新標準下天津市大氣環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系的構(gòu)建

元 潔 陳 魁 肖致美 唐 邈 鄭乃源

(天津市環(huán)境監(jiān)測中心，天津 300191)

黨中央、國務(wù)院高度重視環(huán)境保護工作，而環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護工作的重要技術(shù)支撐，但由于缺乏先進的環(huán)境預(yù)警體系，環(huán)境監(jiān)測長期滯后于環(huán)境管理發(fā)展的需要［1］。《國家環(huán)境監(jiān)測“十二五”規(guī)劃》要求圍繞環(huán)境風險防范，加強環(huán)境預(yù)警工作，說清潛在的環(huán)境風險;在京津冀地區(qū)建立區(qū)域空氣環(huán)境質(zhì)量聯(lián)動監(jiān)測與預(yù)警機制。為適應(yīng)新形勢環(huán)境管理工作的要求，有效應(yīng)對天津市大氣環(huán)境治理的嚴峻形勢，加快以細顆粒物(PM2.5)為重點的大氣污染治理，切實改善環(huán)境空氣質(zhì)量，保障天津市清新空氣行動方案的順利實施，加強新標準下天津市大氣環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系建設(shè)是現(xiàn)階段環(huán)境保護工作的迫切需要。

1 天津市大氣環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系的建設(shè)背景

天津市隨著經(jīng)濟的快速增長和城市化進程的加速、城市環(huán)境空氣污染結(jié)構(gòu)不斷變化，在傳統(tǒng)煤煙型污染尚未得到控制的情況下，以臭氧、細粒子(PM2.5)及揮發(fā)性有機物為特征的區(qū)域性復(fù)合型大氣污染日益突出，尤其是近年來，京津冀地區(qū)頻發(fā)霧霾天氣，給人民生產(chǎn)生活和身體健康造成消極影響。為應(yīng)對重污染天氣，環(huán)保部連續(xù)出臺了秋冬季節(jié)、重污染天氣下做好空氣質(zhì)量監(jiān)測預(yù)警工作的通知;針對大氣污染嚴重的京津冀地區(qū)，制訂了重污染天氣監(jiān)測預(yù)警方案及應(yīng)急管理工作方案，明確提出要開展重污染天氣的預(yù)警工作。

要建立重污染天氣監(jiān)測預(yù)警體系，加強重污染天氣預(yù)警研究，制定監(jiān)測預(yù)警方案，完善監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，必須構(gòu)建一個全方位、多層次、廣覆蓋的先進的環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系［2］。通過對目前天津市環(huán)境監(jiān)測技術(shù)水平和發(fā)展要求全面客觀分析，結(jié)合國內(nèi)外先進的環(huán)境監(jiān)測體系運行體制、監(jiān)測技術(shù)與相關(guān)規(guī)劃基礎(chǔ)上，天津市亟待建立一個先進的環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系，服務(wù)環(huán)境污染防治工作，為推進美麗天津建設(shè)提供重要技術(shù)支撐。

2 天津市大氣環(huán)境監(jiān)測預(yù)警能力現(xiàn)狀分析

天津市自上世紀90年代末開始發(fā)展環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測工作，經(jīng)過近15年的發(fā)展，共建成27 個環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站，遍布中心城區(qū)、濱海新區(qū)及周邊的各區(qū)、縣，覆蓋了城鎮(zhèn)、農(nóng)村和典型工業(yè)園區(qū)。2012年對環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)全面進行了增項和更新改造，目前各個自動監(jiān)測點位主要有PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3等6 項常規(guī)污染物監(jiān)測項目，部分點位開展溫室氣體、甲烷非甲烷、揮發(fā)性有機物和能見度等監(jiān)測。為響應(yīng)國家要求京津冀、長三角、珠三角區(qū)域率先實施《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB 3095－2012)(以下簡稱新標準)，2013年天津市環(huán)境空氣質(zhì)量GIS 發(fā)布平臺全面發(fā)布各監(jiān)測點位的新標準下常規(guī)6 項指標的最近1 小時濃度均值和最近24 小時濃度均值。并于2013年9月份通過統(tǒng)計模型預(yù)報與氣象局進行會商結(jié)合的方式開展天津市環(huán)境空氣質(zhì)量AQI日報、預(yù)報工作。

