張婭莉 楊文瑞

摘 要：本文從正常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和異常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)兩個(gè)方面著手，以異常數(shù)據(jù)分析為重點(diǎn)，并結(jié)合相關(guān)城市的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，介紹環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析及處理策略，以望實(shí)現(xiàn)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，確保空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)；異常數(shù)據(jù)；策略

近幾年，我國(guó)為解決環(huán)境空氣質(zhì)量問題，從空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等相關(guān)設(shè)備入手，為空氣質(zhì)量的監(jiān)測(cè)工作提供技術(shù)支持。該系統(tǒng)在空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)站開展質(zhì)控檢查的同時(shí)，也能夠準(zhǔn)時(shí)預(yù)測(cè)空氣污染的局部發(fā)展趨勢(shì)，但遇到停電、空氣質(zhì)量突變的情況時(shí)，較易產(chǎn)生異常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，不能及時(shí)掌握空氣質(zhì)量的變化趨勢(shì)。在利用空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)，對(duì)其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確分析，有助于采取及時(shí)有效地預(yù)防措施。

一、 正常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析及處理策略

1.正常數(shù)據(jù)分析

（1）數(shù)據(jù)篩選?？諝庾詣?dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有高度精準(zhǔn)性，對(duì)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)很有幫助。在監(jiān)測(cè)環(huán)境空氣質(zhì)量時(shí)，對(duì)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行“數(shù)據(jù)篩選”工作，消除異常數(shù)據(jù)，剩余數(shù)據(jù)即為正常數(shù)據(jù)。

（2）數(shù)據(jù)列表。在開展環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)工作時(shí)，影響空氣質(zhì)量的污染物存在多樣化。整合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)需要對(duì)空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)站中的因素進(jìn)行分類，建立數(shù)據(jù)表格，將不同影響因素和時(shí)間順序填寫到表格中，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)化、規(guī)范化。

（3）數(shù)據(jù)畫圖。直方圖、曲線圖、折線圖、柱形圖、餅狀圖，這些都可以應(yīng)用于正常數(shù)據(jù)畫圖分析中。根據(jù)數(shù)據(jù)列表，利用相關(guān)圖形來呈現(xiàn)空氣質(zhì)量的變化趨勢(shì)，簡(jiǎn)單清晰的反應(yīng)出空氣質(zhì)量的優(yōu)差情況以及各個(gè)監(jiān)測(cè)站的區(qū)別。

2.處理策略

結(jié)合上文的正常數(shù)據(jù)分析，可知：不同監(jiān)測(cè)站的污染物來源地區(qū)不同，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生一定的影響。因此，在分析環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，需要重點(diǎn)注意主要污染物的來源地區(qū)，且地理位置或氣候因素也會(huì)造成空氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)生變化。以工業(yè)區(qū)和居民生活區(qū)為例：工業(yè)區(qū)因受到化學(xué)物質(zhì)的長(zhǎng)期污染（如：硫化物、氮氧化物），導(dǎo)致空氣質(zhì)量較差；居民生活區(qū)在冬季因使用煤炭而排放出大量硫化物，從而造成空氣污染。結(jié)合以上情況，在整理正常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，由于不同監(jiān)測(cè)站的地區(qū)環(huán)境并不相同，得出的數(shù)據(jù)也會(huì)產(chǎn)生一定的變化，需要正確排除較大的突變值，理性分析數(shù)據(jù)情況，對(duì)差異較大的數(shù)據(jù)進(jìn)行地區(qū)環(huán)境調(diào)查，正確掌握空氣質(zhì)量變化情況。

二、異常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析及處理策略

1.異常數(shù)據(jù)分析

（1）數(shù)據(jù)質(zhì)量現(xiàn)狀。某監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)提出，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中存在0.89～4.15左右的異常數(shù)據(jù)，具體存在形式為：異常數(shù)據(jù)現(xiàn)象占據(jù)40%、數(shù)據(jù)突變現(xiàn)象占據(jù)15%、數(shù)據(jù)波動(dòng)現(xiàn)象占據(jù)20%、數(shù)據(jù)負(fù)值現(xiàn)象占據(jù)25%。由此可見，在環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)中，異常數(shù)據(jù)占據(jù)極大部分，需要針對(duì)產(chǎn)生原因及時(shí)處理，為空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)提供正確的數(shù)據(jù)。

（2）產(chǎn)生原因分析。①分析儀故障：二氧化硫分析儀。該分析儀的采樣管和限流孔的直徑較小。在環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)過程中，當(dāng)空氣中的灰塵量過多時(shí)，容易產(chǎn)生管道堵塞問題，對(duì)儀器的監(jiān)測(cè)造成不穩(wěn)定性。此外，二氧化硫分析儀的內(nèi)置泵也易較灰塵污染而出現(xiàn)泵膜受損情況，從而加重紫外燈或相關(guān)檢測(cè)器的老化程度，與光電元件受到污染成為常見的分析儀故障，及其容易產(chǎn)生監(jiān)測(cè)值突變。

