大气污染防治网格化监测的应用 任阳

大气污染防治网格化监测的应用任阳

发表时间：2019-10-18T10:20:22.140Z 来源：《建筑细部》2019年第8期作者：任阳马磊

[导读] 针对环境污染情况，各地区纷纷采取一定的措施，但是传统的监测设备不但消耗巨大的人力物力。

昌吉回族自治州环境监测站新疆昌吉 831100

摘要：大气污染治理中引入网格化检测技术，可以改善传统监测技术的不足，大幅度提升大气污染防治质量。文中分析网格化监测技术内容，分析其在大气污染治理中的应用。

关键词：大气污染；网格化监测；具体应用

针对环境污染情况，各地区纷纷采取一定的措施，但是传统的监测设备不但消耗巨大的人力物力，而且在局部污染细节监测方面，效果不明显，难以满足环境精细化管理要求。为了打破传统监测点位不足、面源污染管控难等大气污染治理难题，各地纷纷建立大气污染防治网格化监控系统，通过安装涵盖区域内各个大气污染源的空气微型监测站，实现监测与监管协调联动，时刻对大气污染监管。

1大气污染的特征及危害分析

大气污染具有污染范围广、污染物种类多、治理难度大三大特征。首先，由于空气具有较强的扩散特性，就会致使大气污染会围绕污染源产生扩散，进而会对较广范围内的居民产生严重影响。污染范围广特性是造成治理大气污染难度大的重要原因。其次，大气污染中污染物种类相对比较复杂，这是由于排放进大气中的污染物不仅包括工业废气，还包含汽车尾气污染等。最后，大气污染治理难度大，体现在对现有污染的处理方面，还体现在相应的污染预防工作中，控制污染源以及预防措施的完善程度和治理力度均是导致治理难度大的原因所在，要引起足够重视。

大气质量与人们的生活息息相关，也影响着人们的呼吸安全。常见的大气污染危害有几种，首先是会对周边的树林产生负面影响，因为树林的生长需要进行呼吸作用，被污染的大气达不到其生长条件。其次是能见度下降，被污染的大气含有较多颗粒物和粉尘，会使空气浑浊，对能见度产生影响。最后是增加降尘数量，这也是最严重的危害，会威胁到人们的身体健康。不同地区在人口分布上存在较大差异，对大气质量也有不同要求。例如，在人口稀疏的地区，只要大气的质量保持正常即可。而在人口集中的城市地区，对大气质量的监管则比较严格。这是由于污染源一般存在于城市，相关部门所投入的大气治理成本也较高。

2大气污染防治网格化监测

为达到区域大气污染防治精细化管理的目的，根据不同污染源类型及监控要求，将目标区域分为不同的网格进行点位布设，对各点位相关污染物浓度进行实时监测。监测设备是微型空气监测站，采用光散射、电化学、金属氧化物或光离子的传感器检测方法的，体积小于0.1m3、重量小于5kg且可以直接用于室外监测大气污染状况的监测设备，检测参数可以包含PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3、TVOC等其中的一种或几种。

大气污染防治网格化监测系统由监测单元、质控单元和数据处理分析单元组成。监测单元应包含多台微型空气监测站。具体设备类型可为微型六参数监测站、微型颗粒物监测站或微型 TVOC 监测站。质控单元应包括大气环境模拟舱和质控设备，质控设备可根据具体质控需求设备。监测单元出厂前应在大气环境模拟舱内经质控设备校准；监测单元安装后应定期经质控设备校准。数据处理分析单元应包括数据接收模块、数据存储模块、数据运算模块及数据分析和管理模块。

3 技术要求与优势分析

大气网格化监测技术是对传统监测大气环境监测技术的有效补充。在实际应用过程中，大气网格化监测需满足以下技术要求：监测参数全面性：按照《GB 3095-2016 环境空气质量标准》对环境空气中空气污染物一般项目的监测要求，大气网格化监测系统应能够对大气环境中的颗粒物（PM 10、PM 2.5）、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳、臭氧及 VOC 进行监测。

数据准确性：大气网格化监测技术可要实现对整个区域的全覆盖进行监测，包括居民区、商业区、道路交通、建设工地、工业排放源等多种环境监测对象。不同监测对象间存在较大的环境差异性。大气网格化监测技术必须保证在不同应用场景下，监测结果具有可靠性和准确性。

分辨率要高：大气污染物变化迁移始终是动态的，高的分辨率才可以捕捉到更多的空气质量信息。在应用中，大气网格化检测技术时间分辨率一般不大于 15min，比常规的空气质量自动提升了 4 倍。

数据传输稳定性：大气网格化监测应用实时连续监测，监测数据应实时汇集至数据处理中心进行处理。

空气质量微型站和小型站搭配，体积小巧、便于安装，可以实现大面积应用，将城市全部区域细分为无数网格监控区域，实现实时预警和靶向治理。网格化监测系统能形成一张监测空气的“天网”，可以将采集到的数据和现有的标准站监测站点进行叠加、对比分析和校准，二者结合，生成时空动态趋势图从而获取全区高密度高频度的大气颗粒物浓度监测数据，运用基于 GIS 的后台数据分析统，进行监测数据的筛查、校准、统计分析和动态图绘制，实现全区大气颗粒物浓度的时空动态变化趋势分析，进而判断污染来源，追溯污染物扩散趋势，对污染源起到大程度的监管作用，为环境执法和决策提供直接依据。

4 大气污染防治网格化监测技术发展

4.1 大气网格化监测质控技术的研发

4.1.1 标物校准与训化校准

首先，技术人员需要在实验室应用气体传感器完成标准物质的校准，在不同浓度梯度、混合比例以及环境下，将多种标准气体混合在一起，完成气体传感器的标定，在标定完成之后，利用基因算法实现环境温湿度的修整，确保气体传感器能够在其量程范围内开展准确的监测质控；然后，技术人员需要应用空气自动站完成气体传感器的训化，利用基因算法使气体传感器能够适应环境的变化，使其在不同环境条件下获得准确的监测数据。

4.1.2 实时校准

通过上述分析可知，气体传感器很容易受到空气成分及周围环境的影响，而我国不同地区的环境有所差异，使得气体传感器在一个地点校准之后，并不适用于其他地区。因此，技术人员可以利用大大数据技术，结合国家标准方法仪器，确保气体传感器可以自动获取其所