工業(yè)區(qū)惡臭污染自動(dòng)監(jiān)控體系設(shè)計(jì)

高 松，高宗江，伏晴艷，楊 勇，吳詩(shī)劍，徐 捷，金 丹

上海市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，上海 200235

惡臭污染物是指一切刺激嗅覺(jué)器官引起人們不愉快及損害生活環(huán)境的氣體物質(zhì)。人們對(duì)生活環(huán)境的要求越來(lái)越高，越來(lái)越不能容忍各種異味。惡臭作為一種擾民和危害人體健康的污染，日益成為嚴(yán)重的社會(huì)及環(huán)境問(wèn)題[1]。在發(fā)達(dá)國(guó)家，因惡臭引發(fā)的環(huán)境投訴越來(lái)越多，在美國(guó)占全部空氣污染投訴的50%以上，在澳大利亞投訴比例高達(dá)90%，在日本僅次于噪聲居第2位[2-3]。

中國(guó)工業(yè)區(qū)的快速發(fā)展，在帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)收益的同時(shí)，其污染問(wèn)題成為各級(jí)相關(guān)部門的棘手工作。典型工業(yè)區(qū)(如石油煉制和化工園區(qū)、圍繞垃圾填埋的靜脈產(chǎn)業(yè)園區(qū)等)均存在大量的惡臭污染排放源。工業(yè)區(qū)惡臭污染排放具有如下特點(diǎn)：①突發(fā)性污染排放時(shí)有發(fā)生，易形成局部污染累積；②污染因子中部分為有毒有害物，威脅人民健康和安全[4]。因此，在企業(yè)規(guī)模較大、工藝類別復(fù)雜多樣的石化園區(qū)，附近居民信訪投訴常居高不下，以惡臭和異味投訴占比最高；據(jù)統(tǒng)計(jì)，上海市大型石化園區(qū)的年度異味投訴達(dá)到400次以上，可見(jiàn)工業(yè)區(qū)惡臭影響逐日凸顯。

目前，惡臭污染監(jiān)測(cè)多以鋼罐或氣袋手工采樣，實(shí)驗(yàn)室GC-MS分析為主，一年監(jiān)測(cè)頻次為1～2次[5]。上述方法的采樣代表性欠缺，無(wú)法有效表征工業(yè)區(qū)惡臭污染易變化的特征，僅能獲得區(qū)域背景濃度。居民投訴或環(huán)境事故多為已發(fā)事件，難以采集有效樣品。目前，已有大型工業(yè)區(qū)配置了相關(guān)惡臭污染在線監(jiān)測(cè)儀[6]，但是由于管理分散、應(yīng)用缺乏，發(fā)揮的作用有限，其存在的主要問(wèn)題有①網(wǎng)絡(luò)建設(shè)缺乏系統(tǒng)規(guī)劃；②監(jiān)測(cè)因子缺乏代表性；③監(jiān)測(cè)質(zhì)量和規(guī)范化不完善；④重建設(shè)而輕運(yùn)行，導(dǎo)致儀器運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)差，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效率低；⑤信息系統(tǒng)有待統(tǒng)一建立和管理。

因此在識(shí)別工業(yè)區(qū)惡臭污染特征的基礎(chǔ)上，圍繞管理需求分析，提出惡臭污染在線監(jiān)控體系構(gòu)建思路，進(jìn)而，開(kāi)展惡臭污染監(jiān)測(cè)技術(shù)研究，并通過(guò)組網(wǎng)技術(shù)和系統(tǒng)集成，智能化監(jiān)控惡臭污染，為環(huán)境管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù)，預(yù)防和減輕工業(yè)區(qū)惡臭污染引起的廠群矛盾。

1 工業(yè)區(qū)惡臭污染特征及監(jiān)控難點(diǎn)

