空氣自動監(jiān)測在大氣污染治理中的作用

孫 丹，司堯迪，劉昌威，薛 俊

（江蘇省宿遷環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇 宿遷 223800）

隨著當前科學技術水平的不斷提高，各種運用于環(huán)境空氣質量監(jiān)測的儀器也具有極為發(fā)達的性能。在地區(qū)空氣的監(jiān)測工作當中，空氣自動監(jiān)測技術以及相關系統(tǒng)發(fā)揮了獨特的應用優(yōu)勢，使得從事于大氣污染治理的工作人員能夠第一時間了解大氣污染的實際變化以及內容，從而打好大氣污染防治的信息戰(zhàn)。所以，相關環(huán)境部門工作人員必須真正了解空氣自動監(jiān)測的應用意義，并且通過發(fā)揮其優(yōu)勢來提高大氣污染治理的工作效率。

1 大氣污染治理問題分析

1.1 大氣污染研究力度較低

解決大氣污染問題的首要任務，是明確大氣污染的發(fā)展源頭以及分類特征等信息，但從當前大氣污染治理的工作現(xiàn)狀來看，由于大氣污染的研究力度較低，導致有關大氣污染治理方面的研究成果長期懸而不落，而這也成為當前阻礙大氣污染治理工作發(fā)展的重要因素。例如，在大氣污染信息監(jiān)測的研究方面，我國大多數(shù)地區(qū)有關空氣污染的監(jiān)測工作都欠缺一定的實行力度，且從事于大氣監(jiān)測與研究的工作力度較低，與此同時，部分地區(qū)還存在煤炭煙塵污染、工業(yè)污染以及生活化大氣污染等多種污染元素交叉并行的問題，正因為大氣污染的問題錯綜復雜，所以導致當前低水平的污染治理技術無法適應治理工作的實際需求。其次，由于部分地區(qū)在空氣監(jiān)測工作方面缺乏一定的實行力度，導致空氣污染治理部門缺乏全面且高精度的大氣污染信息，以至于大氣污染的治理工作缺乏明確的落腳點，這也致使大氣污染工作長期無法得到全面落實[1]。

1.2 地區(qū)大氣監(jiān)測工作水平較低

空氣的監(jiān)測工作是大氣污染治理的龍頭，而從部分地區(qū)大氣監(jiān)測工作的表現(xiàn)來看，其監(jiān)測水平仍然較低，且監(jiān)測工作當中所使用的技術水平有待提高。例如，某地區(qū)的大氣污染防治部門的大氣監(jiān)測工作存在一定的工作缺陷，其主要表現(xiàn)在大氣監(jiān)測的工作頻率低、監(jiān)測工作所采用的技術效率低，以及整體大氣監(jiān)測工作的各項環(huán)節(jié)的協(xié)調性有所欠缺。首先，在實際的大氣監(jiān)測工作當中，該部門仍然采用的是抽樣調查的監(jiān)測方法，即通過抽取該地區(qū)某一時段內的大氣作為監(jiān)測樣本，并且觀察大氣內的各項成分是否符合標準規(guī)格，最終得出空氣的監(jiān)測數(shù)據(jù)。而這樣一種工作模式必定缺乏科學性，比如，工作人員僅僅是對某一時間段內的空氣采取一次或多次抽樣，空氣樣本的成分不具備代表性，使得最終的監(jiān)測數(shù)據(jù)無法代表該地區(qū)所有范圍內大氣的真實數(shù)據(jù)，繼而影響了空氣監(jiān)測工作數(shù)據(jù)的精準度，同時也為后期的大氣污染治理造成一定的阻礙。從中可以看出，由于部分地區(qū)所對應的空氣監(jiān)測工作水平較低，導致地區(qū)內的空氣污染現(xiàn)象無法第一時間得到反映，而這也集中體現(xiàn)出這類地區(qū)的空氣污染治理以及空氣監(jiān)測工作的共同問題。

