區(qū)域大氣污染預(yù)報(bào)預(yù)警新技術(shù)與協(xié)同控制

摘要：區(qū)域大氣污染作為一個(gè)復(fù)雜的課題，人們希望對(duì)其能建立有效的預(yù)報(bào)機(jī)制并提前預(yù)警，然后通過(guò)多種方法和手段進(jìn)行協(xié)同控制。本文通過(guò)對(duì)實(shí)際案例的分析，希望能在區(qū)域大氣污染預(yù)報(bào)預(yù)警新技術(shù)與協(xié)同控制方面提供一些借鑒。

關(guān)鍵詞：大氣污染；預(yù)報(bào)預(yù)警新技術(shù)；協(xié)同控制

中圖分類號(hào)：X51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2018）03-0055-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.033

Abstract： Regional air pollution as a complex subject， people hope to establish an effective forecasting mechanism for early warning， and then through a variety of methods and means for collaborative control. Based on the analysis of the case， this article hopes to provide some reference in the new technologies and coordinated control of regional air pollution forecasting and warning.

Key words： Air pollution； New technology of forecasting and warning； Synergetic control

現(xiàn)在我國(guó)的空氣污染越來(lái)越嚴(yán)重，由單一型的煤炭污染已經(jīng)演變成了復(fù)雜的復(fù)合型污染，不僅僅包括了煤炭污染，還包括了光污染、化學(xué)污染等各種污染。我國(guó)雖然已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的一體化，但是大氣污染也開始出現(xiàn)了區(qū)域化的形式，而且各個(gè)區(qū)域之間的大氣污染也開始出現(xiàn)融合趨勢(shì)。因此采取相應(yīng)的手段來(lái)解決區(qū)域大氣污染問題已經(jīng)成為亟待著手的事情，不然可能會(huì)因?yàn)閰^(qū)域的小污染影響全國(guó)乃至全世界的環(huán)境。

1 區(qū)域大氣污染預(yù)報(bào)預(yù)警新技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 識(shí)別和追蹤

區(qū)域大氣污染預(yù)報(bào)預(yù)警新技術(shù)是根據(jù)各種狀態(tài)下的熱動(dòng)力的平衡、非線性的化學(xué)與物理過(guò)程進(jìn)行分類別、區(qū)域的監(jiān)控，如此便能夠達(dá)到實(shí)時(shí)更新大氣污染的濃度，然后對(duì)大氣污染的成分進(jìn)行分析，找出污染源。這種新技術(shù)能夠通過(guò)在線的分析，能夠快速的分析出成分，不需要進(jìn)行情境的設(shè)置，節(jié)省了大量的時(shí)間[1]。

1.2 集合預(yù)報(bào)

集合預(yù)報(bào)是通過(guò)多個(gè)模式的數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行處理加工進(jìn)行的，用群體決策相類似的方法來(lái)預(yù)報(bào)大氣環(huán)境的變化，從而獲得最優(yōu)預(yù)報(bào)。集合的預(yù)報(bào)模式重點(diǎn)在于讓不同的大氣化學(xué)模式出現(xiàn)差異性與典型性，強(qiáng)化不同模式在其自身技術(shù)特點(diǎn)下的獨(dú)特預(yù)測(cè)能力，然后再通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的方式將各個(gè)模式下的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行融合，以求獲得“1+1>2”的大氣環(huán)境預(yù)報(bào)。與單個(gè)模式的預(yù)報(bào)相比集合預(yù)報(bào)的優(yōu)勢(shì)在于：（1）信息更加的全面，不用只依賴一個(gè)數(shù)據(jù)。（2）準(zhǔn)確率大幅度提升，多個(gè)單一模式的預(yù)報(bào)匯合在一起，使得準(zhǔn)確率有很大的提高[2]。

1.3 大氣污染預(yù)警機(jī)制

大氣污染預(yù)警機(jī)制就是當(dāng)空氣質(zhì)量高于一定的警戒線時(shí)，提前報(bào)告給政府部門，相關(guān)部門啟動(dòng)大氣污染應(yīng)急預(yù)案，采取有效措施控制污染物的排放，避免市民受到空氣污染的影響。預(yù)警的內(nèi)容主要有：空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)、空氣質(zhì)量實(shí)況、污染的來(lái)源、范圍、持續(xù)的時(shí)長(zhǎng)等。大氣污染預(yù)警機(jī)制的關(guān)鍵在于預(yù)報(bào)的空氣質(zhì)量是否準(zhǔn)確，特別是對(duì)能否持續(xù)高污染的預(yù)測(cè)。

