李歆琰，王淑娟，邢志賢 ，劉翠棉，谷 嵩，張明華，宋利娜

1.河北省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，河北 石家莊 050037 2.石家莊市環(huán)境監(jiān)控中心，河北 石家莊 050000

隨著各種化學(xué)品的大量生產(chǎn)和應(yīng)用，大氣環(huán)境污染事故時(shí)有發(fā)生[1-6]。大氣環(huán)境污染事故往往發(fā)生突然、情況復(fù)雜，給生態(tài)環(huán)境和人群健康帶來嚴(yán)重危害，因此，建立環(huán)境安全應(yīng)急監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)[7-8]，及時(shí)處置好此類環(huán)境事件顯得尤為重要。國外為了防止環(huán)境公害事件發(fā)生，大氣污染預(yù)警系統(tǒng)逐步建立并發(fā)揮了重要作用[9-10]。我國目前對突發(fā)環(huán)境污染事件的關(guān)注大多集中在預(yù)案編制[11-13]、體制機(jī)制建設(shè)等[14-16]方面，如何在發(fā)生突發(fā)性環(huán)境污染事故之后快速準(zhǔn)確地識別污染物，鎖定污染源是及時(shí)處理突發(fā)環(huán)境污染事故的首要步驟?，F(xiàn)有大氣污染物溯源技術(shù)一般通過儀器或人工監(jiān)測、輸入系統(tǒng)檢索的方式開展[17-20]。

近年來，網(wǎng)絡(luò)、地理信息系統(tǒng)(GIS)等先進(jìn)技術(shù)在洪水、氣象、地震、海嘯和農(nóng)業(yè)等方面得到了廣泛應(yīng)用。利用先進(jìn)技術(shù)建立突發(fā)性環(huán)境污染事故預(yù)警應(yīng)急系統(tǒng)保障環(huán)境安全，已成為環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但現(xiàn)有多數(shù)溯源機(jī)制程序比較繁瑣，耗時(shí)較長。由于大氣污染物很容易擴(kuò)散，經(jīng)常因溯源不及時(shí)造成證據(jù)缺失，延誤污染處置措施。本研究構(gòu)建了大氣污染物三級指紋識別系統(tǒng)，采用多維度(地面、空中)監(jiān)測-溯源-應(yīng)急處置一體化技術(shù)，并以文字顯示和語音播報(bào)的形式進(jìn)行自動(dòng)溯源輸出，從而為及時(shí)采取有效應(yīng)對措施提供科學(xué)有力的支撐。

1 大氣污染物指紋系統(tǒng)的構(gòu)建

大氣污染物指紋系統(tǒng)是一套用于突發(fā)大氣環(huán)境污染事故的識別系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確快速地溯源大氣污染物及其排放行業(yè)，甚至溯源到具體企業(yè)。該系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，其中硬件系統(tǒng)包括大氣環(huán)境多維度(地面、空中)檢測模塊、數(shù)據(jù)處理器；軟件系統(tǒng)包括第一級指紋數(shù)據(jù)庫、第二級指紋數(shù)據(jù)庫、第三級指紋數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)處理集成軟件。大氣污染物三級指紋數(shù)據(jù)庫構(gòu)建過程詳見圖1。

圖1 大氣污染物三級指紋數(shù)據(jù)庫構(gòu)建過程圖Fig.1 Construction process of three-level fingerprintdatabase of air pollutants

1.1 大氣污染物指紋系統(tǒng)硬件構(gòu)成

大氣污染物指紋系統(tǒng)的硬件構(gòu)成主要包括大氣環(huán)境多維度(地面、空中)檢測模塊(色譜檢測模塊、傅里葉紅外光譜檢測模塊、傳感器/探頭檢測模塊、常規(guī)理化分析檢測模塊、地面機(jī)器人搭載器、空中機(jī)器人搭載器等)和數(shù)據(jù)處理器。

主要硬件設(shè)備中，色譜檢測模塊以氣質(zhì)聯(lián)機(jī)為主，是將氣相色譜儀與質(zhì)譜儀進(jìn)行組合聯(lián)用，并輔以相應(yīng)的數(shù)據(jù)收集與處理的監(jiān)測設(shè)備，主要測定揮發(fā)性有機(jī)污染物。通常是以氣相色譜作為試樣分離、制備的手段，將質(zhì)譜作為在線檢測手段，進(jìn)行定性、定量分析。質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫是由美國國家科學(xué)技術(shù)研究院(NIST)、美國環(huán)保局(USEPA)和美國國立衛(wèi)生院(NIH)共同出版的NIST/EPA/NIH四極桿氣質(zhì)聯(lián)機(jī)數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，該數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)量大，定性準(zhǔn)確，可以為第一級指紋系統(tǒng)提供揮發(fā)性有機(jī)污染物和部分無機(jī)氣態(tài)污染物基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

