徐志鵬
(白洋淀流域生態環境監測中心,河北 保定 071000)
大氣污染是全球性問題,亟需有效解決。在進行大氣污染治理措施研究中發現,若可以將大氣污染防治進行網格化監測,那么不僅可以實時獲取到空氣質量,了解大氣污染程度及具體的污染物含量,同時還能針對性地制定大氣污染防治措施,達到防治大氣污染目的。所以,應重視選擇適合的大氣污染防治監測點,以此提高監測質量和效果,同時實施精細化管理,做好每一次的監測結果分析與利用,充分發揮大氣污染防治網格化監測的作用和優勢。
網格化監測的主要特點有以下幾個:一是網格化監測的監測點選擇更精準,分布范圍更廣泛,進而達到全面監測大氣環境的目的;二是網格化監測可實現實時監測,并將監測獲取到的數據信息進行分析、對比后第一時間發現網格區域內的大氣環境質量問題,并針對性地開展大氣污染防控工作,降低并杜絕大氣污染對生態平衡的影響;三是網格化監測可提高區域內大氣污染監測的精度和準確性,為環境保護相關部門提供精準有效的大氣污染數據;四是網格化監測可提高公眾對大氣污染的重視度,使其知曉自身所在區域的大氣污染程度和污染產生原因,進而增強環境保護意識,主動參與到大氣污染防治工作中,提高大氣污染防控質量和效率。由以上淺顯分析中可以看出網格化監測的重要作用和優勢,因此在網格化監測點布設時必須有科學依據,且對網格化的各個監測點進行精準化管理,充分發揮信息技術優勢,實現智能化管理,提高大氣污染防治網格化監測質量和效率。
實時監測作用是大氣污染防治網格化監測最為突出的一項功能。因大數據技術、信息技術、智能技術等的應用,大氣污染防治網格化監測得到了系統化建設,此系統主要是通過傳感器技術、云計算技術以及網絡通信技術等實現實時監測功能,對網格內的空氣質量進行監測,獲得實時監測數據,這些監測數據會被同步上傳發送至云端,進行模塊化存儲和分析,相關部門與機構將利用經過分析與評估后的空氣質量數據信息確定監測區域內的大氣污染程度、主要污染源及具體的分布情況,以此為大氣污染防治措施的制定提供參考與支持。在大氣污染防治網格化監測系統中,傳感器技術是非常重要的一項技術,此技術可對大氣中的污染物進行實時監測和數據采集。比如監測空氣中的二氧化硫,可在不同監測點對此污染物的含量進行全天實時監測。比如網絡通信技術的應用,可將監測到的數據實時傳輸至云端進行存儲與分析,從而確保一個時間段內的大氣污染物監測數據集中存儲與分析,從中發現污染物含量變化趨勢及可能帶來的危害,由此針對性地制定科學的大氣污染防治措施。
評價空氣質量是大氣污染防治網格化監測的主要功能之一。其主要是通過對網格化區域內的各個監測點的空氣質量數據信息進行收集、整理、分析以及評估后,得出這個區域內的空氣質量。具體評價空氣質量時,需從空氣質量指數、污染物濃度、污染源的監測數據以及氣象因素等幾方面收集信息。空氣質量指數主要是用來描述空氣質量的一個指標,便于通過具體的指標來確定大氣中都有哪些污染物及其含量,最后得出一個綜合指數,可知空氣的整體質量狀況。污染物的濃度主要是指大氣中的二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等各種污染物的含量比值,由此可以更加精準地評估空氣質量。污染源監測過程中,可以發現這些污染源是否在一定時間內發生濃度變化,確定污染物濃度變化對空氣質量的影響,從而為大氣污染防治措施的研究提供可靠參考。氣象因素對空氣質量的影響也是不容忽視的,通過對網格內的風速、風向、溫濕度等進行監測,可以進一步精準評估出空氣質量的變化趨勢以及原因。大氣污染防治網格化監測因布設了精準的監測點,所以獲取到的空氣質量數據是精準可用的,將各個監測點的數據信息整合到一處后進行整體分析,將得出最終的空氣質量評估報告,為后續大氣污染防控措施的制定提供參考與支持。
