摘 要：改革開(kāi)放以來(lái)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市面貌也發(fā)生了翻天覆地的變化，然而，伴隨而來(lái)的是我國(guó)城市大氣污染情況越來(lái)越嚴(yán)重。尤其近年來(lái)秋冬季節(jié)的霧霾天氣，嚴(yán)重威脅著人們的身體健康。因此，政府非常重視對(duì)城市大氣污染的治理，投入大量人力物力進(jìn)行大氣污染治理，其中空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站在城市大氣污染治理中發(fā)揮著重要作用，本文詳細(xì)闡述了空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站系統(tǒng)的組成及其在城市污染治理中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站；城市；大氣污染；治理

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展，城市面貌也發(fā)生了翻天覆地的變化，城市化進(jìn)程中，工業(yè)廢氣排放、機(jī)動(dòng)車尾氣排放導(dǎo)致城市大氣污染問(wèn)題日益嚴(yán)重[ 1 ]。

近年來(lái)，霧霾天氣已經(jīng)嚴(yán)重影響了人們的正常工作、生活，也威脅著人們的身體健康。政府非常重視對(duì)城市大氣污染的治理。

按照國(guó)際ISO對(duì)大氣污染的定義，大氣污染指由于人類活動(dòng)或自然過(guò)程而排放到大氣中某些物質(zhì)，使得其在大氣中達(dá)到足夠濃度并持續(xù)足夠時(shí)間，嚴(yán)重影響人的舒適度、危害人們健康的一種環(huán)境污染現(xiàn)象[ 2 ]。

其中，污染城市空氣的物質(zhì)含氮?dú)浠衔?、硫氧化物、一氧化碳、臭氧以及能被人們吸入的粉塵、顆粒等。對(duì)大氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，能夠獲取連續(xù)性、完整性的科學(xué)數(shù)據(jù)，為政府和管理部門制定大氣污染控制政策和法規(guī)提供準(zhǔn)確的信息依據(jù)。

1 空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站系統(tǒng)概述

1.1空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站系統(tǒng)的出現(xiàn)

以往，城市大氣的監(jiān)測(cè)主要通過(guò)人工采樣、采集數(shù)據(jù)，再由人工進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和分析。這種監(jiān)測(cè)處理方法不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且人工無(wú)法做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，所監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)也不可能是連續(xù)的，加之人工環(huán)節(jié)有很多不確定的干擾因素，會(huì)導(dǎo)致所監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)一些誤差和偏頗，不能準(zhǔn)確、及時(shí)反映出城市大氣的污染狀況。

空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則能夠很好的避免上述弊端，它的核心是空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)自動(dòng)分析儀，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)以及自動(dòng)測(cè)量技術(shù)，同時(shí)借助相關(guān)分析軟件對(duì)城市大氣進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)。

空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括兩種監(jiān)測(cè)方式。一是濕法。該方法依據(jù)庫(kù)侖法和導(dǎo)電法的測(cè)量原理，具有非常復(fù)雜的設(shè)備操作方式，而且其維護(hù)費(fèi)用高、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)偏差較大，因此，該方法已不被采用。

另一種方法是干法。該方法根據(jù)物理和光學(xué)的測(cè)量原理，具有相對(duì)簡(jiǎn)單的設(shè)備操作方法，因此，其維護(hù)費(fèi)用較低，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)較準(zhǔn)確，目前，干法已經(jīng)成為空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)的主流方法[ 3 ]。

1.2系統(tǒng)組成

空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包含以下幾個(gè)組成部分：中心計(jì)算機(jī)室、質(zhì)量保證實(shí)驗(yàn)室、系統(tǒng)支持實(shí)驗(yàn)室、監(jiān)測(cè)子站等。

其中，中心計(jì)算機(jī)室通過(guò)有線或無(wú)線通訊設(shè)備，對(duì)各個(gè)子站監(jiān)測(cè)所得的數(shù)據(jù)以及設(shè)備工作狀態(tài)信息進(jìn)行處理，同時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查、判別和儲(chǔ)存，并對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的統(tǒng)計(jì)和分析，此外，中心計(jì)算機(jī)室也負(fù)責(zé)對(duì)監(jiān)測(cè)子站的檢測(cè)儀器進(jìn)行遠(yuǎn)程校準(zhǔn)和診斷，以確保監(jiān)測(cè)子站設(shè)備正常運(yùn)行。

質(zhì)量保證實(shí)驗(yàn)室的主要任務(wù)則是審核、標(biāo)定、校準(zhǔn)系統(tǒng)所用的監(jiān)測(cè)設(shè)備，負(fù)責(zé)對(duì)進(jìn)行檢修過(guò)的儀器再次校準(zhǔn)[ 4 ]，并對(duì)那些主要技術(shù)指標(biāo)的運(yùn)行進(jìn)行考核，此外，質(zhì)量保證實(shí)驗(yàn)室也負(fù)責(zé)制定并落實(shí)相關(guān)監(jiān)測(cè)的質(zhì)量控制措施。系統(tǒng)支持實(shí)驗(yàn)室主要負(fù)責(zé)的任務(wù)是，根據(jù)機(jī)器設(shè)備運(yùn)行要求，對(duì)該系統(tǒng)發(fā)生故障的機(jī)器設(shè)備進(jìn)行更換或檢修，并對(duì)所有儀器設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)及保養(yǎng)。

