環(huán)境監(jiān)測(cè)在大氣污染治理中的重要性及路徑分析

陶小龍，滕海浪，夏 磊，徐 磊，金細(xì)蓮

（南昌市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，江西 南昌 330038）

我國(guó)大氣污染問(wèn)題的主要特征之一是煤煙污染，大氣中長(zhǎng)時(shí)間存在懸浮物質(zhì)，SO2、CO2以及NOx含量高，嚴(yán)重影響城市空氣質(zhì)量，威脅居民的身體健康。城市大氣污染主要來(lái)源于工業(yè)生產(chǎn)、汽車(chē)尾氣以及煤炭污染等。生態(tài)環(huán)境部門(mén)通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)可以實(shí)時(shí)掌握大氣污染情況，指導(dǎo)相關(guān)部門(mén)對(duì)違規(guī)排放企業(yè)進(jìn)行懲處，促進(jìn)并完善城市的環(huán)境治理。

1 大氣污染治理中環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要性

在城市中，大氣污染主要來(lái)源于汽車(chē)尾氣以及工業(yè)生產(chǎn)等，煤煙污染存在季節(jié)性特點(diǎn)。近年來(lái)城市汽車(chē)保有量逐年升高，嚴(yán)重增加了大氣污染的嚴(yán)重程度，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們的生活環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響。針對(duì)大氣污染的治理還需要從源頭抓起，因此我們需要通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)手段，了解大氣污染的各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)，對(duì)比城市空氣管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有針對(duì)性的治理，更精準(zhǔn)地掌握大氣環(huán)境狀況。近年來(lái)環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要性受到全社會(huì)的關(guān)注，為我國(guó)建立環(huán)境監(jiān)管體系、展開(kāi)有針對(duì)性的大氣環(huán)境治理奠定了基礎(chǔ)。環(huán)境監(jiān)測(cè)工作主要是通過(guò)對(duì)比多次監(jiān)測(cè)工作測(cè)量的數(shù)據(jù)，合理評(píng)價(jià)污染情況。按照我國(guó)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)對(duì)環(huán)境進(jìn)行合理評(píng)價(jià)，了解城市的大氣環(huán)境質(zhì)量，能夠更加合理地推動(dòng)環(huán)保工作的開(kāi)展。環(huán)境監(jiān)測(cè)工作通過(guò)長(zhǎng)期不間斷的監(jiān)測(cè)，能夠使相關(guān)人員更加準(zhǔn)確、科學(xué)地掌握大氣環(huán)境質(zhì)量，了解城市污染水平，從而了解城市大氣環(huán)境現(xiàn)狀，并指導(dǎo)生態(tài)環(huán)境部門(mén)進(jìn)行科學(xué)管理。所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均能統(tǒng)一保存至數(shù)據(jù)庫(kù)中，為環(huán)境保護(hù)相關(guān)研究做好準(zhǔn)備。

2 大氣污染治理中環(huán)境監(jiān)測(cè)的路徑分析

經(jīng)過(guò)了“十三五”時(shí)期對(duì)大氣污染的治理，大氣污染物中SO2降 低22.5%，NOx降低16.3%，未達(dá)到PM2.5標(biāo)準(zhǔn)的城市減少23.1%，大氣污染治理取得了顯著成效。在“十四五”期間，我國(guó)將繼續(xù)加強(qiáng)大氣污染治理，其中環(huán)境監(jiān)測(cè)的作用將持續(xù)擴(kuò)大。

2.1 點(diǎn)監(jiān)測(cè)

