近年来,大气污染一直是人们关注的焦点,是当今全球共同面临的重大课题。大气污染所带来的问题是多方面的,除直接危及人体健康、影响到人类赖以生存的空气、水、食品、农作物和生态平衡外,还可能对世界气候产生某种程度的影响。从而对人类的衣、食、住、行以及人类本身和整个生物界可能产生巨大影响。世界气象组织(WMO)在监测大气成分和研究大气污染所引起的地球物理后果方面承担主要责任。世界气象组织把本底站分为三个等级,一是基准站(代表全球尺度大于3000公里)、二是扩大区域站(代表大陆尺度,在500---3000公里之间)、三是区域站(代表中尺度,在20---500公里之间)。
二、我国大气本底污染监测的现状
我国在大气本底污染监测方面起步很晚,从八十年代开始,在世界气象组织(WMO)的支持下,利用国外提供的仪器设备和技术,陆续在北京上甸子(1982)、浙江临安(1983)和黑龙江龙凤山(1991)建立了三个区域本底站。1994年又在青海高原瓦里关建立我国唯一的全球大气本底基准站。现已都纳入全球大气监测网(GAW)的业务观测体系。经过多年的努力,取得了具有一定时间序列长度的大气本底监测资料,能反映典型区域和全球大气成分的状况,其观测质量和数据的代表性得到了许多专家的肯定,并得到了一些初步应用。
三、龙凤山本底站
龙凤山大气本底污染监测站简称龙凤山本底站,位于黑龙江省五常市龙凤山省级旅游区内,观测站值班室建在海拔331米的龙凤山山顶。龙凤山本底站于1989年建成,1990年10月份开始正式业务挂牌运行,十多年来严格按照世界气象组织有关大气本底监测的规范和标准进行监测,主要承担着国际气象组织指定的臭氧总量、大气浑浊度、飘尘和降水化学及地面气象观测,2002年又增加了CO2气体采样观测。龙凤山本底站是中国政府与联合国世界气象组织及全球环境基金及其他有关机构合作开展的对中尺度本底污染浓度进行监测的国际合作项目,现已运行了十几年,累积了大量的原始数据,有的数据已经有了研究成果,并填补了全球网站北纬45º附近无本底站的空白。他的建成将对未来大气成分的变化起着早期预警,监测作用。随着龙凤山本底站不断完善,发展和提高将成为具有先进技术水平和技术装备的世界一流的大气本底站。
四、龙凤山本底站监测项目
(一)CO2气体采样监测
一些研究表明,CO2引起气候机理主要是CO2对来自太空的短波辐射,由于拦截作用使地面获得了大量的太阳辐射,同时它又能拦截自地球向太阳长波辐射,而导致大气低层(对流层)温度升高,变暖,而高层(平流层)温度下降,变冷。人们形象的把CO2一类微量元素气体的对地面的这种保温作用称为温室效应,将具有“温室效应”的气体叫温室气体。全球气候变暖,其中有60%是大气中CO2增加所引起的,CO2对气候的影响,一直受到UNDP、WMO等国际组织及各国政府关注与支持,在有关的监测计划中,大气CO2均被列入为首要的监测项目之一。龙凤山本底站于2002开始,进行CO2气体的采样,再送到北京化验室进行分析,为评估我国CO2等温室气体对全球的影响,提供有利的数据。
(二)飘尘监测
大气飘尘是人们的感官能直接察觉到的大气微量成分,由于工业、交通、运输工具和家庭炉灶燃烧排放出的烟尘进入大气,及风力作用,使表灰尘吹进大气。在近地表层中大气飘尘停留时间较短,在5天左右,只有在干燥地区停留时间稍长一些,可持续几个星期,它们大部分被沉降和清洗消除,进入平流层的飘尘停留时间很长,将对大气产生很大影响,悬浮在大气中的粒子能吸收和反射太阳辐射,它们阻拦太阳辐射射入,特别是减少紫外线通过,使到达地面的太阳辐射减弱,另一方面,它直接妨碍视线,影响人和动物呼吸系统的健康,大气飘尘还是大气中形成云和降水的先决条件之一,飘尘微粒中有些可以成为大气中水汽的凝结中心,在云物理过程中产生雾,使大气浑浊度和能见度降低,妨碍飞机或汽车的运行,同时对地表又起到冷却作用,因此大气飘尘粒子的浓度变化直接影响天气、气候和人类生存环境的变化,大气飘尘正日益受到整个社会的普遍重视。
(三)臭氧监测
臭氧是大气中的一个具有重要意义的微量成分,主要分布在平流层中,通常最大浓度出现在离地22-27公里的地方。臭氧在大气中含量很少,但由于它能大量吸收太阳紫外辐射,对地球生态系统和大气环境有重要影响。若大气臭氧耗损,到达地面的太阳紫外辐射增强,将导致人类皮肤癌和白内障发病率增加,免疫力下降;还会使农作物减产,浅海浮游生物受损。同时,臭氧也是一种温室气体,对全球气候变暖有间接影响。
