監(jiān)測數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析及改善環(huán)境空氣質(zhì)量的措施

湖南省郴州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 劉學(xué)鋒

近年來，隨著城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局持續(xù)升級，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)逐漸演變?yōu)橐环N新型的環(huán)保智能產(chǎn)業(yè)。但是，一些經(jīng)濟落后地區(qū)仍有大量的傳統(tǒng)工業(yè)項目，在生產(chǎn)過程缺乏有效的環(huán)境管理技術(shù)手段，產(chǎn)生的大氣污染因子在未達到排放標準的情況下外排，加之頻繁的陰暗天氣，對空氣環(huán)境質(zhì)量帶來了較大影響，對城市居民身體健康亦帶來危害。為有效解決大氣污染問題，持續(xù)改善城市空氣環(huán)境質(zhì)量，既要從源頭上積極控制和改善落后生產(chǎn)，又要提高環(huán)境監(jiān)測過程中監(jiān)測手段的敏感性和完整性，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實性和有效性，強化區(qū)域協(xié)同共治，用監(jiān)測數(shù)據(jù)引導(dǎo)、支撐生態(tài)環(huán)境管理精準化。

一、環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測現(xiàn)狀和存在的問題

近年來，黨中央國務(wù)院高度重視生態(tài)環(huán)境監(jiān)測事業(yè)發(fā)展，全國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)體系、裝備設(shè)施、人員隊伍、管理制度等各方面建設(shè)進展很快，成就有目共睹。但是，環(huán)境監(jiān)測是一個舶來品，經(jīng)過多年發(fā)展，目前中國的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)能力水平與國外發(fā)達國家相比仍然較落后。一是整體空氣環(huán)境監(jiān)測點位布設(shè)不優(yōu)、“測管協(xié)同”度不高。空氣自動監(jiān)測布設(shè)、監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)任慈婕{入構(gòu)建的傳送系統(tǒng)，造成在空氣質(zhì)量的變化過程中，不夠及時有效精準地采取治理措施。二是監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合研究部門和污染因子分析部門之間的聯(lián)系不夠密切，不能有效地配合，導(dǎo)致分析得到的空氣環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)不能及時得到綜合研究整理。三是分析方式智能化不足，有些地方還在通過手工分析的方式獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)，這造成監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取不及時、不全面，亦使數(shù)據(jù)綜合研究部門無法有效使用最先進的設(shè)備進行科學(xué)和智能分析，這樣會造成得出的結(jié)論不及時、不精準，從而失去可利用的價值，致使監(jiān)測數(shù)據(jù)無法引導(dǎo)生態(tài)環(huán)境管理部門有效精準地開展空氣環(huán)境治理工作，以至于加劇污染情況。

二、大氣污染的危害

空氣環(huán)境質(zhì)量不高甚至是污染危害著人們，它不僅影響人類健康，甚至威脅著地球。人們呼吸的空氣被污染，大量一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和粉塵會導(dǎo)致慢性中毒，長時間大氣污染將影響生態(tài)平衡，導(dǎo)致酸雨經(jīng)常發(fā)生，影響植物生長，危害人畜健康。

三、環(huán)境監(jiān)測在生態(tài)環(huán)境保護中的作用

（一）環(huán)境監(jiān)測是執(zhí)法監(jiān)督的前提

在大氣污染治理工作中，必須強化對環(huán)境監(jiān)測工作的重視。只有通過監(jiān)測手段才能夠掌握各個環(huán)節(jié)大氣污染情況，并獲得相對較為準確的數(shù)據(jù)，同時通過監(jiān)測部門對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行綜合研究，可對大氣污染的成因進行準確判斷，將重要數(shù)據(jù)和污染成因提供給大氣污染環(huán)境執(zhí)法監(jiān)督部門，有助于執(zhí)法部門根據(jù)實際情況高效地開展工作，找到污染源頭，制定相對較為完善的制度，減少大氣環(huán)境污染問題，有效提高環(huán)境質(zhì)量。