環(huán)境監(jiān)測(cè)工作需要針對(duì)某個(gè)區(qū)域以及點(diǎn)位進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)和控制，才能更有針對(duì)性地掌握大氣環(huán)境狀況。以某市工業(yè)園區(qū)為例，該園區(qū)主要進(jìn)行化工生產(chǎn)，每天都會(huì)燃燒大量燃料，排放出氮氧化物、二氧化硫等污染氣體，同時(shí)產(chǎn)生刺激性氣味，對(duì)人們的正常生活產(chǎn)生了不良影響。因此，監(jiān)測(cè)部門(mén)對(duì)該工業(yè)園區(qū)利用大疆智圖配合M300RTK進(jìn)行科學(xué)監(jiān)測(cè)（監(jiān)測(cè)硬件配置見(jiàn)表1）。其中M300RTK能夠長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，具有強(qiáng)大的抗風(fēng)能力，能夠在惡劣天氣環(huán)境中展開(kāi)巡查。同時(shí)配置H20T+Sniffer展開(kāi)巡查，其具有強(qiáng)大的抓拍功能，可使用熱成像相機(jī)抓拍熱力分布圖，快速獲取排煙口位置。Sniffer靈嗅V2可以同時(shí)監(jiān)控大氣中9項(xiàng)污染物，如CH4、VOCs、H2S、CO等氣體，其靈敏度高，能穩(wěn)定捕捉污染物含量，了解工業(yè)園區(qū)的污染氣體排放情況。使用軟件系統(tǒng)建立工業(yè)園區(qū)的模型后，可以利用靈嗅V2進(jìn)行巡查，實(shí)時(shí)掌握大氣污染濃度數(shù)據(jù)，了解工業(yè)園區(qū)各個(gè)位置的大氣環(huán)境質(zhì)量。通過(guò)M300RTK建立模型展開(kāi)監(jiān)測(cè)可以實(shí)現(xiàn)多時(shí)段巡回監(jiān)測(cè)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)工業(yè)園區(qū)違規(guī)排放的問(wèn)題。

表1 環(huán)境監(jiān)測(cè)硬件配置

在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)利用無(wú)人機(jī)展開(kāi)點(diǎn)位監(jiān)測(cè)工作，也同樣適用于居民生活區(qū)域、學(xué)校、醫(yī)院等重要區(qū)域的監(jiān)測(cè)工作，相關(guān)人員能夠第一時(shí)間掌握PM2.5、SO2以及VOCs等數(shù)據(jù)，便于更快速掌握異常數(shù)據(jù)，也能對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的異常問(wèn)題。尤其是針對(duì)夜間偷排企業(yè)，無(wú)人機(jī)可以在夜間展開(kāi)巡查，根據(jù)當(dāng)時(shí)的風(fēng)向信息，通過(guò)Sniffer 4D Mapper可視化平臺(tái)及軟件，實(shí)時(shí)掌握大氣污染氣體的濃度，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，監(jiān)管人員能夠第一時(shí)間開(kāi)展監(jiān)管工作，使用三維點(diǎn)云分布圖確定各個(gè)點(diǎn)位的具體位置，便于進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)。

2.2 面監(jiān)測(cè)

根據(jù)大氣污染治理工作情況，相關(guān)人員需要逐步建設(shè)聯(lián)防聯(lián)控管理體系，不斷提高區(qū)域融合治理水平，形成合力，才能更有效地達(dá)到理想的治理效果，產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，以更好地改善空氣質(zhì)量。尤其是冬季供暖期間，由于供暖工作的開(kāi)展，大氣環(huán)境中飄散著復(fù)雜的大氣污染物，它們會(huì)隨著空氣流動(dòng)以及季節(jié)變化在空中形成混合動(dòng)態(tài)[1]。因此，在監(jiān)測(cè)工作中，監(jiān)測(cè)人員還需要將地形特征、各類(lèi)污染物及氣象狀況相結(jié)合，合理設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，明確污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表2），才能采集更具代表性的數(shù)據(jù)資料。

表2 污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

為了達(dá)到理想的監(jiān)測(cè)效果，監(jiān)測(cè)人員需要建設(shè)常態(tài)化監(jiān)測(cè)點(diǎn)、重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)等監(jiān)測(cè)機(jī)制，展開(kāi)定點(diǎn)監(jiān)測(cè)工作，并形成多級(jí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行全天候監(jiān)測(cè)，保證環(huán)境監(jiān)測(cè)的全面性。監(jiān)測(cè)人員還需要根據(jù)不同城市的監(jiān)測(cè)要點(diǎn)和城市環(huán)境，靈活選擇不同方法布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)大氣環(huán)境展開(kāi)定時(shí)監(jiān)測(cè)，收集大氣環(huán)境的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。目前面監(jiān)測(cè)采取的布設(shè)方法主要包括以下幾種。