傅里葉紅外光譜檢測模塊是以邁克爾遜干涉法分光，并基于對干涉后的紅外光進(jìn)行傅里葉變換的原理開發(fā)的紅外光譜儀，主要由紅外光源、光闌、干涉儀(分束器、動(dòng)鏡、定鏡)、樣品室、檢測器以及各種紅外反射鏡、激光器、控制電路板和電源組成。通過紅外光譜推斷物質(zhì)結(jié)構(gòu)，對樣品進(jìn)行定性和定量分析，可以測定出具有紅外吸收的單一或少數(shù)物質(zhì)的混合物。

傳感器檢測模塊利用傳感器直接接收大氣污染物信號實(shí)時(shí)傳輸給數(shù)據(jù)采集平臺，用于測定氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、甲烷、氨等無機(jī)污染物或小分子有機(jī)污染物。通過傳感器監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)與待測物反應(yīng)后的變化轉(zhuǎn)換成可被儀器識別的電學(xué)或光學(xué)信號。根據(jù)檢測方法的不同,傳感器可分為光學(xué)傳感器、電化學(xué)傳感器等;根據(jù)反應(yīng)原理的不同,傳感器可分為酶生物傳感器、免疫傳感器、化學(xué)傳感器。

常規(guī)理化分析檢測模塊以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行物理、化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)，測定氣態(tài)無機(jī)物、氣態(tài)揮發(fā)性有機(jī)物，包括氮氧化物、二氧化硫、臭氧、一氧化碳、氨、硫化氫、氯氣、氯化氫、甲醛等物質(zhì)。數(shù)據(jù)處理器負(fù)責(zé)發(fā)布指令、實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理。

1.2 大氣污染物第一級指紋數(shù)據(jù)庫構(gòu)建

大氣污染物第一級指紋數(shù)據(jù)庫由特征污染物的檢測特征信息構(gòu)建而成，是識別大氣污染物的數(shù)據(jù)庫。通過資料查詢、監(jiān)測方法篩選、特征指標(biāo)確定、指紋合成確定、指紋驗(yàn)證與優(yōu)化等步驟給每一種大氣污染物賦予一個(gè)唯一性標(biāo)識——指紋，并采用sqlite數(shù)據(jù)庫技術(shù)集成第一級大氣污染物指紋數(shù)據(jù)庫。

大氣污染物第一級指紋數(shù)據(jù)庫構(gòu)建過程包括5個(gè)步驟：第一步，收集大氣污染物指標(biāo)，匹配國標(biāo)編號、CAS號、中英文名稱、分子式、相對分子質(zhì)量、熔點(diǎn)、密度、穩(wěn)定性、蒸汽壓、危險(xiǎn)標(biāo)記、外觀與形狀、溶解性、主要用途、監(jiān)測分析方法、污染物處置措施等信息；第二步，分析污染物適用的各種監(jiān)測方法的優(yōu)劣及其適用性；第三步，初步確定污染物最優(yōu)監(jiān)測方法或者是幾種監(jiān)測方法的耦聯(lián)；第四步，用篩選出的監(jiān)測方法對特征污染物進(jìn)行分析測試和驗(yàn)證；第五步，將污染物信息及其監(jiān)測方法錄入第一級指紋數(shù)據(jù)庫。

大氣污染物指紋數(shù)據(jù)庫中的監(jiān)測方法主要包含色譜法(氣質(zhì)聯(lián)機(jī)法)、傅里葉紅外光譜法、傳感器法和常規(guī)理化分析法等。常用大氣污染物分析測試方法原理、應(yīng)用范圍、優(yōu)勢及其局限性詳見表1。

表1 常用大氣污染物監(jiān)測方法對比表Table 1 Comparison of common air pollutant monitoring methods

大氣污染物第一級指紋數(shù)據(jù)庫收錄了大量的污染物檢測特征、應(yīng)急處置措施等信息，適用性較廣泛；同時(shí)把不同儀器定性數(shù)據(jù)庫進(jìn)行耦聯(lián)，通過集成數(shù)據(jù)分析，精準(zhǔn)識別污染物。

