颗粒物走航观测激光雷达助力新疆独山子环境监测

随着工业企业的增多，区域性大气污染问题也越发凸显，但要解决大气污染问题，首先要找到具体的污染来源，才能精准地预防和治理。
 
激光雷达是一种通过遥感测量大气气溶胶和微小颗粒物的先进设备，是以激光作为雷达光源向大气中的气溶胶粒子发射激光，利用气溶胶对激光的散射特性，通过光学望远镜接收系统，接收空中颗粒物、云层等气溶胶粒子的后向散射信号，并通过雷达方程进行解算，获得当前大气气溶胶空间分布数据的一种遥感监测方法。
 
目前大气颗粒物监测激光雷达主要分为两类，高能激光雷达和微脉冲激光雷达。但是无论是高能激光雷达还是微脉冲激光雷达，由于平均功率低，都需要较长的时间获得一条有效廓线数据，时间分辨率30s以上，无法满足监测车边快速行驶边观测的要求，只能定点或者时速30km/h以下的时候使用，在高速公路上使用就有局限性。
 
为了解决问题，人们研发出一种大气颗粒物走航观测激光雷达装置。今年4月，新疆独山子区就购进了一套颗粒物激光雷达走航监测系统，对辖区内进行了立体扫描监测，目前已获取区域内大气中颗粒物分布信息，摸清了局部污染物对污染形成的影响，为后期的环境治理、污染排放控制、污染扩散分析和综合决策提供科学依据。
 
通过激光雷达的区域扫描和走航观测，不仅能够监测出独山子区大气边界层的结构和时空演变特征，实时分析边界层的高低厚度对环境质量的影响以及扩散的利弊，还可以通过对企业和工厂密集区域实施水平扫描和走航观测来寻找、确定污染排放源、污染物的扩散轨迹和扩散规律以及对辖区内的环境和生活区的影响，发现重点排放企业和工厂环保部门还可以进一步开展全天候的监管和监控工作，减少污染源对环境空气质量的不利影响。
 
除了新疆外，河南、河北等地都已经进行了大气颗粒物走航观测激光雷达装置的应用。通过针对雷达监测发现的异常污染源，有利于确保各排放源企业开展整治工作，确保颗粒物排放达标。