（二）環(huán)境監(jiān)測為環(huán)境保護提供數(shù)據(jù)支撐作用

環(huán)境監(jiān)測在環(huán)境保護中發(fā)揮的數(shù)據(jù)支持作用是其最核心、最重要的基本作用，面對2030年“美麗中國建設(shè)”和“十四五”時期的新任務(wù)、新要求，生態(tài)環(huán)境保護工作應(yīng)該如何把控執(zhí)行方向和執(zhí)行力度，這些都需要有效的數(shù)據(jù)作為執(zhí)行參考，而環(huán)境監(jiān)測就是開展有序高效的環(huán)境管理工作的基礎(chǔ)支持。在工作中，我國利用物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物、計算機、遙感、遙測等現(xiàn)代綜合化技術(shù)手段，能較為全面地得到反映環(huán)境質(zhì)量變化的標準數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)為我國的環(huán)境保護工作提供了良好的參考，這在工廠排污控制中的應(yīng)用最為廣泛。21世紀以來，我國以精準的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)對不符合標準的重污染工廠進行了有效整治，取得了良好的整頓效果，有效提升了生態(tài)環(huán)境保護執(zhí)行中的科學(xué)性和合理性，很好地踐行了我國作為世界大國的生態(tài)環(huán)境保護責(zé)任。如今，我國在環(huán)境監(jiān)測工作手段上不斷創(chuàng)新，在利用現(xiàn)代計算機系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，建立了更為強大的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，不僅能對已經(jīng)發(fā)生的環(huán)境污染情況進行快速監(jiān)督處理，還能通過趨勢分析和周期分析，對即將出現(xiàn)的污染情況進行提前防范，很好地保障了現(xiàn)代民眾的生活環(huán)境質(zhì)量。

（三）提高生態(tài)環(huán)境管理工作水平

在社會經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展的背景下，人們的生活水平正在不斷提升，對環(huán)境質(zhì)量的需求也逐漸提高。然而，目前人類的生產(chǎn)、生活對生態(tài)環(huán)境影響較為嚴重，為了解決諸多環(huán)境問題，保證生存環(huán)境的質(zhì)量。只有不斷加強“測管協(xié)同”，借助準確的數(shù)監(jiān)測據(jù)，提出針對性整改意見和工作方案，提高生態(tài)環(huán)境保護工作的綜合水平。

四、監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

（1）統(tǒng)計規(guī)律分析。統(tǒng)計規(guī)律分析是基于數(shù)理統(tǒng)計、模糊數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)物理方程等相關(guān)方法對環(huán)境空氣監(jiān)測數(shù)據(jù)進行規(guī)律性評價、分析和解釋。

（2）合理性分析。兩個或多個監(jiān)測數(shù)據(jù)存在固定的聯(lián)系，合理性分析技術(shù)是在這個理論上實現(xiàn)的。對于特定環(huán)境空氣監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，使用該方法的首要前提是必須結(jié)合多種環(huán)境條件和特定污染參數(shù)的各種因素，進行準確、合理的分析。準確性和有效性由各個環(huán)境的各種要素相互影響，同時對這部分影響進行合理、科學(xué)、有效的評價和分析，更好地獲取環(huán)境空氣監(jiān)測的相應(yīng)數(shù)據(jù)。無論采用哪種方法，環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)都存在一定程度的正、負相關(guān)性，可以確定各種條件下相關(guān)數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性。

五、改善環(huán)境空氣質(zhì)量的措施

（一）建設(shè)預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)

根據(jù)最新環(huán)境監(jiān)測記錄，在監(jiān)測當(dāng)?shù)貙嶋H的空氣質(zhì)量時，需要適當(dāng)?shù)脑O(shè)備，如空氣中的顆粒物測量裝置、攝像機夾和因子采集器，實際操作程序應(yīng)在設(shè)備運行階段之后執(zhí)行，分析單個數(shù)據(jù)的可靠性和準確性，然后比較結(jié)果。數(shù)據(jù)發(fā)布要充分利用移動媒體終端和網(wǎng)站，減輕相關(guān)部門的工作量，根據(jù)空氣的實際情況，首次向有關(guān)環(huán)保部門提供視頻、數(shù)據(jù)等信息，并配備相應(yīng)的空氣處理系統(tǒng)，制定有效的治理方案。

（二）加強環(huán)境空氣監(jiān)測現(xiàn)場采樣、樣品運輸保存中的質(zhì)量控制

俗話說“磨刀不誤砍柴工”，只有事前做好萬全準備，才能確?？諝獗O(jiān)測現(xiàn)場采樣工作的效率及準確性。因此，首先，要對擬監(jiān)測區(qū)域的地理、氣候等情況進行全面調(diào)查，充分了解擬監(jiān)測區(qū)域的基本環(huán)境情況。其次，制定科學(xué)可行的監(jiān)測采樣計劃，明確監(jiān)測采樣的目的、目標、內(nèi)容、具體完成時間等。最后，備齊所需的收集容器、儲存器等儀器設(shè)備，安排足夠的人員，并合理分組、分工，確保現(xiàn)場采樣的效率及質(zhì)量。