1.3 大氣污染物第二級指紋數(shù)據(jù)庫構(gòu)建

大氣污染物第二級指紋數(shù)據(jù)庫是通過建立污染源行業(yè)特征污染物信息數(shù)據(jù)庫來實(shí)現(xiàn)的。大氣污染物第二級指紋數(shù)據(jù)庫構(gòu)建過程包括5個(gè)步驟：第一步，基于不同產(chǎn)排污行業(yè)的排放特征，收集大氣污染物排放行業(yè)信息，包括調(diào)查各行業(yè)生產(chǎn)工藝原輔材料、工藝流程、中間產(chǎn)品和主副產(chǎn)品、產(chǎn)排污環(huán)節(jié)、主要污染物排放等；第二步，統(tǒng)計(jì)分析某特定行業(yè)生產(chǎn)過程中可能排放到空氣中的所有大氣污染物，篩選出排放的特征污染物；第三步，初步確定某特定行業(yè)大氣特征污染物種類、排放量、污染物間的排放比例關(guān)系、測量特性和指示作用等；第四步，驗(yàn)證污染源行業(yè)與其排放的大氣特征污染物的匹配性；第五步，將通過驗(yàn)證的污染源行業(yè)大氣特征污染物的物理特性、化學(xué)特性、排放行業(yè)清單收入第二級指紋數(shù)據(jù)庫。

將通過第一級指紋數(shù)據(jù)庫檢索到的大氣特征污染物錄入第二級指紋數(shù)據(jù)庫，與第二級指紋數(shù)據(jù)庫中的排放行業(yè)信息進(jìn)行指紋匹配，實(shí)現(xiàn)污染源排放行業(yè)溯源。

1.4 大氣污染物第三級指紋數(shù)據(jù)庫構(gòu)建

大氣污染物第三級指紋數(shù)據(jù)庫是在第一級和第二級指紋數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，根據(jù)企業(yè)污染物指紋數(shù)據(jù)信息，再結(jié)合風(fēng)向風(fēng)速等氣象信息和周邊企業(yè)信息建立的指紋數(shù)據(jù)庫。

大氣污染物第三級指紋數(shù)據(jù)庫構(gòu)建過程包括5個(gè)步驟：第一步，收集區(qū)域污染源企業(yè)的環(huán)境影響評價(jià)報(bào)告、歷史監(jiān)測報(bào)告等信息，捕捉到企業(yè)基本信息 (企業(yè)名稱、行業(yè)代碼、位置、經(jīng)濟(jì)規(guī)模、主要產(chǎn)品種類和產(chǎn)量、登記注冊類型等)、污染源企業(yè)的原輔材料(煤、油、電、氣等能源結(jié)構(gòu)和消耗量，有毒有害原輔材料等)、中間產(chǎn)品及產(chǎn)品種類、生產(chǎn)工藝(生產(chǎn)工藝原理、流程、關(guān)鍵生產(chǎn)單元、生產(chǎn)工藝流程示意圖等)、產(chǎn)排污環(huán)節(jié)(各類污染治理設(shè)施數(shù)量和規(guī)模、運(yùn)行情況，各類污染物產(chǎn)生、治理、排放、綜合利用情況等)、主要污染物排放及其時(shí)空排放特征(包括企業(yè)自行監(jiān)測污染物排放狀況等)、具體坐標(biāo)及當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向等氣象條件信息；第二步，統(tǒng)計(jì)分析某特定企業(yè)生產(chǎn)過程中可能排放的所有大氣污染物，篩選出排放的特征污染物；第三步，初步確定某特定企業(yè)大氣特征污染物種類、排放量、測量特性和指示作用等；第四步，通過模擬污染物排放情況驗(yàn)證污染源企業(yè)與其排放的大氣特征污染物的匹配性；第五步，將通過驗(yàn)證的污染源企業(yè)大氣特征污染物的物理特性、化學(xué)特性、排放企業(yè)清單錄入第三級指紋數(shù)據(jù)庫。

將通過第二級指紋數(shù)據(jù)庫檢索到的行業(yè)信息錄入第三級指紋數(shù)據(jù)庫，與第三級指紋數(shù)據(jù)庫中的排放企業(yè)進(jìn)行指紋匹配，實(shí)現(xiàn)溯源到污染源排放企業(yè)的目的。

