固定源大氣污染物監(jiān)管技術(shù)框架及應(yīng)用研究

陳麗麗 陳海燕

濟寧市生態(tài)環(huán)境局魚臺縣分局 山東濟寧 272300

近日，國家重點研發(fā)計劃“大氣污染成因與控制技術(shù)研究”立項開展“固定源大氣污染物排放現(xiàn)場執(zhí)法監(jiān)管的技術(shù)方法體系研究”，其旨在通過全面梳理大氣污染物排放現(xiàn)場執(zhí)法監(jiān)管存在問題、技術(shù)需求、國內(nèi)外相關(guān)經(jīng)驗，建立天地一體的大氣污染物排放現(xiàn)場監(jiān)測取證技術(shù)，研發(fā)和設(shè)計滿足不同行業(yè)用于現(xiàn)場執(zhí)法的工具包，在鋼鐵、石化以及典型涉重行業(yè)應(yīng)用示范基礎(chǔ)上，最終形成固定源大氣污染物排放現(xiàn)場執(zhí)法監(jiān)管技術(shù)體系，為我國大氣污染源執(zhí)法提供強有力的技術(shù)支撐。

1 大氣污染的簡述

大氣污染是由于人類活動導(dǎo)致一些有害物質(zhì)進入大氣中，達到一定濃度，并因此危害了人體的舒適、損害環(huán)境的現(xiàn)象。在學(xué)術(shù)中將大氣污染分為人為導(dǎo)致的污染和自然災(zāi)害造成的污染。人為導(dǎo)致的污染是垃圾處理方式等人的活動造成。自然災(zāi)害造成的污染如沙塵暴、地震、火災(zāi)等災(zāi)害造成的空氣污染[1]。

2 監(jiān)管新技術(shù)發(fā)展

2.1 大氣污染物環(huán)境監(jiān)測的主要方法

在對大氣污染進行檢測過程中，經(jīng)常使用的方法就是計量方法、紅外吸收光譜方法以及電化學(xué)法。計量方法就是對大氣當(dāng)中固體顆粒的濃度進行監(jiān)測，在對這種方法進行應(yīng)用過程中，需要借助于采樣器，在一定時間內(nèi)以一定速度對所需要的氣體進行采集，采樣器當(dāng)中的濾膜能夠篩選氣體當(dāng)中所存在的固體顆粒，最終將需要進行監(jiān)測的顆粒物留下來，確保平衡條件是一致的，然后對采樣氣體的體積以及濾膜的質(zhì)量進行監(jiān)測。其次就是紅外吸收光譜法。這種方法的主要工作原理就是對氣體當(dāng)中不同污染物對光驅(qū)電磁輻射的選擇性吸收，這樣就可以對大氣當(dāng)中污染物的類型以及具體濃度進行檢測，同其他檢測方法相比發(fā)現(xiàn)，紅外吸收光譜的準確性是非常高的，而且對電壓沒有過高的要求，即使電壓比較小也可以進行，因此在一些容易產(chǎn)生爆炸的區(qū)域廣泛應(yīng)用。除此之外，這種方法可以有效抵抗信號的干擾。電化學(xué)法主要就是根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)對污染物的類型以及濃度進行監(jiān)測，主要用于對二氧化硫等有機污染物進行監(jiān)測[2]。

2.2 激光雷達監(jiān)測

激光雷達遙感監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)廣泛用于大氣立體觀測，監(jiān)測日趨業(yè)務(wù)化。激光雷達可監(jiān)測工業(yè)煙塵的排放特征及其在城市上空的擴散規(guī)律等，可根據(jù)監(jiān)測任務(wù)需求，完成定點垂直探測、水平掃描探測、巡航探測、組網(wǎng)探測等多種應(yīng)用。其中3D可視型激光雷達具有體積小、盲區(qū)小、可長時間連續(xù)無人值守監(jiān)測等優(yōu)點，多用于城市灰霾預(yù)警和污染物溯源。與巡航系統(tǒng)集成，具有較好的機動性，同時可以完成污染物和常規(guī)氣象要素的監(jiān)測，較好地展開多要素關(guān)聯(lián)分析。激光雷達既可以單獨組網(wǎng)，也可以與監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)有機連接。但因其業(yè)務(wù)圖像專業(yè)性強，需經(jīng)解譯后才能進行監(jiān)管應(yīng)用，這給基層監(jiān)管人員的使用帶來一定困難[3]。此外，激光雷達監(jiān)測受氣象條件和能見度影響，應(yīng)用方面有一定的局限性。