由于人类无限制的向大气排放氟里昂等破坏臭氧层等气体,导致了臭氧层的减少。自70年代末以来,全球臭氧总量是下降的,尤其是在南极地区下降最明显。南极地区臭氧总量急剧减少,会出现低于全球平均值30~40%的闭合低值区,与周围地区相比,就显得南极洲上空出现一个臭氧低值的“空洞”,这就是南极臭氧洞。南极臭氧洞,与全球变暖一样,是人们广泛关注的热点问题。因此对臭氧层的监测十分必要,龙凤山本底站于93年开始监测,已积累了十多年的原始资料,并及时与世界气象组织进行资料交换,为我国及时参与国际交流提供有利的数据。
(四)降水化学监测
大气中的一些可溶性气体和气溶胶的清除是通过形成云的水滴和降水,主要反映在降雨和降雪两个方面。因此对降水成分的研究,更能直接的反映大气污染的状况。大气污染物的不断增加,降水的过程把大气中存在的各种气溶胶化学物质洗脱下来,因此,降水的本底浓度具有重要意义,通过降水进行采样与分析,可以确定气溶胶和各种气体的组成结构状况,以及了解大气本身的净化能力。
(五)浑浊度监测
本底站进行的浑浊度监测,就是利用大气飘尘对太阳辐射的散射和吸收来测定大气柱中总的飘尘含量。
五、加强大气环境监测,保护人类生存环境
大气是地球上一切生物赖以生存的基础,人类活动中产生的排放物正在不断改变着我们地球大气的成分,使得大气中的一些成分的浓度产生了显著的变化,保护大气层就是保护人类自己。为此,人类必须不断地加深对地球大气自然变化规律的认识,加强大气污染环境监测,才能在自我发展的同时,保护好大气层,实现人类社会的可持续发展。我们越来越清醒地认识到,为了改善生存条件,我们一定要保护自然环境,这才会使我们继续生存下去。
我们相信人类已从以往的诸如大气臭氧层破坏、酸雨、光化学烟雾等重大大气环境问题中更加深刻地理解了大气环境对全人类生存的重要意义,在今后将会进一步深入地研究认识大气层,更加有效地采取各种行动来保护我们人类所共有的大气层,保护人类的生存环境。
一、全球大气本底污染监测概况
近年来,大气污染一直是人们关注的焦点,是当今全球共同面临的重大课题。大气污染所带来的问题是多方面的,除直接危及人体健康、影响到人类赖以生存的空气、水、食品、农作物和生态平衡外,还可能对世界气候产生某种程度的影响。从而对人类的衣、食、住、行以及人类本身和整个生物界可能产生巨大影响。世界气象组织(WMO)在监测大气成分和研究大气污染所引起的地球物理后果方面承担主要责任。世界气象组织把本底站分为三个等级,一是基准站(代表全球尺度大于3000公里)、二是扩大区域站(代表大陆尺度,在500---3000公里之间)、三是区域站(代表中尺度,在20---500公里之间)。
二、我国大气本底污染监测的现状
我国在大气本底污染监测方面起步很晚,从八十年代开始,在世界气象组织(WMO)的支持下,利用国外提供的仪器设备和技术,陆续在北京上甸子(1982)、浙江临安(1983)和黑龙江龙凤山(1991)建立了三个区域本底站。1994年又在青海高原瓦里关建立我国唯一的全球大气本底基准站。现已都纳入全球大气监测网(GAW)的业务观测体系。经过多年的努力,取得了具有一定时间序列长度的大气本底监测资料,能反映典型区域和全球大气成分的状况,其观测质量和数据的代表性得到了许多专家的肯定,并得到了一些初步应用。
三、龙凤山本底站
龙凤山大气本底污染监测站简称龙凤山本底站,位于黑龙江省五常市龙凤山省级旅游区内,观测站值班室建在海拔331米的龙凤山山顶。龙凤山本底站于1989年建成,1990年10月份开始正式业务挂牌运行,十多年来严格按照世界气象组织有关大气本底监测的规范和标准进行监测,主要承担着国际气象组织指定的臭氧总量、大气浑浊度、飘尘和降水化学及地面气象观测,2002年又增加了CO2气体采样观测。龙凤山本底站是中国政府与联合国世界气象组织及全球环境基金及其他有关机构合作开展的对中尺度本底污染浓度进行监测的国际合作项目,现已运行了十几年,累积了大量的原始数据,有的数据已经有了研究成果,并填补了全球网站北纬45º附近无本底站的空白。他的建成将对未来大气成分的变化起着早期预警,监测作用。随着龙凤山本底站不断完善,发展和提高将成为具有先进技术水平和技术装备的世界一流的大气本底站。
