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如何利用无人机进行空气质量监测?一个城市的雾霾治理实践

更新时间:2023-12-06      点击次数:215

大气环境是人类生存和发展的重要基础,也是国家生态文明建设的重要内容。随着工业化、城市化和能源消费的快速增长,大气污染问题日益突出,对人类健康和社会经济发展造成了严重的影响。因此加强大气环境监测,及时掌握空气质量状况,有效预警和管控污染源,是保障蓝天白云的重要手段。

传统的大气环境监测主要依靠固定的空气质量监测设备,这些方式虽然能够提供一定的空间分辨率和时间分辨率的数据,但也存在一些局限性,如监测范围有限、监测成本高、监测数据受地形地貌影响等。为了克服这些局限性,提高大气环境监测的效率和精度,近年来,无人机环境检测仪作为一种新型的空中平台,开始在大气环境监测中发挥越来越重要的作用。

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无人机环境检测仪体积小、重量轻、机动性强、安全性高、成本低,目前主要应用于空气质量监测,通过搭载颗粒物、气态污染物、温湿度、气压等传感器,对空气质量进行实时监测,获取空气质量指数(AQI)等数据,为空气质量评估和预报提供支持。无人机环境检测仪还可以根据监测需求,灵活调整飞行高度和路线,实现对不同空间尺度的空气质量监测,如城市、区域、点源等。

例如在2019,某市遭遇了一次持续多日的重度雾霾天气,空气质量指数(AQI)一度超过300,达到严重污染等级。为了及时掌握雾霾的形成、发展和消散过程,该市环保局利用YF-W2000无人机环境检测仪进行了空气质量监测,搭载了颗粒物、氮氧化物、臭氧、二氧化硫、一氧化碳等传感器,对市区不同区域的空气质量进行了实时监测,为雾霾的治理和预警提供了科学依据。

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根据YF-W2000的数据,环保局发现,雾霾的形成主要受到以下几个因素的影响:

1.周边的工业、农业和交通等活动产生了巨大的颗粒物和气态污染物,这些污染物随着风向向市内输送,导致空气质量严重恶化。

2.该市处于一个山盆地区,空气流动受到限制,不利于污染物的扩散和清除。山峦环绕,像一个盖子一样,将污染物困在盆地内,形成了一个“污染之罐";

3.该市的气象条件,特别是冬季的静稳天气,使得大气层结稳定,形成了一个逆温层,阻碍了污染物从下层向上层输送,造成了污染物在近地面的积累。逆温层的存在,使得空气中的水汽不能上升,而是与污染物结合,形成了细小的水滴,增加了空气的湿度和浑浊度;

4.光化学反应使得部分气态污染物转化为颗粒物,增加了雾霾的浓度和持续时间。阳光照射下,一氧化氮、二氧化硫、烃类等污染物发生了复杂的化学反应,生成了臭氧、过氧乙酰硝酸酯等有害物质,这些物质又与其他污染物相互作用,形成了更多的颗粒物,如硫酸盐、硝酸盐、有机碳等。

通过YF-W2000无人机环境检测仪的数据,该市制定了相应的雾霾治理措施,包括加强对周边区域的污染源的管控,减少污染物的排放量;加强对机动车、工业企业、建筑工地等的限行、停产、减排,降低本地排放量;加强人工增雨、扬尘抑制等措施的实施,促进污染物的扩散和清除,改善空气质量。

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无人机环境检测仪在空气质量监测中的应用,得到了环保局和公众的高度评价,认为这是一种高效、便捷的空气质量监测工具,可以为雾霾的科学治理提供有力的支撑。无人机在空气质量监测中的应用,也为其他城市提供了借鉴和参考,为我国的大气环境保护和改善做出了贡献。


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