1.5 大氣污染物指紋數(shù)據(jù)集成

由于大氣污染物種類繁多，監(jiān)測儀器設(shè)備多種多樣，需要集成軟件把不同監(jiān)測儀器設(shè)備提供的監(jiān)測信號進(jìn)行提取識別、統(tǒng)計(jì)分析、分類匯總、指紋合成，形成能夠精準(zhǔn)識別大氣污染物，并溯源到排污行業(yè)、排污企業(yè)的唯一標(biāo)識——指紋。通過集成軟件把監(jiān)測儀器設(shè)備、數(shù)據(jù)處理器和指紋數(shù)據(jù)庫有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)巡航、實(shí)時(shí)傳輸、數(shù)據(jù)綜合處理、快速溯源并通過語音簡報(bào)和文字詳報(bào)的形式輸出監(jiān)測結(jié)果。

2 大氣污染物指紋系統(tǒng)的識別機(jī)制

大氣污染物指紋系統(tǒng)是由大氣環(huán)境多維度(地面、空中)檢測模塊、數(shù)據(jù)處理器、三級指紋數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，可以自動(dòng)進(jìn)行大氣污染多維度立體實(shí)時(shí)監(jiān)測和智能溯源。

2.1 硬件系統(tǒng)介入

當(dāng)突發(fā)性大氣環(huán)境污染事件發(fā)生時(shí)，應(yīng)急指揮車攜帶地面機(jī)器人、空中機(jī)器人監(jiān)測溯源系統(tǒng)抵達(dá)警戒線或敏感點(diǎn)，釋放用于應(yīng)急監(jiān)測并加載有檢測模塊的空中機(jī)器人和地面機(jī)器人快速開展多維度立體監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳至大氣污染物指紋系統(tǒng)，通過三級指紋進(jìn)行污染物識別和溯源，同時(shí)將樣品送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行精密分析，進(jìn)一步驗(yàn)證溯源結(jié)果。

2.2 指紋識別

指紋識別系統(tǒng)由第一級指紋數(shù)據(jù)庫、第二級指紋數(shù)據(jù)庫、第三級指紋數(shù)據(jù)庫構(gòu)成。通過第一級指紋數(shù)據(jù)庫可以檢索識別出污染特征指示物質(zhì)；將特征指示物質(zhì)輸入第二級指紋數(shù)據(jù)庫，結(jié)合區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等行業(yè)信息可以溯源到污染行業(yè)；將檢索到的行業(yè)信息輸入第三級指紋數(shù)據(jù)庫，結(jié)合企業(yè)信息和氣象條件可以精準(zhǔn)溯源到污染企業(yè)。

2.2.1 第一級指紋識別

根據(jù)突發(fā)環(huán)境污染事故現(xiàn)場提供的資料，針對未知大氣污染物，采用色譜檢測模塊、傅里葉紅外光譜檢測模塊、傳感器/探頭檢測模塊、常規(guī)化學(xué)分析檢測模塊等一種或多種大氣污染物檢測模塊獲得特征污染物信息，并通過無線傳輸技術(shù)將采集到的污染物信息傳輸?shù)酱髿馕廴疚锏谝患壷讣y數(shù)據(jù)庫。大氣污染物第一級指紋數(shù)據(jù)庫自動(dòng)提取由不同監(jiān)測方法獲得的污染物典型特征、信號強(qiáng)度等信息并扣除干擾，進(jìn)行數(shù)據(jù)歸一化和標(biāo)準(zhǔn)化處理，識別出污染物種類，并推送污染物應(yīng)急處置措施，完成大氣污染物第一級指紋識別。

第一級指紋數(shù)據(jù)庫的自動(dòng)溯源功能提高了識別效率，減少了人工識別環(huán)節(jié)，最大限度減少人為干擾。同時(shí)，不同檢測方法相互印證、排除干擾、取長補(bǔ)短可以顯著提高大氣污染物識別的準(zhǔn)確度。

2.2.2 第二級指紋識別

第一級指紋數(shù)據(jù)庫輸出的污染物種類信息、定量結(jié)果以及污染物間的排放比例關(guān)系輸入第二級指紋數(shù)據(jù)庫后，第二級指紋數(shù)據(jù)庫自動(dòng)提取已獲取的當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等行業(yè)信息及污染特征信息，并進(jìn)行分區(qū)管理，然后將獲得的信息進(jìn)行歸一化和標(biāo)準(zhǔn)化處理，與存儲(chǔ)的不同行業(yè)及其各生產(chǎn)階段排放污染物進(jìn)行匹配。鑒于不同行業(yè)排放的特征污染物或指紋組分可能具有較強(qiáng)的共現(xiàn)性，針對排污行業(yè)匹配度進(jìn)行排序，篩選出匹配度最高的排污行業(yè)，從而準(zhǔn)確識別出大氣污染物排放行業(yè)。