2 區(qū)域大氣污染預(yù)報(bào)預(yù)警新技術(shù)的運(yùn)用

本案例以某鋼鐵集團(tuán)周邊為具體的研究對(duì)象，簡(jiǎn)單的進(jìn)行區(qū)域大氣污染預(yù)報(bào)預(yù)警新技術(shù)的運(yùn)用。該鋼鐵集團(tuán)位于江邊的開發(fā)區(qū)內(nèi)，周邊有一系列的化工廠、電力發(fā)電廠等高污染產(chǎn)業(yè)，開發(fā)區(qū)內(nèi)擁有豐富的綠植，植被條件良好，有利于吸收大氣污染。鋼鐵企業(yè)是高污染企業(yè)，鋼鐵生產(chǎn)的過(guò)程工序較多，產(chǎn)生污染的地方也比較多。其主要的生產(chǎn)工序有：原料入場(chǎng)、焦化、燒結(jié)、球團(tuán)、煉化鐵礦石、煉鋼、軋鋼等工藝過(guò)程。主要會(huì)產(chǎn)生SO2、粉塵、NOX這些污染物。

2.1 預(yù)警機(jī)制的技術(shù)路線

預(yù)警機(jī)制主要是根據(jù)該區(qū)域空氣污染的資料、氣象實(shí)測(cè)的資料和大氣預(yù)報(bào)的資料作為判斷的依據(jù)的。

2.2 具體的步驟

通過(guò)對(duì)區(qū)域內(nèi)的空氣、氣象進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，將收集到數(shù)據(jù)的進(jìn)行識(shí)別和追蹤。分析出污染源的主要成分是什么。根據(jù)區(qū)域空氣污染的資料、氣象實(shí)測(cè)的資料和大氣預(yù)報(bào)的資料得出數(shù)據(jù)利用最優(yōu)子集回歸模型和相關(guān)分析法進(jìn)行進(jìn)一步的分析，得出影響環(huán)境的因子和預(yù)警的上下線，最終得出具體的預(yù)警機(jī)制[3]。

3 面臨的挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)措施

近年來(lái)，我國(guó)的大氣污染問題愈演愈烈，并且對(duì)于污染的治理和調(diào)控也變得越來(lái)越困難。由于大氣污染具有區(qū)域傳輸性，污染能夠傳輸?shù)剿麌?guó)，因此大氣污染問題也給我國(guó)帶來(lái)了一系列的外交問題。在這種嚴(yán)峻的形式下，各地區(qū)建立自己的區(qū)域大氣污染預(yù)報(bào)預(yù)警方案就非常的有必要，這樣也有助于建立聯(lián)動(dòng)的預(yù)防預(yù)警系統(tǒng)，促使各地區(qū)相關(guān)部門、專家進(jìn)行預(yù)警會(huì)商，提出針對(duì)性的措施降低大氣污染的程度[4]。

3.1 挑戰(zhàn)

3.1.1 區(qū)域劃分不科學(xué)

由于大氣污染的擴(kuò)散性，使得單一的以行政省份進(jìn)行劃分變得十分的不合理。比如說(shuō)：在地面和衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)都能看出，京津冀、長(zhǎng)三角和華中地區(qū)PM2.5濃度高的地區(qū)已經(jīng)開始緊密連接在一起了，并且出現(xiàn)了向周邊擴(kuò)散的趨勢(shì)。只有進(jìn)行合理的區(qū)域劃分才能更好的進(jìn)行治理。

3.1.2 區(qū)域間合作較少

雖然我國(guó)已經(jīng)建立了由北上廣牽頭的京津冀及周邊區(qū)域、長(zhǎng)三角、珠三角聯(lián)合治理區(qū)域大氣污染的機(jī)制，但是缺乏對(duì)區(qū)域內(nèi)合作的內(nèi)容、流程、范圍的規(guī)定，只是有一個(gè)初步的意向。除了這幾大區(qū)域之外，其他的一些區(qū)域間合作更少，而且因?yàn)榇髿馕廴揪哂袛U(kuò)散性的特點(diǎn)，存在互相推諉的現(xiàn)象。