1.3 空氣監(jiān)測技術與系統(tǒng)的更新速度慢

為了提高大氣監(jiān)測工作的質量，優(yōu)化大氣監(jiān)測工作的效率，大氣監(jiān)測部門必須要通過實施創(chuàng)新空氣監(jiān)測技術，使當前的監(jiān)測技術能夠適應自然條件與環(huán)境的變化，真正地做到空氣監(jiān)測工作的與時俱進，并且為后期的空氣污染治理工作奠定可靠的基礎。然而，從部分地區(qū)所反映的空氣質量監(jiān)測結果可以看出，由于地區(qū)內大氣監(jiān)測部門對于技術與系統(tǒng)的使用仍然保持較慢的更新頻率，導致空氣監(jiān)測工作當中所產(chǎn)出的工作數(shù)據(jù)無法完整地與后續(xù)的空氣污染治理形成相互協(xié)調的狀態(tài)，以至于空氣污染工作當中的細節(jié)問題被工作人員所忽略。例如，某地區(qū)在夏季出現(xiàn)塵埃指數(shù)超出標準的現(xiàn)象，當?shù)氐拇髿馕廴局卫聿块T也及時展開了地區(qū)內的降塵工作，但由于大氣監(jiān)測工作當中的信息統(tǒng)計與傳輸速度較慢，導致該部門無法在實施降塵工作的同時，對塵埃污染源頭進行防治，導致此次降塵工作的工作周期有所延緩，并且降低了大氣污染治理工作的整體效率。從中可以看出，空氣的監(jiān)測工作、監(jiān)測系統(tǒng)及技術在大氣的治理當中起到提供數(shù)據(jù)與信息參考的作用，若城市大氣的監(jiān)測工作環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，則后續(xù)的大氣污染防治工作必然會受到一系列影響，使得大氣污染防治工作受到不同程度的細節(jié)問題的影響。

2 分析空氣自動監(jiān)測的具體應用

2.1 空氣自動監(jiān)測的工作原理

空氣自動監(jiān)測技術以及技術系統(tǒng)，是當前大多數(shù)地區(qū)用于空氣監(jiān)測工作的重要工作技術，通過運用不同種類的自動監(jiān)測功能，工作人員能夠實時對地區(qū)內的固定大氣污染源進行監(jiān)測與分析，并且從系統(tǒng)當中得到及時反饋。而常見的空氣自動監(jiān)測的方式較多，首先，部分地區(qū)在夜晚的實地大氣監(jiān)測工作當中，往往會運用紫外線熒光自動監(jiān)測的方法進行空氣的監(jiān)測，該方法的工作原理為，工作人員能夠通過安插監(jiān)測機械，并且借助機械所獨有的紫外燈監(jiān)測功能，來對大氣內的某種污染成分進行自動監(jiān)測觀察，比如監(jiān)測大氣當中的二氧化硫濃度。且當該地區(qū)實地內所監(jiān)測的二氧化硫濃度超出標準閾值，則機械會通過自動成像以及熒光強度的反饋，來將大氣內的二氧化硫濃度數(shù)據(jù)進行記錄。其次，部分空氣監(jiān)測工作當中所使用的空氣自動站儀器，也能夠通過對大氣的感應，分析出大氣當中某種污染元素的成分，從而為地區(qū)內的大氣監(jiān)測工作提供可靠的數(shù)據(jù)信息[2]。比如氣象參數(shù)儀器Visal能夠通過模擬輸出，得出基礎的空氣污染成分數(shù)據(jù)，且大多數(shù)空氣自動監(jiān)測技術以及系統(tǒng)都具有自動化與智能化的特征，因此，在實際的監(jiān)測工作當中，空氣自動監(jiān)測的使用能夠通過自動化操作來代替一部分人工操作，減少監(jiān)測工作當中人工成本的投入。

