目前我國的霧霾天氣可謂是成為時下最熱門的話題之一，如何有效治理霧霾天氣，是時下科學家以及政府部門紛紛考慮的重大問題。針對這一現(xiàn)狀，我國大學生發(fā)明了一款便攜式霧霾空間分布激光探測儀， 用激光遙感技術監(jiān)測霧霾。

     “現(xiàn)在大家都很關注霧霾天氣，手機上也可以隨時查詢城市的PM2.5數(shù)值。我最早看見手機上顯示PM2.5數(shù)值的時候就在思考，城市這么大，不可能每個區(qū)域的PM2.5數(shù)值都是一樣的，這個數(shù)據(jù)肯定是變化的。就想著用專業(yè)知識發(fā)明一種可以實時監(jiān)測大氣污染物的儀器，經(jīng)過近兩年努力，終于發(fā)明成功了，儀器還獲得了陜西省大學生課外學術科技作品大賽一等獎。”近日，拿到獲獎證書的西安理工大研究生代晨昱和同學們高興地說。

    打破傳統(tǒng) 將激光遙感技術應用到霧霾監(jiān)測領域

    代晨昱和同學發(fā)明的便攜式霧霾空間分布激光探測儀，打破了傳統(tǒng)環(huán)保部門測量大氣污染物的方法，將激光遙感技術應用到了霧霾監(jiān)測領域。小代表示，目前相關部門監(jiān)測大氣污染物主要采用的是直接稱重、多點監(jiān)測、人工取樣等方法，上述方法都僅是單點測量。例如直接稱重法，是抽取等量空氣將污染物停留在過濾膜上，直接稱其重量，計算單位體積中的污染物濃度。而多點監(jiān)測需要架設許多儀器，不僅耗時耗力，還不具有實時性。因為大氣是流動的，往往當工作人員把儀器上的數(shù)據(jù)整理出來時，污染源的位置、霧霾污染的空間分布等已經(jīng)發(fā)生了變化。

    實時監(jiān)測污染物傳播途徑

    這款便攜式霧霾空間分布激光探測儀，相較于單點測量，擴大了探測范圍，還可對污染源的位置、污染程度、污染物的擴散方式及傳播途徑進行實時監(jiān)測，繼而對霧霾污染的出現(xiàn)提前預警，使有關部門前移工作關口，采取應對措施緩解污染問題。

    探測儀整體系統(tǒng)主要由激光發(fā)射系統(tǒng)、光學接收系統(tǒng)、光電探測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)及三維掃描控制系統(tǒng)五部分組成。小代說：“這套系統(tǒng)主要運用了光散射和光測距兩大原理。由激光發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出脈沖激光進入大氣，激光與大氣中的霧霾顆粒發(fā)生散射后，由光學接收系統(tǒng)接收后向散射回波信號，再由光電探測系統(tǒng)將光信號轉換為電信號，最后由數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)利用模擬探測方式完成數(shù)據(jù)采集與處理。”

    6臺儀器便可覆蓋探測整個市區(qū)

    這種儀器彌補了現(xiàn)有霧霾探測儀無法進行大面積探測的缺陷，大大拓展了探測距離。這款儀器的夜間探測距離為10-20 km，白天探測距離為5-8km。“咱們西安市城區(qū)面積約為860余平方公里，假如以8km為探測半徑，我們實驗表明，4-6臺探測儀就可以實現(xiàn)整個西安市區(qū)的覆蓋探測，非常方便有效。”代晨昱說。

    小代介紹說，他們設計的這款儀器可以與現(xiàn)有的顆粒物監(jiān)測儀器設備配合工作，不僅可以彌補現(xiàn)有儀器的缺陷，配合工作后測試出來的結果精度更高。他們也期待可以和有關單位部門、企業(yè)合作，為治污減霾貢獻出自己的一份力量。

    這款便攜式霧霾空間分布激光探測儀的相對于同類產品有著重要的優(yōu)勢，不僅探測范圍更大，還能進行多點實時監(jiān)測，檢測精度高，讓人及時了解大氣的變化，在一定程度上對研究人員了解霧霾天氣的變化提供了技術幫助，使得霧霾治理的基本工作效率得到提高。