關(guān)于鄉(xiāng)鎮(zhèn)空氣自動監(jiān)測站建設(shè)的思考

楊文武

（江蘇省泰州環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇泰州 225300）

引言

2013年6月，國務(wù)院發(fā)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(qū)域細(xì)顆粒物濃度下降幅度?！洞髿馐畻l》的發(fā)布迅速拉開了全國范圍內(nèi)大氣污染防治攻堅戰(zhàn)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(biāo)。2018年7月，國務(wù)院印發(fā)《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)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(yán)峻的污染形勢和更高的工作奮斗目標(biāo)必須有完善的空氣監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系作為支撐，對鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)開展空氣質(zhì)量自動監(jiān)測勢在必行。

大氣污染治理工作開展離不開監(jiān)測數(shù)據(jù)，目前全國各個地級市均已開展空氣自動監(jiān)測，根據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點位布設(shè)技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ 664—2013）[3]，監(jiān)測范圍主要包括建成區(qū)空氣質(zhì)量、道路交通污染、固定污染源及工業(yè)園區(qū)污染源聚集區(qū)等，缺少對建成區(qū)外的人口集中區(qū)域（如鄉(xiāng)鎮(zhèn)）等進(jìn)行定點監(jiān)測的相關(guān)要求。空氣自動監(jiān)測數(shù)據(jù)僅能代表點位周邊一定范圍內(nèi)空氣質(zhì)量，但是局地污染源對區(qū)域空氣質(zhì)量影響較大[4～6]，現(xiàn)有的空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)難以實現(xiàn)對局地污染源的快速定位。此外，對于一些城市化進(jìn)程緩慢的城市，建成區(qū)面積遠(yuǎn)小于城市總面積，鄉(xiāng)鎮(zhèn)面積占比較大，人口聚集程度僅次于建成區(qū)，中小企業(yè)數(shù)量龐大，地區(qū)環(huán)境質(zhì)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(zhì)量，但目前對于鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)空氣質(zhì)量的監(jiān)測手段與頻次遠(yuǎn)不及建成區(qū)[7]。增設(shè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站，健全空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，可以全面客觀掌握地區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀、污染變化趨勢[8]，提高預(yù)警環(huán)境風(fēng)險能力，更好地服務(wù)于大氣污染治理工作。本研究針對當(dāng)前大氣污染防治工作的技術(shù)需求，對如何建設(shè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)空氣自動監(jiān)測站進(jìn)行分析探討，以期能為構(gòu)建環(huán)境空氣監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系，實現(xiàn)地區(qū)空氣質(zhì)量監(jiān)測全覆蓋提供建議。

1 建設(shè)目的

鄉(xiāng)鎮(zhèn)空氣站建設(shè)是地市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重要組成部分，可進(jìn)一步完善大氣環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系，全面提升大氣環(huán)境監(jiān)測能力，進(jìn)而為落實各級政府和企業(yè)大氣污染防治責(zé)任、有效傳導(dǎo)治霾工作壓力、動員全社會共同保護(hù)大氣環(huán)境提供有力的監(jiān)測數(shù)據(jù)支撐。

2 建設(shè)思路

鄉(xiāng)鎮(zhèn)空氣自動監(jiān)測站的建設(shè)應(yīng)基于國家標(biāo)準(zhǔn)方法原理，采用標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測技術(shù)和監(jiān)測設(shè)備，實現(xiàn)空氣質(zhì)量實時監(jiān)測，全面掌握鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)空氣質(zhì)量狀況。結(jié)合環(huán)境管理需求，逐步完善地市級環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。

一是實現(xiàn)地區(qū)常規(guī)參數(shù)的實時動態(tài)監(jiān)測，掌握鄉(xiāng)鎮(zhèn)、城鄉(xiāng)接合部、傳輸通道等區(qū)域的空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢。二是對一些工業(yè)企業(yè)集中、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化等特色發(fā)展的鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)，增加監(jiān)測項目，實現(xiàn)污染源重點監(jiān)控，科學(xué)評估監(jiān)測區(qū)域內(nèi)主要污染源、農(nóng)業(yè)源、無組織排放源的污染排放狀況及其對環(huán)境空氣質(zhì)量的影響，尤其是針對農(nóng)業(yè)污染特點，開展VOCs污染摸底排查，全面掌握鄉(xiāng)鎮(zhèn)VOCs污染情況及特征。三是通過不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效融合，實現(xiàn)對整個城市各種功能區(qū)、污染源的環(huán)境空氣質(zhì)量的全面精準(zhǔn)監(jiān)控，為政府提供一套有效、自動化、信息化的監(jiān)管工具。四是結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)和環(huán)境空氣質(zhì)量模型，科學(xué)評估減排效果，為實現(xiàn)科學(xué)治霾、精確治污提供科學(xué)決策支持。