2.2 空氣自動監(jiān)測中的數(shù)據(jù)采集技術應用

數(shù)據(jù)采集技術的應用，能夠通過設置不同的大氣數(shù)據(jù)采集模式，來完成大氣監(jiān)測工作的全自動化。例如，某地區(qū)所采用的自動站大氣監(jiān)測儀器具有三種工作模式，首先，該儀器能夠通過標準的微處理器，即ESC8800來進行大氣數(shù)據(jù)的模擬，并且通過電話信息的方式，將模擬所得出的數(shù)據(jù)結果進行傳輸與收回。在此之后，該站點內的工控機軟件能夠自動對儀器當中的端口發(fā)送命令，并且將所模擬的大氣數(shù)據(jù)進行索取，繼而將所得到的具體數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡傳輸至監(jiān)測部門的中心平臺。最后，中心平臺的監(jiān)測系統(tǒng)能夠通過運用智能程序，來對所總結的數(shù)據(jù)信息進行基本的處理，并且除去一些不必要的數(shù)據(jù)內容。而數(shù)據(jù)采集技術應用的優(yōu)勢則表現(xiàn)在多個方面，比如該方式可以越過儀器廠商所設置的通信協(xié)議，完成模擬數(shù)據(jù)的采集與部署，使空氣自動監(jiān)測工作的各項流程得以簡化，且其精確的模擬量采集方式，能夠有效地提高大氣數(shù)據(jù)的準確性，這對于后期工作的開展具有重要的意義。從整體上看，自動監(jiān)測工作當中的數(shù)據(jù)采集技術具有智能化以及便捷化的應用特點，這對于部門人員掌握環(huán)境數(shù)據(jù)以及大氣數(shù)據(jù)的過程具有重要的推動作用。

2.3 空氣自動監(jiān)測中的自動質控技術應用

在空氣質量的監(jiān)測工作當中，自動化質控技術能夠對儀器的運行以及維護展開審核，并且，通過有效的審核機制，來對空氣自動監(jiān)測當中所使用的技術設備進行故障排除與校準。例如，某地區(qū)的空氣自動監(jiān)測站常因外界因素的影響而出現(xiàn)故障，在部門人員的決策當中，工作人員決定通過運用自動質控技術，來實現(xiàn)監(jiān)測站機械的自動校準與故障排除，主要內容包括：自動化質控技術能夠輔助監(jiān)測站子站的巡檢人員進行儀器的質量檢查，且通過質控系統(tǒng)，工作人員能夠通過啟動遠程校準操作，對空氣質量監(jiān)測站內的儀器設備進行遠程操作維修。這樣一來，盡管空氣監(jiān)測系統(tǒng)受到雷電以及風力等外界因素的影響而出現(xiàn)故障偏差，自動化質控系統(tǒng)也能夠根據(jù)預先調節(jié)的系統(tǒng)參數(shù)，來重新啟動站臺的監(jiān)測功能，為自動監(jiān)測站臺的持續(xù)運行提供前提條件。

2.4 開放光程監(jiān)測儀器的使用

為了更加直觀地測量出某地區(qū)大氣中各種組成成分的濃度，工作人員往往會采用空氣自動監(jiān)測技術當中的開放環(huán)境空氣測量法，并借助開放光程監(jiān)測儀進行空氣污染物的監(jiān)測。而該儀器的應用能夠有效地優(yōu)化空氣污染物的監(jiān)測效果，并且通過對開放空間內的大氣環(huán)境監(jiān)測，提高監(jiān)測的準確度。首先，工作人員需要結合監(jiān)測工作當中所得出的空氣污染源數(shù)據(jù)，來設定開放光程監(jiān)測儀的監(jiān)測地點，并且通過收集多個定點內的儀器的數(shù)據(jù)反饋，運用接收端來測定光束光程當中所表示的空氣污染物的濃度。這樣一來，工作人員便能夠通過整合多個定點內的儀器反饋數(shù)據(jù)，來分析空氣污染物的流向以及根源，繼而為后期的污染防治工作提供數(shù)據(jù)參考。

