潘本鋒,許人驥,宮正宇,吳國平,謝品華
1.中國環(huán)境監(jiān)測總站,國家環(huán)境保護環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制重點實驗室,北京 1000122.中國科學院安徽光學精密機械研究所環(huán)境光學與技術重點實驗室,安徽 合肥 230031
支撐京津冀區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控的大氣監(jiān)測體系構建
潘本鋒1,許人驥1,宮正宇1,吳國平1,謝品華2
1.中國環(huán)境監(jiān)測總站,國家環(huán)境保護環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制重點實驗室,北京 1000122.中國科學院安徽光學精密機械研究所環(huán)境光學與技術重點實驗室,安徽 合肥 230031
京津冀區(qū)域已成為全國大氣污染最嚴重的地區(qū)之一,并且呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域性污染特征,加強區(qū)域間的環(huán)境合作,實施區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控是解決京津冀區(qū)域大氣污染問題的有效手段。對照《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡建設方案》的要求,目前京津冀區(qū)域大氣監(jiān)測體系還存在著監(jiān)測網(wǎng)絡不健全、監(jiān)測項目覆蓋不全面、監(jiān)測新技術應用不足、質(zhì)控體系不完善、信息產(chǎn)品供給與公眾需求有差距等問題,與京津冀區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控的要求不相適應。為全面提升京津冀區(qū)域大氣監(jiān)測體系對區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控的技術支撐能力,亟需進一步完善京津冀區(qū)域的監(jiān)測網(wǎng)絡,增設傳輸研究、污染監(jiān)控等特殊監(jiān)測點位;逐步拓展監(jiān)測項目,開展顆粒物化學組分和O3前體物監(jiān)測;加快遙感監(jiān)測等立體監(jiān)測技術在大氣監(jiān)測中的應用,全面分析污染物時空分布特征與傳輸規(guī)律;加強空氣質(zhì)量預報預警能力建設,為重污染天氣應對提供技術支持;規(guī)范監(jiān)測事權上收后的全過程質(zhì)控體系,建立顆粒物標準方法比對和O3量值傳遞質(zhì)控機制;構建環(huán)境監(jiān)測大數(shù)據(jù)平臺,加強數(shù)據(jù)分析應用與信息公開。
京津冀;大氣污染;聯(lián)防聯(lián)控;監(jiān)測體系
2012年中國頒布了《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB 3095—2012)[1],新空氣質(zhì)量標準增加了PM2.5、O3-8 h質(zhì)量濃度等指標,旨在更加客觀準確地反映中國的空氣質(zhì)量狀況,從2013年開始,中國京津冀、長三角、珠三角重點區(qū)域城市以及各直轄市、省會城市、計劃單列市等共計74個城市按照新標準開展了SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等6個項目的監(jiān)測[2]。環(huán)境保護部公布的2015年中國環(huán)境狀況公報[3]顯示,京津冀區(qū)域13個城市空氣質(zhì)量達標天數(shù)比例為32.9%~82.3%,平均為52.4%,遠低于全國平均水平,平均超標天數(shù)比例為47.6%,13個城市中衡水、保定、邢臺、邯鄲、唐山和石家莊6個城市的達標天數(shù)比例不足50%。京津冀地區(qū)13個城市中,除SO2年均質(zhì)量濃度全部達標外,PM10年均質(zhì)量濃度全部超標,PM2.5年均質(zhì)量濃度有12個城市超標,NO2年均質(zhì)量濃度有11個城市超標, CO日均值第95百分位數(shù)有4個城市超標, O3-8 h日最大平均值第90百分位數(shù)有7個城市超標。總體來看,近年來京津冀地區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量形勢異常嚴峻,并且呈現(xiàn)出顯著的區(qū)域性污染特征。
加強區(qū)域間的環(huán)境合作,開展區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控是解決區(qū)域污染問題的重要手段[4-9]。為切實改善京津冀區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量,2015年京津冀三地環(huán)保部門正式簽署“京津冀區(qū)域環(huán)境保護率先突破合作框架協(xié)議”,旨在以聯(lián)合立法、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一監(jiān)測、應急聯(lián)動等10個方面為突破口,實施聯(lián)防聯(lián)控,共同改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。研究針對京津冀區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作對京津冀區(qū)域監(jiān)測體系構建的實際需求,對如何構建滿足京津冀區(qū)域統(tǒng)一監(jiān)測要求的大氣監(jiān)測體系進行了分析和探討。
