監(jiān)測數據關聯(lián)分析及改善環(huán)境空氣質量的措施

湖南省郴州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 劉學鋒

近年來，隨著城市產業(yè)結構和布局持續(xù)升級，傳統(tǒng)產業(yè)逐漸演變?yōu)橐环N新型的環(huán)保智能產業(yè)。但是，一些經濟落后地區(qū)仍有大量的傳統(tǒng)工業(yè)項目，在生產過程缺乏有效的環(huán)境管理技術手段，產生的大氣污染因子在未達到排放標準的情況下外排，加之頻繁的陰暗天氣，對空氣環(huán)境質量帶來了較大影響，對城市居民身體健康亦帶來危害。為有效解決大氣污染問題，持續(xù)改善城市空氣環(huán)境質量，既要從源頭上積極控制和改善落后生產，又要提高環(huán)境監(jiān)測過程中監(jiān)測手段的敏感性和完整性，確保監(jiān)測數據的真實性和有效性，強化區(qū)域協(xié)同共治，用監(jiān)測數據引導、支撐生態(tài)環(huán)境管理精準化。

一、環(huán)境空氣質量監(jiān)測現(xiàn)狀和存在的問題

近年來，黨中央國務院高度重視生態(tài)環(huán)境監(jiān)測事業(yè)發(fā)展，全國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術體系、裝備設施、人員隊伍、管理制度等各方面建設進展很快，成就有目共睹。但是，環(huán)境監(jiān)測是一個舶來品，經過多年發(fā)展，目前中國的環(huán)境監(jiān)測技術能力水平與國外發(fā)達國家相比仍然較落后。一是整體空氣環(huán)境監(jiān)測點位布設不優(yōu)、“測管協(xié)同”度不高。空氣自動監(jiān)測布設、監(jiān)測數據傳輸等未全面納入構建的傳送系統(tǒng)，造成在空氣質量的變化過程中，不夠及時有效精準地采取治理措施。二是監(jiān)測數據綜合研究部門和污染因子分析部門之間的聯(lián)系不夠密切，不能有效地配合，導致分析得到的空氣環(huán)境質量數據不能及時得到綜合研究整理。三是分析方式智能化不足，有些地方還在通過手工分析的方式獲取監(jiān)測數據，這造成監(jiān)測數據獲取不及時、不全面，亦使數據綜合研究部門無法有效使用最先進的設備進行科學和智能分析，這樣會造成得出的結論不及時、不精準，從而失去可利用的價值，致使監(jiān)測數據無法引導生態(tài)環(huán)境管理部門有效精準地開展空氣環(huán)境治理工作，以至于加劇污染情況。

二、大氣污染的危害

空氣環(huán)境質量不高甚至是污染危害著人們，它不僅影響人類健康，甚至威脅著地球。人們呼吸的空氣被污染，大量一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和粉塵會導致慢性中毒，長時間大氣污染將影響生態(tài)平衡，導致酸雨經常發(fā)生，影響植物生長，危害人畜健康。

三、環(huán)境監(jiān)測在生態(tài)環(huán)境保護中的作用

（一）環(huán)境監(jiān)測是執(zhí)法監(jiān)督的前提

在大氣污染治理工作中，必須強化對環(huán)境監(jiān)測工作的重視。只有通過監(jiān)測手段才能夠掌握各個環(huán)節(jié)大氣污染情況，并獲得相對較為準確的數據，同時通過監(jiān)測部門對監(jiān)測數據進行綜合研究，可對大氣污染的成因進行準確判斷，將重要數據和污染成因提供給大氣污染環(huán)境執(zhí)法監(jiān)督部門，有助于執(zhí)法部門根據實際情況高效地開展工作，找到污染源頭，制定相對較為完善的制度，減少大氣環(huán)境污染問題，有效提高環(huán)境質量。

