大气环境在线监测新技术研究现状

大气环境在线监测新技术研究现状

周露露

上海知著环保科技有限公司 上海市 201801

摘要：多年来，我国以廉价的资源环境为代价带来的高速经济增长导致我国面临严峻的结构型、压缩型、复合型环境污染问题。总体来看，生态环境领域的执法监督与管控以及生产型企业大气污染物排放总量控制仍面临严峻挑战。传统的手动采样监测、实验室分析、数据及信息报告上传与抽查执法的管控模式越来越不能满足不断加大的生态环境监察的工作量需求。在有限的生态环境管理资源和现有技术条件下，生态环境行政执法部门迫切需要将更加信息化、模块化、精细化的新型技术手段应用于现场监测及执法管理，从而提升环境执法与监督管理的整体效能。近年来，环境在线监测技术飞速发展。环境在线监测技术能准确、全面地反应目标污染物的浓度和变化趋势，实现对环境要素全时段、全方位的动态监测。本文就大气环境在线监测技术现状及存在的问题展开探讨。

关键词：大气；环境；在线监测

引言

自1970年以来，以美国为代表的欧美发达国家均逐渐形成了从地方到国家的各级别全方位的生态环境空气质量在线监测体系，覆盖区域涵盖大多数的城市乡村的工业区与生活区，甚至建成了跨国监测网络[3]，同时建立了QA/QC（质量保证和质量控制）体系，以确保采样分析、在线传输的监测数据质量[4]。同为发达国家的日本也从20世纪六十年代末开始建设覆盖全国的生态环境空气质量监测网络，建立了可监测多种空气质量参数的监测站，如SO2、NO2、CO、可吸入颗粒物等，数量众多的监测站形成了覆盖全日本的监测网络体系，能实时监测影响空气质量的多项参数浓度变化和转变过程。而近20年来，各国逐渐重视研究挥发性有机物（VOCs）对大气污染造成的影响，并发展出一系列针对挥发性有机物进行在线监测的新型设备。

1、我国大气环境在线监测新技术研究现状

目前，我国大气污染监测主要分为人工监测和自动化监测站两种方式。人工监测方法需要监测人员现场采样，带回实验室进行分析，但这种方法存在样品中污染物含量被稀释、分析结果不及时等诸多弊端。自动化监测站可实时主动采集大气样品，并可将多种空气质量参数和污染物数据进行相对准确分析，但自动化监测站是固定分布的，且由于投建价格和运维成本较高，仅能覆盖多数城市工业区及部分重要生活区，覆盖范围远远不足，因此监测结果的网络化、信息化远远不够。在线监测本质上属于自动化技术，通过监测仪器设备对环境污染自动采样分析，将在线监测的数据录入系统并直接上传给行政管理或监督执法部门，为生态环境保护及污染治理提供数据参考。虽然大气污染在线监测系统有诸多优点，但由于相关监测设备与技术尚未成熟，目前仍存在集成度低且成本高、在线监测方法与实验室监测方法不接轨、用于应急监测技术尚不完善等问题。而大气污染监测车是装备有采样系统、污染物自动监测仪器、气象参数观测仪器、数据处理装置及其他辅助设备的特种作业车，相当于移动监测站或实验室，是固定空气质量自动监测系统的补充，可随时开到关注环境空气质量的特定区域及发生污染事故的现场或可疑点进行移动监测分析，以便及时掌握污染情况，采取有效措施。

2、大气环境在线监测新技术存在的问题

2.1、监测方法与实验室监测方法存在差异

针对大气污染源排放口建设的在线监测设备，在分析原理、工况条件和采样方式等技术条件上与实验室分析方法并不统一，但在线监测设备准确稳定运行的判定条件却是与实验室分析方法的比对监测，这导致在线监测数据目前更多地只能作为监控手段，其作为执法依据的作用大打折扣。新型大气污染走航监测车载分析设备虽然与实验室仪器设备原理相同，但样品的处理和受气象因素的影响等不尽相同，同时也尚未出台权威的移动监测站或移动实验室相关检测标准，因此移动监测的方式目前更多是用于排查，也不能出具可作为执法依据的检测报告。可见，大气污染监测新技术的发展尚有赖于行业整体推动，尽快出台相关技术标准来规范具体监测行为。

