工程环境检测

子午工程台站和空间环境监测设备配置示意图 　　从某种意义上讲，地球也是茫茫太空中的一艘“飞船”，人类有必要探索和掌握这艘飞船旁边的风浪和暗礁。 　　东半球空间环境地基综合监测子午链工程(简称子午工程)是人类监测空间和探知空间科学的前沿阵地。“它将为各类用户提供完整、连续、可靠的多学科、多层次的空间环境地基综合监测数据。同时，也为我国的航天、通信和导航以及空间安全保驾护航。”子午工程总工程师、中科院空间中心副主任王赤对记者说。 　　整装待发 　　“2012年子午工程将完成国家验收，转入正式运行。我们已经制定了子午工程长期运行方案，也包括2012年的运行计划。”王赤说。 　　“边建设，边运行，边产出”是子午工程立项前就提出的建设原则。 　　2010年，子午工程进入调试和试运行阶段，开始根据不同情况展开常规模式和任务/事件模式试运行。目的是检验各运行单元的指标和系统总体的功能、性能，数据流畅通性以及系统间协同工作的能力。 　　在今年9月20日到10月20日的联合测试期间，子午工程11家共建单位联合三大系统，利用分布在我国区域东经120度和北纬30度附近的21种、70余台监测设备开展联合测试。期间设备汇交科学数据文件18.7万个。截至联试结束，数据中心收集科学数据文件191万个，共计448.31GB。联试期间标准化加工产出数据文件1576个，总计58.02GB，可视化加工产出数据文件1.5万个，总计1.19GB。 　　“试运行过程中我们及时发现和解决了一些出现的问题，并确定了运行模式和运行管理架构。最重要的是为工程的正式运行积累了丰富经验。”王赤说，“从监测地域范围覆盖、空间圈层到参数均满足要求，检验了子午工程对空间环境综合监测能力和系统间的协同工作能力。在联合测试过程中，正值天宫一号发射，子午工程民用预报服务平台的相关预报产品得到了应用，发挥了很好的支撑作用。” 　　第四环境的三维监测 　　空间是地球除陆地、海洋、大气之外的第四环境，空间科学探测与研究的主要范围也是航天、通信、导航和空间军事等高科技活动的重要场所。 　　太阳电磁辐射(可见光、X射线、紫外辐射等)沿子午线的天顶角效应，及地球自转和公转的效应，使地球空间环境具有随时间、地域差别的全球三维结构。它们对磁层结构、电离层结构、带电粒子和等离子体输运过程等起到重要的调控作用，使许多基本空间物理过程沿子午圈发生。 　　随着地球自转，子午圈上的空间环境将经历白天和黑夜的变化，可对地球上空的空间环境进行全球扫描。因此沿子午线配置空间环境监测链，对于了解近地空间环境全球结构的变化规律具有重要科学意义。 　　我国空间环境的地基监测历史悠久，但是过去的地基监测多属单个台站进行孤立的监测，没有形成协调统一的观测体系。子午工程利用北起漠河，经北京、武汉，南至海南并延伸到南极中山站，以及东起上海，西至拉萨的15个综合性观测台站, 建成一个以链为主、链网结合的监测平台。 　　子午工程由空间环境监测系统、数据与通信系统和研究与预报系统组成，工程布局地磁、无线电、光学以及探空火箭等多种探测手段，包括23种95台套监测设备，分布在全国15个台站，成为地域分布最广的大科学装置。 　　子午工程建成了很多国际先进的监测设备，如非相干散射雷达、甚高频雷达等，关键技术攻关成为工程建设的重点和难点。 　　今年5月7日7时整，子午工程首枚探空火箭成功发射。 　　“本次发射是我国空间环境监测探空火箭沉寂20年后的再次升空，是中国火箭探空事业一个新的里程碑。”