1.1 惡臭物質(zhì)排放特征

以某石化園區(qū)為例，在其主要下風(fēng)向邊界處設(shè)置Synspec GC-955 VOCs在線分析儀(包括615/810/815系列，分別用于C6～C12、C2～C5和有機(jī)硫化物的定性和定量)監(jiān)測(cè)76種有機(jī)污染物，TE-42i自動(dòng)分析儀和TE-43i自動(dòng)分析儀分別用于測(cè)定NH3和H2S，可獲得重要的30種惡臭物質(zhì)的監(jiān)測(cè)結(jié)果。隨機(jī)選取2016年3月15—30日的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，具體物質(zhì)如表1所示。

表1 石化園區(qū)主要惡臭物質(zhì)及其嗅閾值[7]

圖1是觀測(cè)期間的惡臭物質(zhì)總濃度和H2S濃度?？梢钥闯?，惡臭物質(zhì)總濃度(30種惡臭物質(zhì)濃度之和)和H2S(典型惡臭污染物)濃度在觀測(cè)期間均出現(xiàn)高值，且時(shí)間不同，由此可以看出工業(yè)區(qū)惡臭污染具有如下特征：①易突發(fā)，在短時(shí)間內(nèi)集聚形成高濃度的惡臭；②瞬時(shí)性和不定時(shí)的排放特征，物種間差異大，可能是由于不同惡臭物質(zhì)來(lái)源于不同排放環(huán)節(jié)。

圖1 觀測(cè)期間惡臭總濃度和H2S濃度Fig.1 Total odor and H2S concentration during the observation period

圖2是觀測(cè)期間甲硫醇、H2S、NH3和甲苯主要4種惡臭物質(zhì)的日變化特征。由圖2可知，4種惡臭物質(zhì)的日濃度最高值均出現(xiàn)在夜間，但高值出現(xiàn)的具體時(shí)間各不相同?？梢钥闯?，工業(yè)區(qū)惡臭物質(zhì)存在明顯的夜間高污染現(xiàn)象，排放標(biāo)準(zhǔn)配套的手工監(jiān)測(cè)難以發(fā)現(xiàn)，給環(huán)境管理帶來(lái)難度，也進(jìn)一步說(shuō)明工業(yè)區(qū)惡臭在線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的必要性。

圖2 觀測(cè)期間主要惡臭物質(zhì)日變化特征

1.2 惡臭物質(zhì)監(jiān)控難點(diǎn)

1.2.1 物質(zhì)種類多

已有研究表明，工業(yè)區(qū)惡臭物質(zhì)的數(shù)量多達(dá)上千種[8]。表2為工業(yè)區(qū)主要排放的惡臭物質(zhì)。

表2 工業(yè)區(qū)惡臭污染主要物質(zhì)

注：“*”表示這些物質(zhì)是《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的物質(zhì)[9]。

工業(yè)區(qū)主要排放的惡臭物質(zhì)中有機(jī)物包括烴類、含氧有機(jī)物、含硫有機(jī)物、含氮有機(jī)物和含鹵素有機(jī)物；無(wú)機(jī)物包括氨和硫化氫等，其中有8種是中國(guó)現(xiàn)行的惡臭控制物質(zhì)。

惡臭物質(zhì)數(shù)量眾多給在線監(jiān)測(cè)增加了較大的難度。市場(chǎng)上的惡臭在線監(jiān)測(cè)設(shè)備無(wú)法同步監(jiān)測(cè)所有惡臭物質(zhì)，方法間差異大，增加了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在環(huán)境管理中應(yīng)用的不確定度和難度。

1.2.2 組分性質(zhì)各異

各類惡臭物質(zhì)在嗅閾值和理化特性等方面均有較大差異，主要體現(xiàn)在：①在大氣中不穩(wěn)定，易轉(zhuǎn)化(如醛、酮和甲硫醇等在空氣中易發(fā)生聚合反應(yīng)，烯烴類物質(zhì)在大氣中光化學(xué)活性較強(qiáng))；②嗅閾值差異較大，嗅閾值較低的含硫化合物在工業(yè)區(qū)大氣中濃度一般較低，而嗅閾值較高的烴類物質(zhì)一般濃度較高，導(dǎo)致人類雖然可以感覺(jué)到惡臭，但監(jiān)測(cè)分析仍然較為困難[10]。