京津冀區(qū)域現(xiàn)有國控環(huán)境空氣監(jiān)測點位主要包括13個地級及以上城市的80個國控城市評價點位和11個區(qū)域點位。各城市國控監(jiān)測點位數(shù)量為3~13個,區(qū)域點位中有3個位于北京市,3個位于天津市,4個位于河北省。此外,各城市除了國控監(jiān)測點位之外還布設了一定數(shù)量的省控(或市控)監(jiān)測點位,主要分布在區(qū)、縣級的建成區(qū)內(nèi),同國控點位共同反映城市環(huán)境空氣質(zhì)量狀況,京津冀區(qū)域各城市空氣監(jiān)測點位數(shù)量見表1。

表1 京津冀區(qū)域各城市空氣監(jiān)測點位數(shù)目
總體來看,京津冀區(qū)域現(xiàn)有空氣監(jiān)測點位數(shù)量基本滿足中國《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點位布設技術規(guī)范》[10]要求,綜合考慮現(xiàn)有監(jiān)測點位的空間代表性以及監(jiān)測設施的投入和產(chǎn)出效益,現(xiàn)有監(jiān)測點位基本能夠反映京津冀區(qū)域各城市建成區(qū)的環(huán)境空氣質(zhì)量狀況。京津冀區(qū)域各國控空氣監(jiān)測點位分布見圖1。

圖1 京津冀區(qū)域國控空氣監(jiān)測點位分布圖Fig.1 The national urban and regional ambient air quality monitoring sites in Beijing-Tianjin-Hebei region
目前,各國控、省控(或市控)監(jiān)測點位全部開展了SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5以及氣象五參數(shù)的監(jiān)測,監(jiān)測方法全部為自動監(jiān)測,數(shù)據(jù)采集頻次為5 min/次。
此外,2016年環(huán)境保護部在京津冀及周邊區(qū)域(北京、天津、河北、山東、河南)組建了顆粒物組分和光化學監(jiān)測網(wǎng),該網(wǎng)主要由京津冀及周邊區(qū)域現(xiàn)有城市站和區(qū)域站中具備監(jiān)測能力和條件的部分站點組成,共包括19個自動監(jiān)測站點和23個手工監(jiān)測站點,在開展空氣質(zhì)量常規(guī)參數(shù)監(jiān)測的基礎上,開展了顆粒物化學組分的在線監(jiān)測或手工監(jiān)測,非甲烷總烴(NMHCs)、過氧酰基硝酸酯(PANs)、揮發(fā)性有機物(VOCs)、氣象參數(shù)等研究性監(jiān)測。
在監(jiān)測結(jié)果信息發(fā)布方面,北京、天津、河北省3地環(huán)保部門都已建成各自的空氣質(zhì)量信息實時發(fā)布平臺和空氣質(zhì)量預報信息發(fā)布平臺,環(huán)境保護部也建立了全國空氣質(zhì)量信息實時發(fā)布平臺和空氣質(zhì)量預報信息發(fā)布平臺,公眾可以在環(huán)境保護部和各省市環(huán)保部門官方網(wǎng)站上方便地查詢各監(jiān)測站點SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等6項指標的實時監(jiān)測結(jié)果及相應的預報信息。
2.1監(jiān)測網(wǎng)絡不夠健全
對照《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡建設方案》的要求,京津冀區(qū)域現(xiàn)有監(jiān)測網(wǎng)絡仍不健全,表現(xiàn)為
1)城市點位多,區(qū)域點位少。目前,京津冀區(qū)域現(xiàn)有的國控、省控、市控監(jiān)測點位主要分布在城市、縣城等區(qū)域,而在廣大農(nóng)村地區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域嚴重缺乏空氣監(jiān)測點位,還難以全面說清區(qū)域內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量狀況。
2)環(huán)境評價點位多,污染監(jiān)控點位少。根據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點位布設技術規(guī)范》的要求,空氣監(jiān)測點位分為空氣質(zhì)量評價城市點、空氣質(zhì)量評價區(qū)域點、空氣質(zhì)量評價背景點、污染監(jiān)控點、路邊交通點等類型,而目前京津冀區(qū)域的空氣監(jiān)測點位主要為城市評價點和少量的區(qū)域點位,而對于大氣污染防治和污染源監(jiān)管具有較強指導意義的污染監(jiān)控點、交通污染監(jiān)控點卻較少布設,難以為精細化環(huán)境監(jiān)管提供有效的技術支撐。