分析大氣污染成因,實際上是對大氣污染的來源及影響因素進行系統地分析。大氣污染防治網格化監測能夠全面系統地對目標區域內的所有污染物來源進行監測分析,具體包括工業、生產生活、交通以及氣體產業等,以此了解大氣中各種污染源的排放情況,從而進一步確定每一種污染源對大氣污染的影響程度。大氣中各種污染物的具體傳播擴散路徑也可以通過大氣污染防治網格化監測進行探究,比如大氣中二氧化硫的傳輸路徑會因布設的監測點而集中在一些敏感區,進而被全面、系統、實時監測。通過網格化監測可知,二氧化硫主要來源于工業過程、各種化石燃料的燃燒以及自然過程等,其中工業生產與各種化石燃料的燃燒是空氣中二氧化硫污染物的主要來源,可通過控制污染源的方式來降低大氣中二氧化硫的含量,以此達到防控大氣污染的目的。由此可以發現,大氣污染防治網格化監測在分析大氣污染成因方面的作用是極為突出的。
大氣污染防治網格化監測的評估減排效果功能主要是通過監測數據對比分析法、模型模擬法、專家評估法等方式進行的。大氣污染防治網格化監測的實現與監測點的布設位置和數量有直接關系,不同監測點位的監測目的也有所不同。比如在工廠附近布設的監測點位其主要目的是監測工廠的每日氣體排放量對大氣中各種污染物濃度的變化影響;比如公路附近布設的監測點位其主要目的是監測各種車輛的氣體排放物的濃度,從而評估減排效果。以監測數據對比分析法為例,此方法主要是將同一監測點不同時期的監測數據信息進行對比,從而科學客觀地比較減排前后大氣中各種污染物的濃度變化。如對某一監測點附近不同時間段的二氧化硫濃度、PM2.5濃度等進行監測,可知曉減排前后兩個時期內的污染物濃度變化,評估減排效果。以模型模擬法為例,可通過建立數值模擬模型的方式來模擬不同減排措施對空氣質量的影響程度,從而評估減排措施的實施效果。以專家評估法為例,主要是由環境保護相關領域的專家對大氣污染防治網格化監測獲取到的數據信息進行分析比對,從而評估得出減排措施的具體實施效果,并給出一定的建議和意見。
大氣污染防治網格化監測的存儲并實時查詢數據的功能,不僅可以實現監測數據的精準收集與存儲,同時還能通過實時查詢系統進行數據的查詢與分析。大氣污染防治網格化監測是以系統的形式存在的,其對監測數據的存儲主要是通過數據庫和云存儲的方式來實現的,查詢則是依據用戶的具體需求進行實時精準查詢。數據庫存儲主要是利用一些存儲軟件等對各個監測點上傳到云端的監測位置信息、時間信息以及污染物的參數信息等數據進行同步記錄存儲,同時對實時監測數據進行比對,進而得出監測數據的變化趨勢。數據庫可長時間存儲大量的監測數據,便于相關人員進行查詢與分析。云存儲主要是通過騰訊云等實現各個監測點的監測數據實時上傳與備份,并同步實現監測數據的查詢與分析,以便于工作人員隨時調取監測數據并進行管理和使用。實時查詢則是依據用戶對大氣污染物情況的具體需求進行精準查詢,具體包括監測點的布設位置、大氣中各種污染物的含量等。
大氣污染防治網格化監測中的數據報表統計功能可大大減輕工作人員的工作量和壓力,讓監測數據可以更快速的精準應用。大氣污染防治網格化監測系統包括多個功能模塊,每個模塊發揮的作用是不同的,且皆是非常重要和關鍵的。網格化監測系統可實現監測數據的實時監測、上傳、存儲與分析,同時可按照一定要求進行自動化的數據編排,形成目標性數據統計報表。數據報表統計的高效性主要從以下幾方面體現:一是采集數據信息。大氣污染防治網格化監測點位的布設可實現目標區域內大氣污染物的全面監測,比如二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等污染物含量的實時監測與數據采集;二是處理監測數據。通過監測收集到的數據信息需要經過清洗、去噪等操作后才能成為精準數據,安全可用;三是存儲監測數據。經過處理的監測數據會被存儲到目標數據庫或者是云端,以便于后續的數據調取與查詢分析;四是生成監測報表。工作人員可依據監測數據的使用目的和要求生成日報、周報、月報、季度報等監測數據報表[1];五是報表的發布與下載??傊?,大氣污染防治網格化監測數據報表統計高效,質量有保障。