2.2、监测技术应用于应急事件尚不完善

大气在线监测技术应用于生态环境突发污染事件尚不完善。一旦发生突发污染事件，短时间内需要对污染物进行快速的定性与定量分析，了解突发事件对生态环境造成的影响和损害，进而第一时间决策和落实应急措施，但目前主流大气在线监测技术不足以满足对污染物指标的实时和快速监测的技术需求。此外，与国外发达国家相比，我国在生态环境应急领域贮备的快速检测技术装备存在一定差距，同时也缺乏完善的应急管理制度和技术标准。

3、大气环境在线监测新技术应用要点策略

3.1、要对于监测频率进行合理控制

在开展大气影响环境评价工作过程中应用现状监测工作，能够在相关规范约束下，科学的控制监测频率，使其处在合理状态下，从而搜集到更加真实、有效、系统的数据信息，了解到需要建设区域大气环境的现实情况，从而为后续大气环境影响评价工作的高效开展提供支持。环境现状监测工作的频率一般要根据相关规定开展，使时间和间隔更加科学，并重视对于关键阶段进行的工作，在提升环境现状监测工作，对于监测频率进行合理控制的基础上，可以从四个时段进行监测工作，从而使大气环境影响评价工作更加行之有效的开展，为改善大气环境工作的进行提供较为有利条件作为保障。需要注意的是，在开展现状监测工作的过程中，一味的加强频率开展这一工作是无法提升大气影响评价工作的效果的，尤其是在对于技术应用的过程中存在一些问题，尚未形成完善的技术体系，这严重增加了大气影响环境评价工作需要投入的资金，甚至会起到反作用。为了改善这一现状，必须要选择使用适宜的技术和现代化设备开展环境现状监测工作，并构建完善的技术体系，确保大气环境影响评价工作中可以搜集到较为精准的数据，为相关工作的高效开展提供条件。

3.2、科学的进行监测布点

（1）科学的进行监测布点。监测点位的高度和大气环境监测数据的精准度息息相关，所以高度的选择也应引起足够多的重视，这是优化环境监测的有效路径。为进一步提高监测质量和数据准确性，在设置监测点时，一定要对监测设备进行整体以及局部评估，监测设备的材质对不同环境的适应度，材质本身的耐用性，这些情况都需要进行系统分析。精准设置采样点需要坚持两个原则：第一，监测点高度与污染源高度保持一定距离，这个距离要经反复测算和实验后最终确准的最佳距离。第二，明确搜索对象，根据搜索对象的变化设置监测点的高度，以保证监测效率，避免海拔误差造成的监测误差。

（2）最大限度地远离障碍物。在大气环境监测过程中，往往会忽视障碍物对监测工作的影响，因此在监测初期，一定要对障碍物的分布、大小情况做详细记录与分析，将影响尽量降到最低。如果周围有障碍物，就会造成数据波动，进而降低数据的准确性，无法为大气环境治理和评估报告的撰写提供可靠的数据。因此，在设置大气监测点时，应在选定点位后及时清除障碍物，如障碍物不便于清理，应结合实际情况，尽可能避开障碍物或者选取备用监测方案。大气环境监测工作是基础数据，为之后治理整改过程提供数据参考，所以此阶段的数据一定要保证真实、客观。障碍物是影响监测数据完整性、准确性的因素之一，要利用现阶段“互联网+”大数据信息技术和卫星定位系统等智能化手段提前避开障碍物，比如，监测前，可利用“北斗”定位系统全方位对划定监测区域的地形、地域分布、障碍物所处位置及占地面积等信息进行整理分析，尽可能避开障碍物。

结束语

总之，我国目前环境空气质量与大气污染监测技术所面临的问题不容乐观。生态环境精细化管理工作有赖于先进的环境监测技术，而在线监测新技术的研究与发展更能极大程度地提高工作效能。同时，大气走航监测车的应用成为在线监测系统一个重要的补充手段，将在重点区域大气污染排查与治理工作中发挥重要作用，为保证社会绿色发展、高质量可持续发展做出贡献。

参考文献：

[1]李丽萍.大气环境在线监测技术分析[J].中国科技信息,2021(05):76-77.

[2]李忠丽.大气环境在线监测技术及其应用研究[J].环境与发展,2020,32(12):166-167.

[3]黄小睿.大气环境在线监测技术应用研究[J].黑龙江环境通报,2020,33(04):68-69.

[4]季寅星,王明明.大气环境在线监测技术及其应用研究[J].中国资源综合利用,2020,38(09):88-91.