3)點位布設缺乏區(qū)域尺度上的統(tǒng)一規(guī)劃。當前,京津冀區(qū)域現(xiàn)有的監(jiān)測點位均為北京、天津、河北三地環(huán)保部門各自規(guī)劃和建設,在點位布設上缺乏統(tǒng)一規(guī)劃,監(jiān)測點位主要分布于單個孤立城市,而在區(qū)域傳輸通道上、各城市間的交界地段等區(qū)域的監(jiān)測點位明顯不足,不能為區(qū)域間污染物傳輸和影響規(guī)律研究提供支持。
從國外經(jīng)驗來看,空氣監(jiān)測網(wǎng)絡設計主要考慮各污染物的空間分布特征。以美國為例,其在全國范圍內(nèi)布設了947個PM2.5監(jiān)測點,943個PM10監(jiān)測點,1 216個O3監(jiān)測點,389個CO監(jiān)測點,519個SO2監(jiān)測點,422個NO2監(jiān)測點,172個鉛監(jiān)測點,104個TSP監(jiān)測點,此外還布設了PM2.5化學組分監(jiān)測網(wǎng)、光化學污染評估監(jiān)測網(wǎng)等專門監(jiān)測網(wǎng)絡[11]。顯然其監(jiān)測網(wǎng)絡內(nèi)各項污染物的監(jiān)測點位數(shù)量并不完全一致,監(jiān)測點位也并不完全重合,其原因在于其監(jiān)測網(wǎng)絡是根據(jù)各項污染物的空間分布特征和污染源分布情況,在一定空間范圍內(nèi)統(tǒng)一規(guī)劃組建的監(jiān)測網(wǎng)絡。因此為支撐區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控工作,京津冀區(qū)域亟需在區(qū)域尺度上根據(jù)各項污染物的空間分布與傳輸影響情況,統(tǒng)一規(guī)劃和布局監(jiān)測點位,盡快完善現(xiàn)有監(jiān)測網(wǎng)絡,為區(qū)域大氣污染控制提供技術支撐。
2.2監(jiān)測項目覆蓋不夠全面
對照《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB 3095—2012)的要求,京津冀區(qū)域現(xiàn)有監(jiān)測體系的監(jiān)測項目覆蓋不夠全面,主要表現(xiàn)為
1)未開展特殊污染物監(jiān)測,難以全面反映空氣質(zhì)量狀況。2012年中國頒布了新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB 3095—2012),在1996年標準的基礎上增加了PM2.5、重金屬等指標,新標準一共規(guī)定了15種污染物的濃度限值,但目前京津冀區(qū)域各城市所監(jiān)測的污染物仍主要是SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等6項基本污染物,而對于苯并芘、氟化物、重金屬等特殊污染物,尚沒有開展例行監(jiān)測,難以全面反映空氣質(zhì)量狀況。
2)未全面開展顆粒物成分及前體物監(jiān)測。當前,顆粒物(PM10和PM2.5)成為影響京津冀區(qū)域空氣質(zhì)量的主要污染物[12],開展顆粒物組成成分的監(jiān)測對于顆粒物來源解析至關重要,而目前各地對于顆粒物的監(jiān)測,仍局限于質(zhì)量濃度監(jiān)測,缺乏顆粒物組成成分以及顆粒物前體物的監(jiān)測,目前京津冀及周邊區(qū)域已經(jīng)組建了顆粒物組分監(jiān)測網(wǎng),進行了一些試驗性監(jiān)測,但尚未覆蓋到所有城市,并且在設備配置、經(jīng)費保證、監(jiān)測運行、質(zhì)量控制等方面尚沒有形成完善的例行監(jiān)測機制。
3)未全面開展O3前體物和光化學污染二次污染物監(jiān)測。近年來的監(jiān)測結(jié)果表明,京津冀區(qū)域O3污染日益顯現(xiàn)[13],已成為全國O3污染最嚴重的區(qū)域之一。但目前對于O3的監(jiān)測,僅限于O3本身,對于O3的前體物(VOCs)以及光化學反應過程中產(chǎn)生的PAN等二次污染物的監(jiān)測還沒有引起足夠重視,雖然京津冀及周邊區(qū)域部分城市開展了一些試驗性監(jiān)測,但絕大多數(shù)城市還沒有持續(xù)開展例行監(jiān)測,不能為O3污染防治提供有效技術支撐。
2.3立體遙感監(jiān)測等新技術應用不足
