奥运期间,北京空气质量获得了国际社会的好评,前往北京的世界各国人民也亲身体会了北京良好的空气质量,北京实现了对《北京2008年奥运会申办报告》中的空气质量的承诺。然而空气质量的改善不仅需要实际感受,还需要科学数据的证明。奥组委更需要用科学数据来评估以北京为中心华北五省市联合行动的奥运空气质量保障方案的实施效果。
在北京奥运会筹备伊始,中国科学院就发挥在大气环境立体监测、环境卫星遥感、空气质量模型预警预报等方面的综合优势,以奥运主馆场、北京周边地区空气污染监测为主要内容,建立了以北京市为中心覆盖周边关键区域的大气环境综合立体监测系统,弥补了北京市大气环境例行业务在监测手段、内容和范围等方面的不足。通过与北京市环保局的紧密合作,承担该监测系统建设的中科院研究人员研究了燕山石化、首钢、首都机场等重要污染源区的减排对空气质量的改善效果,交通限行的环境效应,以及周边省市对北京空气质量的影响和贡献,进行了奥运空气质量日报和模型分析预报,并将继续服务北京残奥会。
由中科院承担的“北京及周边地区奥运大气环境监视测定和预警联合行动计划”项目是中科院“科技服务奥运,奥运带动科技”的一个典型。该项目在2007年“好运北京”测试赛期间,通过综合立体观测数据分析,研究了北京市机动车辆限行措施对大气环境改善的影响,为北京奥运空气质量保障方案的检验与修订做出了贡献。
在2008北京奥运期间,中科院以北京市为中心,覆盖北京周边区域,采用固定点连续监测和流动实时监测相结合、地面监测与垂直测量相结合、地面遥测与卫星观测相结合、常规观测与高技术手段观测相结合,构成区域空气污染立体观测网。中科院在北京西南方向,沿太行山在石家庄、保定、涿州,东向沿燕山在秦皇岛、唐山、兴隆、燕郊,东南方向在禹城、沧州、天津、廊坊和香河等地建立了23个国际标准空气质量监测站。利用中科院自主研发的环境光学立体监测技术及设备,在奥运主场馆区、重点污染源(首钢、燕山石化和首都机场)、北京西南和东南污染物输送通道(云岗镇、琉璃河、榆垡和永乐店镇),以及交通干道(北四环)建立了立体监测网,共11个监测站,以及3个超级站和2台移动监测车。
有关有经验的人指出,“北京及周边地区奥运大气环境监视测定和预警联合行动计划”项目主要特征是:综合性、自主性、实时性和区域性。该项目瞄准国家重大需求,通过中科院三期知识创新工程,打破专业局、科研基地、研究所的界限,发挥科学院综合学科的整体优势,充足表现了中国科学院奥运大气环境监视测定行动计划的系统性和创新性。
专家表示,“北京及周边地区奥运大气环境监视测定和预警联合行动计划”项目采用常规观测与高技术手段观测相结合、固定点连续监测和典型过程流动加强监测相结合、地面监测与垂直测量相结合、地面遥测与卫星遥感相结合;形成了大范围的三维立体实时监测网络,集成了E-Science信息化数据共享平台,实现了学科交叉与信息交互,发挥了中国科学院的综合优势。
值得指出的是,在北京奥运大气环境综合立体监测系统中95%的设备是中科院自主研发的,不仅仅具备自主知识产权,而且达到国际标准,所监测的数据和做出的评估得到了国际组织和专家的认可。通过这项工作也使我国环境领域的研究走出了必须从国外购买观测仪器设施的模式。促使我们逐步摆脱商业仪器的限制,使我们在应用基础方面的研究,不光要有自己的科学思想,也有了自己的科学仪器。其中,自主研发的主、被动差分吸收光谱仪、激光雷达、傅立叶红外光谱仪、颗粒物粒径分析仪等高技术环境监视测定设备,为奥运空气质量监测和评估提供常规污染物的时空分布数据,有机污染物的连续自动监测数据,以及分区域污染排放通量和跨区域污染输送数据。并利用实时获取的观测数据开展每天两次的72小时北京空气质量预报。
除此之外,大气环境综合立体监测系统以奥运主馆场、重点污染源、污染输送通道为重点设置立体监测站,并沿太行山山脉、燕山山脉等北京周边地区设立地面观测站,覆盖了北京及周边省市区域,评估了北京空气质量和周边地区污染输送影响。
据了解,从2008年6月初奥运大气环境监视测定工作开始至2008年9月30日,中科院专家组每天下午3点前提交数据用于北京市环保局的会商。连续自动监测数据以日报形式提交;车载监测,奥运赛事时段(8月8日~8月24日)和残奥会赛事时段(9月6日~9月17日)以日报形式,其它时段以周报形式提交。
综合分析6月份以来的观测结果,我国政府承诺的4种主种污染物二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)和可吸入颗粒物(PM10)浓度,在所有监测站点SO2、NO2和CO都达到了国家二级标准和WHO的指导值;在奥运赛事时段(8月9日-8月24日)所有站点,可吸入颗粒物都达到国家标准。O3作为光化学烟雾的指示污染物,虽然没有列在我国政府承诺的达标污染物之中,但在奥运赛时段(8月9日-8月24日),市区也达到了国家标准。
针对国内外广泛关注的空气质量上的问题,中科院专家组本着对国际社会、对国家负责的态度,采用国际上认可的方法,让科学数据说话。证实了北京及周边所采取奥运空气质量保障措施的效果,客观公证地用科学数据说明我们国家对奥运空气质量的承诺是兑现的,更打消了许多来自国外的怀疑