王赤说，“子午工程是我国科学家结合科学研究、航天活动、国家安全等需求，以及我国地域特征而创造性提出的，是充分联合国内资源，独立建设的我国第一个空间环境地基综合监测项目。” 　　探索和挑战 　　子午工程在国际上也备受关注。2010年8月，美国《空间天气》杂志以封面文章对子午工程作了介绍。杂志编辑用“雄心勃勃”、“影响深远”、“震撼”等词汇评述子午工程。 　　以子午工程为基础，中国科学家率先发起“国际子午圈计划”，旨在通过国际合作，充分利用国外资源，向北延伸至俄罗斯，向南经过东南亚相关国家、澳大利亚等，并和西半球60度附近的子午链构成第一个，也是唯一环绕地球一周的空间环境监测子午圈。 　　国际子午圈计划将与俄罗斯、澳大利亚、加拿大、美国、巴西等国的近百个监测台站进行合作，共同对子午线附近空间环境进行监测，实现日夜24小时、全球纬度的同时观测。 　　2012年，子午工程将在地球空间环境对行星际扰动的响应，地球空间各圈层的耦合，以及子午链上空间天气传播过程等方面进行探索和研究。 　　“这将大幅提升子午工程认知空间的能力。但子午工程系统复杂、探测方法全、监测设备多、地域分布广、共建单位多，从而给工程实施和管理带来很大困难。”王赤说，“各个系统、设备的协调工作，各种探测数据的综合处理和分析都没有成熟经验可借鉴，因此是极具挑战性的探索。”

2018年8月3日-5日，由生态环境部科技标准司指导、中国环境科学学会主办的“第二届国家环境保护工程技术中心交流年会暨成果展”在安徽省合肥市隆重召开。国家环境保护监测仪器工程技术中心（依托单位：聚光科技（杭州）股份有限公司）作为环保监测领域的“领跑者”，携水质监测超级站、水质监测微型站、大气网络化综合监管系统、大气颗粒物在线源解析、大气光化学环境监测等系列代表性创新技术成果亮相本届展会，备受观展嘉宾关注与好评。　　8月4日上午，国家生态环境部副部长、中国环境科学学会理事长黄润秋莅临中心展位参观指导，听取了中心代表对水质、大气监测领域创新成果及工程化产业化实施经验的介绍。黄部长对中心的技术成果及产业化水平表示赞许，同时鼓励并期待中心继续加大创新力度，为全国提供绿色发展模式的技术示范和经验借鉴。国家环境保护监测仪器工程技术中心展台生态环境部副部长黄润秋参观监测仪器中心展台　　在同期举办的“2018中国环境科学学会科学与技术年会——大气污染监测创新技术”分会场上，工程技术中心大气数据分析应用工程师马玉芳做了名为《大气颗粒物在线源解析技术和光化学污染监测技术》报告分享。 大气数据分析应用工程师马玉芳作主题报告　　马玉芳工程师针对当前大气颗粒物污染监测与治理现状，详细阐述了中心在大气颗粒物源解析方面开拓创新成果与转化应用经验。她向与会嘉宾详细介绍了中心自主研发的AMMS-100大气重金属分析仪、OCEC-100大气碳质组分分析仪、WAGA-100大气水溶性离子成分在线分析仪以及基于PMF模型的在线源解析软件和PSAS-1000大气颗粒物在线源解析系统。PSAS-1000大气颗粒物在线源解析系统已落户南开大学并使用，为我国颗粒物来源分析和治理工作提供持续有效的数据支撑。

