水泥廠環境空氣質量現狀監測與研究

黃興南

（昆明嘉毅科技有限公司，云南 昆明 650000）

0 引言

隨著我國社會發展，城市化的快速推進，目前建材市場極為繁榮，但是砂石、水泥等建材制造時會產生大量的粉塵，嚴重影響建材廠附近的環境質量。近些年我國大力推進綠色環保，愈發重視環境改善，對于嚴重污染環境的水泥廠，制定了一系列的空氣環境質量標準，必須符合空氣環境質量的相關標準，才允許正常生產[1]。而隨著水泥工業產能超過建設所需后，產業結構的調整速度加快，在產業結構調整過程中，必須淘汰落后的干法中空窖、濕法窖。同時舊廠改造以及新廠建成，必須設置穩定的、可持續運行的空氣質量監測系統，以保證監測生產過程中對于環境的影響，以調整生產方式，最大限度降低水泥廠對周圍環境的污染。目前環境空氣質量監測系統雖然已經被明確要求在水泥廠中設立，但是在實際工作中，部分企業存在設置缺陷，如監測點的設置數量不足、重視程度不夠、監測時間不足等等問題。本文基于此對水泥廠環境空氣質量現狀監測進行總結分析，對于其的現狀以及存在的問題展開論述，并提出相關建議。

1 環境質量保護及監測的發展過程

在人類進入工業文明之前，環境保護已經存在，早在宋朝時期，城市內就會修建專門的排污水渠，而環境質量監測則較晚出現。最早在19 世紀末期以法律、規定形式頒布，當時英國企業大量排放污水進入河流，造成嚴重污染，故1876 年英國頒布實施《河流污染防治法》。我國在改革開放以來，工業發展迅速，導致在幾年內出現大量的企業污水濫排，因此1984 年我國頒布實施《水污染防治法》。

而空氣質量的規范的出現則較晚，雖然英美等國家工業化過程中，空氣污染嚴重，以至于英國首都倫敦霧霾嚴重并因此被稱為“霧都”，但是人們對此的認知水平相對較低。直至20 世紀中葉，大量的醫學文獻顯示，嚴重惡化的空氣質量會嚴重影響人類的生存，并顯著增加各類呼吸道疾病的發生率，故1956 年英國頒布實施《清潔空氣法案》，1955 年美國頒布實施《空氣污染控制法》，1963 年美國頒布實施《清潔空氣法》。我國在改革開放后面臨同樣的問題，為改善該類問題，1987 年中國頒布實施《大氣污染防治法》。而此階段歐美等國家為追求更高的空氣質量環境，針對全企業生產出臺了一系列的法律，1980 年美國頒布《綜合環境污染影響，賠償和責任認定法案》，2000 年英國頒布《環境保護法案》增加土壤污染防治法規，2006 年歐盟頒布《土壤框架指令》草案。

因為早年間，我國相對重視經濟發展，忽視空氣質量的問題，導致天津、重慶等重工業城市成為“霧都”，環境的污染導致各類疾病發生率驟增。而且該時間段，歐美等發達國家將高污染企業大量轉移至我國，嚴重影響了我國的空氣質量。但是隨著我國經濟高速發展，人民生活水平的大幅提升，人們開始追求更良好的生活環境，為滿足廣大人民的需求，我國政府開始高度重視環境問題，從2010 年起我國頒布了一系列的環境保護、監測法律、法規。而且廣大居民與相關企業高度配合政府工作，因此雖然中國的環境監測制度起步較晚，相關領域監測標準制定也比較滯后，監測能力起步也較晚，但是我國取得的成果遠超英美等國家。目前，我國已形成國家、省、市、縣4 級環境監測網絡，共有專業、行業監測站5000 多個，已經制定各類國家環境標準1000 多項，覆蓋了大氣、土壤、水質、噪聲、輻射、固體廢物等領域。