1.2.3 監(jiān)測(cè)難度高

惡臭物質(zhì)的監(jiān)測(cè)難點(diǎn)主要包括：①由于其物種眾多，極性差異大，全組分分析對(duì)儀器要求較高，可能需要多種分析手段同時(shí)使用；②各組分濃度和性質(zhì)差異較大，要求分析方法具有較寬范圍和較低檢出限。

以最為典型的含硫有機(jī)物為例，其是工業(yè)區(qū)排放和國(guó)家《惡臭污染排放標(biāo)準(zhǔn)》的主要惡臭物質(zhì)，目前含硫有機(jī)物的在線監(jiān)測(cè)存在較大的難度。根據(jù)已有監(jiān)測(cè)儀器使用GC-PID監(jiān)測(cè)方法，在分析含硫有機(jī)物的過(guò)程中存在的問(wèn)題主要有：①甲硫醇不易捕集，前處理要求高；②在PID中的響應(yīng)較低；③含硫化合物使用GC-PID分析時(shí)，易受到其他有機(jī)物干擾，測(cè)定準(zhǔn)確度偏低。

2 工業(yè)區(qū)惡臭污染自動(dòng)監(jiān)控體系構(gòu)建

2.1 框架設(shè)計(jì)

工業(yè)區(qū)惡臭污染自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)整體設(shè)計(jì)思路如圖3所示。

圖3 工業(yè)區(qū)惡臭自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)框架設(shè)計(jì)

通過(guò)借鑒國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn),根據(jù)工業(yè)區(qū)惡臭特征污染問(wèn)題現(xiàn)狀和管理需求，將在惡臭污染排放特征分析基礎(chǔ)上，篩選優(yōu)控污染物，優(yōu)選適用的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，建設(shè)專業(yè)化和自動(dòng)化的大氣特征污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)超標(biāo)報(bào)警，開(kāi)展“測(cè)質(zhì)量、溯來(lái)源”，與空氣質(zhì)量和污染源在線共同組成區(qū)域惡臭污染預(yù)警監(jiān)測(cè)體系，為工業(yè)區(qū)空氣特征污染監(jiān)管提供技術(shù)支持。

主要原則如下：

1)污染排放與環(huán)境監(jiān)控相結(jié)合

根據(jù)工業(yè)區(qū)地理位置和污染源空間分布特征，結(jié)合區(qū)域常年主導(dǎo)風(fēng)向、信訪投訴分布和大氣污染傳輸規(guī)律，沿污染擴(kuò)散路徑分層次設(shè)置點(diǎn)位。從工業(yè)區(qū)的源排放對(duì)周邊環(huán)境影響考慮，設(shè)置園區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、邊界監(jiān)測(cè)點(diǎn)和周邊監(jiān)測(cè)點(diǎn)3類代表性監(jiān)測(cè)點(diǎn)，建設(shè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站。

2)聚焦工業(yè)區(qū)惡臭污染特征，優(yōu)選監(jiān)測(cè)點(diǎn)位和監(jiān)測(cè)技術(shù)

根據(jù)工業(yè)區(qū)大氣惡臭污染排放特征和周邊環(huán)境分析，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。在儀器調(diào)研的基礎(chǔ)上，選擇最佳適用自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，并盡可能提高特征污染監(jiān)測(cè)因子的覆蓋面。

3)統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施

針對(duì)工業(yè)區(qū)空氣特征污染，進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，確定重點(diǎn)監(jiān)控因子，配置自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器與設(shè)備；統(tǒng)一設(shè)計(jì)信息化平臺(tái)，建立數(shù)據(jù)傳輸、審核和管理系統(tǒng)，分級(jí)分類開(kāi)展數(shù)據(jù)應(yīng)用，并實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)共享。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)