空氣監(jiān)測采集的樣品在運輸及保存過程中，易受生物、化學(xué)等因素影響而出現(xiàn)質(zhì)變，進而影響監(jiān)測結(jié)果的準確性。鑒于此，空氣監(jiān)測采樣過程中，要加強運輸及保存的質(zhì)量控制，選擇合適的采樣容器來保存氣體樣品，比如，鋼瓶內(nèi)壁易吸附某些成分，甚至?xí)l(fā)生氧化反應(yīng)等，進而會引起誤差，為此，可選用鋁合金氣瓶來保存一些氣體樣品（除腐蝕性氣體樣品），腐蝕性氣體樣品可選用內(nèi)涂層鋼瓶保存。采集完樣品后，要根據(jù)需要適當(dāng)?shù)靥砑庸潭▌?，而對于SO2、CH4、O3等需要避光或者冷藏的樣品，也要做好避光或冷藏處理，以防變質(zhì)。同時，要在每件樣品上貼上標簽，完整記錄樣品的情況，有特殊情況的要作特殊說明。采集完樣品后必須及時送到實驗室進行實驗，若不能及時進行實驗的樣品，可根據(jù)實際情況將其保存到2℃～4℃的冰箱中，預(yù)防其發(fā)生質(zhì)變。

（三）加大先進技術(shù)的投入使用，不斷提高空氣環(huán)境監(jiān)測自動化、智能化水平。

在科學(xué)技術(shù)穩(wěn)定發(fā)展的推動下，環(huán)境監(jiān)測工作的覆蓋范圍逐漸擴大，監(jiān)測結(jié)果的準確性也在不斷提升，如果始終運用人工方法進行計算，不僅會消耗大量的人力，甚至還會受失誤的影響導(dǎo)致復(fù)雜數(shù)據(jù)計算存在誤差，嚴重影響數(shù)據(jù)處理工作的效率。所以在環(huán)境監(jiān)測過程中合理運用大數(shù)據(jù)和云計算，就能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的數(shù)據(jù)分析，不僅可以保證數(shù)據(jù)的準確性，同時可以縮短數(shù)據(jù)計算與處理的時間。而且多種先進技術(shù)的應(yīng)用可以彌補傳統(tǒng)人工監(jiān)測的短板，使得設(shè)備能夠高效地開展工作，優(yōu)化資源配置，保證環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量及效益。除此之外，環(huán)境監(jiān)測工作人員還可以通過多種介質(zhì)進行大氣污染治理和保護工作，全面發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)及移動設(shè)備信息傳輸?shù)母咝?，提高人們的環(huán)境保護意識，積極參與到大氣污染治理工作中，為治理工作帶來更多幫助。

環(huán)境監(jiān)測部門的任務(wù)之一就是必須確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實性、準確性、全面性，及時將監(jiān)測到的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱髷?shù)據(jù)系統(tǒng)，提高整個部門的效率。同時，大數(shù)據(jù)系統(tǒng)在接到監(jiān)測數(shù)據(jù)信息后進行高效的云分析、云計算、云統(tǒng)計等，并將分析結(jié)果提交有關(guān)部門。

（四）加大人才培養(yǎng)力度

為政之要，唯在得人。首先，要培養(yǎng)環(huán)境監(jiān)測綜合型技術(shù)人才，向監(jiān)測技術(shù)人員全面普及綜合性監(jiān)測檢驗儀器使用方法，保證同一個工作人員可以對大氣、水體、土壤、固體放射性污染等進行綜合檢測。強化資源整合，降低環(huán)境監(jiān)測的成本。其次，創(chuàng)新開展多種形式的培訓(xùn)，利用環(huán)境監(jiān)測部門內(nèi)部自媒體展開必要的培訓(xùn)，保證基層工作人員能夠在百忙之中抽時間學(xué)習(xí)，不斷提升自身水平，保證環(huán)境監(jiān)測工作有序開展。最后，需要積極構(gòu)建良好的工作環(huán)境，實現(xiàn)工作人員的安全防護，提高崗位安全標準以及提高相應(yīng)待遇，保證環(huán)境監(jiān)測技術(shù)人才隊伍得到擴增。

綜上所述，面對環(huán)境空氣監(jiān)測任務(wù)重、社會關(guān)注度和需求度高、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)量大、監(jiān)測數(shù)據(jù)可信度差異顯著的實際情況，需要進一步加強環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測工作，加大人力資源、財政科技投入，結(jié)合先進技術(shù)來構(gòu)建完全自動化的監(jiān)測系統(tǒng)和衛(wèi)星觀測系統(tǒng)，確保有效提高監(jiān)測和數(shù)據(jù)處理的效率，減少人為誤差，確?？梢钥焖俣ㄎ晃廴緟^(qū)域，縮小摸排范圍，結(jié)合清單數(shù)據(jù)、地面監(jiān)測和現(xiàn)場排查，快速鎖定污染區(qū)域和范圍，使得環(huán)境監(jiān)測部門引領(lǐng)、支撐、服務(wù)生態(tài)環(huán)境保護工作實現(xiàn)精準化管理。