3 分析空氣自動監(jiān)測對于大氣污染治理工作的作用

3.1 有利于對大氣污染治理工作提供完善的信息基礎

從大氣污染防治與治理工作的角度來看，大氣污染的源頭以及方向錯綜復雜，且大氣污染來源于多個不同的方面，比如，在大部分城市當中，機械動力的尾氣污染、工業(yè)產(chǎn)出的廢氣污染等，都是嚴重威脅當?shù)卮髿馍鷳B(tài)的重要因素。而在大氣污染防治與治理工作當中，工作人員必須要有全面的信息基礎，才能夠明確大氣污染治理工作的出發(fā)點，并且擬定相應的污染治理工作規(guī)劃，從而為優(yōu)化大氣污染的治理效果提供動力保障。而在此過程中，空氣的自動監(jiān)測工作能夠為大氣的污染治理工作提供完善且全面的信息內容，例如，某地區(qū)的環(huán)境監(jiān)測部門通過對大氣二氧化碳濃度自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，得出近三周以來，該地區(qū)的二氧化碳濃度以每周7.26%的比例在不斷上升，而這一信息的反饋給當?shù)氐拇髿馕廴局卫聿块T以警示，使得部門人員能夠盡快察覺到環(huán)境污染的數(shù)據(jù)變化。且在此之后，工作人員通過實地調研與觀察，并結合大氣自動監(jiān)測當中的污染信息數(shù)據(jù)，明確了導致該地區(qū)二氧化碳濃度快速升高的主要原因。這樣一來，部門內的其他工作人員也能夠針對引發(fā)二氧化碳濃度升高的地區(qū)因素，來展開大氣污染宣傳工作以及強制暫停工業(yè)二氧化碳排放等治理措施，有效地防止了當?shù)卮髿舛趸嘉廴镜倪M一步惡化。從該案例可以看出，空氣自動監(jiān)測通過對大氣污染治理部門提供實時的監(jiān)測數(shù)據(jù)，幫助部門人員在短時間內明確污染治理工作的出發(fā)點，并且為污染防治方案的規(guī)劃提供了可靠的信息依據(jù)，使大氣污染問題能夠被發(fā)現(xiàn)并解決[3]。

3.2 有利于適應新的空氣監(jiān)測工作模式

在社會新形勢發(fā)展的影響下，空氣質量以及污染監(jiān)測工作必須落到實處，并且適應當前社會發(fā)生變化的條件，來調整并形成一種全新的工作模式。而在這一過程當中，空氣自動監(jiān)測技術以及系統(tǒng)的應用，能夠有利于適應新狀態(tài)下的空氣監(jiān)測工作，并且在一定程度上優(yōu)化新監(jiān)測工作模式的具體效果。例如，在一些霧霾指數(shù)較高的城市地區(qū)，為了滿足當?shù)乜諝馕廴菊喂ぷ鞯男枨?，當?shù)氐目諝獗O(jiān)測工作應當滿足全面化、范圍化、精準化的工作特點，并且逐漸形成一種能夠適應發(fā)展的空氣污染治理的工作模式。而為了達到該目的，此類地區(qū)的環(huán)境監(jiān)測部門可以通過運用空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)，比如設置監(jiān)測站、設置自動化空氣數(shù)據(jù)微處理器等，實現(xiàn)對地區(qū)內空氣質量的全范圍監(jiān)督，且隨著監(jiān)測工作逐漸脫離人工操作，朝著自動化運行的方向發(fā)展，地區(qū)內的空氣自動監(jiān)測能夠逐漸形成一種自動循環(huán)式的工作模式，最終使得空氣監(jiān)測工作成果更加全面、更加具體，空氣監(jiān)測工作模式也會愈加成熟[4]。

