ES&T Letter: 测向激光雷达技术定量室内空气污染物分布

2020-06-16

2019年9月,由北京大学邱有为等完成的研究论文《Indoor PM2.5 profiling with a novel side-scatter indoor lidar》在线刊登在《Environmental Science & Technology Letters》。该研究针对室内空气污染的空间异质性,设计研发了一套基于测向激光雷达的新测定技术和监测设备,并在典型农村地区开展了现场测定验证。该项技术的研发和应用将为全面刻画室内空气污染的分布,并准确量化大气污染健康危害提供重要的技术手段。目前该项新技术的专利正在国家审查之中。

室内空气污染是危害人群健康的重要环境风险因子。室内环境监测对于评估室内空气质量,量化呼吸暴露风险具有重要的意义。由于常规的室内空气监测仅在一个高度进行测量,从而忽略了室内污染物空间异质性的影响。污染物在室内是怎么分布的?污染物的垂直分布差异对居民呼吸暴露和健康的影响如何?是否有便携、高效的仪器来刻画室内污染物的空间分布特征?这是室内污染研究中广受关注的科学问题,也亟需在监测仪器和研究手段上进行突破。

研究组基于测向激光雷达技术研发了一套室内污染垂直分布监测的新设备。在实验室和典型厨房环境现场测试的结果表明,该设备可以有效地捕捉污染物的空间分布和随时间的二维动态变化特征。现场试验证实由于燃烧排放等室内源的影响,室内细颗粒物污染存在明显的空间异质性,在1.0m以下的高度中,污染物的质量浓度显著地高于1.0m以上的空间。炊事过程会形成高浓度的细颗粒物污染,且污染物的分布在垂直方向上的分布随时间变化有着非常显著的演变。

室内污染垂直分布监测设备原理图

现场测试污染物垂直分布

中科院 A 类战略性先导科技专项“美丽中国生态文明建设科技工程”为该成果的第一标注项目。

论文信息:Qiu, Y.; Tao, S.; Yun, X.; Du, W.; Shen, G.; Lu, Z. et al., Indoor PM2.5 profiling with a novel side-scatter indoor LIDAR. ES&T Letter, 2019, 6, 612-616.




附件: