新形勢下環(huán)境空氣微觀自動監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)思考

摘要：所謂“環(huán)境治理，監(jiān)測先行”，環(huán)境監(jiān)測作為環(huán)境保護工作的基礎(chǔ)，向來具有舉足輕重的地位。近年來，隨著我國對環(huán)境治理的重視，環(huán)境監(jiān)測再一次進入了高速發(fā)展階段，隨著研究的加深人們發(fā)現(xiàn)很多環(huán)境問題是由微觀產(chǎn)生的，在這種情況下，微觀環(huán)境監(jiān)測應(yīng)運而生。環(huán)境監(jiān)測從來不是獨立存在的，隨著微觀監(jiān)測的發(fā)展，大量的數(shù)據(jù)和分析需求，促生環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)不斷與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)相結(jié)合，微觀監(jiān)測領(lǐng)域獲得了開創(chuàng)性的建設(shè)和發(fā)展。怎樣更好地建設(shè)和應(yīng)用環(huán)境空氣微觀自動監(jiān)測系統(tǒng)，從而提高大氣污染防治精細化水平，是非常值得我們思考的問題。

關(guān)鍵詞：空氣質(zhì)量;微觀;監(jiān)測系統(tǒng);建設(shè)

中圖分類號：X831 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）10-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.10.088

Abstract：The so-called “environmental governance， monitoring first”，as the basis of environmental protection work， environmental monitoring has always played a decisive role. In recent years， with China s emphasis on environmental governance，environmental monitoring has once again entered a stage of rapid development.With the deepening of research，people have found that many environmental problems are caused by microcosms.Environmental monitoring has never existed independently. With the development of micro-monitoring， a large number of data and analysis requirements have promoted the continuous integration of environmental monitoring systems with the Internet of Things， big data and artificial intelligence technologies.The field of micro-monitoring has gained groundbreaking construction and development.How to better construct and apply the micro-automatic monitoring system of ambient air to improve the fine level of air pollution prevention and control is a question worthy of our consideration.

Key words：Air quality;Micro;Monitoring system;Construction

1 背景

目前，在推進大氣環(huán)境精細化管理、滿足人民群眾對空氣質(zhì)量更高期待和要求的新形勢下，如果依然依賴傳統(tǒng)的地毯式人工排查和監(jiān)管，顯然會力不從心，只有依靠微觀自動化的環(huán)境空氣監(jiān)測手段，才能讓污染無處遁形。因此，大力發(fā)展覆蓋區(qū)域全方位的環(huán)境空氣微觀自動監(jiān)測系統(tǒng)（簡稱微觀監(jiān)測系統(tǒng)）已成為當前新形勢下的迫切需求。系統(tǒng)中的微觀監(jiān)測站（簡稱微站）和現(xiàn)有的國省控等空氣質(zhì)量標準站點同步結(jié)合，借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等先進技術(shù)的輔助，形成一張監(jiān)測網(wǎng)和監(jiān)管網(wǎng)相融合的空氣質(zhì)量“天網(wǎng)”系統(tǒng)。

2 環(huán)境空氣微觀自動監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)的必要性

2.1 微觀監(jiān)測系統(tǒng)是國省控監(jiān)測的重要補充

微觀監(jiān)測系統(tǒng)是從微觀上對環(huán)境空氣進行監(jiān)測，通過設(shè)置微站實現(xiàn)了空間和時間的微觀，利用微站的數(shù)據(jù)可以分析并預(yù)報某區(qū)域內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量及其變化趨勢、追溯區(qū)域污染來源、摸清污染傳輸特征等。作為國省控等標準監(jiān)測站的輔助，微觀監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)具有重要的意義，其可以為大氣污染防治和環(huán)境管理提供更加詳盡的科學依據(jù)，實現(xiàn)了環(huán)境管理的精細化和污染治理的靶向化。

2.2 微觀監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了部門協(xié)同

根據(jù)微站的功能和建設(shè)位置的不同，可以分為環(huán)境質(zhì)量網(wǎng)格點、污染源網(wǎng)格點等，污染源網(wǎng)格點又包括道路監(jiān)測微站、企業(yè)監(jiān)測微站、油煙監(jiān)測微站、工地、消納場監(jiān)測微站、城鄉(xiāng)接合部和農(nóng)村監(jiān)測微站等等。這些微站將我們周圍的點、線、面污染源紛紛納入，囊括了工業(yè)污染源、生活污染源、道路污染源等的監(jiān)測，大氣污染的治理從來不是一個部門或者行業(yè)的標配，微觀監(jiān)測系統(tǒng)將不同部門緊密聯(lián)系，實現(xiàn)了大氣污染治理工作的大協(xié)同。

2.3 微觀監(jiān)測系統(tǒng)提高了監(jiān)測工作效率

微觀監(jiān)測系統(tǒng)中的各微站作為24h蹲守的“片警”，不知疲倦，客觀、準確地將各微站監(jiān)測的數(shù)據(jù)上報至系統(tǒng)。微觀監(jiān)測系統(tǒng)使用的自動在線監(jiān)測技術(shù)，利用現(xiàn)代自動測量技術(shù)、自動控制技術(shù)以及計算機應(yīng)用技術(shù)等，對環(huán)境中的目標污染物進行連續(xù)性的實時監(jiān)測，并通過現(xiàn)代化的通信網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)對污染源進行追蹤和監(jiān)控，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的收集、管理以及顯示等一系列操作，進而有效提高環(huán)境監(jiān)測及保護的效率。