目前我國已經實現了環境監測網絡的建設。2015 年8 月12日，國務院辦公廳印發《生態環境監測網絡建設方案》，提出了五年生態環境監測網絡建設的路線圖和目標：到2020 年，全國生態環境監測網絡基本實現環境質量、重點污染源、生態狀況監測全覆蓋，各級各類監測數據系統互聯共享，監測預報預警，而且確立了新的環境保護目標，至2050 年完成“碳中和”。

針對高污染企業，如水泥廠等企業的環境監測體系發展時間較短，我國是在近15 年才強制要求此類高污染企業進行空氣環境監測，起初的發展大多可以分為被動監測-主動監測-自動監測3 個過程。第一階段環境監測主要針對高排污區域，監測范圍較小，屬于早期監測方式，該監測方式受制于當時技術，且監測人員自身工作技能水平有限，環境監測性耗時費力，收獲不佳，準確性一般，相關數據可分析型一般。隨著時間發展，第二代監測技術，也就是主動監測技術開始在水泥廠推廣，該類技術可以實現絕多數污染物的收集，為環境空氣質量的分析提供了大量的數據，對于監測工作人員的技術要求有所降低，但對于分析技術有較高要求，相較于第一代技術有質的飛躍，但是該類技術仍然存在缺陷，其無法自動報警，也無法大量保存相關數據，方便與其他區域進行對照分析，確認高污染問題產生的原因，需要進行大量的人工分析[2]。而近些年國家環境監測建設的推進以及相關技術的快速發展，可聯網、自動報警、自主分析的第三代自動監測設施與技術的廣泛使用，使水泥廠等高污染企業的環境監測便捷起來，目前該技術可以實現全天候無間斷的監測，并在高污染時自動報警，可以直接將相關數據傳輸至服務站，供工作人員觀察、分析。

2 水泥廠環境監測的現狀分析

受我國環境監測事業起步較晚等問題的影響，我國水泥行業的環境監測存在一系列的問題，與整個環境監測事業的問題存在關聯，對其分析有助于推動水泥廠以及整個環境監測體系的發展。基于此，筆者進行實地考察，并結合當下的相關報告對水泥廠環境現狀監測存在的情況進行分析，明確相關問題。

2.1 環境監測技術起步較晚，發展不規范

受制于我國環境監測技術起步整體較晚的因素影響，目前我國的環境監測技術雖然與歐美發達國家技術相比很接近，處于國際前沿，但是其的應用存在不均衡狀況。在沿海等發達地區，相關地區、城市環境事業單位對于環境保護重視程度極高，因此相關規范嚴格，執行措施嚴厲，且其對于水泥的需求不高，因此對于高污染水泥廠的環境監測保持高壓狀態，相關技術均處于前沿階段，而且技術人員的技術能力較強，工作素養較高，因此環境質量理想，環境監測技術應用充分。但是在中西部欠發達地區，尤其是西部欠發達地區，該地區目前正處于建設階段，對水泥的需求量較大，為滿足城市建設以及交通建設的需求，當地的環境保護部門的管理尺度相對寬松，對未及時將相關技術更新到符合標準的水泥廠的處罰力度較小，導致實際上的環境空氣檢測所得的數據與現實存在差異，分析所得的數據真實性較差[3]。

2.2 環境監測工作團隊的專業素養參差

因為我國環境監測技術以及環境設施的生產技術起步階段較晚，高技術、高專業素養的技術人員較少，大多數處于沿海發達城市內，導致中西部的環境監測工作人員的素質水平較低。而且其相對還集中于政府事業單位中，對于處于夕陽產業的水泥廠來說，其工作人員的工作能力、專業技術、職業素養都相對偏低，而且隨著環境監測市場的開放，部分企業工廠將環境空氣質量監測委托于第三方監測機構，該情況導致第三方檢測實驗室數量與日俱增。雖然該類機構號稱具有專業的技術能力，但是受制于國家環境事業人才不足的問題，絕大多數第三方監測機構與實驗室存在設備不足、人員不足的情況，大多數檢測人員學歷較低，工作經驗嚴重不足。有相關社會調查文獻顯示，不完全統計，環境監測領域50%以上的從業者為專科生，且工作經驗不足3 年。該類工作人員雖然擁有相對先進的環境監測設備與分析設備，但是進行具體監測時與具體分析，其所測得的結果與實際相差較大，無法針對所得數據分析出水泥廠生產過程中對于環境的影響程度，并基于此提出相關建議[4]。

