在鄭州市黃河濕地保護區內,高聳入云的鐵塔上,高精度溫室氣體監測站正在進行溫室氣體實時濃度監測,該監測站屬于鄭州市高精度溫室氣體監測網絡的一個點位。
記者從鄭州市生態環境局了解到,自2021年9月以來,鄭州市積極探索,統籌推進,歷時一年多,組織編制了本地化實施方案,先期建成包含5個高精度站點的溫室氣體監測網絡;編制了近兩年溫室氣體排放清單,搭建了碳排放同化反演模式,打通了同化反演技術路線,鄭州市溫室氣體監測體系初步形成。
作為試點城市的鄭州前期如何開展布局的?
“2021年9月,鄭州市被確定為全國碳監測評估試點城市后,由于缺乏技術路徑和可借鑒經驗,只能依靠自己探索。”鄭州市生態環境局副局長陶永偉說,“為快速打開工作局面,我們成立了試點工作專班,專班下設綜合組和技術組,分別負責試點實施方案總體設計和質量把控;印發了試點工作方案,建立了匯報會商制度,定期通報工作進度。我們召開多部門研討會30余次,交流現狀和問題,總結試點經驗、協調解決問題,推進試點工作順利開展”。
監測點位布設是開展碳監測工作的基礎,既要考慮到整個站點的覆蓋度對整個城市碳排放測量的影響,又要考慮到站點之間大氣影響函數差異的最大化。為科學布設碳監測點位,鄭州市2021年10月就啟動開展基礎資料收集和現狀調研。全市上下聯動,各個部門溝通銜接,試點專班多次對接中國環境監測總站、中國環境科學研究院、河南省生態環境監測和安全中心等指導部門,學習借鑒國際國內先進的碳監測技術方法,充分整合鄭州大學、河南大學、鄭州計量先進技術研究院等本地科研單位資源,形成了技術支撐。組織多部門、多領域開展專題研討,廣泛收集鄭州市經濟、社會、自然條件等各項基礎資料,為科學開展點位選址創造了良好的條件。
同時鄭州市充分利用本地科研單位先行先試優勢,與鄭州計量先進技術研究院深度合作,借助計量院多年的研究基礎,吸納該院在碳監測領域的研究成果,并將2個已建站點納入鄭州市碳監測網絡。
在開始階段遇到了哪些困難,怎樣科學優化碳監測選點的?
“在試點工作初期,我們也確實遇到諸多困難。”鄭州市生態環境局監測處處長謝睿玲介紹,“一方面是資金問題,試點任務下達時,鄭州市剛剛經歷了特大暴雨災害和疫情的雙重沖擊,財政壓力較大,盡管如此,市委市政府依然堅決支持試點工作,批準了4000多萬的試點資金,要求我們高標準開展試點工作。另一方面,與常規生態環境監測相比,碳監測尚處于起步階段,鄭州沒有成熟可遵循的技術路線,人員技術積累缺乏,幾乎是從零開始,摸著石頭過河。
為科學開展試點工作,鄭州首先調研了氣象、發改部門和本地科研單位已開展的碳監測有關工作,為試點工作奠定了良好的基礎。我們還邀請中國環境科學研究院、河南省生態環境監測和安全中心等技術指導單位的專家現場指導,廣泛學習借鑒國際、國內先進碳監測經驗,邀請鄭州大學、河南大學、鄭州計量先進技術研究院等本地科研院校專家加盟,逐漸形成了技術團隊。”
為了更好地推進碳監測工作,鄭州市聘請了第三方編制單位,協助開展點位選址和本地化試點實施方案編制。點位布設開始階段,經過討論與調研確定了“立體監測+模式模擬+實地勘測”的選址技術路線。 選址過程中首先收集了鄭州市氣象監測資料、人口、地理和土地利用信息、污染源清單、高塔分布等基礎資料;其次借鑒鄭州計量先進技術研究院碳監測站點建設經驗,在主城區高塔點位進行聚類分析和模型模擬,經點位初篩、精篩,確定備選點位。
“另外,我們開展了鄭州市主干道走航監測和城區上空高精度無人機監測,結合衛星、空基、地基遙感監測等方法獲得城市大氣溫室氣體濃度空間分布特征。最終通過點位現場勘察,確定了7個滿足技術規范的監測點位。為突出鄭州試點工作的先進性和特色性,在7個監測點位中,包含一個100米高的超級站,計劃開展必測項目、選測項目和梯度監測;此外,立足黃河流域生態保護和高質量發展示范區的城市定位,在黃河濕地特別設置一個特色點位,計劃開展必測項目和通量監測。”謝睿玲說。
鄭州市試點工作的經驗特點是什么?