監(jiān)測(cè)子站主要負(fù)責(zé)對(duì)城市環(huán)境的空氣質(zhì)量和氣象狀況進(jìn)行連續(xù)性自動(dòng)監(jiān)測(cè)，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存和簡(jiǎn)單處理，同時(shí)，監(jiān)測(cè)子站要按照中心計(jì)算機(jī)的指令向中心計(jì)算機(jī)室傳送所監(jiān)測(cè)到的機(jī)器設(shè)備工作狀態(tài)、大氣數(shù)據(jù)[ 5 ]。

2 空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站在城市大氣污染治理中的應(yīng)用。

目前，我國(guó)城市大氣污染的主要因素是工業(yè)廢氣的超標(biāo)準(zhǔn)排放。近年來(lái)，各種工業(yè)企業(yè)大量建立，其排放到大氣中的污染物種類繁多、數(shù)量巨大，如有機(jī)化合物、氮化物、各類金屬和非金屬粉塵、硫化物、鹵化物等。

據(jù)調(diào)查資料顯示，大多數(shù)工廠企業(yè)雖然會(huì)按照國(guó)家的相關(guān)法規(guī)設(shè)置必備的排污處理設(shè)備[ 6 ]，不過(guò)，也有很多工廠企業(yè)為了降低成本，往往會(huì)私自偷偷關(guān)閉排污設(shè)備，有的工廠則僅僅啟動(dòng)小部分排污設(shè)備，這樣勢(shì)必會(huì)直接將未經(jīng)處理過(guò)的廢氣排放到大氣中，工廠的排污設(shè)備成了應(yīng)付相關(guān)檢查部門的工具。

因此，在工廠廠區(qū)附近設(shè)置相應(yīng)的空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，能夠?qū)S區(qū)附近的大氣狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)工廠排污設(shè)備的運(yùn)行情況也能起到監(jiān)控作用，一旦工廠關(guān)閉排污設(shè)備導(dǎo)致大氣污染物超標(biāo)，大氣自動(dòng)監(jiān)控站能在第一時(shí)間監(jiān)測(cè)到，據(jù)此，政府相關(guān)部門可以精準(zhǔn)的對(duì)相關(guān)企業(yè)進(jìn)行違法違規(guī)處罰，同時(shí)要求企業(yè)立即啟動(dòng)排污設(shè)備。可見(jiàn)，空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站能夠?qū)δ切┰噲D鉆法規(guī)空子的企業(yè)起到實(shí)時(shí)的監(jiān)控和威懾作用，有利于保障城市大氣污染的有效控制。

另一方面，造成城市大氣污染的另一個(gè)主要因素即機(jī)動(dòng)車尾氣排放。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通有了很大進(jìn)步，私家車、公交車、貨車等各種機(jī)動(dòng)車數(shù)量劇增，其尾氣排放量非常大，造成了嚴(yán)重的大氣污染。

機(jī)動(dòng)車排出的尾氣中有二氧化硫、碳?xì)浠衔?、氧化氮、碳?xì)浠衔?、一氧化碳、二氧化氮、鉛氧化物、多環(huán)芳烴等污染物[ 7 ]，在市區(qū)設(shè)置空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)站能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)到城市大氣中的有害氣體濃度，為政府部門制定相關(guān)政策法規(guī)和防治措施提供科學(xué)依據(jù)。目前較為有力的措施有，在城市空氣污染嚴(yán)重區(qū)域?qū)嵭熊囕v限行，有效降低機(jī)動(dòng)車尾氣排放量，確保大氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)[ 8 ]。

3 空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站應(yīng)用中應(yīng)注意的問(wèn)題。

應(yīng)用空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)站進(jìn)行城市空氣污染治理中，要嚴(yán)格按照空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)所得的數(shù)據(jù)，分析城市大氣受污染現(xiàn)狀，并對(duì)未來(lái)幾年城市污染的趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)估。

同時(shí)，要根據(jù)空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，精確計(jì)算城市必須消減的廢氣排放量，并算出不同目標(biāo)區(qū)域內(nèi)可承受的有害氣體排放量，以此，相關(guān)部門制定科學(xué)有效的空氣污染治理方案。

其次，城市大氣污染治理過(guò)程中，要事先對(duì)城市能源消耗結(jié)構(gòu)、交通道路情況以及工廠企業(yè)布局的狀況有一個(gè)全面的了解和掌握，再結(jié)合空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)站所監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，精確定位大氣污染物中對(duì)人體傷害最大、濃度最高、影響范圍較廣的相關(guān)因素。

實(shí)踐證明，只有全面、精確的對(duì)城市大氣污染狀況有所了解，政府部門才能更科學(xué)的制定切實(shí)有效的治理政策和措施[ 9 ]。

4結(jié)語(yǔ)

伴隨著城市大氣污染的日益嚴(yán)重，空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站在大氣污染治理中的作用越來(lái)越明顯。

空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站能根據(jù)實(shí)際需要對(duì)工廠廠區(qū)、交通要道的大氣污染狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)為相關(guān)部門作出及時(shí)有效的大氣污染防控措施提供科學(xué)依據(jù)，在大氣污染治理工作中具有舉足輕重的作用。

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作者簡(jiǎn)介：

譚祖琴（1981-），女，湖南茶陵人，理學(xué)碩士，環(huán)境監(jiān)測(cè)工程師，從事環(huán)境監(jiān)測(cè)與環(huán)境保護(hù)工作。