淺談環境空氣質量評價體系及數據自動實時發布系統

三明市環境監測站　楊葉青

淺談環境空氣質量評價體系及數據自動實時發布系統

三明市環境監測站楊葉青

該文根據新的《環境空氣質量標準》的要求，開發并建立了環境空氣質量（AQI）數據自動實時發布系統，實現了數據網上的自動實時發布，較好地解決了環境空氣污染指數（API）人工手動發布時存在的問題，客觀實時地反映城市空氣質量的狀況。

AQI數據自動實時發布

1　概述

隨著城市經濟社會的快速發展，機動車保有量急劇增加，氮氧化物、揮發性有機物（VOCs）、臭氧（O3）和細顆粒物（PM2.5）污染物的排放隨之增長。為了提高城市的環境空氣質量，從2016年開始，全國將實施新的《環境空氣質量標準》，新標準增加了城市大氣中污染物監測項目，加嚴了部分污染物限值。新標準的環境質量評價體系和指標更加科學合理，也更能客觀地反映環境空氣質量狀況，使評價結果與人民群眾切身感受更為一致。

2　環境空氣污染指數（API）評價體系存在的主要問題

目前的環境空氣質量監測評價體系，是在城市中通過能客觀反映一定空間范圍內的空氣污染水平和變化規律的地點建立環境空氣質量監測點位，對城市大氣中的二氧化硫氮氧化物和可吸入顆粒物進行監測，通過公式計算出每種污染參數的污染分指數，取最大者為該區域或城市的空氣污染指數發布，即：。然而，通過評價體系已難以反映一定空間范圍內的空氣污染水平和變化規律實際情況了，并且，其數據基本上都是采用人工手動方式進行發布，存在不少問題。

2.1API體系客觀性比較差

現有API體系只對城市大氣中的二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物進行監測和評價，監測項目少，不能客觀真實地反映城市環境空氣質量的實際狀況和水平，這也就是為什么發布的空氣污染指數是良好的，而人們實際感覺空氣質量并沒有那么好的原因之一。

2.2時效性比較差

一般情況下，當天通過各種媒體向公眾發布的環境空氣染污指數數值是發布前24小時的監測平均值，我們看到的代表空氣質量的污染指數，實際上代表的是過去一天空氣污染的狀況，所以，其時效性比較差，更談不上用來服務公眾健康和引導市民合理安排出行和生活了。

2.3發布效率比較低

各個點位監測得出空氣污染指數后，再通過人工手動的方式在政府和部門網站等媒體上向公眾發布。由于是通過人工形式來做這項工作，而且這項工作每天都要有專人按時做，所以，除了人工成本比較大外，往往因為種種原因做不到按時發布，并且，還存在人為誤差出錯的可能，發布效率比較低。

3　環境空氣質量指數（AQI）評價體系與實時發布

2012年，國家頒布新的《環境空氣質量標準》，采用環境空氣質量指數（AQI）評價體系。按照新標準和《環境空氣質量指數（AQI）技術規定（試行）》要求，地級以上城市環保部門要開展環境空氣監測結果日報和實時報工作，以解決前述環境空氣污染指數評價體系存在的主要問題，為公眾提供健康指引，引導市民合理安排出行和生活。

3.1環境空氣質量指數數據自動實時發布系統

三明市已于2014年6月建成AQI自動實時發布系統，并實現了在市政府和市環保局網站上環境空氣質量指數（AQI）數據的自動實時發布。

每個點位（三明現有4個）的環境空氣自動監測站除了對前述的二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）和可吸入顆粒物（PM10）進行監測外，還增加了一氧化碳（CO）、臭氧（O3）和細顆粒物（PM2.5）的監測，其數據實時傳輸匯聚到監測站中心機房的服務器上。系統分別自動計算出每種污染物的1小時值和24小時值，形成每個監測站點的環境空氣質量指數和全市的環境空氣質量指數。

要使環境質量的數據及時、準確、可靠地向公眾公告，就要開發環境空氣質量指數自動實時發布系統。首先，自動實時發布系統以一定的間隔，自動從監測站中心機房的服務器上讀取一次監測數據，存到自動實時發布系統的服務器指定目錄上，然后制成對應的圖表或數據結果后，實現在網站上24小時自動實時展示發布。

為了確保監測服務器每小時產生的數據及時、可靠地載入發布系統的服務器中，我們在發布系統服務器中設置了一個數據更新器。為了解決兩個服務器因時鐘誤差而可能導致出現數據的缺漏現象，我們讓數據更新器以1分鐘為間隔從監測服務器讀取下載對應數據，存儲到發布系統服務器數據庫的指定目錄中。發布系統服務器將存儲在數據庫中的數據制成對應的圖表或計算出相應的數據結果后，在網站的空氣質量專欄頁面上24小時實時自動展示發布（如圖1所示）。

圖1　AQI數據自動發布示意圖

3.2AQI數據自動實時發布系統的主要功能

3.2.1全市環境質量數據的發布

實時發布系統的主要功能有：各監測點位實時環境空氣質量（AQI）指數、監測時間、環境質量等級、首要污染物數據和信息發布，全市平均環境空氣質量（AQI）指數、環境質量等級、首要污染物數據和信息的發布，AQI最近24小時監測數據和每小時數據變化趨勢，最近10天全市平均環境空氣質量（AQI）指數變化趨勢（如圖2所示）。

圖2　環境空氣質量指數（AQI）數據自動實時發布系統首頁

3.2.2各監測站點環境空氣質量數據發布

每個監測點位環境空氣質量和每個監測因子監測數據發布PM2.5（每小時和24小時平均值）、O3（每小時和8小時平均值）、CO小時值、PM10（每小時和24小時平均值）、SO2小時值和NO2小時值（如圖3所示）。

圖3　各監測點位各監測因子監測數據

3.2.3各監測站點每個監測因子數據發布

每個環境空氣質量監測點位（以三鋼點位為例）監測的污染因子有：PM2.5、O3、CO、PM10、SO2和NO2。與圖3的項目對應，有小時值和24小時值，如圖4左側列表所示。點擊圖4左側列表中相應的監測項目，對應的監測因子數據的24小時變化趨勢就展現在右側的趨勢圖中，直觀、便捷。

圖4　各監測點位各監測因子24小時趨勢圖

4　結語

環境空氣質量指數評價體系及其數據自動實時發布系統的建立，很好地解決了原來環境污染指數評價體系及手動發布數據存在的問題。公眾通過互聯網可快速、便捷、準確地查看反映城市環境空氣質量狀況實時數據，對于服務公眾健康具有現實意義，也為探索建立轄區大氣環境質量預報系統打下基礎。