陳明智,金英偉
1.南京市雨花臺(tái)生態(tài)環(huán)境局;2.北京英視睿達(dá)科技股份有限公司
為強(qiáng)化大氣治理分級(jí)管理,今年3月,南京市雨花臺(tái)區(qū)環(huán)境完全質(zhì)量監(jiān)測(cè)站在一級(jí)、二級(jí)點(diǎn)位長(zhǎng)制的基礎(chǔ)上建立三級(jí)點(diǎn)位長(zhǎng)制,明確各級(jí)點(diǎn)位長(zhǎng)工作職責(zé),強(qiáng)化應(yīng)急響應(yīng)、預(yù)警處置、工作考核,制定《雨花臺(tái)區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)“點(diǎn)位長(zhǎng)”制管理辦法(暫行)》,進(jìn)一步壓實(shí)基層一線治氣主體責(zé)任。同時(shí),智慧環(huán)保項(xiàng)目的建設(shè),將構(gòu)建雨花臺(tái)區(qū)生態(tài)環(huán)境環(huán)保業(yè)務(wù)體系,進(jìn)而為小環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)全程序質(zhì)量控制方法的實(shí)施奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
傳統(tǒng)環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不夠完善,容易造成監(jiān)測(cè)工作重復(fù),不僅耗時(shí)耗力,而且還無(wú)法保障監(jiān)測(cè)質(zhì)量。
例如,在實(shí)際監(jiān)測(cè)過(guò)程中,所得到的大氣污染數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)之間存在差異,而這類數(shù)據(jù)獲取需要較多的人力、物力、財(cái)力。同時(shí),傳統(tǒng)模式下未設(shè)置專門(mén)的部門(mén)或者是小組負(fù)責(zé),以至于責(zé)任難以落實(shí)到人頭,不僅影響工作效率,而且難以保證質(zhì)量。
對(duì)于環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)而言,采集數(shù)據(jù)是第一步工作。在現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)沒(méi)有規(guī)律性可言,而是具有一定的隨機(jī)性,所以,采集到的數(shù)據(jù)往往會(huì)出現(xiàn)不確定性,這樣便會(huì)影響最終監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性、全面性。同時(shí),監(jiān)測(cè)分布點(diǎn)也不夠完善,主要集中在城市,鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)還處于建設(shè)階段,無(wú)法保障數(shù)據(jù)的完整性。例如,部分地區(qū)的區(qū)域性環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位,但是監(jiān)測(cè)點(diǎn)位最多分布兩個(gè),這就意味著監(jiān)測(cè)點(diǎn)將無(wú)法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)以及精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)。
此外,基于相關(guān)規(guī)定,部分企業(yè)會(huì)自行完成布點(diǎn)監(jiān)測(cè),但是監(jiān)測(cè)位置幾乎布置在企業(yè)集中區(qū)域,這就意味著監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不完整,而且也不具有區(qū)域代表性[1]。
傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)主要采用的系統(tǒng)是SCM數(shù)字化系統(tǒng),質(zhì)譜儀、色譜儀等物理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)卻較少使用,意味著監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可信度比較低。
環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)全程序質(zhì)量控制的目的就是確保數(shù)據(jù)的全面性、精準(zhǔn)性、實(shí)時(shí)性,這樣才能將區(qū)域內(nèi)環(huán)境大氣的實(shí)際情況準(zhǔn)確反映出來(lái),可以為治理部門(mén)制定治理措施提供有價(jià)值的參考依據(jù)?,F(xiàn)階段,雨花臺(tái)區(qū)為實(shí)施環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)全程序質(zhì)量控制方法進(jìn)行了全面部署,具體體現(xiàn)為:
第一,雨花臺(tái)區(qū)生態(tài)環(huán)境智慧指揮平臺(tái)系統(tǒng)主要包括環(huán)境大數(shù)據(jù)資源中心、空氣質(zhì)量綜合分析與精準(zhǔn)化監(jiān)管平臺(tái)、水環(huán)境綜合分析及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)、危廢在線監(jiān)控管理平臺(tái)、智慧環(huán)保指揮中心等內(nèi)容。此次雨花臺(tái)區(qū)生態(tài)環(huán)境智慧指揮平臺(tái)建設(shè)是推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的重要科技支撐,是生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設(shè)的必然選擇,是改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要舉措。運(yùn)用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)整合全區(qū)水、氣、土等監(jiān)管系統(tǒng),打通生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的信息孤島,實(shí)現(xiàn)資源共享,建立天地空一體化的立體監(jiān)測(cè)監(jiān)控指揮體系,全面提升雨花臺(tái)區(qū)污染防治工作的決策指揮能力、監(jiān)管執(zhí)法水平、行政服務(wù)效能。最后接入全區(qū)的“智慧雨花”工作平臺(tái),可解決傳統(tǒng)模式數(shù)據(jù)不完整的問(wèn)題。
第二,建立大氣專班,強(qiáng)化數(shù)據(jù)成果應(yīng)用分析,解決傳統(tǒng)模式下未設(shè)置專門(mén)的部門(mén)或者是小組的問(wèn)題。充分利用區(qū)智慧生態(tài)環(huán)境平臺(tái),整合區(qū)內(nèi)小標(biāo)站、微站和餐飲、汽修在線等平臺(tái),建設(shè)區(qū)智慧生態(tài)環(huán)境手機(jī)App,要求第三方派專人駐點(diǎn)辦公,同時(shí)與南大、南信大等高校及第三方專家團(tuán)隊(duì)簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,組建大氣污染防治工作專班,對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題實(shí)時(shí)精準(zhǔn)溯源,第一時(shí)間移送屬地街道(園區(qū))排查整治,緊盯問(wèn)題整改閉環(huán),確保工作成效。協(xié)調(diào)召開(kāi)每月全區(qū)空氣質(zhì)量分析會(huì)議,為重點(diǎn)區(qū)域環(huán)境質(zhì)量提升提供技術(shù)助力。
第三,提升科技賦能,強(qiáng)化大氣監(jiān)測(cè)體系建設(shè),解決傳統(tǒng)環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)不完善的問(wèn)題。依托現(xiàn)有1個(gè)國(guó)控點(diǎn)、7個(gè)小標(biāo)站、40個(gè)微站、10個(gè)降塵點(diǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),雨花臺(tái)區(qū)在布設(shè)的省7個(gè)、市18個(gè)TVOC點(diǎn)位基礎(chǔ)上,完成全區(qū)加密布設(shè)34個(gè)TVOC站點(diǎn)手續(xù)報(bào)批并將建設(shè)到位,完成42家(59套)汽修VOCs排放濃度在線監(jiān)控“進(jìn)出口雙控”升級(jí)改造,完成2套柴油車黑煙抓拍設(shè)施點(diǎn)位建設(shè),完成16個(gè)TSP監(jiān)測(cè)設(shè)備手續(xù)報(bào)批并將全部建設(shè)到位,完善全區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)全方位監(jiān)管。積極開(kāi)展為期3個(gè)月的雷達(dá)掃描、每月“遙感監(jiān)測(cè)+無(wú)人機(jī)巡查”、不定期積塵走航監(jiān)測(cè),為顆粒物高值區(qū)域、秋冬季重污染天氣應(yīng)急管控預(yù)警及污染防治提供助力。
從環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)的全程序質(zhì)量控制實(shí)踐來(lái)看,影響其質(zhì)量的主要因素有人為、采樣、樣品等,具體如下:
從實(shí)踐過(guò)程來(lái)看,人為因素是影響環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)質(zhì)量的主要因素。從實(shí)際角度來(lái)講,我國(guó)對(duì)于環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用還處于探索、進(jìn)步、發(fā)展以及突破的階段。特別是前期,監(jiān)測(cè)設(shè)備投入非常有限,監(jiān)測(cè)人員技術(shù)水平較低,這就意味著監(jiān)測(cè)人員對(duì)技術(shù)、設(shè)備的利用程度也比較有限,無(wú)法保障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的全面性、精準(zhǔn)性以及實(shí)用性?,F(xiàn)階段,雨花臺(tái)區(qū)加強(qiáng)了環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)的部署,專職小組、科技賦能,特別是雨花臺(tái)區(qū)生態(tài)環(huán)境智慧指揮平臺(tái)項(xiàng)目的規(guī)劃,為實(shí)施全程序質(zhì)量控制打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),但是更為關(guān)鍵的還是技術(shù)人才的培養(yǎng)以及先進(jìn)設(shè)備的引進(jìn),這樣才能真正發(fā)揮雨花臺(tái)生態(tài)環(huán)境智慧平臺(tái)的價(jià)值[2]。