2.2.3 第三級指紋識別

第二級指紋數(shù)據(jù)庫輸出的行業(yè)信息輸入第三級指紋數(shù)據(jù)庫后，指紋數(shù)據(jù)庫首先對上一級指紋信息進(jìn)行加工處理，然后匹配污染點(diǎn)周邊企業(yè)分布情況、生產(chǎn)排污情況、氣象條件以及現(xiàn)場采集的污染物時(shí)空分布特征，精準(zhǔn)溯源到大氣污染物排放企業(yè)。

2.3 溯源結(jié)果輸出

溯源結(jié)果以語音快速播報(bào)的形式報(bào)出主要污染物、產(chǎn)排污企業(yè)名稱，同時(shí)以文字詳細(xì)描述的形式報(bào)出污染企業(yè)、所屬行業(yè)、污染物種類及濃度、污染物簡要特性、毒性，并推送污染防治措施。

3 應(yīng)用驗(yàn)證

本研究中的大氣污染物指紋系統(tǒng)可對環(huán)境中的大部分污染物質(zhì)進(jìn)行定性、定量分析，并在突發(fā)環(huán)境污染事故應(yīng)急監(jiān)測處置中得到實(shí)際驗(yàn)證。

2020年11月，某市市民舉報(bào)空氣中彌漫有明顯異味。事發(fā)點(diǎn)上風(fēng)向主要污染源以該市化工園區(qū)為主。園區(qū)位于主城區(qū)東部，規(guī)劃面積15.7 km2。當(dāng)天市區(qū)空氣質(zhì)量良好，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，風(fēng)速3.0 m/s，氣溫8 ℃左右。周邊潛在污染來源企業(yè)、居民的位置分布情況見圖2。

圖2 周邊潛在污染來源企業(yè)和居民的位置分布示意圖Fig.2 Location of surrounding enterprises andresidents with potential pollution sources

生態(tài)環(huán)境部門接到事故報(bào)警后，派出應(yīng)急監(jiān)測隊(duì)伍趕赴現(xiàn)場。應(yīng)急監(jiān)測人員開啟大氣污染物指紋系統(tǒng)，調(diào)取當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)、環(huán)境、氣象和敏感目標(biāo)信息，補(bǔ)充完善事故信息，細(xì)化附近主要企業(yè)及敏感目標(biāo)情況，估算安全距離，初步劃定安全范圍，確定1#、2#、3#監(jiān)測點(diǎn)位。抵達(dá)安全范圍邊界后，在1#、2#、3#監(jiān)測點(diǎn)位啟動(dòng)大氣污染物指紋系統(tǒng)開展監(jiān)測。采用便攜式監(jiān)測設(shè)備開展多維立體快速排查，并采集部分樣品送實(shí)驗(yàn)室檢測。其中無機(jī)污染物探頭未發(fā)現(xiàn)明顯異常，PID有明顯響應(yīng)且集中在低空，可排除高空排放造成的遠(yuǎn)距離輸送污染。啟動(dòng)色譜檢測模塊進(jìn)行定性、定量檢測,詳見圖3。

圖3 1#、2#、3#點(diǎn)位的總離子流圖Fig.3 Total ion flow of 1#,2#,3# monitoring site

定量結(jié)果見表2。

表2 溯源案例定量結(jié)果Table 2 Quantitative results of traceability cases

通過大氣污染物第一級指紋數(shù)據(jù)庫的色譜檢測模塊和傳感器/探頭檢測模塊識別出污染物特征，經(jīng)信息集成、加工，檢索識別出主要污染物為氯乙烯、二氯甲烷、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、1,2-二氯乙烯等氯代烴(圖4～圖8)，推送出“切斷火源、盡可能切斷泄漏源、合理通風(fēng)、加速擴(kuò)散、用沙土或其他不燃材料吸附或吸收等”應(yīng)急處置措施。