京津冀區(qū)域現(xiàn)有的環(huán)境空氣監(jiān)測網(wǎng)絡,普遍以地面監(jiān)測子站的自動化監(jiān)測為主,只能反映近地面局部區(qū)域內(nèi)的環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀,如果想獲得更大尺度內(nèi)的環(huán)境空氣質(zhì)量狀況,雖然可以通過加密空氣監(jiān)測子站布局的方式來實現(xiàn),但將隨之帶來經(jīng)費投入增加、運維質(zhì)控工作量加大等現(xiàn)實問題,并且難以獲得污染物的空間立體分布。而遙感監(jiān)測、移動監(jiān)測可以很好地獲取大尺度的空氣質(zhì)量狀況信息和污染物的空間立體分布信息,但目前在京津冀區(qū)域地基激光雷達遙感監(jiān)測、衛(wèi)星遙感監(jiān)測、航空遙感監(jiān)測、移動監(jiān)測等新興監(jiān)測技術手段還沒有得到業(yè)務化的應用,難以和地面固定式監(jiān)測子站形成有效互補,難以為區(qū)域顆粒物的空間分布和傳輸規(guī)律研究提供技術支持。
2.4監(jiān)測質(zhì)控體系尚需進一步完善
環(huán)境空氣監(jiān)測全程序質(zhì)量控制體系逐步趨于完善,但仍顯現(xiàn)出一些問題,主要表現(xiàn)為
1)與新標準配套的質(zhì)控規(guī)范不夠完善。隨著空氣質(zhì)量新標準的頒布,各監(jiān)測點位新增了PM2.5、O3等監(jiān)測項目,新標準對于監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性要求進一步加嚴,但是目前各監(jiān)測站點運行與質(zhì)控所依據(jù)的技術規(guī)范,依舊是原國家環(huán)保總局2005年頒布的《環(huán)境空氣自動監(jiān)測技術規(guī)范》(HJ/T 193—2005)[14],因此與新空氣質(zhì)量標準相配套的質(zhì)量控制技術規(guī)范亟需修訂完善。
2)顆粒物與O3監(jiān)測的量值傳遞體系不健全。目前,在顆粒物監(jiān)測過程中尚沒有統(tǒng)一的標準物質(zhì),國際上普遍將手工重量法作為標準方法,而中國全部采用自動監(jiān)測方法開展顆粒物監(jiān)測,監(jiān)測過程中主要使用各儀器自帶的標準膜片對儀器進行校準,缺乏統(tǒng)一的質(zhì)控手段,而在使用手工標準方法對自動監(jiān)測結(jié)果進行質(zhì)控校正方面也缺乏統(tǒng)一規(guī)定。O3監(jiān)測方面,國際通用的O3標準為經(jīng)過美國NIST量值傳遞過的O3標準參考光度計(SRP),而國內(nèi)的中國計量院、中國環(huán)境監(jiān)測總站、環(huán)境保護部環(huán)境標準樣品研究所,以及部分省、市環(huán)保部門雖然配備了O3SRP,但全國范圍內(nèi)業(yè)務化的國家-省-市-縣四級O3量值傳遞體系尚沒有建立起來。
3)現(xiàn)有質(zhì)控體系和工作機制與環(huán)境監(jiān)測事權上收后新的監(jiān)測管理模式不相適應。中國原有的質(zhì)控體系主要依托市、縣級監(jiān)測站實施質(zhì)量自控,國家、省級監(jiān)測部門實施質(zhì)控監(jiān)督。根據(jù)國家關于環(huán)境監(jiān)測事權上收的有關精神,從2016年起環(huán)保部對全國環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測事權進行上收,原由地方負責建設、運維、質(zhì)控的環(huán)境空氣監(jiān)測子站,全部由國家委托第三方監(jiān)測機構負責運維與質(zhì)控,因此原有的國家、省、市、縣四級質(zhì)控體系已經(jīng)不能適應新的環(huán)境監(jiān)測管理模式,亟需制定新形勢下的質(zhì)控體系和質(zhì)控工作機制。
4)個別地方行政部門對監(jiān)測數(shù)據(jù)的人為干預依然存在。環(huán)境監(jiān)測事權上收后,所有國控空氣監(jiān)測子站全部交由中國環(huán)境監(jiān)測總站委托第三方監(jiān)測機構承擔,并且實現(xiàn)了各監(jiān)測點位與中國環(huán)境監(jiān)測總站的實時聯(lián)網(wǎng),通過技術手段加強質(zhì)量控制,這在很大程度上能夠防止行政干預的發(fā)生,但在考核壓力之下,在一些地方仍然存在人為干預監(jiān)測結(jié)果的現(xiàn)象。
2.5環(huán)境監(jiān)測信息產(chǎn)品不能完全滿足環(huán)境管理與公眾需求
隨著環(huán)境管理工作的深入,各級環(huán)境管理部門對環(huán)境監(jiān)測信息產(chǎn)品的形式、內(nèi)容都提出了更高的要求,現(xiàn)有環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)與信息產(chǎn)品的供給能力與管理部門的需求不相適應。環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)采集、傳輸、審核、存儲、分析等流程的信息化、網(wǎng)絡化程度普遍較低,尤其在信息產(chǎn)品形成方面,對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析手段還比較單一,主要以數(shù)據(jù)羅列、現(xiàn)狀分析、對比分析為主,缺乏對于環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)、污染源排放數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、地理信息的大數(shù)據(jù)綜合分析,難以形成有價值的信息產(chǎn)品。而在環(huán)境管理工作中,管理部門更加關注污染的成因、來源、趨勢、污染控制途徑及情景分析等綜合信息,以便為加強環(huán)境管理提供技術支撐,而現(xiàn)有的環(huán)境監(jiān)測信息產(chǎn)品顯然不能滿足新形勢下環(huán)境管理工作的需要。