3 科學(xué)布設(shè)點位

目前城市空氣質(zhì)量監(jiān)測點位的布設(shè)大多是為了掌握城市整體空氣質(zhì)量水平，鄉(xiāng)鎮(zhèn)站建設(shè)應(yīng)兼顧整體性和個體性的原則，擬選站址能反映監(jiān)測區(qū)域的空氣質(zhì)量狀況及污染特征，以便掌握傳輸通道空氣質(zhì)量的變化趨勢。由于監(jiān)測目的存在差異，鄉(xiāng)鎮(zhèn)站的選址原則應(yīng)與城市站有所不同，應(yīng)充分考慮監(jiān)測區(qū)域污染源分布情況。鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)污染源主要包括工業(yè)企業(yè)源、農(nóng)業(yè)源及交通源三類。根據(jù)各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的布局，站點建設(shè)應(yīng)選取代表性較好的點位，如生活集中區(qū)、農(nóng)業(yè)種植區(qū)、工業(yè)聚集區(qū)等。

結(jié)合行政面積和資金籌措情況，每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)宜建設(shè)1～2個空氣自動監(jiān)測站。站點周邊環(huán)境應(yīng)符合《環(huán)境空氣質(zhì)量點位布設(shè)規(guī)范》（HJ 664—2013）[3]要求，環(huán)境狀況穩(wěn)定，水電、網(wǎng)絡(luò)通信供應(yīng)保障，交通便利等。

4 建設(shè)內(nèi)容

4.1 自動站建設(shè)

對于鄉(xiāng)鎮(zhèn)空氣自動站，應(yīng)根據(jù)行政區(qū)域內(nèi)規(guī)劃布局、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等多種因素，綜合考慮空氣污染現(xiàn)狀及特點，體現(xiàn)不同地區(qū)的差異性，合理設(shè)置監(jiān)測項目。

（1）站房及配套設(shè)施。監(jiān)測站房可采用租賃或新建的方式，擬選站址周邊有符合規(guī)范的建筑用房可直接作為監(jiān)測站房；若無合適的建筑用房，本著減少經(jīng)費的原則，建議使用一站式活動板房作為監(jiān)測站房，保障電力、網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)，安裝防雷設(shè)施，消除運維安全隱患?？紤]到自動監(jiān)測室、空調(diào)及人員操作等空間需求，站房面積應(yīng)在15m2以上為宜。

（2）監(jiān)測項目?？諝庾詣诱颈O(jiān)測應(yīng)滿足《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095—2012）[9]要求，開展環(huán)境空氣SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5六項指標(biāo)監(jiān)測，配合符合國標(biāo)方法的相關(guān)儀器設(shè)備；VOCs污染也是鄉(xiāng)鎮(zhèn)廣泛存在的污染問題之一[10、11]，農(nóng)業(yè)源作為鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要污染源決定了鄉(xiāng)鎮(zhèn)大氣VOCs組分多以烷烴、烯烴類物質(zhì)為主，經(jīng)濟(jì)條件允許的地區(qū)，應(yīng)增加烷烴、烯烴類的監(jiān)測；除此之外，可增設(shè)特征因子監(jiān)測，因地制宜，各地區(qū)可根據(jù)實際情況開展監(jiān)測，主要考慮監(jiān)測區(qū)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(qū)污染物開展監(jiān)測，如氟化物、鉛等。同時，應(yīng)配置氣體質(zhì)控設(shè)備。

（3）安保攝像系統(tǒng)。對站點采樣設(shè)備和采樣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，實時掌握鄉(xiāng)鎮(zhèn)空氣站室內(nèi)外監(jiān)控區(qū)域的動態(tài)情況，預(yù)防人為干擾監(jiān)測正常運行，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)科學(xué)準(zhǔn)確。

（4）數(shù)據(jù)傳輸。每個監(jiān)測子站應(yīng)配置數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，可選用計算機(jī)或者數(shù)據(jù)采集儀，實時上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)至中心計算機(jī)室。

4.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量控制

定期檢查監(jiān)測系統(tǒng)各儀器的運行狀況和工作狀態(tài)參數(shù)，對儀器開展校準(zhǔn)檢查，保證監(jiān)測正常穩(wěn)定運行，定期審核監(jiān)測數(shù)據(jù)，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性和準(zhǔn)確性，積累基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。鄉(xiāng)鎮(zhèn)站可借鑒國家空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)管理模式，以地市為單位，采取統(tǒng)一管理，規(guī)范站點運行維護(hù)，提高數(shù)據(jù)實用性，減少因運維不當(dāng)造成的數(shù)據(jù)缺失現(xiàn)象。

4.3 數(shù)據(jù)平臺建設(shè)

（1）根據(jù)《污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術(shù)要求》（HJ 477—2009）[12]要求，選擇合適的數(shù)采儀，允許大量前端智能設(shè)備同時接入，實時數(shù)據(jù)通過無線、以太網(wǎng)、有線等通訊方式上傳匯總至數(shù)據(jù)存儲分析平臺。