2.2.1 扇形布設(shè)法

扇形布設(shè)法根據(jù)城市地形特點(diǎn)，從污染源位置面向下游的扇形區(qū)域，在不同距離及不同方向布設(shè)采樣布點(diǎn)，一般情況下布設(shè)4～6個(gè)點(diǎn)位，保證扇形區(qū)域在污染源下游區(qū)域全面覆蓋。一般在污染源位置固定、風(fēng)向相對(duì)穩(wěn)定的情況下，扇形布設(shè)能夠更科學(xué)地確認(rèn)點(diǎn)位位置，保證監(jiān)測(cè)工作順利進(jìn)行。因此，工作人員需要明確污染源的具體位置，判斷主風(fēng)向軸及污染源是否會(huì)對(duì)周邊居民產(chǎn)生不良影響，按照主風(fēng)向軸確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)任務(wù)。在上風(fēng)口位置確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，可以保證采集到污染源的第一手信息。扇形布點(diǎn)方法在污染源監(jiān)測(cè)中有突出優(yōu)勢(shì)，保證了監(jiān)測(cè)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，但是如果污染源位置較多，使用扇形布點(diǎn)方法無(wú)法保證監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。

2.2.2 同心圓布設(shè)法

監(jiān)測(cè)人員通過(guò)對(duì)污染源的分析可以確定監(jiān)測(cè)范圍，明確重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域，并以重點(diǎn)區(qū)域?yàn)橹行模圆煌霃嚼L制兩個(gè)圓，作為同心圓布設(shè)點(diǎn)位；由于半徑不同，需要根據(jù)半徑長(zhǎng)度、角度選擇不同數(shù)量的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位；通過(guò)光束交叉方法確定點(diǎn)位布置，由于采樣點(diǎn)位以及分布的不同，采集數(shù)據(jù)結(jié)果不同。一般情況下，工作人員需要在逆風(fēng)位置設(shè)置點(diǎn)位，順風(fēng)方向布設(shè)點(diǎn)位較少，同時(shí)需要在周邊相鄰位置布設(shè)點(diǎn)位進(jìn)行采樣，保證均勻布設(shè)，以了解該區(qū)域的污染情況。

2.2.3 網(wǎng)格布設(shè)法

網(wǎng)格布設(shè)方法是按照網(wǎng)格方式進(jìn)行點(diǎn)位布設(shè)，工作人員選取預(yù)定參數(shù)進(jìn)行布局，參考企業(yè)分布、污染范圍以及地理位置等情況，確定網(wǎng)格點(diǎn)。網(wǎng)格點(diǎn)并非絕對(duì)固定，會(huì)根據(jù)風(fēng)向變化、企業(yè)位置變化等情況進(jìn)行調(diào)整。這種布設(shè)方法相對(duì)公平客觀，能夠更全面地獲取大氣環(huán)境數(shù)據(jù)[2]。該方法適合在污染源多，污染源均勻分布的情況下布設(shè)，但由于網(wǎng)格布設(shè)方法需要布設(shè)較多點(diǎn)位，所以需要投入更多資源以及經(jīng)費(fèi)。

2.2.4 功能分區(qū)布設(shè)法

功能分區(qū)布設(shè)方法是按照功能分區(qū)情況進(jìn)行規(guī)劃，由于每個(gè)區(qū)域的功能不同，企業(yè)和人口分布密度不同，大氣環(huán)境污染狀況也不同。功能分區(qū)布設(shè)方法需要精確劃分住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)以及經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)等多個(gè)區(qū)域，但這在我國(guó)大部分城市無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)楹芏喑鞘械淖≌瑓^(qū)、商業(yè)區(qū)以及工業(yè)區(qū)錯(cuò)綜復(fù)雜，互相滲透，很難做到清晰劃分，這也會(huì)影響到功能分區(qū)布設(shè)方法的效果。