惡臭自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系主要包括前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和信息平臺(tái)2個(gè)部分。前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由固定站、可移動(dòng)站和移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室?guī)追N類型構(gòu)成，完成對(duì)工業(yè)區(qū)惡臭污染參數(shù)的自動(dòng)采集，向信息平臺(tái)實(shí)時(shí)報(bào)送監(jiān)測(cè)結(jié)果，并接收信息平臺(tái)下發(fā)的控制指令完成相應(yīng)的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制任務(wù)。信息平臺(tái)主要實(shí)現(xiàn)分散式監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的集成，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一管理、信息展示和綜合分析，并對(duì)外提供數(shù)據(jù)共享和信息發(fā)布服務(wù)[11-12]。

惡臭自動(dòng)監(jiān)測(cè)體系構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)包括4個(gè)方面：重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域及點(diǎn)位篩選、優(yōu)控污染因子篩選、監(jiān)測(cè)技術(shù)優(yōu)選和信息平臺(tái)搭建。

2.2.1 重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域及點(diǎn)位選取

根據(jù)大氣污染傳輸規(guī)律，從源(園區(qū))、邊界和敏感點(diǎn)3個(gè)層面，選擇重點(diǎn)區(qū)域，設(shè)點(diǎn)監(jiān)控。在污染源排放量分析、風(fēng)險(xiǎn)源識(shí)別和評(píng)估的基礎(chǔ)上，根據(jù)排放量、毒性和風(fēng)險(xiǎn)程度等，確定需要重點(diǎn)監(jiān)控的工業(yè)區(qū)內(nèi)部區(qū)域；根據(jù)盛行風(fēng)向和周邊人口集中區(qū)分布，確定重點(diǎn)輸送斷面即監(jiān)控邊界；根據(jù)環(huán)評(píng)敏感區(qū)篩選、信訪和投訴資料統(tǒng)計(jì)，確定工業(yè)區(qū)周邊敏感點(diǎn)位。

主要點(diǎn)位應(yīng)包括源(園區(qū))和邊界監(jiān)控點(diǎn)。通過(guò)系統(tǒng)監(jiān)控，了解污染動(dòng)態(tài)變化特征，與邊界點(diǎn)污染超標(biāo)情況和變化規(guī)律進(jìn)行結(jié)合，借助模型，能夠?qū)崿F(xiàn)惡臭污染來(lái)源解析、預(yù)報(bào)預(yù)警和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的目標(biāo)。通過(guò)監(jiān)測(cè)網(wǎng)的有效監(jiān)控，為處理周邊居民投訴、突發(fā)性污染事故預(yù)警及源追蹤等環(huán)境管理工作提供技術(shù)依據(jù)；也為摸清工業(yè)區(qū)排放對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響和產(chǎn)業(yè)園區(qū)環(huán)境綜合整治的效果評(píng)估提供技術(shù)支撐。

2.2.2 優(yōu)控因子篩選

根據(jù)管理要求，以人為本，確定惡臭類物質(zhì)的優(yōu)控污染物篩選原則為嗅閾值、標(biāo)準(zhǔn)受控物質(zhì)，異味投訴熱點(diǎn)等指標(biāo)。根據(jù)污染物的社會(huì)影響、排放量、檢出頻次、污染濃度、風(fēng)險(xiǎn)程度和毒性, 確定每個(gè)工業(yè)區(qū)的優(yōu)控污染因子。

惡臭污染因子的主要篩選方法是通過(guò)調(diào)查工業(yè)區(qū)惡臭特征污染物排放信息，收集工業(yè)區(qū)各工業(yè)企業(yè)的相關(guān)資料，梳理工業(yè)區(qū)各主要大氣特征惡臭污染源和風(fēng)險(xiǎn)源，匯總惡臭特征污染排放因子，建立工業(yè)區(qū)重點(diǎn)源惡臭特征污染物排放信息。

