空氣自動監測站在城市大氣污染治理中的應用

摘 要：改革開放以來，社會經濟快速發展，城市面貌也發生了翻天覆地的變化，然而，伴隨而來的是我國城市大氣污染情況越來越嚴重。尤其近年來秋冬季節的霧霾天氣，嚴重威脅著人們的身體健康。因此，政府非常重視對城市大氣污染的治理，投入大量人力物力進行大氣污染治理，其中空氣自動監測站在城市大氣污染治理中發揮著重要作用，本文詳細闡述了空氣自動監測站系統的組成及其在城市污染治理中的應用。

關鍵詞：空氣自動監測站；城市；大氣污染；治理

改革開放以來，我國經濟得到快速發展，城市面貌也發生了翻天覆地的變化，城市化進程中，工業廢氣排放、機動車尾氣排放導致城市大氣污染問題日益嚴重[ 1 ]。

近年來，霧霾天氣已經嚴重影響了人們的正常工作、生活，也威脅著人們的身體健康。政府非常重視對城市大氣污染的治理。

按照國際ISO對大氣污染的定義，大氣污染指由于人類活動或自然過程而排放到大氣中某些物質，使得其在大氣中達到足夠濃度并持續足夠時間，嚴重影響人的舒適度、危害人們健康的一種環境污染現象[ 2 ]。

其中，污染城市空氣的物質含氮氫化合物、硫氧化物、一氧化碳、臭氧以及能被人們吸入的粉塵、顆粒等。對大氣質量進行監測，能夠獲取連續性、完整性的科學數據，為政府和管理部門制定大氣污染控制政策和法規提供準確的信息依據。

1 空氣自動監測站系統概述

1.1空氣自動監測站系統的出現

以往，城市大氣的監測主要通過人工采樣、采集數據，再由人工進行數據的處理和分析。這種監測處理方法不但費時費力，而且人工無法做到實時監測，所監測的數據也不可能是連續的，加之人工環節有很多不確定的干擾因素，會導致所監測的數據出現一些誤差和偏頗，不能準確、及時反映出城市大氣的污染狀況。

空氣自動監測系統則能夠很好的避免上述弊端，它的核心是空氣質量監測自動分析儀，并運用計算機應用技術、自動控制技術、通信網絡技術、傳感技術以及自動測量技術，同時借助相關分析軟件對城市大氣進行實時自動監測。

空氣質量自動監測系統包括兩種監測方式。一是濕法。該方法依據庫侖法和導電法的測量原理，具有非常復雜的設備操作方式，而且其維護費用高、監測數據偏差較大，因此，該方法已不被采用。

另一種方法是干法。該方法根據物理和光學的測量原理，具有相對簡單的設備操作方法，因此，其維護費用較低，監測數據較準確，目前，干法已經成為空氣質量自動監測的主流方法[ 3 ]。

1.2系統組成

空氣自動監測系統主要包含以下幾個組成部分：中心計算機室、質量保證實驗室、系統支持實驗室、監測子站等。

其中，中心計算機室通過有線或無線通訊設備，對各個子站監測所得的數據以及設備工作狀態信息進行處理，同時對監測數據進行檢查、判別和儲存，并對監測數據進行合理的統計和分析，此外，中心計算機室也負責對監測子站的檢測儀器進行遠程校準和診斷，以確保監測子站設備正常運行。

質量保證實驗室的主要任務則是審核、標定、校準系統所用的監測設備，負責對進行檢修過的儀器再次校準[ 4 ]，并對那些主要技術指標的運行進行考核，此外，質量保證實驗室也負責制定并落實相關監測的質量控制措施。系統支持實驗室主要負責的任務是，根據機器設備運行要求，對該系統發生故障的機器設備進行更換或檢修，并對所有儀器設備進行日常維護及保養。

監測子站主要負責對城市環境的空氣質量和氣象狀況進行連續性自動監測，對相關數據進行采集、儲存和簡單處理，同時，監測子站要按照中心計算機的指令向中心計算機室傳送所監測到的機器設備工作狀態、大氣數據[ 5 ]。