盡管如此，我國環境監管部門仍然無法設置環境檢測從業人員的崗位資格考核門檻，因為目前相關專業的人才培養不足，該情況導致檢測人員水平參差不齊，檢測公司能力良莠不齊。雖然國家大力推動環境監測設備的研發，但是受制于起步較晚，部分設施仍然處于模仿階段，部分輔助設備多為國外進口，在中西設施混合使用中，會出現部分差錯。另外，國內部分廠家雖然具有先進環境監測分析設施的生產能力，但是由于成本問題而制造相對低廉、存在缺陷的環境設備，且該設備廣為第三方檢測機構青睞。種種原因導致環境監測專業素養較低，在質監部門的“雙隨機，一公開”的檢查過程中，頻頻發生環境監測領域的問題。因此目前對于第三方環境監測部門的管理急需出臺相關規章制度，可以適當地淘汰部分第三方監測機構，以迫使其進行技術人才培養、技術迭代等，以提升對水泥廠等高污染企業的環境監測數據的真實準確性，為環境空氣質量分析與生產優化提供參考。

3 水泥廠環境監測的優化建議

3.1 提升監測團隊的專業化水準

水泥廠相較于一般的企業，其的環境相對惡劣，污染嚴重，但環境監測對于水泥廠而言其實是一項沒有經濟效益的工作，水泥廠的領導對此的要求即滿足生產的相關法律法規即可，導致實際環境監測的工作過程相當復雜。因此環境監測部門在附近設置的環境監測點需要更高的專業度，而環境空氣監測，其所包含的領域十分廣泛，因此對于專業的要求也很高，對環境監測的工作人員來說，標準越來越高。因此對于環境空氣監測工作人員需要不斷提升自身的專業程度及檢測的素養和能力，以提供更理想的環境空氣監測。雖然我國目前從事環境空氣監測工作的工作人員都存在綜合水平較低的問題，導致其監測得到的環境空氣質量監測結果無法保證。但是隨著環境專業高校畢業生的增加，相關研究人員的增多，該類問題逐漸得到解決，因此在配置水泥廠等高污染企業的環境空氣監測人員時，需要充分考慮其的生產特性，應當對其配置技術水平相對較高、專業技能較強、具有職業道德的工作人員[5]。另外持續地對現有的工作人員進行培訓，以提高工作人員的技術水平，通過技能考核和培訓工作來調動監測人員的主觀能動性，這樣就可以不斷提升整體的業務水平，讓現代化的監測更專業，能更健康地開展下去。

3.2 實現環境監測技術的多元化

隨著我國社會科技、工業的高速發展，導致我國在前些年付出了巨大的環境代價，尤其是一些工業建設類的企業在生產過程中對環境造成的損傷。水泥廠是對環境空氣影響重點企業，其在生產過程中會產生大量的粉塵等污染物質。環境空氣監測雖然有了充足的發展，但是目前應用的技術相對單一，部分工廠企業可以通過特殊方式對監測點進行一定的干預，例如對監測點進行阻塞、粉塵吸收等等，以降低監測點對于周圍空氣數據收集的準確程度。為解決此類，需要發展多元化的環境監測技術，近些年國家環境監測技術整體水平的提升，環境監測技術在未來的社會可以實現現代化和多元化，該類變化趨勢對于環境監測的發展提出了新的要求，同時也帶來了新的發展機會。隨著我國環境在21 世紀初期的快速惡化，黨和政府高度重視環境問題，予以大力整治，逐漸減少環境污染，提升環境監測水平。但是由于污染種類的增加，對應的環境監測技術需要不斷的創新，以滿足當下環境監測的需求。因此我國的環境監測機構，仍需要大力吸收國內外先進技術與經驗，依據國環境污染程度的現狀問題，結合自身調整環境監測技術，以提升監測效能。