在信息公開與數(shù)據(jù)共享方面,環(huán)境保護部與京津冀三地環(huán)保部門的空氣質(zhì)量信息發(fā)布平臺已經(jīng)公布了京津冀區(qū)域各國控站點的實時監(jiān)測數(shù)據(jù),中國環(huán)境監(jiān)測總站還構建了環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)共享平臺,在全國環(huán)保系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)的互聯(lián)共享。但目前的空氣質(zhì)量信息發(fā)布平臺普遍沒有提供監(jiān)測數(shù)據(jù)下載共享服務,伴隨著空氣質(zhì)量問題得到廣泛關注,各環(huán)保部門、高等院校、科研機構甚至社會公眾紛紛對空氣污染問題開展相關研究,尤其是京津冀區(qū)域空氣污染問題成為近年來的研究熱點,社會各界對公開共享監(jiān)測數(shù)據(jù)需求強烈,當前的信息公開程度與社會各界的期望還有一定差距。
3.1完善監(jiān)測網(wǎng)絡,拓展監(jiān)測項目
3.1.1 增設傳輸通道監(jiān)測點位
按照《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡建設方案》[15]中關于“全面設點,完善生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡”的要求統(tǒng)一規(guī)劃布局京津冀區(qū)域的環(huán)境空氣監(jiān)測網(wǎng)絡。在京津冀區(qū)域現(xiàn)有13個城市的80個國控城市評價點位和11個區(qū)域點位的基礎上,在京津冀區(qū)域大氣污染物傳輸通道上新增空氣監(jiān)測點位。具體可以沿邢臺、石家莊、保定、北京沿線布設西南傳輸通道監(jiān)測點,沿衡水、北京沿線布設南部傳輸通道監(jiān)測點,沿滄州、天津、廊坊、北京沿線布設東南傳輸通道監(jiān)測點,沿秦皇島、唐山、北京沿線布設東部傳輸通道監(jiān)測點。傳輸通道監(jiān)測點應布設于傳輸通道上主要城市間的交界處,以反映污染物的傳輸情況。為便于監(jiān)測點位的建設和運行并有效利用相關監(jiān)測資源,傳輸通道監(jiān)測點位建設可結(jié)合區(qū)縣監(jiān)測點位建設同步開展。
3.1.2 加快區(qū)縣監(jiān)測點位和污染監(jiān)控點位建設
加快京津冀區(qū)域區(qū)縣環(huán)境空氣監(jiān)測點位的建設,每一個區(qū)縣至少建成1~2個空氣自動監(jiān)測站,區(qū)縣點位應布設于相應的建成區(qū)內(nèi),以客觀反映區(qū)縣空氣質(zhì)量。在京津冀區(qū)域各城市進一步加密城市空氣監(jiān)測點位布設,重點增加工業(yè)點源污染監(jiān)控點、交通污染監(jiān)控點、工業(yè)園區(qū)污染監(jiān)控點、建筑工地污染監(jiān)控點的建設,其中工業(yè)點源、工業(yè)園區(qū)、建筑工地的污染監(jiān)控點應布設于污染源下風向的主要污染物最大落地濃度區(qū)域,交通點應布設在主要交通干線的下風側(cè)靠近道路邊緣的地方,以及時了解各種污染源排放對空氣質(zhì)量的影響,為大氣污染防治精細化管理提供技術支撐。
3.1.3 拓展監(jiān)測項目,加快完善顆粒物化學組分和光化學污染監(jiān)測網(wǎng)絡
針對環(huán)境空氣質(zhì)量新標準中規(guī)定的氟化物、苯并芘、重金屬等特殊污染物項目,要有計劃地開展調(diào)查性監(jiān)測,查明京津冀區(qū)域的大氣污染特征,對一些存在一定環(huán)境風險的特殊污染物逐步開展例行監(jiān)測。
進一步完善京津冀區(qū)域顆粒物化學組分監(jiān)測網(wǎng)和光化學污染監(jiān)測網(wǎng),給予必要的資金保障,并統(tǒng)一其設備配置、日常運行、質(zhì)量控制等相關要求,確保其持續(xù)、高效、規(guī)范運行。將監(jiān)測網(wǎng)絡覆蓋到京津冀區(qū)域所有地級以上城市,確保在每個地級以上城市至少選取1個能夠反映當?shù)匚廴咎卣鞯念w粒物化學組分監(jiān)測點位。光化學污染監(jiān)測點位選取時,應統(tǒng)籌考慮城市布局和氣象條件等因素,在每個城市布設2~3個監(jiān)測點位,盡可能覆蓋城市主導風向的上風向、下風向區(qū)域,以及受O3前體物排放影響較大區(qū)域。監(jiān)測內(nèi)容應包括顆粒物化學組分(如顆粒物中可溶性陰陽離子、金屬元素、元素碳、有機碳、特征有機物等),顆粒物前體物(如VOCs和氨等),O3前體物(VOCs),光化學污染二次污染物(PAN)以及風廓線、溫廓線等,為客觀反映京津冀區(qū)域顆粒物污染和光化學污染特征、顆粒物與O3傳輸規(guī)律和來源解析提供技術支撐。