3 天津市大氣環(huán)境監(jiān)測預(yù)警能力建設(shè)需求

3.1 地域覆蓋及觀測代表性的需求

隨著天津市經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，城市功能布局及工業(yè)布局有所調(diào)整，城市建成區(qū)面積不斷擴大，城市人口的增加，城市結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生較大變化，各類建筑施工工地也較以往大幅增加，各類污染源伴隨著城市發(fā)展不斷遷移，天津市現(xiàn)有部分監(jiān)測點位已經(jīng)逐漸不能兼顧城市發(fā)展，部分監(jiān)測點位已不能完全反映所在區(qū)域的環(huán)境空氣質(zhì)量狀況，無法滿足我市環(huán)境空氣質(zhì)量評價需要，急需對現(xiàn)有環(huán)境監(jiān)測點位進行布點優(yōu)化。

3.2 環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)發(fā)展的需求

天津市環(huán)境空氣監(jiān)測的人工監(jiān)測和自動監(jiān)測兩種手段基本具備，但距離新形勢下“天地一體化”的先進工作方式存在較大差距，“自動、遙感、應(yīng)急”三個方面發(fā)展相對滯后。

3.3 空氣污染類型轉(zhuǎn)變的發(fā)展需求

伴隨天津城市經(jīng)濟的快速發(fā)展，以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)導(dǎo)致顆粒物、二氧化硫排放總量居高不下，而機動車保有量又飛速增長，大氣污染類型從煤煙型污染過渡到復(fù)合型污染，灰霾等大氣污染問題開始顯現(xiàn)。空氣VOCs 有毒有害物質(zhì)、機動車尾氣及光煙霧污染等新問題的出現(xiàn)，對監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的縱深發(fā)展提出了更高要求［3］。環(huán)境監(jiān)測常規(guī)指標基本具備，但距離新形勢下“三個說清”的工作目標存在較大差距。需要在特征性指標、前瞻性指標、響應(yīng)性指標三個方面亟待加強能力建設(shè)與科研。

3.4 京津冀區(qū)域聯(lián)動監(jiān)測一體化發(fā)展的需求

京津冀區(qū)域是我國政治、經(jīng)濟和文化中心，近幾年隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，環(huán)境污染日趨嚴重，不但破壞區(qū)域環(huán)境，而且也開始危及人類健康，天津建設(shè)背景站和區(qū)域站說清污染物空間遷移特征，為開展京津冀區(qū)域大氣污染防治技術(shù)支持。

4 天津市大氣環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系建設(shè)的原則和目標

4.1 建設(shè)原則

新標準下環(huán)境空氣監(jiān)測預(yù)警體系建設(shè)是保障天津市大氣污染治理工作的重要基礎(chǔ)，要兼顧近期和中長期環(huán)境管理的需求［4］，具有前瞻性，體現(xiàn)監(jiān)測技術(shù)指標的系統(tǒng)性、完整性和監(jiān)測技術(shù)的先進性、可行性。本著全面推進，重點突破，遠近結(jié)合，適度超前，支持管理，服務(wù)社會的原則構(gòu)建新形勢下的大氣環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系。

4.2 建設(shè)目標

面向新形勢環(huán)境管理需求，實現(xiàn)環(huán)境預(yù)警具備“數(shù)據(jù)采集、成因解析、動態(tài)預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)、信息發(fā)布”五大能力。運用“人工、自動、遙感”三種手段、服務(wù)“政府、民眾”兩個主體、打造一個滿足環(huán)境管理需求，具有全局性和基礎(chǔ)公共服務(wù)能力的、具有示范標桿作用的、升級版的環(huán)境預(yù)警體系，全面掌握環(huán)境質(zhì)量及變化趨勢，說清污染物排放情況，對潛在環(huán)境風險進行有效的預(yù)警與響應(yīng)，做環(huán)境問題的“聽診器”、“警報器”，為污染減排、評估考核、環(huán)境改善、風險防范提供有力技術(shù)支撐，為打造美麗天津，推進生態(tài)文明建設(shè)奠定堅實基礎(chǔ)。

圖1 天津市環(huán)境空氣監(jiān)測 預(yù)警保障系統(tǒng)構(gòu)建框架

5 構(gòu)建天津市大氣環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系的重點內(nèi)容

5.1 環(huán)境空氣質(zhì)量評價點位優(yōu)化

按照《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點位布設(shè)技術(shù)規(guī)范(試行)》(HJ 664－2013)要求，對天津市現(xiàn)有環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點位的布局合理性和代表性進行評估，同時結(jié)合天津市城市規(guī)劃、氣象條件、大氣污染源空間分布等要素，對天津市所有監(jiān)測點位進行優(yōu)化布點。增加代表性不足區(qū)域的點位布設(shè)，保障天津環(huán)境空氣質(zhì)量自動網(wǎng)絡(luò)代表性，真實、客觀反映環(huán)境空氣質(zhì)量狀況。