（2）平臺實時對現(xiàn)場端監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和匯總，具備對監(jiān)測數(shù)據(jù)的質(zhì)控、分析以及應(yīng)用功能。利用環(huán)境、氣象、地理信息等多源數(shù)據(jù)，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和綜合分析，通過多種維度將分析結(jié)果進(jìn)行展現(xiàn)，重點加強(qiáng)對大氣污染時空分布、污染特征、污染趨勢、傳輸規(guī)律等方面的分析，充分挖掘監(jiān)測數(shù)據(jù)價值，生動展現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量狀況，深入分析污染特征，為環(huán)境管理提供決策支持。

4.4 監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)建

（1）加快鄉(xiāng)鎮(zhèn)空氣站的建設(shè)，根據(jù)各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的地理位置、行政面積的大小等，布設(shè)1～2個空氣自動監(jiān)測站，以客觀反映所在區(qū)域的空氣質(zhì)量。對于污染較重的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，可進(jìn)一步加密點位布設(shè)，根據(jù)污染源類型分別增加工業(yè)點源、農(nóng)業(yè)點源等監(jiān)控，以及時掌握各類污染源排放對空氣質(zhì)量的影響。

（2）有計劃地拓展監(jiān)測項目，針對夏季普遍存在的O3污染現(xiàn)狀，增加對其前體物的監(jiān)測。以數(shù)據(jù)為依據(jù)和導(dǎo)向，縮小污染問題排查范圍，縮短應(yīng)急響應(yīng)時間，指導(dǎo)污染管控方向，實現(xiàn)環(huán)境空氣質(zhì)量精準(zhǔn)管控。

5 河北省鄉(xiāng)鎮(zhèn)站建設(shè)經(jīng)驗借鑒

面對嚴(yán)峻的大氣污染形勢，2017年河北省率先在省內(nèi)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(xiāng)鎮(zhèn)空氣自動站建設(shè)，并編制建設(shè)指導(dǎo)意見。按照方案[13]，河北省鄉(xiāng)鎮(zhèn)站建設(shè)思路是在8個傳輸通道城市共建設(shè)1464個鄉(xiāng)鎮(zhèn)小型空氣站，主要監(jiān)測指標(biāo)為PM2.5和SO2。項目建設(shè)由地方生態(tài)環(huán)境部門組織實施，經(jīng)費由市級財政保障，儀器設(shè)備的運行和安全保障工作由所在鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府負(fù)責(zé)，項目建設(shè)中標(biāo)方負(fù)責(zé)建成后一年內(nèi)的儀器運維工作。在此基礎(chǔ)之上，8個通道城市結(jié)合各自的城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、規(guī)劃布局、人口密度等因素紛紛制定了鄉(xiāng)鎮(zhèn)站建設(shè)方案。現(xiàn)如今，大部分城市已完成鄉(xiāng)鎮(zhèn)站建設(shè)，如廊坊市共建設(shè)90套鄉(xiāng)鎮(zhèn)小型空氣站及數(shù)據(jù)管理發(fā)布平臺[14]，滄州市共建設(shè)170個鄉(xiāng)鎮(zhèn)空氣自動監(jiān)測站[15]，站點運維交由第三方進(jìn)行。值得一提的是，為規(guī)范自動監(jiān)測站運行管理，保障監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，石家莊市還編制了鄉(xiāng)鎮(zhèn)環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站運行管理辦法[16]。

根據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)空氣自動監(jiān)測站的數(shù)據(jù)，結(jié)合時間軸分析污染時空動態(tài)變化過程，快速掌握各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的空氣質(zhì)量、分析污染原因，為環(huán)保精準(zhǔn)治理提供高效、科學(xué)的依據(jù)。對于落實“科學(xué)治霾、協(xié)同治霾、鐵腕治霾”，把環(huán)境監(jiān)測向全市域擴(kuò)展，把治霾責(zé)任和壓力向基層延伸壓實，具有重要作用。

6 結(jié)語

在鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)開展環(huán)境空氣自動監(jiān)測，實時掌握不同地區(qū)空氣質(zhì)量狀況的差異，深入分析地區(qū)的污染特征。從微觀角度來看，通過對鄉(xiāng)鎮(zhèn)空氣質(zhì)量進(jìn)行評價分析，切實傳導(dǎo)大氣污染治理工作壓力，可充分調(diào)動基層環(huán)保工作人員的積極性、主動性和創(chuàng)造性，同時結(jié)合源解析數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)污染源精準(zhǔn)定位，達(dá)到靶向治理的目標(biāo)，進(jìn)一步推動全市大氣污染防治工作；從宏觀角度來看，開展鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)空氣自動監(jiān)測僅僅是基礎(chǔ)，下一步可構(gòu)建地市級環(huán)境空氣監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系，實現(xiàn)地區(qū)空氣質(zhì)量監(jiān)測全覆蓋，研究局地污染成因和區(qū)域污染傳輸規(guī)律，實現(xiàn)區(qū)域協(xié)同減排。