3 完善大氣污染治理對(duì)策

3.1 完善大氣污染治理機(jī)制

我國(guó)需要針對(duì)大氣污染治理完善相關(guān)的法律法規(guī)及政策，包括行政執(zhí)法、環(huán)境治理、大氣污染治理、機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放等各方面的管理?xiàng)l例，只有讓相關(guān)法規(guī)條例不斷完善，我們才能更全面地開(kāi)展污染治理活動(dòng)，提高環(huán)境治理執(zhí)法力度，改善空氣質(zhì)量。城市需要建設(shè)監(jiān)管體系，尤其需要密切關(guān)注及監(jiān)管重點(diǎn)污染企業(yè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)污染企業(yè)的違規(guī)行為，第一時(shí)間介入治理，懲處違規(guī)行為；針對(duì)石油化工等重點(diǎn)行業(yè)進(jìn)行監(jiān)督督導(dǎo)，展開(kāi)重點(diǎn)管理，嚴(yán)肅處罰超標(biāo)企業(yè)，決不允許其出現(xiàn)違法行為；PM2.5及PM10等污染物主要來(lái)源于城市建設(shè)工程，因此需要高度重視對(duì)建設(shè)行業(yè)的監(jiān)管，要求建設(shè)工程設(shè)置硬質(zhì)圍擋，所有渣土材料轉(zhuǎn)移搬運(yùn)都應(yīng)采取覆蓋、密閉等方式進(jìn)行，做好車(chē)輛沖洗和噴淋等工作[3]；對(duì)于煤炭企業(yè)、供暖企業(yè)等，應(yīng)大力支持其轉(zhuǎn)變能源結(jié)構(gòu)，推廣煤改電等措施，從源頭上治理環(huán)境污染問(wèn)題；在城市中完善監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)，展開(kāi)全天候全面監(jiān)測(cè)，保證監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)可以覆蓋全市，監(jiān)測(cè)點(diǎn)可以將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞至生態(tài)環(huán)境部門(mén)；對(duì)于數(shù)據(jù)異常點(diǎn)位及時(shí)展開(kāi)排查，并分析違規(guī)企業(yè)行為，進(jìn)行嚴(yán)肅處理；針對(duì)城市可能出現(xiàn)的重度污染天氣建立對(duì)應(yīng)的響應(yīng)機(jī)制。

3.2 積極推動(dòng)新舊能源轉(zhuǎn)換

我們要針對(duì)城市情況展開(kāi)調(diào)研，遵從環(huán)保理念進(jìn)行城市規(guī)劃、建設(shè)工程及工業(yè)園區(qū)改造，通過(guò)對(duì)城市的環(huán)保規(guī)劃保證居民擁有一個(gè)舒適、干凈的生活環(huán)境，嚴(yán)格劃分工業(yè)園區(qū)和居民區(qū)；對(duì)于城市內(nèi)部水泥、冶煉、金屬企業(yè)等污染源進(jìn)行嚴(yán)格審核，務(wù)必保證污染源企業(yè)具備良好的排放處理設(shè)施，且能夠達(dá)到城市大氣排放標(biāo)準(zhǔn)，才能允許企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)；積極鼓勵(lì)企業(yè)淘汰落后工藝，積極引進(jìn)更先進(jìn)、更環(huán)保的工藝和技術(shù)，最大程度上減少污染物的排放，推動(dòng)企業(yè)綠色化升級(jí)；城市需要積極調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，使用清潔能源取代煤炭等傳統(tǒng)能源，通過(guò)政策補(bǔ)償、補(bǔ)貼等方式推動(dòng)企業(yè)積極進(jìn)行“煤改電”，從源頭上治理大氣污染。

3.3 鼓勵(lì)全員參與環(huán)境治理

大氣環(huán)境治理需要全員參與，一方面需要明確政府部門(mén)職責(zé)，重視大氣環(huán)境治理工作的開(kāi)展，制定年度治理計(jì)劃，落實(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)，采購(gòu)環(huán)境檢測(cè)設(shè)備，支持環(huán)境檢測(cè)和環(huán)境治理工作并行；另一方面需要重視對(duì)企業(yè)的引導(dǎo)，污染源企業(yè)應(yīng)當(dāng)承擔(dān)起社會(huì)責(zé)任，提高主體意識(shí)，主動(dòng)改革廢氣排放方式，積極配合生態(tài)環(huán)境部門(mén)的監(jiān)管工作；最后更需要?jiǎng)訂T社會(huì)大眾積極參與，倡導(dǎo)綠色出行，促使社會(huì)大眾從自身做起，踐行低碳環(huán)保生活方式，關(guān)注環(huán)境治理，為環(huán)保事業(yè)貢獻(xiàn)一份力量。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，環(huán)境監(jiān)測(cè)工作通過(guò)對(duì)城市大氣環(huán)境展開(kāi)長(zhǎng)期不間斷監(jiān)測(cè)，掌握城市大氣環(huán)境現(xiàn)狀及大氣環(huán)境質(zhì)量，引導(dǎo)生態(tài)環(huán)境部門(mén)進(jìn)行科學(xué)管理。在大氣污染治理工作中，環(huán)境監(jiān)測(cè)部門(mén)通過(guò)點(diǎn)監(jiān)測(cè)、面監(jiān)測(cè)方式布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，使用先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以掌握各個(gè)區(qū)域和位置的污染情況。根據(jù)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果，相關(guān)部門(mén)應(yīng)完善大氣污染治理機(jī)制，積極推動(dòng)新舊能源轉(zhuǎn)換，鼓勵(lì)全員參與環(huán)境治理，讓環(huán)境治理取得更理想的效果。