3.2加強京津冀區(qū)域立體監(jiān)測技術的應用
要充分發(fā)揮遙感監(jiān)測等立體監(jiān)測技術在京津冀區(qū)域大氣監(jiān)測中的應用,根據(jù)區(qū)域地理、氣象條件以及污染源分布的特點,構建區(qū)域大氣立體監(jiān)測系統(tǒng),重點發(fā)展地基顆粒物激光雷達、O3激光雷達、氣態(tài)前體物(SO2、NO2、HCHO等)以及氣象參數(shù)廓線探測系統(tǒng)以及集成多種立體監(jiān)測設備的移動走航監(jiān)測系統(tǒng),形成多平臺、全方位的大氣復合污染立體監(jiān)測體系。具體可在京津冀地區(qū)西南沿線(石家莊-保定-北京)、東南沿線(天津-北京)以及北京、天津、石家莊、保定等重點城市交界處布設地基立體監(jiān)測站點,配備顆粒物激光雷達、O3激光雷達、氣態(tài)污染物以及氣象參數(shù)廓線探測系統(tǒng),觀測、分析PM2.5、O3及其前體物等在京津冀區(qū)域的空間分布特征與傳輸影響規(guī)律。重污染時段及前后,在固定監(jiān)測站點的基礎上,利用移動走航車進行加密監(jiān)測,滿足全面監(jiān)控大氣復合污染狀況和演變的需求,分析京津冀區(qū)域大氣污染物的時空分布、動態(tài)演化、傳輸影響、快速溯源以及重污染過程的形成規(guī)律等。
3.3加強各城市空氣質(zhì)量預報預警能力建設
精確的空氣質(zhì)量預報預警系統(tǒng)在發(fā)布預警信息、服務公眾生活、啟動應急減排控污措施、改善空氣質(zhì)量、保障公眾健康方面發(fā)揮著至關重要的作用。目前京津冀區(qū)域已建成1個區(qū)域預報預警中心、3個省級預報預警中心。為更好地服務大氣污染防治工作,為改善空氣質(zhì)量提供技術支持,應進一步加強京津冀區(qū)域各城市的空氣質(zhì)量預報預警能力建設, 確保所有地級以上城市全部建成滿足自身需要的空氣質(zhì)量預報預警平臺,為京津冀區(qū)域開展重污染天氣應急防控提供技術支撐,切實減少重污染天氣的發(fā)生頻次,降低重污染天氣過程污染強度,最大可能地減輕空氣污染對公眾的危害。
3.4完善環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制體系
進一步完善環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制體系,針對顆粒物自動監(jiān)測,盡快構建京津冀區(qū)域統(tǒng)一的顆粒物手工比對質(zhì)控體系,根據(jù)手工標準方法監(jiān)測結(jié)果對顆粒物自動監(jiān)測結(jié)果進行校核,確保顆粒物監(jiān)測結(jié)果的量值統(tǒng)一。
針對O3監(jiān)測,盡快依托國家環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證重點實驗室構建國家-區(qū)域-市-縣四級業(yè)務化的O3量值傳遞體系,逐級定期開展O3校準儀的量值傳遞工作,確保O3監(jiān)測結(jié)果的量值統(tǒng)一。
針對當前環(huán)境監(jiān)測事權上收后,由國家委托第三方監(jiān)測機構對空氣監(jiān)測子站進行日常運維的新工作模式,亟需重新構建國家環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)的質(zhì)量管理體系,盡快形成運維機構負責日常質(zhì)量控制,區(qū)域質(zhì)控中心負責例行質(zhì)控檢查,國家質(zhì)控中心負責質(zhì)控抽查的質(zhì)控監(jiān)督機制。
創(chuàng)新環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制技術手段,完善空氣自動監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和網(wǎng)絡化質(zhì)控系統(tǒng),在國家網(wǎng)內(nèi)全面推行空氣站運維管理的痕跡化管理和監(jiān)測數(shù)據(jù)審核的信息化管理,實時采集各自動監(jiān)測儀器的關鍵狀態(tài)參數(shù),實時視頻監(jiān)控自動監(jiān)測儀器運行狀況及運維工作狀況,全面提升質(zhì)量控制的信息化水平。
創(chuàng)新監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量評估方式,引入第三方專業(yè)機構對監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量進行客觀評估。加大質(zhì)控檢查力度,嚴厲打擊環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)弄虛作假行為,對故意違反環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范,篡改、偽造監(jiān)測數(shù)據(jù)的行為嚴肅查處。
