關于鄉鎮空氣自動監測站建設的思考

楊文武

（江蘇省泰州環境監測中心，江蘇泰州 225300）

引言

2013年6月，國務院發布《大氣污染防治行動計劃》（以下簡稱《大氣十條》）[1]確定大氣污染防治措施，明確要求重點區域細顆粒物濃度下降幅度。《大氣十條》的發布迅速拉開了全國范圍內大氣污染防治攻堅戰的帷幕。截至2017年底，京津冀、長三角、珠三角城市群全部超額完成《大氣十條》的減排目標。2018年7月，國務院印發《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》[2]，對大氣污染防治工作提出了更高的要求。嚴峻的污染形勢和更高的工作奮斗目標必須有完善的空氣監測網絡體系作為支撐，對鄉鎮地區開展空氣質量自動監測勢在必行。

大氣污染治理工作開展離不開監測數據，目前全國各個地級市均已開展空氣自動監測，根據《環境空氣質量監測點位布設技術規范（試行）》（HJ 664—2013）[3]，監測范圍主要包括建成區空氣質量、道路交通污染、固定污染源及工業園區污染源聚集區等，缺少對建成區外的人口集中區域（如鄉鎮）等進行定點監測的相關要求。空氣自動監測數據僅能代表點位周邊一定范圍內空氣質量，但是局地污染源對區域空氣質量影響較大[4～6]，現有的空氣質量監測網絡難以實現對局地污染源的快速定位。此外，對于一些城市化進程緩慢的城市，建成區面積遠小于城市總面積，鄉鎮面積占比較大，人口聚集程度僅次于建成區，中小企業數量龐大，地區環境質量堪憂。尤其涉及大氣污染，在一定氣象條件下直接影響到城市整體空氣質量，但目前對于鄉鎮地區空氣質量的監測手段與頻次遠不及建成區[7]。增設鄉鎮空氣質量自動監測站，健全空氣質量監測網絡，可以全面客觀掌握地區大氣環境質量現狀、污染變化趨勢[8]，提高預警環境風險能力，更好地服務于大氣污染治理工作。本研究針對當前大氣污染防治工作的技術需求，對如何建設鄉鎮空氣自動監測站進行分析探討，以期能為構建環境空氣監測網絡體系，實現地區空氣質量監測全覆蓋提供建議。

1 建設目的

鄉鎮空氣站建設是地市環境空氣質量監測網絡建設的重要組成部分，可進一步完善大氣環境監測網絡體系，全面提升大氣環境監測能力，進而為落實各級政府和企業大氣污染防治責任、有效傳導治霾工作壓力、動員全社會共同保護大氣環境提供有力的監測數據支撐。

2 建設思路

鄉鎮空氣自動監測站的建設應基于國家標準方法原理，采用標準監測技術和監測設備，實現空氣質量實時監測，全面掌握鄉鎮地區空氣質量狀況。結合環境管理需求，逐步完善地市級環境空氣質量監測網絡。

一是實現地區常規參數的實時動態監測，掌握鄉鎮、城鄉接合部、傳輸通道等區域的空氣質量狀況和變化趨勢。二是對一些工業企業集中、農業產業化等特色發展的鄉鎮地區，增加監測項目，實現污染源重點監控，科學評估監測區域內主要污染源、農業源、無組織排放源的污染排放狀況及其對環境空氣質量的影響，尤其是針對農業污染特點，開展VOCs污染摸底排查，全面掌握鄉鎮VOCs污染情況及特征。三是通過不同鄉鎮空氣質量監測數據的有效融合，實現對整個城市各種功能區、污染源的環境空氣質量的全面精準監控，為政府提供一套有效、自動化、信息化的監管工具。四是結合監測數據和環境空氣質量模型，科學評估減排效果，為實現科學治霾、精確治污提供科學決策支持。

3 科學布設點位

目前城市空氣質量監測點位的布設大多是為了掌握城市整體空氣質量水平，鄉鎮站建設應兼顧整體性和個體性的原則，擬選站址能反映監測區域的空氣質量狀況及污染特征，以便掌握傳輸通道空氣質量的變化趨勢。由于監測目的存在差異，鄉鎮站的選址原則應與城市站有所不同，應充分考慮監測區域污染源分布情況。鄉鎮地區污染源主要包括工業企業源、農業源及交通源三類。根據各個鄉鎮的布局，站點建設應選取代表性較好的點位，如生活集中區、農業種植區、工業聚集區等。

結合行政面積和資金籌措情況，每個鄉鎮宜建設1～2個空氣自動監測站。站點周邊環境應符合《環境空氣質量點位布設規范》（HJ 664—2013）[3]要求，環境狀況穩定，水電、網絡通信供應保障，交通便利等。

4 建設內容

4.1 自動站建設

對于鄉鎮空氣自動站，應根據行政區域內規劃布局、農業產業結構等多種因素，綜合考慮空氣污染現狀及特點，體現不同地區的差異性，合理設置監測項目。

（1）站房及配套設施。監測站房可采用租賃或新建的方式，擬選站址周邊有符合規范的建筑用房可直接作為監測站房；若無合適的建筑用房，本著減少經費的原則，建議使用一站式活動板房作為監測站房，保障電力、網絡供應，安裝防雷設施，消除運維安全隱患。考慮到自動監測室、空調及人員操作等空間需求，站房面積應在15m2以上為宜。

