區域大氣污染預報預警新技術與協同控制

摘要：區域大氣污染作為一個復雜的課題，人們希望對其能建立有效的預報機制并提前預警，然后通過多種方法和手段進行協同控制。本文通過對實際案例的分析，希望能在區域大氣污染預報預警新技術與協同控制方面提供一些借鑒。

關鍵詞：大氣污染；預報預警新技術；協同控制

中圖分類號：X51 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）03-0055-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.033

Abstract： Regional air pollution as a complex subject， people hope to establish an effective forecasting mechanism for early warning， and then through a variety of methods and means for collaborative control. Based on the analysis of the case， this article hopes to provide some reference in the new technologies and coordinated control of regional air pollution forecasting and warning.

Key words： Air pollution； New technology of forecasting and warning； Synergetic control

現在我國的空氣污染越來越嚴重，由單一型的煤炭污染已經演變成了復雜的復合型污染，不僅僅包括了煤炭污染，還包括了光污染、化學污染等各種污染。我國雖然已經實現了區域經濟的一體化，但是大氣污染也開始出現了區域化的形式，而且各個區域之間的大氣污染也開始出現融合趨勢。因此采取相應的手段來解決區域大氣污染問題已經成為亟待著手的事情，不然可能會因為區域的小污染影響全國乃至全世界的環境。

1 區域大氣污染預報預警新技術簡介

1.1 識別和追蹤

區域大氣污染預報預警新技術是根據各種狀態下的熱動力的平衡、非線性的化學與物理過程進行分類別、區域的監控，如此便能夠達到實時更新大氣污染的濃度，然后對大氣污染的成分進行分析，找出污染源。這種新技術能夠通過在線的分析，能夠快速的分析出成分，不需要進行情境的設置，節省了大量的時間[1]。

1.2 集合預報

集合預報是通過多個模式的數值預報結果進行處理加工進行的，用群體決策相類似的方法來預報大氣環境的變化，從而獲得最優預報。集合的預報模式重點在于讓不同的大氣化學模式出現差異性與典型性，強化不同模式在其自身技術特點下的獨特預測能力，然后再通過數據統計的方式將各個模式下的優點進行融合，以求獲得“1+1>2”的大氣環境預報。與單個模式的預報相比集合預報的優勢在于：（1）信息更加的全面，不用只依賴一個數據。（2）準確率大幅度提升，多個單一模式的預報匯合在一起，使得準確率有很大的提高[2]。

1.3 大氣污染預警機制

大氣污染預警機制就是當空氣質量高于一定的警戒線時，提前報告給政府部門，相關部門啟動大氣污染應急預案，采取有效措施控制污染物的排放，避免市民受到空氣污染的影響。預警的內容主要有：空氣質量預報、空氣質量實況、污染的來源、范圍、持續的時長等。大氣污染預警機制的關鍵在于預報的空氣質量是否準確，特別是對能否持續高污染的預測。

2 區域大氣污染預報預警新技術的運用

本案例以某鋼鐵集團周邊為具體的研究對象，簡單的進行區域大氣污染預報預警新技術的運用。該鋼鐵集團位于江邊的開發區內，周邊有一系列的化工廠、電力發電廠等高污染產業，開發區內擁有豐富的綠植，植被條件良好，有利于吸收大氣污染。鋼鐵企業是高污染企業，鋼鐵生產的過程工序較多，產生污染的地方也比較多。其主要的生產工序有：原料入場、焦化、燒結、球團、煉化鐵礦石、煉鋼、軋鋼等工藝過程。主要會產生SO2、粉塵、NOX這些污染物。

2.1 預警機制的技術路線

預警機制主要是根據該區域空氣污染的資料、氣象實測的資料和大氣預報的資料作為判斷的依據的。

2.2 具體的步驟

通過對區域內的空氣、氣象進行實時的監控，將收集到數據的進行識別和追蹤。分析出污染源的主要成分是什么。根據區域空氣污染的資料、氣象實測的資料和大氣預報的資料得出數據利用最優子集回歸模型和相關分析法進行進一步的分析，得出影響環境的因子和預警的上下線，最終得出具體的預警機制[3]。