2.3 提高公民的環(huán)保意識

宣傳環(huán)保理念從而使公民建立環(huán)保意識，讓每一個公民“從我做起，從身邊的小事做起”。社區(qū)可以開展一些與環(huán)保相關(guān)的活動，例如在植樹節(jié)舉辦社區(qū)植樹活動，讓每一個居民參與到保護環(huán)境的過程總來。通過活動讓人們認識到環(huán)境的重要性，也讓他們認識到只有保護好我們身邊的環(huán)境，才能改變污染問題。

2.4 網(wǎng)格化監(jiān)測

網(wǎng)格化監(jiān)測是將目標區(qū)域分為不同網(wǎng)格進行點位布設(shè)，根據(jù)監(jiān)管任務(wù)和區(qū)域，可以開展靈活組網(wǎng)監(jiān)測，除常規(guī)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)格外，還包括企業(yè)園區(qū)監(jiān)測網(wǎng)格、機動車尾氣監(jiān)測網(wǎng)格、揚塵監(jiān)測網(wǎng)格、其他無組織排放監(jiān)測網(wǎng)格等，較好地滿足了精細化監(jiān)管的需要。網(wǎng)格化監(jiān)測技術(shù)相對成熟，如河北省發(fā)布了相關(guān)的監(jiān)測標準，規(guī)范其應(yīng)用，有效開展污染物溯源、預(yù)警、監(jiān)控研究，實現(xiàn)精細化管理，使其在PM2．5污染物減排中發(fā)揮了重要作用。

3 監(jiān)管技術(shù)框架構(gòu)成

基于以監(jiān)管推進精準執(zhí)法的思想，聚焦區(qū)域監(jiān)管、現(xiàn)場檢查和調(diào)查取證三大類技術(shù)，區(qū)域監(jiān)管選擇效果顯著的無人機巡航、網(wǎng)格化監(jiān)測和激光雷達監(jiān)測3種技術(shù);現(xiàn)場檢查技術(shù)以現(xiàn)場直讀便攜式檢測儀器為主，輔以特定廠界排查的多旋翼無人機和車載移動監(jiān)測；調(diào)查取證技術(shù)主要圍繞污染物排放超標取證，包括在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、實驗室分析報告和便攜式儀器分析數(shù)據(jù)等。該框架具有如下特點：①技術(shù)體系較完備，可實施全過程監(jiān)管；②有組織排放與無組織排放監(jiān)管并重；③將高機動性巡航技術(shù)和現(xiàn)場直讀快速檢測技術(shù)有機結(jié)合，加大對違法企業(yè)的震懾力；④規(guī)范各類先進執(zhí)法儀器和技術(shù)使用，構(gòu)建天地一體的環(huán)境監(jiān)察執(zhí)法體系；⑤遵循法律證據(jù)認定和自由裁量權(quán)行使規(guī)定，監(jiān)管執(zhí)法全過程留痕、證據(jù)采集和內(nèi)容合法化。

4 結(jié)語

項目研究所形成的技術(shù)方法、標準規(guī)范和系統(tǒng)性的理論方法，將推動無人機平臺、機載載荷、車載遙測、便攜快速檢測儀器設(shè)備等產(chǎn)業(yè)升級和發(fā)展，增強在國外同類技術(shù)中的競爭力，從而產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益。同時，該項目的實施將大大提升現(xiàn)場執(zhí)法監(jiān)管的法律有效性、現(xiàn)時性、便攜性及準確性，能夠有效發(fā)現(xiàn)大氣污染源違規(guī)、超標排放證據(jù)，對排污企業(yè)起到震懾作用，助力《大氣污染防治法》的有效實施，避免因大氣污染而造成更大的經(jīng)濟損失和健康損失。