以上海某化工區(qū)為例，選取H2S、NH3、有機(jī)硫以及工業(yè)區(qū)特征排放的PAMS和TO15因子。

2.2.3 監(jiān)測(cè)技術(shù)優(yōu)選

針對(duì)工業(yè)區(qū)排放的惡臭污染物，國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)已經(jīng)研發(fā)了多種自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)污染動(dòng)態(tài)變化。目前，可知的在線監(jiān)控技術(shù)中，較為成熟的有色譜技術(shù)(與相關(guān)檢測(cè)器聯(lián)用)、傳感器技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)、光學(xué)技術(shù)等[13]，技術(shù)特點(diǎn)如表3所示。針對(duì)惡臭污染物，各方法間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，可聯(lián)合使用。

表3 不同惡臭物質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)比

色譜技術(shù)(GC)通過(guò)色譜進(jìn)行物種分離，與各類不同的檢測(cè)器聯(lián)用，包括質(zhì)譜檢測(cè)器(MS)、氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)、光電離檢測(cè)器(PID)、電子捕獲檢測(cè)器(ECD)、火焰光度檢測(cè)器(FPD)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)惡臭物質(zhì)定性定量分析，由于工業(yè)區(qū)間惡臭物種存在較大差異，檢測(cè)器的選擇需要因地制宜，強(qiáng)調(diào)針對(duì)性。目前，市場(chǎng)上常用的是在線GC-MS、GC-FID/PID等[14]，已有研究表明，在線GC與傳統(tǒng)方法測(cè)量結(jié)果具有一定的可比性[15]。

傳感器技術(shù)(Sensor)是一種較為簡(jiǎn)便的監(jiān)測(cè)技術(shù)，常用的有電化學(xué)、金屬氧化物和PID。該技術(shù)因價(jià)格低廉和安裝方便等特點(diǎn)，逐步得到廣泛應(yīng)用。目前市場(chǎng)上應(yīng)用較廣的 “電子鼻”監(jiān)測(cè)儀，是由一個(gè)或多個(gè)傳感器陣列形式存在的電化學(xué)傳感系統(tǒng)，以及一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)形式(典型模式)的模式識(shí)別系統(tǒng)，共同組成的高級(jí)傳感器系統(tǒng)，可以長(zhǎng)時(shí)間、連續(xù)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)特定位置的氣味狀況。

質(zhì)譜技術(shù)(MS)是在高真空系統(tǒng)中測(cè)定樣品的分子離子及碎片離子質(zhì)量，以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)定性定量的分析方法。目前，在惡臭領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛的質(zhì)譜類儀主要有3類：選擇性離子流管質(zhì)譜(SIFT-MS)、飛行時(shí)間質(zhì)譜(TOFMS)和快速反應(yīng)質(zhì)譜儀(IMR-MS)。

光學(xué)技術(shù)(Optical Technique)是近幾年發(fā)展最快的測(cè)定大氣中痕量揮發(fā)性有機(jī)物和有毒有害物的先進(jìn)技術(shù)。由于其響應(yīng)快，分辨率不斷提高，以及逐步提升的自動(dòng)判讀能力，已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外工業(yè)區(qū)的污染監(jiān)控中發(fā)揮了作用。國(guó)內(nèi)外目前可知的有傅立葉變換紅外光譜技術(shù)(FTIR)、調(diào)諧二極管激光吸收光譜(TDLAS)和差分光譜分析儀(DOAS)。美國(guó)環(huán)保署研究人員在清潔空氣法案(CAA)調(diào)查工作中使用了開(kāi)放光路(Open-Path Monitoring)的監(jiān)測(cè)方式，在化工企業(yè)邊界開(kāi)展監(jiān)測(cè)，每個(gè)化工企業(yè)至少使用一臺(tái)監(jiān)測(cè)設(shè)備，監(jiān)測(cè)其排放對(duì)周邊的影響[16-17]。

實(shí)際應(yīng)用中，需進(jìn)行監(jiān)測(cè)技術(shù)篩選，主要通過(guò)總結(jié)已建站應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)先考慮應(yīng)用廣泛的自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀器，通過(guò)儀器適用性分析和評(píng)價(jià)，選擇最佳適用監(jiān)測(cè)技術(shù)，并盡可能提高特征污染監(jiān)測(cè)覆蓋面。以上海某化工區(qū)為例，主要配置了H2S監(jiān)測(cè)儀(紫外熒光法)、NH3監(jiān)測(cè)儀(化學(xué)發(fā)光法或DOAS)、電子鼻(傳感器)和在線色譜儀(GC-FID)，重要點(diǎn)位配置了在線MS或GC-MS、開(kāi)放光路的光學(xué)設(shè)備(DOAS和FTIR)。

