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中国环境报:科学布点 锁源研判 技术支撑 精准治霾

网格化监测系统高密度布设监测设备,为政府决策服务


  图为某市建立的网格化监控平台,通过高密度、高灵敏度的多样本数据,可以快速厘清区域大气污染微观状况,达到对城市污染物排放的精准监测,并能实现重点锁源。


  图为衡水市某地的XHAQSN-808六参数微型站。

  ◆中国环境报记者张杰 童克难

  “治理雾霾在溯源方面,需要通过先进技术手段,对环境状况进行科学监测、分析和研判,确定微观污染源。”

  全国政协委员、河北农业大学资源与环境科学学院院长许皞近日表示,目前,国内有些地方采用了网格化治理模式,一方面,根据整个区域的空间布局、污染源分布状况,布设监测站点形成网格,对整个区域进行实时动态监测,实时监控区域的空气质量整体状况和变化趋势;另一方面,对本地区某些敏感地带适当加大网格密度,比如,对主要固定污染源、工业园区、道路交通、城乡“小散乱”污染重发区等排放源进行重点监控,科学评估区域内有组织、无组织排放源的污染排放状况及其对环境空气质量的影响。

  “应该说,这种手段既能提高治霾精准度,同时也像交通电子眼一样,可对违法排污企业起到震慑作用。”

  问题聚焦:

  现有监测点位有限难满足精准治理要求

  随着大气污染治理的不断深入,需要对治理效果进行科学、全面评价。不管钢厂、焦化厂等大型企业的关停限产,还是“小散乱污”企业、小吃一条街、烧烤摊等无组织排放源的关停治理,其治理措施是否执行到位,治理效果究竟如何,都需要以科学、准确、全面的数据监控为依据进行评价。

  对于表面上停产、暗地里开工;表面上安装环保设施、实际上不运行环保设施偷排;表面上煤改气、暗地里却使用燃煤锅炉;表面上关停生产线、暗地里通过产能集中方式保持产量不减等现象,只靠人力监管很难实现精准全面的评价,科学、全面、动态的监测数据成为当前乃至今后重要的刚需。

  “实时、动态、精准监测出几种特征污染物的排放源,找出污染物排放大户,治霾才能有的放矢、对症下药。”河北先河环保科技股份有限公司董事长李玉国说。

  李玉国认为,当前在各城市建设的国控空气自动监测站点由于布设密度有限,只能反映本地区宏观的空气污染状况,不能确定微观污染的“源”,也难以准确评价某一个污染源的治理效果。

  无独有偶,北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院教授赵传峰也坦言,国内目前布设的监测点位及源解析设备,仅能提供某区域大概的空气污染状况和当地污染物的相对产业贡献信息,很难满足各城市大气污染精准治理要求。

  解题一:

  科学布点,精准监测

  “治理雾霾需要通过网格化监测系统对环境状况进行科学监测、分析和研判,形成系统的环境治理解决方案,最终实现精细化、精准化管控。” 李玉国表示。

  据了解,网格化监控系统是在现有国控空气自动监测站点的基础上,大量应用成本较低的小型化、微型化的监测仪器,构建覆盖范围更广、响应时间更短的监控系统。通过对区域内主要固定污染源、工业园区、道路交通、农村面源、无组织排放源的监测进行高密度布设、重点监控,可以准确查找污染源、实时掌握网络覆盖范围内的空气质量变化情况,为精准治霾及时提供科学依据。

  据李玉国介绍,先河环保已在全国7个省份、近30个城市,建设网格化点位将近4000个。

  比如,保定市建设了网格化监测系统,并以此为依托成立了大气污染精准监测监督指挥中心,中心集监测、预警、指挥、执法、管理于一体。

  目前,网格化监控系统在重点工业企业、道路交通等敏感地带高密度布设近900个空气质量监测点位,实现了由传统“点对点”(执法人员对具体排污单位)环境监管模式向“点对面”(执法人员掌握所有点位的污染状况)模式的转变,不仅提高了工作效率,也为环境监管提供了定量的数据支持。

