飞机尾气有哪些成分组成?不同飞机排放的尾气相同吗?如何为机场空气环境治理提供决策依据?
图为能够实时监测飞机尾气排放的“环境哨兵”系统,填补了国内在该领域的空白。
在民航事业蓬勃发展的当下,机场排放对环境健康的影响日益受到社会关注。飞机在滑行、起飞、降落等不同工况下排放量差异巨大,但现有的估算方法难以精准评估污染排放及环境影响状况,因此,开展精细化的机场大气环境在线监测与评价预报显得十分重要。
自2019年9月30日开始,安徽机场民航集团所辖合肥机场即与中国科学院合肥物质科学研究院安光所桂华侨团队,就机场大气观测项目开展合作,共同研究机场大气环境监测难题。研究团队明确目标,全力攻克技术难关,经过几年时间不懈努力,取得了丰硕的成果:自主设计研制了开放光路紫外差分吸收光谱遥测系统、开放光路傅里叶红外光谱多组分遥测系统、机场大气多要素高时空分辨网格化感知系统3项新产品;构建的机场大气“点—线—面”立体综合观测系统实现了对污染气体、温室气体、颗粒物排放及其空间分布的立体监测,获取了一架飞机在滑行、起飞、降落等工况下的大气排放特征,以及机场大气污染分布特征与扩散规律,总体技术指标达到国际先进水平;构建了机场大气环境实时感知与质控云平台,应用智能化集成技术,实时收集和监控机场排放污染因子数据,以GIS地图展示污染源分布,实现区域数据的分析统计,保障网格运行设备长期有效运行。同时,基于自主开发的嵌套网格空气质量模式系统,耦合气象和空气质量监测数据,建立了精细化机场空气质量模型,可模拟和预测机场内污染物的传播和浓度分布。
在综合观测实验中,团队还发现了许多新规律:挥发性有机物排放与机型相关性大;捕捉到飞机型号与CO2排放量的关系,且风速、风向、温度、工况等多要素耦合影响CO2排放监测;NO2、VOCs等浓度与机场跑道繁忙程度显著正相关,但污染物扩散较快;观测到飞机排放和机龄的关系;飞机起飞前滑行阶段排放颗粒物粒径在30nm以下,机场PM2.5主要化学成分受区域污染和气象条件影响,机场活动影响不明显。
2020年9月14日,时任中国民航局局长冯正霖在调研安徽民航发展情况时,就该项目进展情况听取专项汇报,并予以高度肯定。次年,团队报送的“运输机场环境空气质量评估技术规范研究与制定项目”,获国家自然科学基金委员会批准实施。2023年3月构建的“点—线—面”立体综合观测系统研究成果报送生态环境部。2025年7月7日,《民用机场空气环境监测技术指南》立项申请,获中国民用机场协会审批同意。
万事开头难,功到自然成。合肥机场与安光所的联合研究成果,为机场大气污染排放的精准监测与评估提供了关键技术支持;为机场规划建设、空气质量改善以及人员健康防护措施的制定提供了重要依据。下一步,合肥机场将与中科院合肥物质科学研究院继续深化合作,推动成果的应用与推广,为我国民航事业的绿色发展和生态环境的高水平保护,共同打赢“蓝天保卫战”贡献更大力量 。