現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量將對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生根本性影響?,F(xiàn)場(chǎng)采樣通常需要經(jīng)過(guò)確定監(jiān)測(cè)位置、采集樣本、維持樣本三個(gè)階段的工作。任何一道工序出錯(cuò),結(jié)果也將出錯(cuò)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)定需要考慮環(huán)境、天氣、排污口位置等各種因素,合理、科學(xué)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)才能對(duì)區(qū)域大氣情況進(jìn)行準(zhǔn)確、全面的反映。樣本采集過(guò)程中,采集手法、頻率、氣象情況等方面都需要注意,而維持樣本主要在于運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性。
樣品分析就是對(duì)所采集的樣本進(jìn)行分析,涉及監(jiān)測(cè)儀器、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的應(yīng)用,這個(gè)過(guò)程中可能會(huì)因?yàn)榛瘜W(xué)試劑純度不足、設(shè)備精度不夠、實(shí)驗(yàn)環(huán)境差異等各種因素而影響最終的評(píng)價(jià)結(jié)果。
前文大致分析了環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)全程序質(zhì)量控制的影響因素,在實(shí)施過(guò)程中需要注意這些影響因素,才能保障監(jiān)測(cè)質(zhì)量?!笆濉逼陂g,雨花臺(tái)區(qū)共建成各類大氣站點(diǎn)58個(gè)(1個(gè)國(guó)控站點(diǎn)、7個(gè)市控站點(diǎn)、10個(gè)降塵點(diǎn)、40個(gè)微型站點(diǎn)),2021年新增34個(gè)TVOC站點(diǎn)、16套TSP監(jiān)測(cè)設(shè)備、2套黑煙抓拍系統(tǒng),均納入雨花臺(tái)區(qū)生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)管平臺(tái),并綜合整合區(qū)內(nèi)餐飲、汽修在線等平臺(tái),著手開(kāi)展環(huán)保智慧系統(tǒng)手機(jī)App建設(shè)研究,完善科技治理體系。雨花臺(tái)區(qū)現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)體系為全程序控制實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),具體需要從以下幾個(gè)方面有效實(shí)施:
結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,做好準(zhǔn)備工作,具體的控制要點(diǎn)(見(jiàn)表1)為:
表1 鹽工采集準(zhǔn)備控制要點(diǎn)
1.對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行確定
監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置直接影響監(jiān)測(cè)質(zhì)量,采集樣本之前必須確定具體位置,可以從這些方面入手:(1)以本次環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)目的、環(huán)境情況、大氣污染結(jié)果、設(shè)備狀態(tài)等為依據(jù),制定監(jiān)測(cè)方案,同時(shí),針對(duì)上下風(fēng)向位置設(shè)定監(jiān)測(cè)方法,例如,對(duì)照點(diǎn)監(jiān)測(cè)、加密監(jiān)測(cè)等。(2)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域大氣污染程度進(jìn)行分析,設(shè)置低、中、高三個(gè)污染等級(jí),并有針對(duì)性地設(shè)定不同的樣品采集位置以及數(shù)量,確保污染位置能夠全面覆蓋。(3)以監(jiān)測(cè)方案為依據(jù),進(jìn)一步明確樣品采集的頻率、位置范圍、時(shí)間段,可以保證樣本的代表性、科學(xué)性、全面性[3]。
2.檢查設(shè)備
