为大气环境做“体检” 让“二次污染”无处循行

2019-12-05 17:04:18 来源: 科技日报 作者: 何亮

秋末冬初本是大气污染高发季,但2019年京津冀的冬天远比往年更“碧蓝”。在这蓝天白云之下,有一项重要的技术在为打赢蓝天保卫战“保驾护航”,它就是——大气监测预警技术。

“大气‘监测预警’就像医院中的检验科,精细、准确、清楚地告诉你,大气是否有污染,整个污染程度如何。”在近日由中国21世纪议程管理中心召开的“大气污染监测预报预警技术交流会”上,中国工程院院士刘文清表示,虽然当前的PM2.5平均浓度显著下降,但是以臭氧、挥发性有机物为代表的“二次污染”不断显现,这对大气监测提出挑战,也是打赢蓝天保卫战必须攻克的难题。

交流会上,包括张远航、刘文清院士在内的专家就“大气污染成因与控制技术专项”(以下简称“大气专项”)中大气污染精细化监测预警技术的创新与突破进行了深入探讨,他们认为区域空气质量的调控,内因是排放,外因是气象,控制重在源头的监测和减排。

捕捉大气污染的隐形“杀手”

自由基,一个听起来活跃的名称,却在大气污染防治中扮演着“阴阳师”的角色。

一方面,它是大气有毒物质的“清道夫”,自由基的存在不断调节着大气环境中的有毒成分,使其不能聚集。另一方面,自由基会与人为排放的挥发性有机物发生氧化,再与氮氧化物发生反应,生成臭氧和二次气溶胶,对臭氧污染和颗粒物污染起到“核心”作用。

一把双刃剑竖在大气中,我们应该如何审视它?大气专项专家组给出的态度是客观精准、越细越好。

准确监测自由基是基于当前大气污染格局的变化趋势,北京大学环境学院研究员、“大气自由基及活性前体物在线测量技术”项目负责人李歆接受科技日报记者采访时表示,自2013年国务院颁布《大气污染防治行动计划》(简称“国十条”)以来,多方措施使PM2.5等一次污染缓解显著,但是,从颗粒物化学组成看,二次成分(即一次污染物的大气氧化产物)占比正逐年上升。而且,由挥发性有机物和氮氧化物在光照条件下发生链式反应生成的臭氧,其浓度水平和超标率在全国主要城市地区也呈现上升态势。

在上述“此消彼长”的污染物转换中,自由基就是那个缺其不可的“催化剂”。因此,自由基成为监测大气污染变化的一个重要指标,它的浓度与活跃度成为李歆团队眼中衡量大气氧化性水平的标志物。

自由基能轻松监测到吗?跟常规的气态污染物相比,自由基的浓度非常低。李歆介绍,大气中臭氧的浓度标准是160μg/m3(微克每立方米),换算成数浓度为2×1012 cm-3(分子每立方厘米)。而对大气氧化性贡献最大的羟基自由基(OH)的峰值浓度水平仅在107cm-3(分子每立方厘米)左右,相当于传统气态污染物浓度的十万分之一。而且,自由基的活性非常强,OH自由基的表面被任何物质碰到都会湮灭,这意味着它时刻都处在变化状态,使得测准自由基又增加了难度。

其实,测量OH自由基,从上世70年代开始研究,一直到现在仍有未能攻克的技术难题。李歆团队也是采用国际上已经成熟的技术路线——激光诱导荧光的方法,即用一束激光打到OH自由基上,激发OH自由基释放出荧光,通过监测荧光信号的强弱来判断OH自由基的浓度。

他们的方法创新之处在于,让激光测得稳、测得精、测得准。而背后依靠着自主设计的一套测反馈系统、一系列条件实验和软件模拟、一条自主建设的自由基浓度的发射装置……也正是这项技术和设备的成套应用,使得我国成为世界上第六个独立掌握这种技术来捕捉隐形“杀手”——自由基的国家。