3 環(huán)境空氣微觀監(jiān)測系統(tǒng)存在的主要問題

3.1 污染追溯能力不足

微觀監(jiān)測系統(tǒng)的終極目的是實現(xiàn)對污染的監(jiān)管，雖然可以利用數(shù)據(jù)分析縮小疑似污染區(qū)域，但目前，在深入追溯重要污染源方面依然能力不足。此外，造成某區(qū)域空氣質(zhì)量惡化的污染源是多樣的，想要摸清造成某微站數(shù)據(jù)惡化的重要污染源的具體位置，具有一定的難度。例如：某微站數(shù)據(jù)超標報警后，可能需要借助環(huán)保專業(yè)人員的分析并輔助現(xiàn)場管理人員的排查去尋找影響污染源，這種情況造成相關(guān)部門無法快速地對污染事件進行應(yīng)急響應(yīng)，從而錯失污染監(jiān)管和治理的最佳時間。

3.2 微站的運維和質(zhì)控能力不足

微站的運維和質(zhì)控對數(shù)據(jù)準確性的保障至關(guān)重要。目前，國家出臺了針對國標法六參污染物連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)運行和質(zhì)控技術(shù)的規(guī)范，讓微站的管理有據(jù)可依。但運維管理團隊的水平殘次不齊，在實際的操作中，難免出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，在微站設(shè)備運行維護和系統(tǒng)校準方面需要更加規(guī)范化。

4 環(huán)境空氣微觀自動監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)探討

4.1 優(yōu)化污染追溯能力建設(shè)

堅持以“科學監(jiān)測、精確溯源、對癥號脈、有效治理”為原則，利用微觀、快速、精準的信息化系統(tǒng)進行污染溯源，是優(yōu)化污染追溯能力建設(shè)的方向。為了能對污染事件進行快速響應(yīng)，污染追溯的建設(shè)思路應(yīng)當考慮在微觀監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上大力發(fā)展快速污染溯源平臺，通過單點或者多點聯(lián)動的微觀監(jiān)測數(shù)據(jù)，結(jié)合氣象數(shù)據(jù)，以點覆面，開展對短時超標污染事件的污染源快速追溯。

4.2 提高對微站的運維和校準能力建設(shè)

重點加強微站運維和校準能力的規(guī)范化建設(shè)。在運維方面，加強對運維人員的要求和培訓，運維人員必須熟悉儀器設(shè)備的原理，掌握運維儀器設(shè)備的維護技術(shù)，并定期對人員開展儀器運維、性能、質(zhì)控等方面的技術(shù)培訓;要保證做好周監(jiān)控、月巡檢、季度檢查和年度更換的工作，特別是年度更換工作，建議每年對設(shè)備的氣路、光路和電路板等進行檢查和清潔處理，按廠家提供的使用和維護手冊規(guī)定的使用壽命，更換儀器中傳感器、電池等關(guān)鍵零部件，并送質(zhì)控實驗室進行準確性、平行性檢查等工作，對檢查不通過的設(shè)備，進行校準、維修、報廢等操作。在校準方面，需要設(shè)立微站質(zhì)控點，每個質(zhì)控點安裝多臺同一型號的監(jiān)測設(shè)備，動態(tài)建立污染物濃度算法模型運用于其他微站監(jiān)測設(shè)備。

5 結(jié)束語

空氣質(zhì)量優(yōu)劣程度與一個城市的綜合競爭力密切相關(guān)，直接影響到投資環(huán)境和居民健康，因此，越來越受到政府和公眾的關(guān)注。一個成年人一天24h要吸入10m3的空氣，而且氧氣的濃度低于19.5%，就會引起頭暈、惡心，影響人們的正常工作。二氧化氮的含量到10ppm以上時，就會對人的視網(wǎng)膜和皮膚造成不良影響。由此可見，空氣的質(zhì)量對人們的影響是非常大的，所以保護空氣環(huán)境是相當重要的一項基本任務(wù)。而要保護或改善空氣質(zhì)量問題要根據(jù)不同地區(qū)的不同現(xiàn)狀進行分析，所以建設(shè)環(huán)境空氣微觀自動監(jiān)測系統(tǒng)是非常有必要的，它可以更快速更全面地反映不同區(qū)域的空氣質(zhì)量和通過分析發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，從而為相關(guān)部門制定改善和保護空氣的決策做出重要的數(shù)據(jù)支持。建設(shè)和利用環(huán)境空氣微觀自動監(jiān)測系統(tǒng)可以為建設(shè)綠色中國作出相應(yīng)的貢獻，也可以讓人們在優(yōu)質(zhì)的空氣質(zhì)量下更好地享受生活，為社會和諧發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻。

參考文獻

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收稿日期：2020-08-13

作者簡介：張靜（1982-），女，漢族，碩士研究生，研究方向為利用微觀監(jiān)測數(shù)據(jù)建模追溯區(qū)域大氣污染源并進行綜合治理。