在運用大氣污染防治網格化監測方法時,監測點位的選擇與布設是非常關鍵且重要的,將直接影響監測數據的精準性和可靠性。因此,工作人員應科學合理布設監測點位。首先,工作人員需要對目標區域內的整體污染程度、建筑物排布情況以及地質水文條件等進行分析,從而確定監測對象,選擇好監測點位。監測點位的選擇應科學合理且精準,并不是隨機布設或者是重點布設的,而是需要依據目標區域的實際情況確保監測點位之間的相關性,然后全面覆蓋整個監測區域,讓各個監測點位的大氣污染監測數據之間不重合,不缺失,相互銜接;其次,還需確定監測點位的具體數量。一般而言,監測點位的數量應是全覆蓋到整個監測區域的,但考慮到監測環境的復雜性和多樣化特征,應在一些特殊敏感區域多布設幾個監測點位,以便于保障監測數據的可靠性和精準度[2];最后,監測點位的布局應依據監測目標和監測點位的具體數量來確定,以此通過科學的布設監測點位來監測不同環境條件下的污染物濃度變化情況。
首先,應先依據已經確定好的管控區的具體位置、大小規模以及具體的環境特點等確定監測范圍,比如管控點周邊應包括主要的道路、居民區以及一些工廠等。接著確定具體的監測點位,監測點位的選擇將直接影響大氣污染監測數據的精準度,所以應確定選擇的監測點位可以對控制區域范圍內在不同環境下的各種污染物的濃度變化進行監測[3]。如監測點選擇在工業工廠附近,可對工業工廠排放的氣體進行監測,知曉氣體中二氧化硫、二氧化氮以及一氧化碳等的具體濃度變化等。安裝監測設備時,應盡可能地選擇精度高、可靠性強以及后期運維成本低的監測設備??傊挥凶龊霉芸攸c周邊的監測工作,才能確保大氣污染防控網格化監測取得成效。
在運用大氣污染防治網格化監測方法時,針對敏感區域進行的監測工作必須引起高度重視。敏感區域主要是指與人類生產生活相關的區域,此區域內的人員聚集量和流動量皆較大,此區域內的空氣質量必須合格,否則將對人體造成健康威脅,不利于社會穩定與和諧。因此在進行大氣污染防治過程中,需要將人員密集區域定義為敏感區,并對此區域進行高度的監測管理[4]。與此同時,在選擇監測點位時,應結合敏感區域的實際環境特點及人類生產生活情況等進行分析,并以此為依據確定各個監測點。為了避免影響大氣污染防治監測質量和效果,應在敏感區域內布設多個監測點,且每個監測點使用的監測設備應具有小巧、高精等特點,以保障監測數據的可靠性和安全性,確保可在第一時間發現空氣質量存在的問題,并針對性地做出應對或發出安全預警。
在運用大氣污染防治網格化監測方法時,重視污染源的監測管理,可精準地確定大氣污染的具體區域,從而采取針對性地監測與防控手段。某個區域之所以會發生大氣污染問題,此處一定會有一些固定的污染源在源源不斷地排放污染物,年深日久后造成大氣污染問題。因此,環境保護相關部門應在布設監測點前先對進行大氣污染防治網格化監測的區域進行大面積的實地調查,以發現容易造成大氣污染的一些工廠與企業,比如是否存在各種規模的化工廠,是否存在規模不一的養殖企業,是否存在機動車尾氣集中排放區域等。當確定存在以上場所與區域后,應將這些場所及區域定義為污染源,并在其周邊適合位置布設監測點,規劃監測控制區域,以便于獲得精準的大氣污染監測數據,可對大氣污染防治措施的制定提供可靠的參考與支持[5]。
綜上分析可知,網格化監測是一種非常高效且效果顯著的大氣污染防治方案。大氣污染防治網格化監測的功能較多,其中實施監測作用、評價空氣質量、分析大氣污染成因、評估減排效果、存儲并實時查詢數據、高效的數據報表統計等是最主要的功能。應充分發揮以上功能,讓大氣污染防治網格化監測工程全面普及,提高大氣污染防治效果。在運用大氣污染防治網格化監測方案時,應首先科學合理布置監測點位,并做好管控點周邊的監測,然后針對敏感區域進行監測,重視污染源的監測管理,并且實施道路監測,這樣可將網格內的大氣污染數據信息精準獲取,并針對性地制定大氣污染防治措施和方案,提高大氣污染防控效果。