监测固定污染源的超细颗粒

随着“国十条”等政策的出台,污染物排放标准越发严格,如今针对固定污染源的大气环境监测技术早已进入了超细颗粒物监控时代。

在清华大学能源与动力工程系教授丁艳军的项目报告中,记者看到,我国及世界热电厂等固定污染源颗粒物排放检测设备,虽能在线监测5mg/m3(毫克每立方米)以下的超低排放,但仅能测量排放烟尘的总质量浓度,无法实现细、超细颗粒物粒谱分布的高精度在线监测。

“传统的单路光颗粒物光学散射技术,只能获得与烟尘总质量浓度相对应的一维光学信息,而且当环境条件变化时,烟尘粒谱和折射率就会发生变化,该技术因无法感知烟尘特征变化,进而会影响测量结果的准确性。”丁艳军告诉记者,项目组根据光波与颗粒物之间的散射关系,利用信号测量和反演信号处理算法得出烟尘浓度中的PM10、PM2.5、PM1数值,最终实现固定污染源粒谱与质量浓度联合测量。

值得关注的是,课题获得的理论方法和关键部件均申请了专利,其中散射光信号气溶胶特征获取方法及其应用申请了PCT国际发明专利,日本和美国专利均已授权。

对于固定污染源的监测,除了需要有高精尖的技术标准,还得有符合我国实际工况的污染物监测技术。

丁艳军告诉科技日报记者,对于工业烟气脱硝氨逃逸监测,进口仪表无论来自美国、欧洲,还是日本,都无法满足我国大量高灰燃煤机组烟气中氨逃逸的监测,因为烟气中大量的飞灰使得测量激光无法穿透而失效。

项目组针对这种情况,研发了高精度、高灵敏度、可在线标定的原位取样氨逃逸在线监测技术,实现了我国大量高灰燃煤机组烟气脱硝的氨逃逸监测。此外,还针对飞灰吸附大量逃逸氨的最新研究成果,在国际上首先研发出烟尘中飞灰吸附氨的在线监测技术,成功实现了烟气脱硝氨逃逸总量的全面监测。

“这将为我国工业过程中广泛存在的烟气脱硝氨逃逸的全面监测和严格控制提供关键技术支持和保证。”丁艳军说。

探寻大气边界层污染的三维立体信息

2018年冬,一个为期15天、跨越2000公里的大型气象观测实验如期举行。

“这是一次大规模、多平台、多要素大气污染综合观测试验。”该实验项目负责人、中国科学院大气物理研究所研究员胡非表示,这次实验是为了获取京津冀地区点面结合、三维立体的大气污染分布信息,特别是获取大气边界层中大气污染物与气象要素的高分辨垂直分布和时间演变特征。

实验的难度在于高空探测,又是守望京津冀地区,因此取名“望都实验”。与地面固定污染源监测技术不同,“望都实验”主要针对大气边界层中污染物和气象要素垂直结构同步联合探测的不足,展开综合探测与技术突破。

原因在于,距离地面1到2千米的大气边界层主导着地气之间的物质和能量交换,是人类生活和工程活动的主要场所,也是大气污染和气象灾害的主要发生地。胡非告诉记者:“如此高的范围内,要实现空间上全覆盖、成分上要素全、时间上可连续成为一个具体的难点。”

一场“地空”一体的大气污染监测实验在京津冀地区“上演”——32米长、体积为1800多立方米的大型气艇像放风筝一样飘在1000米高空,“空中国王”飞机搭载着设备在空中穿行,激光雷达以北京为中心进行走航观测、京津冀地区的一批地面观测台站等也实施同步协同观测……,为了支撑我国南北方大气污染特征的对比,2000公里外的珠三角、356米高的深圳气象塔和600米高广州电视塔的监测设备同期配合“望都实验”开展观测。

在这次观测试验中,项目自主研发的新型臭氧激光雷达、二氧化氮激光雷达、高空湍流超声风速仪探测系统以及涡度相关PM2.5湍流通量观测系统等也首次亮相。

胡非表示,此次实验得到了以前主要基于地面观测或便携式仪器探空观测所不能得到的污染物物理化学要素精细结构的新信息和新现象,可为揭示京津冀地区重污染形成机制、污染物源解析以及大气污染优化控制提供科学参考。