（二）環(huán)境監(jiān)測為環(huán)境保護提供數據支撐作用

環(huán)境監(jiān)測在環(huán)境保護中發(fā)揮的數據支持作用是其最核心、最重要的基本作用，面對2030年“美麗中國建設”和“十四五”時期的新任務、新要求，生態(tài)環(huán)境保護工作應該如何把控執(zhí)行方向和執(zhí)行力度，這些都需要有效的數據作為執(zhí)行參考，而環(huán)境監(jiān)測就是開展有序高效的環(huán)境管理工作的基礎支持。在工作中，我國利用物理、化學、醫(yī)學、生物、計算機、遙感、遙測等現(xiàn)代綜合化技術手段，能較為全面地得到反映環(huán)境質量變化的標準數據，這些數據為我國的環(huán)境保護工作提供了良好的參考，這在工廠排污控制中的應用最為廣泛。21世紀以來，我國以精準的環(huán)境監(jiān)測數據對不符合標準的重污染工廠進行了有效整治，取得了良好的整頓效果，有效提升了生態(tài)環(huán)境保護執(zhí)行中的科學性和合理性，很好地踐行了我國作為世界大國的生態(tài)環(huán)境保護責任。如今，我國在環(huán)境監(jiān)測工作手段上不斷創(chuàng)新，在利用現(xiàn)代計算機系統(tǒng)的基礎上，建立了更為強大的數據分析系統(tǒng)，不僅能對已經發(fā)生的環(huán)境污染情況進行快速監(jiān)督處理，還能通過趨勢分析和周期分析，對即將出現(xiàn)的污染情況進行提前防范，很好地保障了現(xiàn)代民眾的生活環(huán)境質量。

（三）提高生態(tài)環(huán)境管理工作水平

在社會經濟穩(wěn)定發(fā)展的背景下，人們的生活水平正在不斷提升，對環(huán)境質量的需求也逐漸提高。然而，目前人類的生產、生活對生態(tài)環(huán)境影響較為嚴重，為了解決諸多環(huán)境問題，保證生存環(huán)境的質量。只有不斷加強“測管協(xié)同”，借助準確的數監(jiān)測據，提出針對性整改意見和工作方案，提高生態(tài)環(huán)境保護工作的綜合水平。

四、監(jiān)測數據分析

（1）統(tǒng)計規(guī)律分析。統(tǒng)計規(guī)律分析是基于數理統(tǒng)計、模糊數學方法、數學物理方程等相關方法對環(huán)境空氣監(jiān)測數據進行規(guī)律性評價、分析和解釋。

（2）合理性分析。兩個或多個監(jiān)測數據存在固定的聯(lián)系，合理性分析技術是在這個理論上實現(xiàn)的。對于特定環(huán)境空氣監(jiān)測數據的分析，使用該方法的首要前提是必須結合多種環(huán)境條件和特定污染參數的各種因素，進行準確、合理的分析。準確性和有效性由各個環(huán)境的各種要素相互影響，同時對這部分影響進行合理、科學、有效的評價和分析，更好地獲取環(huán)境空氣監(jiān)測的相應數據。無論采用哪種方法，環(huán)境空氣質量監(jiān)測數據都存在一定程度的正、負相關性，可以確定各種條件下相關數據之間的相關性。

五、改善環(huán)境空氣質量的措施

（一）建設預警監(jiān)測系統(tǒng)

根據最新環(huán)境監(jiān)測記錄，在監(jiān)測當地實際的空氣質量時，需要適當的設備，如空氣中的顆粒物測量裝置、攝像機夾和因子采集器，實際操作程序應在設備運行階段之后執(zhí)行，分析單個數據的可靠性和準確性，然后比較結果。數據發(fā)布要充分利用移動媒體終端和網站，減輕相關部門的工作量，根據空氣的實際情況，首次向有關環(huán)保部門提供視頻、數據等信息，并配備相應的空氣處理系統(tǒng)，制定有效的治理方案。

（二）加強環(huán)境空氣監(jiān)測現(xiàn)場采樣、樣品運輸保存中的質量控制

俗話說“磨刀不誤砍柴工”，只有事前做好萬全準備，才能確保空氣監(jiān)測現(xiàn)場采樣工作的效率及準確性。因此，首先，要對擬監(jiān)測區(qū)域的地理、氣候等情況進行全面調查，充分了解擬監(jiān)測區(qū)域的基本環(huán)境情況。其次，制定科學可行的監(jiān)測采樣計劃，明確監(jiān)測采樣的目的、目標、內容、具體完成時間等。最后，備齊所需的收集容器、儲存器等儀器設備，安排足夠的人員，并合理分組、分工，確保現(xiàn)場采樣的效率及質量。