2 空氣自動監測站在城市大氣污染治理中的應用。

目前，我國城市大氣污染的主要因素是工業廢氣的超標準排放。近年來，各種工業企業大量建立，其排放到大氣中的污染物種類繁多、數量巨大，如有機化合物、氮化物、各類金屬和非金屬粉塵、硫化物、鹵化物等。

據調查資料顯示，大多數工廠企業雖然會按照國家的相關法規設置必備的排污處理設備[ 6 ]，不過，也有很多工廠企業為了降低成本，往往會私自偷偷關閉排污設備，有的工廠則僅僅啟動小部分排污設備，這樣勢必會直接將未經處理過的廢氣排放到大氣中，工廠的排污設備成了應付相關檢查部門的工具。

因此，在工廠廠區附近設置相應的空氣自動監測站，能夠對廠區附近的大氣狀況進行實時監測，對工廠排污設備的運行情況也能起到監控作用，一旦工廠關閉排污設備導致大氣污染物超標，大氣自動監控站能在第一時間監測到，據此，政府相關部門可以精準的對相關企業進行違法違規處罰，同時要求企業立即啟動排污設備。可見，空氣自動監測站能夠對那些試圖鉆法規空子的企業起到實時的監控和威懾作用，有利于保障城市大氣污染的有效控制。

另一方面，造成城市大氣污染的另一個主要因素即機動車尾氣排放。

隨著我國經濟的發展，城市交通有了很大進步，私家車、公交車、貨車等各種機動車數量劇增，其尾氣排放量非常大，造成了嚴重的大氣污染。

機動車排出的尾氣中有二氧化硫、碳氫化合物、氧化氮、碳氫化合物、一氧化碳、二氧化氮、鉛氧化物、多環芳烴等污染物[ 7 ]，在市區設置空氣質量自動監測站能實時準確的監測到城市大氣中的有害氣體濃度，為政府部門制定相關政策法規和防治措施提供科學依據。目前較為有力的措施有，在城市空氣污染嚴重區域實行車輛限行，有效降低機動車尾氣排放量，確保大氣質量達標[ 8 ]。

3 空氣自動監測站應用中應注意的問題。

應用空氣質量自動監測站進行城市空氣污染治理中，要嚴格按照空氣自動監測所得的數據，分析城市大氣受污染現狀，并對未來幾年城市污染的趨勢進行預估。

同時，要根據空氣自動監測的數據，精確計算城市必須消減的廢氣排放量，并算出不同目標區域內可承受的有害氣體排放量，以此，相關部門制定科學有效的空氣污染治理方案。

其次，城市大氣污染治理過程中，要事先對城市能源消耗結構、交通道路情況以及工廠企業布局的狀況有一個全面的了解和掌握，再結合空氣質量自動監測站所監測的數據，精確定位大氣污染物中對人體傷害最大、濃度最高、影響范圍較廣的相關因素。

實踐證明，只有全面、精確的對城市大氣污染狀況有所了解，政府部門才能更科學的制定切實有效的治理政策和措施[ 9 ]。

4結語

伴隨著城市大氣污染的日益嚴重，空氣自動監測站在大氣污染治理中的作用越來越明顯。

空氣自動監測站能根據實際需要對工廠廠區、交通要道的大氣污染狀況進行實時監測，及時為相關部門作出及時有效的大氣污染防控措施提供科學依據，在大氣污染治理工作中具有舉足輕重的作用。

參考文獻：

[1] 傅寅.環境空氣質量自動監測數據準確性的影響因素與應對策略分析[J].資源節約與環保，2016，（3）：117.

[2] 張宇烽.影響環境空氣質量自動監測數據準確性的因素及對策建議[J].廣東化工，2012，39（6）：226-226，223.

[3] 苗仙鳳.試論影響環境空氣質量自動監測數據準確性的因素及對策建議[J].科技創業家，2012，（21）：76.

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[8] 杜慶萍.淺析城市大氣污染的治理措施[J].綠色科技，2014，（2）：199-200.

[9] 萬將軍，唐喆.城市大氣污染治理的公眾參與機制研究——基于市場化視角[J].決策咨詢，2015，（1）：47-51.

作者簡介：

譚祖琴（1981-），女，湖南茶陵人，理學碩士，環境監測工程師，從事環境監測與環境保護工作。