#区块链# #数字资产# #热门#

你至少应该拥有2.1个比特币

原文作者:条条套路通罗马
文章链接:https://t.cn/AirczdDh

许多人无法想象,在2010年,当时比特币的初始价格只有0.003美元。比特币第一次产生与实体经济的交易,使得其开始具有价值属性是在2010年5月,美国的程序员Laszlo Hanyecz用1万枚比特币交换了两块价值25美金的披萨,也正是这笔交易让比特币世界第一个公允价格诞生。

—1—

人们之所以购买比特币,是因为对现有法币体系的深刻失望,当前全世界主要货币超发的速度超越人类历史上所有时期。技术上,如白皮书标题,比特币是一种点对点的电子现金系统。比特币的底层技术称之为区块链。它是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构, 并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。

所以,比特币也被称为是优于国家货币和部分准备金银行体系的产品,因为

A.固定的供应(不会被增发、篡改)

B. 更符合人类所追求的价值观(安全、隐匿,终极自由资产)

你至少应该拥有2.1个比特币

比特币的数量只有2100万个,不会超发,可以切割最小为0.00000001比特币(1聪)。而且比特币的产出数量还有“四年减半”一说。在第一个四年,可以被挖出大约一半;然后每四年挖掘量会减半,难度越来越大。目前比特币网络已经进行过了两次减半,下一次产量减半发生在2020年5月,预计在2140年左右,2100枚比特币将全部挖掘完毕。

至于为何是“四年减半”,大家看下图应该就能明白:

你至少应该拥有2.1个比特币

比特币诞生十年以来,已经产出了1700余万个比特币,达到了总量2100万的83%。

你至少应该拥有2.1个比特币

尽管产出的比特币数量已经超过了1700万个,但真正能流通使用的数量并没有这么多。

在去年七月份的比特币会议上,BitGo前首席工程师、CasaHODL的现任工程师Jameson Lopp就透露:据估计,截至当时比特币网络中有400万比特币丢失,200万比特币被盗。简单来说就是,截至2018年7月,共有600万枚比特币已经无法使用,它们在比特币区块链中永远地消失了。由于不可能通过硬分叉来恢复丢失的比特币,因此比特币网络中固定供应量的28.5%将永远都找不回来了。

由此可知,比特币的实际最大供应量将无法超过1500万枚,目前已经有1700万枚比特币在流通,其中只有1100万枚比特币可以实际被使用、发送、接收和交易。

—2—

比特币确实试图断言数字货币能具有稀缺性,让每个人都能核查,不存在欺骗——开发者、矿工、甚至是国家安全局都不能。再有,比特币是不能被复制或伪造的,比特币网络也不会接受伪造的比特币,所以在稀缺性、防伪性上能跑赢黄金。

黄金是现存最古老的货币形式。区别于古代货币,黄金可以说有一个硬编码的经济政策:黄金供应量有限,每年只能提取黄金供应量的一小部分,有效地为其通胀设定了上限。

从历史上看,这种通胀一直在2%到3%之间波动,而全球黄金总量是奥运会有泳池体积大小,因此黄金相对稀缺。它的稀缺性、悠久的历史和耐用性,是它成为世界储备资产的主要原因之一,使其市值膨胀至7万亿美元。

比特币的通货膨胀率大概是3.8%,到2020年5月左右,第三个区块的通货膨胀率将降至1.8%,减半。这将使比特币成为世界上第一种比黄金更硬的货币形式,同时也改善了黄金的缺点。与黄金的市值相比,现在的比特币总市值仅为1200亿美元,有着巨大的差距,假设比特币能够追上黄金,那么就还有60倍的升值空间。