圖4 氯乙烯質(zhì)譜圖Fig.4 Vinyl chloride mass spectrogram

圖5 二氯甲烷質(zhì)譜圖Fig.5 Dichloromethane mass spectrogram

圖6 順1,2-二氯乙烯質(zhì)譜圖Fig.6 (Z)1,2-Dichloroethene mass spectrogram

圖7 1,2-二氯乙烷質(zhì)譜圖Fig.7 1,2-Dichloroethene mass spectrogram

圖8 1,1-二氯乙烷質(zhì)譜圖Fig.8 1,1-Dichloroethane mass spectrogram

將第一級指紋數(shù)據(jù)庫輸出的氯乙烯、二氯甲烷等主要污染物及其檢測濃度輸入第二級指紋數(shù)據(jù)庫，與第二級指紋數(shù)據(jù)庫提取到該區(qū)域主要涉及煉油、煤制氣、苯甲酸/苯甲醛、硫酸、粗苯/環(huán)己烷/環(huán)己酮、己內(nèi)酰胺、雙氧水、甲醇、氯堿、PVC等石油、煤鹽化工及精細(xì)化工行業(yè)，排放污染物包括氯氣、氯化氫、氯乙烯、二氯乙烯、三氯乙烯、氨、硫酸、一氧化碳、甲醇、甲醛、醋酸、氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷、氯乙酸和苯系物等大氣污染物質(zhì)進(jìn)行匹配，并進(jìn)行匹配度排序，篩選出匹配度最高的排污行業(yè)是氯堿化工行業(yè)，從而準(zhǔn)確識別出造成該起市民舉報(bào)投訴事件的大氣污染物排放行業(yè)是氯堿化工行業(yè)。

將第二級指紋數(shù)據(jù)庫輸出的氯堿化工行業(yè)輸入第三級指紋數(shù)據(jù)庫，經(jīng)指紋數(shù)據(jù)庫加工處理，匹配污染點(diǎn)周邊企業(yè)分布情況、生產(chǎn)排污情況、主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)等氣象條件以及現(xiàn)場采集的污染物時(shí)空分布特征，精準(zhǔn)溯源到某氯堿化工企業(yè)。經(jīng)現(xiàn)場進(jìn)一步排查，確認(rèn)事故原因?yàn)樵撈髽I(yè)原料氣柜發(fā)生泄漏。

通過大氣污染物指紋系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)了該起市民舉報(bào)投訴事件的精準(zhǔn)溯源，為下一步污染處置爭取了時(shí)間，最大限度地減少了國家財(cái)產(chǎn)和人員損失。應(yīng)用驗(yàn)證表明大氣污染物指紋系統(tǒng)污染溯源響應(yīng)快速、識別精準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了大氣污染物從監(jiān)測、溯源到應(yīng)急處置的全過程無縫銜接。

4 結(jié)論

本研究構(gòu)建了大氣污染物指紋數(shù)據(jù)系統(tǒng)，通過三級指紋數(shù)據(jù)庫在突發(fā)性大氣環(huán)境污染事故中快速識別出污染物，準(zhǔn)確溯源至污染源頭。該系統(tǒng)在大氣污染高效排查管控和突發(fā)環(huán)境污染事故應(yīng)急監(jiān)測中具有廣泛的應(yīng)用前景。

限于技術(shù)條件，目前所構(gòu)建的大氣污染物指紋系統(tǒng)仍有不足，需要繼續(xù)改進(jìn)：一是在構(gòu)建第一級指紋數(shù)據(jù)庫時(shí)，無法獲取部分進(jìn)口儀器的通訊協(xié)議，系統(tǒng)的流暢性、自動(dòng)化在一定程度上受到制約；二是空中機(jī)器人由無人機(jī)改裝，負(fù)荷受限，只能搭載小型檢測模塊；三是地面機(jī)器人搭載的個(gè)別精密檢測模塊，不適合高溫、劇烈顛簸等惡劣監(jiān)測場合；四是收錄的特征污染物(尤其是新型污染物)多為有機(jī)污染物，無機(jī)污染物相對較少，該系統(tǒng)更側(cè)重于大氣有機(jī)污染物的精準(zhǔn)溯源；五是應(yīng)用驗(yàn)證從深度和廣度上還有待持續(xù)開展。

在今后研究和實(shí)踐過程中將不斷發(fā)掘匹配度高的檢測模塊并優(yōu)化配置,進(jìn)一步補(bǔ)充完善指紋數(shù)據(jù)庫并進(jìn)行驗(yàn)證應(yīng)用,使該指紋系統(tǒng)性能更優(yōu)良、溯源更精準(zhǔn)。