2.3 運(yùn)行管理機(jī)制

工業(yè)區(qū)惡臭監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行管理架構(gòu)如圖4所示。

圖4 工業(yè)區(qū)惡臭污染自動(dòng)監(jiān)測(cè)運(yùn)行管理機(jī)制

由市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心負(fù)責(zé)技術(shù)牽頭：①提出建設(shè)方案、招標(biāo)指南和驗(yàn)收規(guī)范；②制定統(tǒng)一的通訊傳輸技術(shù)規(guī)范，供工業(yè)區(qū)建站聯(lián)網(wǎng)使用；③全程參與實(shí)際建設(shè)過(guò)程，協(xié)助審核招投技術(shù)參數(shù)，協(xié)助業(yè)主方組織技術(shù)專家參與驗(yàn)收等。在建設(shè)和運(yùn)行期間，由市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心牽頭制定管理辦法，逐步建立全市統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量管理要求。在建設(shè)期間全面規(guī)范建設(shè)過(guò)程；審核建設(shè)主體上報(bào)的招標(biāo)、建設(shè)和驗(yàn)收等工作方案，技術(shù)把關(guān)；在運(yùn)行期間，對(duì)自動(dòng)站進(jìn)行不定期檢查和現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)，確保監(jiān)測(cè)質(zhì)量，數(shù)據(jù)可比[18]。

業(yè)主單位負(fù)責(zé)所轄站網(wǎng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量，包括運(yùn)行維護(hù)、數(shù)據(jù)審核、數(shù)據(jù)應(yīng)用，定期上報(bào)數(shù)據(jù)匯總和情況匯報(bào)；遇數(shù)據(jù)異常變化，及時(shí)上報(bào)。

3 系統(tǒng)集成與平臺(tái)應(yīng)用

基于以上惡臭污染自動(dòng)監(jiān)控體系的構(gòu)建思路與運(yùn)行機(jī)制，上海市篩選了10個(gè)典型工業(yè)區(qū)，初步建立了工業(yè)區(qū)惡臭在線監(jiān)控體系并有效運(yùn)行。計(jì)劃建設(shè)三大類54個(gè)以典型惡臭污染監(jiān)控為主的空氣自動(dòng)站。

通過(guò)系統(tǒng)集成和平臺(tái)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)十大功能：①數(shù)據(jù)傳輸和集成，將采集到的數(shù)據(jù)與狀態(tài)等信息自動(dòng)定時(shí)上傳至上位機(jī)平臺(tái)；②實(shí)時(shí)展示，能實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前最新的空氣污染物濃度值、氣象數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)的設(shè)備工作狀態(tài)等信息；③數(shù)據(jù)查詢，顯示選擇點(diǎn)位的有關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合圖表，直觀形象；④數(shù)據(jù)導(dǎo)出，生成并存儲(chǔ)基本統(tǒng)計(jì)報(bào)表；⑤儀器反控，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀器和周邊設(shè)備具備接收外部信號(hào)時(shí)進(jìn)行外部控制；⑥監(jiān)控報(bào)警，當(dāng)污染監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超出系統(tǒng)設(shè)定的范圍時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息，報(bào)警信息可以短信、郵件、聲音方式通知不同人員，可對(duì)報(bào)警記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；⑦各類特征污染分析儀的接入；⑧快速分析，整合常用軟件和數(shù)據(jù)分析方法，在平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)快速展示和趨勢(shì)變化圖形自動(dòng)生成；⑨污染源溯源分析，根據(jù)環(huán)境評(píng)價(jià)及污染源數(shù)據(jù)，使用多種方法進(jìn)行污染源鎖定；⑩環(huán)境地理信息，整合基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、環(huán)境專題空間數(shù)據(jù)及關(guān)聯(lián)的各類環(huán)境管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與地理空間信息關(guān)聯(lián)展示及分析[19]。