性能監(jiān)測(cè)與運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)是設(shè)備檢查的關(guān)鍵,具體而言:(1)做性能檢測(cè),主要對(duì)采集裝置是否完整、準(zhǔn)確進(jìn)行檢測(cè),以智能電子轉(zhuǎn)子流量計(jì)為例,需要進(jìn)行詳細(xì)的校對(duì),同時(shí),還要做好相關(guān)設(shè)備儀器的密封性檢測(cè)以及是否滿足樣品儲(chǔ)存的標(biāo)準(zhǔn)。(2)狀態(tài)檢測(cè),目的是檢測(cè)設(shè)備儀器是否存在故障,例如,乳膠管是否老化、漏氣等。設(shè)備保持良好的狀態(tài),才能保障樣品采集有序開(kāi)展。
3.采集方法
采集方法通常是圍繞監(jiān)測(cè)方案的具體要求合理選擇應(yīng)用,進(jìn)而為實(shí)驗(yàn)室樣品分析提供質(zhì)量達(dá)標(biāo)以及數(shù)量充足的樣品。采集方法選擇如下:(1)離線采樣技術(shù),具體包括限體積、限流累積、定時(shí)、瞬時(shí)等方法,需要結(jié)合具體情況,選擇一種或者是多種方法配合應(yīng)用。(2)連續(xù)自動(dòng)采樣技術(shù),作為常用技術(shù)通常與在線系統(tǒng)結(jié)合,例如,可以與雨花臺(tái)區(qū)生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)管平臺(tái)進(jìn)行結(jié)合,保障自動(dòng)采樣的連貫性,從而提升監(jiān)測(cè)質(zhì)量[4]。
樣品處理的要點(diǎn)在于:(1)采集階段做好采集工作的記錄。具體由采集人員記錄好采樣工作人員的信息、采集監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置、樣品名稱與編號(hào)、采集流程、采集方法、采集設(shè)備、采集環(huán)境等,確保整個(gè)采集工作流程有跡可循,可為日后監(jiān)測(cè)工作的改進(jìn)提供有價(jià)值的參考依據(jù)。(2)完成采集之后,及時(shí)送到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。存儲(chǔ)樣本必須選擇合適的儲(chǔ)存容器,嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存方法確保樣品的穩(wěn)定性,并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)運(yùn)輸?shù)綄?shí)驗(yàn)室,需要注意運(yùn)輸過(guò)程中要避免樣品泄露與污染[5]。
確保樣品實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量,可以從這些方面入手:(1)明確樣品實(shí)驗(yàn)方法,常用的有效方法是ISO標(biāo)準(zhǔn)或者是美國(guó)EPA,進(jìn)而對(duì)樣品各項(xiàng)結(jié)果與數(shù)據(jù)進(jìn)行明確。需要注意的是,實(shí)驗(yàn)方法要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行使用,這樣才能保障結(jié)果的精準(zhǔn)度。(2)預(yù)處理樣品要避免污染或者損失,通常采用全過(guò)程空白法對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定,再通過(guò)平行加標(biāo)法做好樣品加標(biāo)處理或者是替代處理。(3)分析樣品。通常采用的是空白實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室質(zhì)控樣、儀器控制等進(jìn)行樣品監(jiān)測(cè),整個(gè)過(guò)程一定要避免污染[6]。
“十三五”以來(lái),雨花臺(tái)區(qū)不斷加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及“智慧雨花”工作平臺(tái)的部署,通過(guò)環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)的全程序質(zhì)量控制方法,全區(qū)PM2.5均值由2015年的57微克/立方米,下降至2020年的31.1微克/立方米,實(shí)現(xiàn)了“五連降”;優(yōu)良天數(shù)比率由2015年的59.5%提升至2020年的82.2%,提升22.7個(gè)百分點(diǎn);臭氧污染天數(shù)由2015年的66天,下降到2020年的40天,降幅為39.4%。今年以來(lái),截至10月18日,PM2.5濃度均值為23.5微克/立方米,同比下降18.7%,優(yōu)于年度30.1微克/立方米的目標(biāo),排名主城第一、全市第三;優(yōu)良天數(shù)比率81.8%(優(yōu)良天數(shù)237天、污染天數(shù)53天),同比提升0.6個(gè)百分點(diǎn),劣于年度83.6%的目標(biāo),排名主城第二、全市第三;PM10濃度均值為53微克/立方米,同比上升1.9%,排名主城并列第二、全市并列第七;NO2濃度均值33微克/立方米,同比下降2.9%,排名主城第四、全市第十一。1-9月降塵量4.34噸/月·平方公里(年度目標(biāo)2噸/月·平方公里),排名主城第四、全市第九。未來(lái),隨著“智慧雨花”平臺(tái)以及環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)的全程序質(zhì)量控制方法的完善,勢(shì)必能夠讓全區(qū)精細(xì)化治理更上一個(gè)臺(tái)階。