  解题二:

  重点锁源,及时监管

  记者了解到,网格化监测系统可以提供高时间分辨率、高空间分辨率和多参数的实时、动态监测数据,快速反应和捕捉工业、企业、工地、农村面源、餐饮等污染源的异常排放行为,并实时预警。通过对污染源进行有效监控,可以管住污染“源头”,抓住污染“龙头”,有效支撑各地政府的大气污染防治工作。

  赵传峰表示,网格化监测系统发现的异常监测数据,往往意味着监测点附近发生超标排放、漏排或者临时性污染源排放污染物等行为,这为环境执法提供准确定位,使执法更有针对性、更高效。

  保定市环保局相关人员举例说,去年12月某日上午,保定市主城区的二氧化硫浓度突然自南向北异常升高。环保局监察人员到现场排查,发现市区南部有几家页岩砖厂违法生产,立即采取强制停产措施,3小时后主城区监测点位的数据由南到北逐渐恢复正常。

  解题三:

  科学研判,全面支撑

  网格化监测系统除了提供预警服务,还可以为当地政府开展大气治理提供科学研判的全面、深度支撑。

  赵传峰表示,利用网格化监测的大量数据,可对气象、地形、环境等多因素进行聚类分析,形成统计预报模型,快捷、高效预测未来大气质量状况,为采取短期治理措施提供指导。

  保定市环保局相关人员介绍,网格化监控系统的大数据分析为保定市的大气污染治理提出建议。

  今年1月12日,保定市风速小,气温低,且出现逆温层,导致1月13日AQI(空气质量指数)值明显高于北京和石家庄等城市。气象资料显示,此后几日高空600米以下风速较低,湿度将进一步增大,二次颗粒物易加速生成且不易扩散。预测14日AQI为210~240,15日AQI为270~300。

  就此,运营小组向保定市政府大气办提出建议:一是严控城区内燃煤锅炉排放,及时检查其脱硫、脱硝设备运行情况;二是对城中村进行拉网式排查,检查其散煤燃烧、道路清洁等情况;三是实施大型柴油运输车绕行;四是严格落实主城区内企业的停产和限产措施;五是增加道路吸扫频次;六是严防主城区周边的“小散乱污”企业反弹及秸秆焚烧现象。

  保定市政府根据运营小组的建议,及时落实短期治理措施。结果显示,1月14日AQI为200,1月15日AQI为108,明显优于预测值。

  专家观点

  网格化布点需逐步优化

  本报记者张杰北京报道 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院教授赵传峰近日表示,目前网格化监测系统建设,其作用还没有充分发挥,还可以进一步完善,监测布点和监测参数还可逐步优化,网格化监测数据可以进一步深度挖掘和应用。

  网格点的布设方案决定监测数据的多少和投入成本的高低。不同区域由于排放源类型差异,监测设备布设的密度也应有差别。比如,在排放相对均匀的居民区域,监测设备布点可以相对稀疏,其他类似面源(如农田)同样如此。而对于工业园区、建筑工地和交通要道附近等,可以加密布设监测设备,并且根据不同的污染种类,配置不同的特征污染物监测仪。全样本监测数据不仅可满足不同污染条件下的监控需求,而且有利于溯源和精准治理。

  “在这个过程中,应基于网格化监测数据的时空分析,判断污染的空间差异和每个网格点观测的空间代表性,从而逐步对布点进行优化组合,实现既定目标下的最优化布局。”赵传峰建议。

  网格化监测数据应深挖和应用。网格化监测数据是多点位、高频率的三维时空大气环境质量监测数据,随着监测时间的推移,数据的积累,为进一步开展大数据分析和深度挖掘提供了数据基础。利用这些数据,可以开展很多科研和应用,包括污染起源解析、聚类分析等。

  赵传峰解释说,就污染起源解析来说,可以利用网格化监测数据的进一步统计分析,从曾发生的多次污染事件判断出,本地主导污染事件和传输污染事件的相对比例,确定本地污染事件的主要发源地。(中国环境报3月15日第6版)