（2）監測項目。空氣自動站監測應滿足《環境空氣質量標準》（GB 3095—2012）[9]要求，開展環境空氣SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5六項指標監測，配合符合國標方法的相關儀器設備；VOCs污染也是鄉鎮廣泛存在的污染問題之一[10、11]，農業源作為鄉鎮主要污染源決定了鄉鎮大氣VOCs組分多以烷烴、烯烴類物質為主，經濟條件允許的地區，應增加烷烴、烯烴類的監測；除此之外，可增設特征因子監測，因地制宜，各地區可根據實際情況開展監測，主要考慮監測區域的污染源特征，對污染危害大、影響范圍廣、長期存在的地區污染物開展監測，如氟化物、鉛等。同時，應配置氣體質控設備。

（3）安保攝像系統。對站點采樣設備和采樣環境進行監控，實時掌握鄉鎮空氣站室內外監控區域的動態情況，預防人為干擾監測正常運行，確保監測數據科學準確。

（4）數據傳輸。每個監測子站應配置數據傳輸設備，可選用計算機或者數據采集儀，實時上傳監測數據至中心計算機室。

4.2 監測數據質量控制

定期檢查監測系統各儀器的運行狀況和工作狀態參數，對儀器開展校準檢查，保證監測正常穩定運行，定期審核監測數據，確保監測數據的有效性和準確性，積累基礎數據。鄉鎮站可借鑒國家空氣質量監測網管理模式，以地市為單位，采取統一管理，規范站點運行維護，提高數據實用性，減少因運維不當造成的數據缺失現象。

4.3 數據平臺建設

（1）根據《污染源在線自動監控（監測）數據采集傳輸儀技術要求》（HJ 477—2009）[12]要求，選擇合適的數采儀，允許大量前端智能設備同時接入，實時數據通過無線、以太網、有線等通訊方式上傳匯總至數據存儲分析平臺。

（2）平臺實時對現場端監測數據進行采集和匯總，具備對監測數據的質控、分析以及應用功能。利用環境、氣象、地理信息等多源數據，對監測數據進行處理和綜合分析，通過多種維度將分析結果進行展現，重點加強對大氣污染時空分布、污染特征、污染趨勢、傳輸規律等方面的分析，充分挖掘監測數據價值，生動展現環境質量狀況，深入分析污染特征，為環境管理提供決策支持。

4.4 監測網絡體系構建

（1）加快鄉鎮空氣站的建設，根據各個鄉鎮的地理位置、行政面積的大小等，布設1～2個空氣自動監測站，以客觀反映所在區域的空氣質量。對于污染較重的鄉鎮，可進一步加密點位布設，根據污染源類型分別增加工業點源、農業點源等監控，以及時掌握各類污染源排放對空氣質量的影響。

（2）有計劃地拓展監測項目，針對夏季普遍存在的O3污染現狀，增加對其前體物的監測。以數據為依據和導向，縮小污染問題排查范圍，縮短應急響應時間，指導污染管控方向，實現環境空氣質量精準管控。

5 河北省鄉鎮站建設經驗借鑒

面對嚴峻的大氣污染形勢，2017年河北省率先在省內8個傳輸通道城市（石家莊、保定、邢臺、邯鄲、滄州、衡水、廊坊、唐山）開展鄉鎮空氣自動站建設，并編制建設指導意見。按照方案[13]，河北省鄉鎮站建設思路是在8個傳輸通道城市共建設1464個鄉鎮小型空氣站，主要監測指標為PM2.5和SO2。項目建設由地方生態環境部門組織實施，經費由市級財政保障，儀器設備的運行和安全保障工作由所在鄉鎮政府負責，項目建設中標方負責建成后一年內的儀器運維工作。在此基礎之上，8個通道城市結合各自的城市產業結構、規劃布局、人口密度等因素紛紛制定了鄉鎮站建設方案。現如今，大部分城市已完成鄉鎮站建設，如廊坊市共建設90套鄉鎮小型空氣站及數據管理發布平臺[14]，滄州市共建設170個鄉鎮空氣自動監測站[15]，站點運維交由第三方進行。值得一提的是，為規范自動監測站運行管理，保障監測數據準確可靠，石家莊市還編制了鄉鎮環境空氣質量自動監測站運行管理辦法[16]。

根據鄉鎮空氣自動監測站的數據，結合時間軸分析污染時空動態變化過程，快速掌握各鄉鎮的空氣質量、分析污染原因，為環保精準治理提供高效、科學的依據。對于落實“科學治霾、協同治霾、鐵腕治霾”，把環境監測向全市域擴展，把治霾責任和壓力向基層延伸壓實，具有重要作用。

6 結語

在鄉鎮地區開展環境空氣自動監測，實時掌握不同地區空氣質量狀況的差異，深入分析地區的污染特征。從微觀角度來看，通過對鄉鎮空氣質量進行評價分析，切實傳導大氣污染治理工作壓力，可充分調動基層環保工作人員的積極性、主動性和創造性，同時結合源解析數據，可實現污染源精準定位，達到靶向治理的目標，進一步推動全市大氣污染防治工作；從宏觀角度來看，開展鄉鎮地區空氣自動監測僅僅是基礎，下一步可構建地市級環境空氣監測網絡體系，實現地區空氣質量監測全覆蓋，研究局地污染成因和區域污染傳輸規律，實現區域協同減排。