3.1.3 評(píng)估體系不完善

近年來(lái)由于霧霾天的影響，我國(guó)空氣質(zhì)量好壞都集中在PM10和PM2.5這倆種污染物的評(píng)價(jià)上，對(duì)于O3、CO、SO2、NO2等影響因子考慮較少?，F(xiàn)有評(píng)估體系的不完善，會(huì)導(dǎo)致治理方向的不明確，沒有好的評(píng)估體系也會(huì)打擊治理的積極性。因此建立科學(xué)合理的評(píng)估體系是亟待解決的問題。

3.2 對(duì)策

3.2.1 完善大氣污染防治區(qū)域劃分

由于中國(guó)東部地區(qū)污染已經(jīng)連成一片，各省之間相互影響嚴(yán)重，因此比較傾向于將整個(gè)東部地區(qū)規(guī)劃成一個(gè)防治區(qū)域。對(duì)于東北部和中西部地區(qū)由于污染區(qū)域較為分散所以建議劃分為單獨(dú)的治理區(qū)域，分別有針對(duì)性的制定相應(yīng)的防治方案和治理目標(biāo)。

3.2.2 深入加強(qiáng)區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控合作機(jī)制

深入加強(qiáng)區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控合作機(jī)制，首先要建立明確、統(tǒng)一的區(qū)域大氣污染防治機(jī)制，將合作流程化、規(guī)范化；其次要準(zhǔn)確把握各區(qū)域間的利益問題，出臺(tái)“誰(shuí)污染，誰(shuí)付費(fèi)；誰(shuí)保護(hù)，誰(shuí)受益”的生態(tài)保護(hù)機(jī)制，推行這一保護(hù)機(jī)制，希望能進(jìn)一步的解決體制上的問題；最后要促進(jìn)區(qū)域內(nèi)的資源、信息共享，加強(qiáng)會(huì)商與合作，真正實(shí)現(xiàn)區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控合作。

3.2.3 完善評(píng)估體系

完善評(píng)估體系，可以從以下方面進(jìn)行：建立月、季、年的評(píng)估目標(biāo)和預(yù)測(cè)評(píng)估，結(jié)合評(píng)估的結(jié)果調(diào)整對(duì)應(yīng)的措施；完善評(píng)估的影響因子，考慮多項(xiàng)系數(shù)，為空氣質(zhì)量的持續(xù)改善提供依據(jù)，而不是單純的從倆項(xiàng)指標(biāo)出發(fā)，評(píng)估的指標(biāo)要包含：嚴(yán)重污染的天數(shù)、產(chǎn)業(yè)能源的結(jié)構(gòu)變化、顆粒物和臭氧的變化以及人類的健康等多方面的因素。

4 總結(jié)

隨著經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展，也帶來(lái)了很多大氣污染問題。為加強(qiáng)大氣污染災(zāi)害及霧霾天的防范能力，區(qū)域大氣污染預(yù)報(bào)預(yù)警新技術(shù)與協(xié)同控制就非常有必要。本文先簡(jiǎn)要的介紹了預(yù)報(bào)預(yù)警新技術(shù)，然后簡(jiǎn)單的介紹了其在鋼鐵企業(yè)園區(qū)的應(yīng)用，希望能給大家提供一些借鑒，最后本文介紹了區(qū)域大氣污染預(yù)報(bào)預(yù)警新技術(shù)與協(xié)同控制所面臨的一些挑戰(zhàn)，針對(duì)這些挑戰(zhàn)提出了相對(duì)應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，希望能夠提升區(qū)域協(xié)同治理大氣污染問題的質(zhì)量，共建一個(gè)美好的藍(lán)天。

參考文獻(xiàn)

[1]皇甫瑋喆.區(qū)域大氣污染預(yù)報(bào)預(yù)警新技術(shù)與協(xié)同控制[J].低碳世界，2017，（05）：32-33.

[2]王自發(fā)，王威.區(qū)域大氣污染預(yù)報(bào)預(yù)警和協(xié)同控制[J].科學(xué)與社會(huì)，2014，4（02）：31-41.

[3]張萌.基于景觀格局的大氣污染特征及預(yù)報(bào)預(yù)警研究[D].南京：信息工程大學(xué)，2015.

[4]郝吉明.大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃績(jī)效評(píng)估與區(qū)域協(xié)調(diào)機(jī)制研究[N].中國(guó)環(huán)境報(bào)，2014-12-03（002）.

收稿日期：2018-01-26

作者簡(jiǎn)介：劉銳（1986-），男，本科，工程師，研究方向?yàn)榇髿狻⑸鷳B(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)分析。