二氧化氮分析儀。該儀器與二氧化硫分析儀的內(nèi)部構(gòu)造相似，采樣管和限流孔較易造成灰塵阻塞。其中，在儀器使用時(shí)，光電倍增管室溫度突破極限現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生（正常溫度為0～4度），達(dá)到鉬爐傳化率的95%，造成二氧化氮分析儀中的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，從而發(fā)生監(jiān)測(cè)值突變現(xiàn)象。

PM10監(jiān)測(cè)儀。對(duì)于PM10監(jiān)測(cè)儀的故障問題，主要從采集氣路系統(tǒng)、采樣濾膜帶和走紙主動(dòng)輪等方面來考慮。當(dāng)采集氣路系統(tǒng)出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象時(shí)，儀器的采樣量低于15.6L，對(duì)儀器的流量計(jì)造成運(yùn)行阻礙，可能致使監(jiān)測(cè)值變高；空氣中的溫度差異也能對(duì)監(jiān)測(cè)值產(chǎn)生影響：在遇到雷雨天氣時(shí)，空氣的濕度隨之增加，儀器加熱管無法完全分離空氣中的水份因子，濾膜帶上的水份加重，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)值可能出現(xiàn)低值或負(fù)值，造成數(shù)據(jù)偏差過大；走紙主動(dòng)輪的性能受到高度重壓或低壓時(shí)，較易出現(xiàn)監(jiān)測(cè)值恒定不變現(xiàn)象。

②氣路故障。在使用空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)，采樣頭過多接觸空氣后，容易產(chǎn)生污染物粘附問題，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)值的準(zhǔn)確率不高。同時(shí)，當(dāng)采樣管管路堵塞時(shí)，引風(fēng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的故障（如：風(fēng)向偏離實(shí)際位置），且閥板電磁閥不暢通也會(huì)造成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)值出現(xiàn)較高、無變化、偏低等問題。

③其他故障。除以上所說儀器外，其他儀器在數(shù)據(jù)模擬輸出過程中，線路松動(dòng)也會(huì)造成所顯示的數(shù)據(jù)值與實(shí)際監(jiān)測(cè)值不相匹配，出現(xiàn)異常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。另外，工控機(jī)死機(jī)和供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差都容易造成離群或異?，F(xiàn)象，不利于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的應(yīng)用。

2.處理策略

（1）解決突變異常值。根據(jù)“數(shù)據(jù)質(zhì)量現(xiàn)狀”中的研究顯示，突變異常值容易發(fā)生在應(yīng)急污染事故中，對(duì)正常情況的監(jiān)測(cè)還是比較穩(wěn)定的。當(dāng)環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)出現(xiàn)極度上升或快速下降的情況時(shí)，外在因素（監(jiān)測(cè)位置處于污染源下風(fēng)向等）的影響性較大。

（2）儀器故障數(shù)據(jù)。結(jié)合“產(chǎn)生原因分析”中的儀器故障，任一故障都能產(chǎn)生異常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。當(dāng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)出現(xiàn)重啟現(xiàn)象時(shí)，需要注重監(jiān)測(cè)儀器的預(yù)熱穩(wěn)定期，等到儀器的統(tǒng)一指標(biāo)出現(xiàn)正常運(yùn)行時(shí)，即可對(duì)異常檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合處理，對(duì)前段時(shí)間的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)均不參與計(jì)算。同時(shí)，由于空氣壓力或壓強(qiáng)，對(duì)監(jiān)測(cè)儀器出現(xiàn)報(bào)警現(xiàn)象，這時(shí)的監(jiān)測(cè)儀器所得的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，作為無效數(shù)據(jù)處理，避免造成數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性變差。

（3）去除異常數(shù)據(jù)。在完成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)工作后，數(shù)據(jù)處理人員需要準(zhǔn)確去除異常數(shù)據(jù)。具體方法如下：從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中去除異常數(shù)據(jù)后，查看剩余的正常數(shù)據(jù)是否達(dá)到規(guī)定時(shí)間范圍數(shù)值（SO2和氮氧化物為18h、PM10為12h），達(dá)到就可以直接去除，如果沒有達(dá)到則需要采取其他的監(jiān)測(cè)方法。例如，某省對(duì)省內(nèi)空氣質(zhì)量進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)時(shí)，對(duì)空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)時(shí)段設(shè)置為前天11：00～當(dāng)天11：00，方便去除異常數(shù)據(jù)，保留正常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

三、結(jié)語

綜上所述，對(duì)“正常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)”和“異常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)”的分析，需要從不同層面進(jìn)行處理。為深入開展環(huán)境保護(hù)工作，提高環(huán)境空氣質(zhì)量也是重要的工作內(nèi)容，利用空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)保持穩(wěn)定性，提供科學(xué)的環(huán)境管理方案。在具體監(jiān)測(cè)儀器故障中，要針對(duì)異常數(shù)據(jù)的性質(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合具體情況利用正確合理的解決措施，從多個(gè)角度處理異常數(shù)據(jù)，為環(huán)境空氣質(zhì)量提供有效解決措施。

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