3.5構建環(huán)境監(jiān)測大數(shù)據(jù)平臺,加強信息公開與數(shù)據(jù)共享
加快構建京津冀區(qū)域環(huán)境監(jiān)測大數(shù)據(jù)平臺,提升環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測信息化水平,綜合利用環(huán)境、氣象、經(jīng)濟、地理信息等多源數(shù)據(jù),加強監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合分析,重點加強污染趨勢、污染物傳輸規(guī)律、重污染天氣形成原因、污染物來源、污染控制對策建議等方面的深入分析,提升環(huán)境監(jiān)測報告的針對性、豐富性、可讀性,全面提高環(huán)境監(jiān)測信息產(chǎn)品價值,充分發(fā)揮監(jiān)測數(shù)據(jù)與報告服務環(huán)境管理和社會公眾的支撐與指導作用。在加強環(huán)境信息公開和監(jiān)測數(shù)據(jù)共享方面,在現(xiàn)有全國及京津冀三地空氣質(zhì)量信息發(fā)布系統(tǒng)基礎上,構建京津冀區(qū)域統(tǒng)一的環(huán)境信息發(fā)布與共享平臺,進一步加強信息公開和監(jiān)測數(shù)據(jù)共享。制定數(shù)據(jù)公開與共享相關管理規(guī)定,明確數(shù)據(jù)提供方與獲取方在數(shù)據(jù)共享中的權利和義務,在環(huán)保部門、科研院所、高等院校、社會公眾間形成高效、規(guī)范的數(shù)據(jù)共享機制,充分發(fā)揮監(jiān)測數(shù)據(jù)在京津冀區(qū)域大氣污染防治聯(lián)防聯(lián)控中的基礎性支撐作用。
[1] 環(huán)境保護部科技標準司. 環(huán)境空氣質(zhì)量標準:GB 3095—2012[S].北京:中國環(huán)境科學出版社,2012.
[2] 潘本鋒,宮正宇,王帥,等. 環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)在應用中存在的問題及建議[J]. 中國環(huán)境監(jiān)測,2015,31(1):64-67.
PAN Benfeng, GONG Zhengyu, WANG Shuai, et al. Defects and revising suggestions of the application of Ambient Air Quality Index[J].Environmental Monitoring in China,2015,31(1):64-67.
[3] 環(huán)境保護部. 2015年中國環(huán)境狀況公報[EB/OL]. (2016-06-02)[2016-06-20].http://www.mep.gov.cn/hjzl/zghjzkgb/lnzghjzkgb/201606/P020160602 333160471955.pdf.
[4] 袁小英. 我國區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控機制的探討 [J].四川環(huán)境,2015,34(5):140-144.
YUAN Xiaoying. Discussion on regional air pollution joint prevention and control mechanism[J]. Sichuan Environment,2015,34(5):140-144.
[5] 常紀文. 大氣污染區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控應實行共同但有區(qū)別責任原則[J].環(huán)境保護,2014(15):43-45.
CHANG Jiwen. The principle of common but differentiated responsibilities should be implemented in joint prevention and control of air pollution[J]. Environmental Protection,2014(15):43-45.
[6] 柴發(fā)合,云雅如,王淑蘭,等. 關于我國落實區(qū)域大氣聯(lián)防聯(lián)控機制的深度思考[J]. 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展,2013(4):5-9.
CHAI Fahe,YUN Yaru, WANG Shulan, et al. Study on implementation of joint prevention and control of regional air pollution mechanism in China[J]. Environment and Sustainable Development, 2013(4):5-9.
[7] 牛桂敏.京津冀聯(lián)手治霾需系統(tǒng)深化聯(lián)防聯(lián)控機制[J].環(huán)境保護,2014(16):41-43.