3.3 有利于推動大氣污染治理向國際化發(fā)展

空氣自動監(jiān)測是大氣污染治理當中的一項重要技術，而隨著世界各國之間的聯(lián)系不斷深化，大氣污染的治理也成為各國發(fā)展與生存的共同目標，是構建共同體過程中所需面臨的一項重大挑戰(zhàn)。而空氣自動監(jiān)測技術的應用，不僅能夠有效地改善國內的空氣環(huán)境治理效果，同樣還能夠通過技術延伸，使空氣污染治理工作向國際化發(fā)展，從而提高各國整體的大氣污染治理效果。例如，通過對空氣自動監(jiān)測技術的應用，國內的部分監(jiān)測部門能夠通過分析大氣污染的成分概況、大氣的實時流動方向，來分析國外大氣污染的一種基本狀態(tài)，繼而結合技術所得的實時數(shù)據(jù)，與國外針對大氣污染治理這一主題進行深入交流與探究。這樣一來，空氣自動監(jiān)測技術便能夠成為聯(lián)系不同國家共同展開大氣污染治理工作的重要節(jié)點，繼而在提高各國之間合作力度的同時，提高全球大氣污染治理的整體力度，從而優(yōu)化大氣污染治理工作的效果。

3.4 有利于大氣污染治理工作方向的明確

空氣自動監(jiān)測技術是當前科技與智慧的一種結合性產(chǎn)物，其自動化、智能化以及可控性等特征，十分符合當前國內大氣污染治理工作的需求，且隨著各地區(qū)對空氣自動監(jiān)測技術以及系統(tǒng)的應用不斷深入，各地區(qū)環(huán)境監(jiān)測部門也逐漸開始認識到大氣污染治理自動化發(fā)展的重要性，繼而以空氣自動監(jiān)測技術與系統(tǒng)為依據(jù)，發(fā)展新的自動化空氣污染治理工作的方向。例如，隨著空氣自動監(jiān)測技術的不斷深入，部分地區(qū)已嘗試運用自動化控制的方法，來對大氣當中的煙塵顆粒、二氧化硫等物質進行降解。該地區(qū)嘗試通過設置降塵、降硫的設備以及系統(tǒng)程序，并搭配大氣自動監(jiān)測技術的信息處理功能，當監(jiān)測系統(tǒng)感應到某地區(qū)出現(xiàn)超標的煙塵顆粒指數(shù)或者硫化物指數(shù)時，監(jiān)測站會發(fā)出自動警示命令，使得該地區(qū)所對應的霧化降塵系統(tǒng)以及化學降硫系統(tǒng)能夠及時啟動，從而將地區(qū)內大氣的硫化物以及煙塵顆粒指數(shù)調整到標準狀態(tài)。且整體系統(tǒng)始終保持循環(huán)運行的狀態(tài)，能夠真正實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境治理的協(xié)調自動化運行。從中可以看出，空氣自動監(jiān)測技術以及系統(tǒng)的研究，為大氣污染治理工作提供科學自動化發(fā)展的研究方向，使得在未來的發(fā)展當中，大氣污染治理工作的各項環(huán)節(jié)也能夠逐漸出現(xiàn)智能化、自動化發(fā)展的新趨勢，并且與現(xiàn)有的空氣自動監(jiān)測技術逐漸協(xié)調，而空氣自動監(jiān)測技術的使用，也必將成為大氣污染治理工作發(fā)展的重要起點，并且為工作的開展明確新的發(fā)展方向。

4 結語

簡而言之，通過總結空氣自動監(jiān)測技術以及相關系統(tǒng)可以看出，空氣自動監(jiān)測對于大氣污染治理工作具有重要的作用，不論是監(jiān)測過程中所產(chǎn)生的環(huán)境信息數(shù)據(jù)，還是監(jiān)測系統(tǒng)的自我工作性能，都能夠有效地為大氣污染治理工作提供信息依據(jù)以及技術扶持，有利于穩(wěn)定大氣污染治理工作的整體結構。因此，在新時代以及新章程的奮斗與發(fā)展中，各地區(qū)都應當在展開大氣污染治理的同時，加強對于空氣自動監(jiān)測的重視程度，還原美麗的自然生態(tài)。