四、龙凤山本底站监测项目
(一)CO2气体采样监测
一些研究表明,CO2引起气候机理主要是CO2对来自太空的短波辐射,由于拦截作用使地面获得了大量的太阳辐射,同时它又能拦截自地球向太阳长波辐射,而导致大气低层(对流层)温度升高,变暖,而高层(平流层)温度下降,变冷。人们形象的把CO2一类微量元素气体的对地面的这种保温作用称为温室效应,将具有“温室效应”的气体叫温室气体。全球气候变暖,其中有60%是大气中CO2增加所引起的,CO2对气候的影响,一直受到UNDP、WMO等国际组织及各国政府关注与支持,在有关的监测计划中,大气CO2均被列入为首要的监测项目之一。龙凤山本底站于2002开始,进行CO2气体的采样,再送到北京化验室进行分析,为评估我国CO2等温室气体对全球的影响,提供有利的数据。
(二)飘尘监测
大气飘尘是人们的感官能直接察觉到的大气微量成分,由于工业、交通、运输工具和家庭炉灶燃烧排放出的烟尘进入大气,及风力作用,使表灰尘吹进大气。在近地表层中大气飘尘停留时间较短,在5天左右,只有在干燥地区停留时间稍长一些,可持续几个星期,它们大部分被沉降和清洗消除,进入平流层的飘尘停留时间很长,将对大气产生很大影响,悬浮在大气中的粒子能吸收和反射太阳辐射,它们阻拦太阳辐射射入,特别是减少紫外线通过,使到达地面的太阳辐射减弱,另一方面,它直接妨碍视线,影响人和动物呼吸系统的健康,大气飘尘还是大气中形成云和降水的先决条件之一,飘尘微粒中有些可以成为大气中水汽的凝结中心,在云物理过程中产生雾,使大气浑浊度和能见度降低,妨碍飞机或汽车的运行,同时对地表又起到冷却作用,因此大气飘尘粒子的浓度变化直接影响天气、气候和人类生存环境的变化,大气飘尘正日益受到整个社会的普遍重视。
(三)臭氧监测
臭氧是大气中的一个具有重要意义的微量成分,主要分布在平流层中,通常最大浓度出现在离地22-27公里的地方。臭氧在大气中含量很少,但由于它能大量吸收太阳紫外辐射,对地球生态系统和大气环境有重要影响。若大气臭氧耗损,到达地面的太阳紫外辐射增强,将导致人类皮肤癌和白内障发病率增加,免疫力下降;还会使农作物减产,浅海浮游生物受损。同时,臭氧也是一种温室气体,对全球气候变暖有间接影响。
由于人类无限制的向大气排放氟里昂等破坏臭氧层等气体,导致了臭氧层的减少。自70年代末以来,全球臭氧总量是下降的,尤其是在南极地区下降最明显。南极地区臭氧总量急剧减少,会出现低于全球平均值30~40%的闭合低值区,与周围地区相比,就显得南极洲上空出现一个臭氧低值的“空洞”,这就是南极臭氧洞。南极臭氧洞,与全球变暖一样,是人们广泛关注的热点问题。因此对臭氧层的监测十分必要,龙凤山本底站于93年开始监测,已积累了十多年的原始资料,并及时与世界气象组织进行资料交换,为我国及时参与国际交流提供有利的数据。
(四)降水化学监测
大气中的一些可溶性气体和气溶胶的清除是通过形成云的水滴和降水,主要反映在降雨和降雪两个方面。因此对降水成分的研究,更能直接的反映大气污染的状况。大气污染物的不断增加,降水的过程把大气中存在的各种气溶胶化学物质洗脱下来,因此,降水的本底浓度具有重要意义,通过降水进行采样与分析,可以确定气溶胶和各种气体的组成结构状况,以及了解大气本身的净化能力。
(五)浑浊度监测
本底站进行的浑浊度监测,就是利用大气飘尘对太阳辐射的散射和吸收来测定大气柱中总的飘尘含量。
五、加强大气环境监测,保护人类生存环境
大气是地球上一切生物赖以生存的基础,人类活动中产生的排放物正在不断改变着我们地球大气的成分,使得大气中的一些成分的浓度产生了显著的变化,保护大气层就是保护人类自己。为此,人类必须不断地加深对地球大气自然变化规律的认识,加强大气污染环境监测,才能在自我发展的同时,保护好大气层,实现人类社会的可持续发展。我们越来越清醒地认识到,为了改善生存条件,我们一定要保护自然环境,这才会使我们继续生存下去。
我们相信人类已从以往的诸如大气臭氧层破坏、酸雨、光化学烟雾等重大大气环境问题中更加深刻地理解了大气环境对全人类生存的重要意义,在今后将会进一步深入地研究认识大气层,更加有效地采取各种行动来保护我们人类所共有的大气层,保护人类的生存环境。