空氣監(jiān)測采集的樣品在運輸及保存過程中，易受生物、化學等因素影響而出現(xiàn)質變，進而影響監(jiān)測結果的準確性。鑒于此，空氣監(jiān)測采樣過程中，要加強運輸及保存的質量控制，選擇合適的采樣容器來保存氣體樣品，比如，鋼瓶內壁易吸附某些成分，甚至會發(fā)生氧化反應等，進而會引起誤差，為此，可選用鋁合金氣瓶來保存一些氣體樣品（除腐蝕性氣體樣品），腐蝕性氣體樣品可選用內涂層鋼瓶保存。采集完樣品后，要根據需要適當地添加固定劑，而對于SO2、CH4、O3等需要避光或者冷藏的樣品，也要做好避光或冷藏處理，以防變質。同時，要在每件樣品上貼上標簽，完整記錄樣品的情況，有特殊情況的要作特殊說明。采集完樣品后必須及時送到實驗室進行實驗，若不能及時進行實驗的樣品，可根據實際情況將其保存到2℃～4℃的冰箱中，預防其發(fā)生質變。

（三）加大先進技術的投入使用，不斷提高空氣環(huán)境監(jiān)測自動化、智能化水平。

在科學技術穩(wěn)定發(fā)展的推動下，環(huán)境監(jiān)測工作的覆蓋范圍逐漸擴大，監(jiān)測結果的準確性也在不斷提升，如果始終運用人工方法進行計算，不僅會消耗大量的人力，甚至還會受失誤的影響導致復雜數據計算存在誤差，嚴重影響數據處理工作的效率。所以在環(huán)境監(jiān)測過程中合理運用大數據和云計算，就能夠實現(xiàn)高質量的數據分析，不僅可以保證數據的準確性，同時可以縮短數據計算與處理的時間。而且多種先進技術的應用可以彌補傳統(tǒng)人工監(jiān)測的短板，使得設備能夠高效地開展工作，優(yōu)化資源配置，保證環(huán)境監(jiān)測質量及效益。除此之外，環(huán)境監(jiān)測工作人員還可以通過多種介質進行大氣污染治理和保護工作，全面發(fā)揮互聯(lián)網及移動設備信息傳輸的高效性，提高人們的環(huán)境保護意識，積極參與到大氣污染治理工作中，為治理工作帶來更多幫助。

環(huán)境監(jiān)測部門的任務之一就是必須確保監(jiān)測數據的真實性、準確性、全面性，及時將監(jiān)測到的相關數據傳輸到大數據系統(tǒng)，提高整個部門的效率。同時，大數據系統(tǒng)在接到監(jiān)測數據信息后進行高效的云分析、云計算、云統(tǒng)計等，并將分析結果提交有關部門。

（四）加大人才培養(yǎng)力度

為政之要，唯在得人。首先，要培養(yǎng)環(huán)境監(jiān)測綜合型技術人才，向監(jiān)測技術人員全面普及綜合性監(jiān)測檢驗儀器使用方法，保證同一個工作人員可以對大氣、水體、土壤、固體放射性污染等進行綜合檢測。強化資源整合，降低環(huán)境監(jiān)測的成本。其次，創(chuàng)新開展多種形式的培訓，利用環(huán)境監(jiān)測部門內部自媒體展開必要的培訓，保證基層工作人員能夠在百忙之中抽時間學習，不斷提升自身水平，保證環(huán)境監(jiān)測工作有序開展。最后，需要積極構建良好的工作環(huán)境，實現(xiàn)工作人員的安全防護，提高崗位安全標準以及提高相應待遇，保證環(huán)境監(jiān)測技術人才隊伍得到擴增。

綜上所述，面對環(huán)境空氣監(jiān)測任務重、社會關注度和需求度高、環(huán)境監(jiān)測數據量大、監(jiān)測數據可信度差異顯著的實際情況，需要進一步加強環(huán)境空氣質量監(jiān)測工作，加大人力資源、財政科技投入，結合先進技術來構建完全自動化的監(jiān)測系統(tǒng)和衛(wèi)星觀測系統(tǒng)，確保有效提高監(jiān)測和數據處理的效率，減少人為誤差，確保可以快速定位污染區(qū)域，縮小摸排范圍，結合清單數據、地面監(jiān)測和現(xiàn)場排查，快速鎖定污染區(qū)域和范圍，使得環(huán)境監(jiān)測部門引領、支撐、服務生態(tài)環(huán)境保護工作實現(xiàn)精準化管理。