NIU Guimin. The prevention and control of atmospheric pollution in Beijing Tianjin Hebei need to deepening the joint control[J]. Environmental Protection,2014(16):41-43.
[8] 胡愛榮. 京津冀治理環(huán)境污染聯(lián)防聯(lián)控機制的應用研究[J].生態(tài)經(jīng)濟,2014,30(8):177-180.
HU Airong. Application research of joint prevention and control mechanism for the governance of environmental pollution in Beijing-Tianjin-Hebei region[J].Ecological Economy,2014,30(8):177-180.
[9] 王金南,寧淼,孫亞梅,等. 區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控的理論與方法分析[J]. 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展, 2012(5):5-10.
WANG Jinnan, NING Miao, SUN Yamei, et al. Study on theory and methodology about joint prevention and control of regional air pollution[J]. Environment and Sustainable Development,2012(5):5-10.
[10] 環(huán)境保護部科技標準司.環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點位布設技術規(guī)范:HJ 664—2013(試行)[S].北京:中國環(huán)境科學出版社,2013.
[11] USEPA. Ambient Air Monitoring Strategy for State, Local, and Tribal Air Agencies[R]. NC:USEPA,2008:1-2-1-9.
[12] 潘本鋒,李莉娜.影響PM2.5自動監(jiān)測準確度的主要因素[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2015,31(4):119-124.
PAN Benfeng,LI Lina.The major factor that influences the accuracy in PM2.5automatic monitoring[J].Environmental Monitoring in China,2015,31(4):119-124.
[13] 潘本鋒,程麟鈞,王建國,等. 京津冀地區(qū)臭氧污染特征與來源分析[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2016,32(5):17-23.
PAN Benfeng,CHENG Linjun,WANG Jianguo,et al. Characteristics and source attribution of ozone pollution in Beijing-Tianjin-Hebei region[J]. Environmental Monitoring in China,2016,32(5):17-23.
[14] 環(huán)境保護部科技標準司. 環(huán)境空氣自動監(jiān)測技術規(guī)范:HJ/T 193—2005[S].北京:中國環(huán)境科學出版社,2005.
[15] 國務院辦公廳. 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡建設方案[EB/OL]. (2015-08-12)[2016-06-02].http://www.gov.cn/zhengce/content/2015-08/12/content_10078.htm.
StudyonConstructingtheAmbientAirMonitoringSystemtoSustaintheUnitedPreventionandControlofAirPollutioninBeijing-Tianjin-HebeiRegion
PAN Benfeng1,XU Renji1,GONG Zhengyu1,WU Guoping1,XIE Pinhua2
1.State Environmental Protection Key Laboratory of Quality Control in Environmental Monitoring,China National Environmental Monitoring Centre,Beijing 100012,China2.Key Laboratory of Environmental Optics & Technology,Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Hefei 230031,China
The air quality monitoring data shows that Beijing-Tianjin-Hebei region is the most severely polluted area in China, and the pollution is obviously a regional issue Enhancing the regional environmental cooperation, implementing the united prevention and control of the air pollution is an effective action to resolve the air pollution in Beijing Tianjin and Hebei area, comparing with theProjectontheEcologicalEnvironmentalMonitoringNetwork, the present monitoring network is imperfect yet, and haven’t included all pollutants, some new monitoring technique isn’t applied widely, the quality assurances system is also incomplete, the information producing can’t meet public require, so that the current monitoring system can’t support the united prevention and control of air pollution effectively. In order to promote the ambient air monitoring ability, should further consummate the monitoring network, set up some new monitoring sites to study the air pollutant transfer phenomenon and pay attention to thepollutant emission, expand the monitoring parameters to monitor the chemical species of particulate matters and the ozone precursor, expedite the application of the remote sensing monitoring technique to research the air pollutant distribution characteristics and transfer rule between the cities, strengthen the air quality prediction and early warning system to counter the heavy air pollution issue, establish the mechanism to compare the method for the PM monitoring and the unit value dissemination system for ozone monitoring, to complete the whole quality control and quality assurance system, establish the big data analyzing platform to enhance the monitoring data application and information publicity.
Beijing-Tianjin-Hebei region;air pollution;united prevention and control of air pollution;monitoring system
X84
A
1002-6002(2017)05- 0057- 07
10.19316/j.issn.1002-6002.2017.05.09
2016-12-03;
2017-03-05
中國工程院2014年咨詢研究項目“京津冀區(qū)域大氣污染監(jiān)測監(jiān)管體系研究”(2014-ZD-12-5)
潘本鋒(1978-),男,河南孟津人,碩士,正高級工程師。
許人驥