3 面臨的挑戰和應對措施

近年來，我國的大氣污染問題愈演愈烈，并且對于污染的治理和調控也變得越來越困難。由于大氣污染具有區域傳輸性，污染能夠傳輸到他國，因此大氣污染問題也給我國帶來了一系列的外交問題。在這種嚴峻的形式下，各地區建立自己的區域大氣污染預報預警方案就非常的有必要，這樣也有助于建立聯動的預防預警系統，促使各地區相關部門、專家進行預警會商，提出針對性的措施降低大氣污染的程度[4]。

3.1 挑戰

3.1.1 區域劃分不科學

由于大氣污染的擴散性，使得單一的以行政省份進行劃分變得十分的不合理。比如說：在地面和衛星的觀測數據都能看出，京津冀、長三角和華中地區PM2.5濃度高的地區已經開始緊密連接在一起了，并且出現了向周邊擴散的趨勢。只有進行合理的區域劃分才能更好的進行治理。

3.1.2 區域間合作較少

雖然我國已經建立了由北上廣牽頭的京津冀及周邊區域、長三角、珠三角聯合治理區域大氣污染的機制，但是缺乏對區域內合作的內容、流程、范圍的規定，只是有一個初步的意向。除了這幾大區域之外，其他的一些區域間合作更少，而且因為大氣污染具有擴散性的特點，存在互相推諉的現象。

3.1.3 評估體系不完善

近年來由于霧霾天的影響，我國空氣質量好壞都集中在PM10和PM2.5這倆種污染物的評價上，對于O3、CO、SO2、NO2等影響因子考慮較少。現有評估體系的不完善，會導致治理方向的不明確，沒有好的評估體系也會打擊治理的積極性。因此建立科學合理的評估體系是亟待解決的問題。

3.2 對策

3.2.1 完善大氣污染防治區域劃分

由于中國東部地區污染已經連成一片，各省之間相互影響嚴重，因此比較傾向于將整個東部地區規劃成一個防治區域。對于東北部和中西部地區由于污染區域較為分散所以建議劃分為單獨的治理區域，分別有針對性的制定相應的防治方案和治理目標。

3.2.2 深入加強區域聯防聯控合作機制

深入加強區域聯防聯控合作機制，首先要建立明確、統一的區域大氣污染防治機制，將合作流程化、規范化；其次要準確把握各區域間的利益問題，出臺“誰污染，誰付費；誰保護，誰受益”的生態保護機制，推行這一保護機制，希望能進一步的解決體制上的問題；最后要促進區域內的資源、信息共享，加強會商與合作，真正實現區域聯防聯控合作。

3.2.3 完善評估體系

完善評估體系，可以從以下方面進行：建立月、季、年的評估目標和預測評估，結合評估的結果調整對應的措施；完善評估的影響因子，考慮多項系數，為空氣質量的持續改善提供依據，而不是單純的從倆項指標出發，評估的指標要包含：嚴重污染的天數、產業能源的結構變化、顆粒物和臭氧的變化以及人類的健康等多方面的因素。

4 總結

隨著經濟快速的發展，也帶來了很多大氣污染問題。為加強大氣污染災害及霧霾天的防范能力，區域大氣污染預報預警新技術與協同控制就非常有必要。本文先簡要的介紹了預報預警新技術，然后簡單的介紹了其在鋼鐵企業園區的應用，希望能給大家提供一些借鑒，最后本文介紹了區域大氣污染預報預警新技術與協同控制所面臨的一些挑戰，針對這些挑戰提出了相對應的應對措施，希望能夠提升區域協同治理大氣污染問題的質量，共建一個美好的藍天。

參考文獻

[1]皇甫瑋喆.區域大氣污染預報預警新技術與協同控制[J].低碳世界，2017，（05）：32-33.

[2]王自發，王威.區域大氣污染預報預警和協同控制[J].科學與社會，2014，4（02）：31-41.

[3]張萌.基于景觀格局的大氣污染特征及預報預警研究[D].南京：信息工程大學，2015.

[4]郝吉明.大氣污染防治行動計劃績效評估與區域協調機制研究[N].中國環境報，2014-12-03（002）.

收稿日期：2018-01-26

作者簡介：劉銳（1986-），男，本科，工程師，研究方向為大氣、生態環境監測分析。