“市委、市政府領導重視、高位推動,是鄭州市碳監測試點工作順利開展的重要保障。”鄭州市生態環境局局長董建山說。河南省委常委、鄭州市委書記安偉親自對試點做出批示,何雄市長主持召開政府常務會,專題研究碳監測試點工作,落實試點建設資金,并親自為中國計量院、中國環境監測總站在鄭州成立的溫室氣體排放測量聯合實驗室揭牌。分管副市長主持召開專題會,審議點位選址方案。試點實施過程中,明確了市生態環境局牽頭,相關委局配合,河南省鄭州生態環境監測中心、鄭州市環境科學研究所技術支持的工作模式,充分利用行政部門優勢,最大限度調度整合資源。
“我局連續多年常態化開展大氣污染源排放清單與溫室氣體排放清單編制,具有豐富的數據基礎和清單編制經驗,有效推動了‘自上而下’高空間分辨率溫室氣體清單編制,科學支撐了城市碳排放核算校驗。”大氣處處長劉洋說。
在溫室氣體排放清單網格化分配技術指南尚未發布時,鄭州市組建清單編制工作小組,積極與國內知名專家溝通交流,主動探索清單編制技術路線,結合鄭州實際,制定了不同溫室氣體排放源的網格化分配方案。編制過程,從數據、計算和排放三方面開展質控,注重原始數據代表性和數據之間的邏輯關系,開展數據交叉驗證,保障清單的準確性、可靠性。清單編制的“鄭州模式”得到中國環境監測總站的認可,為中國環境監測總站發布的《碳監測評估試點城市高空間分辨率溫室氣體排放清單網格化技術指南(試行)》提供了實踐論證和技術支撐。
作為技術合作單位,鄭州計量先進技術研究院院長林鴻表示,鄭州計量院也深度參與此次試點工作,基于建立的高精度溫室氣體濃度監測網絡數據,應用貝葉斯統計、卡爾曼濾波理論,結合粒子擴散和大氣傳輸模型,構建了從濃度端溯源到排放端的大氣污染物及碳排放量反演系統。該反演技術路線與中國環境監測總站第一版同化反演技術指南的技術路線不同,這也是鄭州碳監測的一次有益探索。
“在試點過程中,我們注重鍛煉系統內技術團隊,提煉成果”。鄭州生態環境監測中心書記王晶晶介紹,從點位選址到現場勘察、從儀器設備調研到站點建設、從清單編制到同化反演研究,系統內技術人員積極參與,在‘學中干、干中學’探索編寫了鄭州市地方標準《城市大氣溫室氣體手工監測技術規范》,形成了自己的研究成果。
董建山表示,碳監測是一項長期而系統的工作,下一步鄭州市將持續深化碳監測試點工作,加密站點布設,建成高標準、高質量碳監測網絡;持續更新碳排放清單,推進清單編制常態化;在現有同化反演的基礎上,開展多模式反演研究,對比反演結果,為全國碳監測體系建設提供鄭州經驗,為實現雙碳目標、建設美麗中國貢獻鄭州力量。
[來源:中國環境]