八月二十五日，施工人员在三沙市永兴垃圾污水处理项目开工仪式上。 　　重大工程先启动保护规划再发力 　　三沙倾力卫护一片洁净南海 　　地级海南省三沙市挂牌成立刚“满月”，这个中国最南端的城市，再传新动作。 　　8月25日，在三沙市的政府驻地西沙永兴岛，海南三沙市永兴岛污水处理及管网工程、西沙群岛垃圾收集转运工程正式动工建设 与此同时，《海南省海洋环境保护规划(2011-2020年)》近日获海南省政府批准实施。重大工程、保护规划“双箭齐发”，意味着中国对三沙海洋环境的保护工作正全面提速。 　　6个岛屿建垃圾收集房 　　污水处理厂与垃圾收集转运工程，是三沙市开工建设的第一个基础设施项目。 　　据了解，项目建设周期为一年。污水处理及管网工程主要建设污水处理厂一座，配置中水处理及回用设备一套，铺设污水收集进水管网7.8公里，中水回用管网11.2公里。处理后的水可用于冲厕、清洗打扫、绿地浇洒等城市杂用水及景观用水等。 　　垃圾收集转运工程将在永兴岛建设一座垃圾转运站、8座垃圾收集房，在赵述岛、北岛、羚羊礁、鸭公岛等岛屿建设6个垃圾收集房，同时配置相关设施及道路绿化等。该项目完工后，西沙群岛上述岛屿垃圾将做到日产日清。 　　永兴岛是三沙市政府驻地，人口不足1000人。全岛面积2.1平方千米，是西沙群岛中最大的岛屿。 　　“三沙市旅游资源丰富，不能光考虑本地人口，还应当注意到旅游人口。”北京大学环境科学与工程学院郭怀成教授在接受本报记者采访时指出，永兴岛的自然人口和旅游人口将会越来越多。岛屿四面环水，城市生活污水、垃圾等废弃物的处理问题需要重视。 　　保护西南中沙海域水质 　　值得关注的不只是重大工程，海南国际旅游岛建设的海洋生态环境保护要求以及西、南、中沙海域岛礁的生态保护等促使了新规划出台。 　　《规划》明确了一些环境质量指标。例如，“到2015年，海岸基本功能区海域水质达到或优于二类水质标准的面积达90%以上，维持近海基本功能区及西、南、中沙海域水质的优良状况”。 　　“三沙市的规划从未来的角度考虑，具有前瞻性，值得赞赏。”郭怀成长期关注水体污染控制与治理课题，并参与政府环境规划。他希望三沙市能够在高起点上进行环保规划。 　　《规划》还在三沙海域岛礁的生态保护上提出了“特别要求”“重点保护海岛岛体、海岛自然资源和海岛生态系统。防止海岛岸线侵蚀，稳固海岛形态，对受侵蚀、面积减小的岛礁通过必要的工程措施增加岛礁陆域面积”。 　　中国环境监测总站研究员、中国工程院院士魏复盛接受本报记者采访时指出，南海在中国近海是环境比较好的，“规划有个保护目标，能够有效地促进陆地经济在发展过程中注意保护海岸生态环境和提升经济发展质量。” 　　南海环境监测点有望建立 　　“南海的渔业等生物资源、油气等矿产资源很丰富，如果不合理规划和控制环境污染，后续的发展将会受到影响。”魏复盛说。 　　据中国国家海洋局统计，南海至少蕴藏有367.8亿吨石油、7.5万亿立方米天然气，经济价值高达数十万亿元，能源储备可与“中东油库”波斯湾媲美。 　　近期，我国开发南海海洋资源的活动日趋频繁。首座深水钻井平台5月开钻成功，7月，海南组织渔船船队赴南沙捕鱼作业，对岛礁周边鱼群资源进行探测。 　　海南省水产研究所的调查结果显示，三沙渔业资源的潜在捕获量约为500万吨，每年的可持续捕获量在200万吨，而目前海南每年的捕获量仅为8万吨左右。 　　“相比陆地水循环，人类活动对海洋水资源影响相对小，但应该警惕对海洋资源的破坏。”魏复盛认为，那些垃圾等固体废弃物等对海洋资源的质量、品类将造成很大的破坏。 　　魏复盛表示，中国或将很快在南海建立海洋环境监测点，加强对三沙海洋环境的监测。 　　郭怀成建议，除了在工程和规划上作出努力之外，在海洋环境管理及法规政策的制定上还应当加快步伐。