5.2 觀測網(wǎng)絡(luò)能力建設(shè)

為實現(xiàn)環(huán)境空氣質(zhì)量保障，需要在常規(guī)污染物監(jiān)測的基礎(chǔ)上，建立用于補充現(xiàn)有環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測能力的不足，拓展監(jiān)測范圍，提高監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)覆蓋面，增加顆粒物化學成分觀測設(shè)備，開展能夠進行污染來源解析的研究性監(jiān)測項目，綜合提高我市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測能力。完善大氣聯(lián)防聯(lián)控網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)綜合觀測實驗室、環(huán)境空氣背景站、區(qū)域站、交通污染自動監(jiān)測站以及環(huán)境空氣質(zhì)量流動監(jiān)測體系建設(shè)，裝備一輛滿足新標準的環(huán)境空氣質(zhì)量流動監(jiān)測車，以滿足天津市召開國際大型會議和活動的需要。

5.3 質(zhì)量控制保證體系建設(shè)

綜合改造現(xiàn)有環(huán)境空氣質(zhì)控實驗室，完善環(huán)境空氣數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺建設(shè)，建立較為完備的質(zhì)量控制和質(zhì)量保障體系［5］。制定統(tǒng)一的質(zhì)量保障/質(zhì)量控制方案，統(tǒng)一量值溯源，以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的公平性和可比性。

5.4 污染來源及成因分析保障能力建設(shè)

由于大氣污染成因的復(fù)雜，在天津市環(huán)境空氣綜合觀測實驗室開展覆蓋大氣復(fù)合污染［6］的較全項目監(jiān)測，提升對各類環(huán)境大氣的觀測能力，增加霾監(jiān)測、重金屬、太陽輻射、粒徑譜儀、氣溶膠等監(jiān)測研究。

5.5 預(yù)警平臺建設(shè)

建立多模式集合空氣預(yù)報預(yù)警平臺，彌補現(xiàn)有預(yù)報預(yù)警能力不足情況，將多種預(yù)報手段相結(jié)合，對環(huán)境空氣質(zhì)量進行綜合分析，得到最佳的預(yù)報結(jié)果。

5.6 污染源及應(yīng)急監(jiān)測預(yù)警建設(shè)

完善污染源常規(guī)監(jiān)測基礎(chǔ)能力建設(shè)，加強國家及行業(yè)污染物排放標準所涉及的污染項目監(jiān)測能力，開展大氣固定源PM2.5監(jiān)測和污染源視頻監(jiān)控試點，實現(xiàn)排放情況圖像、視頻等實時跟蹤監(jiān)控。開發(fā)具有數(shù)據(jù)采集、信息管理、信息查詢、數(shù)據(jù)分析、動態(tài)預(yù)警、邏輯關(guān)系校驗、綜合評價、信息發(fā)布等功能的污染源在線監(jiān)控平臺。

6 結(jié)束語

環(huán)境監(jiān)測部門要達到“說清環(huán)境質(zhì)量變化趨勢”和“潛在風險”的目的，必須建立科學可靠的空氣質(zhì)量預(yù)警體系。完善天津市PM2.5監(jiān)測及預(yù)警能力，全面提升天津市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測預(yù)報預(yù)警能力，建設(shè)新標準下天津市大氣監(jiān)測預(yù)警體系是保障大氣污染治理工作的重要基礎(chǔ)，是及時準確評價天津市環(huán)境空氣質(zhì)量狀況的需要，可為天津市大氣污染治理工作和環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善提供科學的決策依據(jù)，使我市環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報更為科學、準確，環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)警信息發(fā)布更為及時、大幅提高天津市對重污染天氣的應(yīng)對能力。

［1］郭勝華，張驥．構(gòu)建天津濱海新區(qū)環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系［J］．天津科技，2007，34(2):50－51．

［2］尋潔．廣州市環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)現(xiàn)狀及優(yōu)化整合探討［J］．安全與環(huán)境工程，2012，19(1):54－56．

［3］唐雅萍，陳寶琳，張丹寧．構(gòu)建南京市現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測體系的思考［J］環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2008，20(3):6－8．

［4］徐捷，段玉森，黃嫣旻等．上海市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測體系規(guī)劃設(shè)計［J］．環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2009，21(1)5－7．

［5］陳建江．對我國環(huán)境自動監(jiān)測發(fā)展的思考［J］．環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2007，19(1):1－3．

［6］張振鈿，鐘流舉，向運榮．區(qū)域空氣監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略與實踐［J］．中國環(huán)境監(jiān)測，2005，21(5):6－8．