所以,如果你认可比特币的金融属性的话,那你就应该在新的通胀时代到来之前,准备好你的比特币,去应对可能的通货膨胀。

—3—

为什么是2.1个比特币?我们当然希望拥有更多的比特币,比如21个、210个甚至2100个,但那似乎有些遥远,所以先从最基础的开始实现吧。

持有:2.1个

总量:21000000个

当流通总量为最原始的2100万个时,我手上的2.1个比特币占总量的千万分之一(2.1/21000000),按照目前已经产出的比特币数量来看,我所持有的约占目前总量的千万分之十二(2.1/17000000);如果根据Jameson Lopp去年透露的数据,目前真实流通的比特币数量仅有1100万个,那么算下来,我手中就已经持有了千万分之十九(2.1/11000000)的比特币,正因为比特币的稀缺性以及不可复制伪造,手上的比特币数量在一定程度上看已经是原来的19倍。

回顾十年来比特币价格的走势,确实给了人们很多的惊喜与震撼,曾经被无数次断言“死亡”,却依旧在无数的质疑和反对声音中不断发展。

你至少应该拥有2.1个比特币

所以,在2010年的时候拥有2.1个比特币是一件无比轻松的事情,之后每一年,想拥有同样数目的比特币所需付出的成本和难度都在大幅增加。

要是当时看好比特币的发展,相信它能在未来带来一次巨大的变革,并且每年都选择增持2.1个比特币,那么现在会是怎样的一种情况?我简单粗略地算了一笔账:

你至少应该拥有2.1个比特币

十年时间,一共买入了21个比特币,买入均价为1981.73美元。按照现时价格来算,手中的比特币总市值为173,691美元,这十年里,尽管多次经历起伏跌宕,按美元计价收益仍然达到了100倍,收益远远跑赢了全球主要市场其他投资品。

你至少应该拥有2.1个比特币

其实比特币价格分别在2013年、2017年出现了惊人的突破,而2017年尤为明显,当年的牛市也创造了不少神话。倘若2018年的行情给过你深刻的一记打击,那么我希望你能将眼光放得更加长远,比特币走过了风雨十年,它的价值依然在,也逐渐受到了大家的认可。看到这里,做到每年增持2.1个比特币需要有一定的信仰与认知,因为正确的认知也是一笔可贵的财富。

—END—

大多数人都会被加密货币的种种新闻所吓倒,但这就是你应该去尝试投资的原因。比其他人更早地迈出第一步,去理解去体验,那么无论是在潜在的收益和经验方面,你都能得到一个水平的提升。这确实是一个曲折的认知过程,但是我可以说它值得我们这么去做。不要只听主流的观点,要主动成为先驱者,或许就是这早一点点时间的进场,就能收获意想不到的回报。

有一种观点认为,比特币会在2025年左右产量再一次减半以后迎来走势的奇点,当比特币的价值增长加速度,大于对应的传统资产价值增长加速度时,比特币奇点降临。当比特币的通胀率小于美元通胀率时,此时,价值将从传统形态越来越倾向于往比特币形态流转,此消彼长。奇点来临之后,比特币将全面加速甩开传统资产,开启经久不衰的牛市。

从现在开始,你至少应该去努力拥有2.1个比特币,为自己送上一份资产配置保险的同时,也将为你开启一扇通往新世界的大门。

太原君——
“我渐渐开始了解到发生在我身上的事。太原舰,太君,比我略小,是过气网红”
“不定期会和身在远东的海自駆逐艦金刚さん交换身体,每周两到三次,不受月相影响,总是在睡着时交换,原因不明。”
“交换身体后的记忆在醒来后会变得越来越模糊。”
“但是我们确实交换了身体,为了不破坏彼此的生活,定下了规矩“
太原:(“禁止萌豚!”“禁止TK辽宁!”“禁止强行把4枚海红旗9塞进垂发!”)
金刚:(“禁止乱打标3!”“禁止装上战斧!”“禁止瞄准靶舰水线!不然人家都没得打了!”)
“还有,交换后做的事情,都要写在log上。为了解除这个迷之现象,我们两个驱逐舰要互相协助。”
“然而...”
“然而...”
“那个过气网红...”
“那个コンゴウ様 ...”
♪君の前前前世から仆は ♪君を探し始めたよ


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