圖5是2016年1月1日—3月31日某石化園區(qū)4個(gè)周邊點(diǎn)位的在線GC(Synspec GC-955)連續(xù)觀測(cè)76種有機(jī)惡臭氣體的濃度、報(bào)警次數(shù)和投訴量的變化圖。

圖5 某石化園區(qū)周邊點(diǎn)位惡臭污染連續(xù)觀測(cè)結(jié)果

由圖5可以看出，有機(jī)惡臭氣體濃度高值污染時(shí)段、投訴量和報(bào)警次數(shù)基本呈同步升高的趨勢(shì)，工業(yè)區(qū)惡臭污染監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)初步實(shí)現(xiàn)以下功能：①大氣惡臭污染狀況及環(huán)境影響識(shí)別；②工業(yè)區(qū)事故影響及預(yù)警監(jiān)測(cè)；③信訪投訴趨勢(shì)變化的匹配和實(shí)際應(yīng)對(duì)?；緷M足了管理部門和業(yè)務(wù)部門的不同需求，為后續(xù)工業(yè)區(qū)惡臭污染數(shù)據(jù)挖掘、量值溯源和污染控制提供數(shù)據(jù)支持。

4 結(jié)論

1)惡臭污染具有物質(zhì)種類繁多、性質(zhì)各異和易變化的特點(diǎn)，尤其是有機(jī)硫化物，具有難捕集、響應(yīng)低和易干擾的特征，為在線監(jiān)測(cè)帶來(lái)一定的難度，因此在惡臭污染特征分析基礎(chǔ)上，提出篩選優(yōu)控污染物，集成色譜、傳感器、質(zhì)譜和光學(xué)技術(shù)，選擇最佳自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，建設(shè)專業(yè)化、自動(dòng)化大氣特征污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是較為實(shí)用的監(jiān)控思路。由于工業(yè)區(qū)惡臭污染具有突發(fā)性、瞬時(shí)性和不定時(shí)的排放特征，且高值易出現(xiàn)在夜間和周末，集成各類自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，對(duì)惡臭污染進(jìn)行實(shí)時(shí)管控，對(duì)環(huán)境管理具有重要意義。

2)工業(yè)區(qū)惡臭污染自動(dòng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的目的是通過(guò)探索先進(jìn)的監(jiān)控方式，實(shí)施大氣特征污染無(wú)組織排放的監(jiān)測(cè)，構(gòu)建先進(jìn)的大氣污染預(yù)警監(jiān)測(cè)體系，實(shí)現(xiàn)從工業(yè)點(diǎn)源排放監(jiān)控到整個(gè)園區(qū)特征污染監(jiān)控的跨越式發(fā)展；實(shí)施空氣特征污染實(shí)時(shí)在線監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)大氣污染從人防到技防的模式轉(zhuǎn)換，建立新型環(huán)境管理模式。

3)工業(yè)區(qū)惡臭污染在線監(jiān)控是環(huán)境保護(hù)新領(lǐng)域，上海初步實(shí)現(xiàn)了無(wú)組織排放實(shí)時(shí)監(jiān)控，初步建立了 “早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、快速響應(yīng)、科學(xué)應(yīng)急”的在線模式，在產(chǎn)業(yè)園區(qū)空氣特征污染環(huán)境應(yīng)急響應(yīng)分級(jí)管理中發(fā)揮了積極高效的技術(shù)支撐作用。后續(xù)將在網(wǎng)絡(luò)智能化、數(shù)據(jù)應(yīng)用和評(píng)價(jià)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)制定、排放源“指紋庫(kù)”建立等方面進(jìn)一步研究和推進(jìn)。

致謝：感謝上海市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心原副總工魏海萍教授和鄭州大學(xué)尹沙沙老師給予研究的幫助。

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