4 水泥廠環境監測的具體實施問題

4.1 監測點布置

對于污染企業的環境監測，重點在于監測點的布置，采樣點位置和數量的確定，對所測數據的代表性和實用性具有決定性的作用。

正常來說，水泥廠的監測點應當依據水泥廠的生產規模、生產方式以及周圍環境設立，需要綜合考慮水泥廠的規模和性質、區域大氣污染狀況，并且需要結合水泥廠的后續發展趨勢、功能布局和敏感體的分布。在選點的時候應當考慮監測點能夠收集的范圍，再結合監測區域的地形、污染氣象等自然因素綜合考慮后確定。一般情況，對于重點、較大生產范圍的水泥廠，所需的環境空氣監測點需要大于10 個；對于中型水泥廠的監測點應當大于6 個，對于生產能力較差，污染程度較低的水泥廠，則適當建立1～3 個空氣質量監測點[6]。

4.2 監測點位置的設置原則

對于水泥廠等重污染工廠的監測點的位置應具有代表性，觀測點需要能夠直接確認一定地區范圍的環境空氣污染水平和規律。另外，空氣質量監測點的設點需要設置在相對開闊的地點，采樣口水平線與周圍建筑物高度的夾角應不大于30°；空氣質量監測點周圍需要沒有特殊污染物，避免其影響監測數值；空氣質量監測點還需要設置在無強吸附能力的建筑、樹木、草叢以及其他收集物的位置，以降低其他物品對空氣質量監測點采集數值的影響。我國相關規范規定，空氣質量監測點需建設在20m 以內沒有局地污染源的區域，在15～20m 以內避開綠色喬、灌木，在建筑物高度的2.5 倍距離內避開建筑物。

4.3 監測點位置的布設方法

為提高監測點的工作效能，監測點的布置可適當進行調整，一般建議采用網格布點法、同心圓多方位布點法、扇形布點法、配對布點法等。對于水泥廠等工業地區建議采取分區布點法。應當依據工業污染、居民數量、交通狀況等信息，在關心點、敏感區域（需要保證環境衛生區域）以及下風向距離最近的村莊和上風向適當位置布設監測點。但是需要注意應當提前確認敏感區域的各類污染值，便于確認觀測點在建成后的工作效能，以及監測頻率，確認周圍環境的變化。另外，監測需要考慮當地的氣象條件和人們的生活及工作規律。我國大部分地區處于季風氣候區，冬、夏季風有明顯不同的特征，由于日照和風速的變化，邊界層溫度層結也有較大的差別。

5 結語

水泥廠對于環境空氣污染程度較高，對其空氣質量監測具有重要價值，有助于我國環境衛生事業的發展，降低高污染生產現狀，加快實現我國2050 年“碳中和”的目標。但是目前水泥廠的環境空氣監測水平相對一般，需要大力進行發展規范，尤其是制定環境從業人員的相關標準，并對其進行考核，以提升環境監測工作的工作質量。大力推進國內環境監測技術以及設施的發展，以滿足我國愈發繁榮的環境監測行業。

就人才而言，隨著我國各高校以及社會對于環境工作重視程度的提升，相關專業的高素質畢業生的增加，再加上環境監測單位現行工作人員工作時間的增加，工作經驗的增加，可以在未來一段時間內補足我國的人才不足的問題。總之隨著國家對于環境重視程度的提升，水泥行業的環境空氣監測質量也會隨之提升。