網格化微型空氣監測站建設的必要性概述

摘?要：對于大氣環境監測來講，隋著社會的不斷發展，傳統的手工監測已經無法滿足要求，即使采樣在線監測，也存在采購費用高，覆蓋面積較小等問題，為了能夠很好的利用空氣監測站實現污染源的有效監測，做的真正的聯防聯控，建設網格化的微型空氣監測站就顯得尤為必要。

關鍵詞：網格化;微型站;空氣監測

大氣空氣質量監測系統可實現區域空氣質量的在線自動監測，能全天候、連續、自動地監測環境空氣中的二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、PM2.5和PM10等的實時變化情況，準確的收集、處理監測數據，但標準空氣站由于布置較少，無法很好的反映出一個城市的空氣質量情況，就需要非標準空氣站以網格化布置，從而獲得更加精準的空氣質量污染分布，在準確反映布點城市的空氣質量的同時為環保部門的環境決策、環境管理、污染防治提供詳實的數據資料和科學依據。

1?網格化環境監測

網格化環境監測系統是一種集數據采集、存儲、傳輸和管理于一體的無人值守的環境監測系統，在進行空氣質量自動監測點的優化布點中，網格實測法是其中很重要的方法之一[1]。環境空氣質量監測系統采用的是網格化布點的一種管理方式，結合了國內主流的智慧環保技術，充分利用各項技術的先進性，在分析區域內污染源的排放以及當地的氣象環境因素的基礎之上，采用因地制宜的靈活設點方法進行部署，利用網格化布點進行空氣質量監測，能夠形象的反映監測區域內污染分布情況，能夠為后期的大氣治理提供重要依據[2]。

2?微型站監測儀表

近年來，為響應環保部出臺的《十三五環境監測質量管理工作方案》等文件，深入實施《大氣污染防治行業計劃》，全面加強區域大氣污染防治網格化管理，實現“監測無空白，比對無差異，一網一庫一平臺”的目標，國內多個廠家根據國家相關部門的指導精神，陸續研發出了不同型號的微型空氣站設備。河北省在2016年制定的地方標準《大氣污染防治網格化監測系統技術要求及監測方法（征求意見稿）》中，對微型站的儀表監測原理、體積重量和測量參數等都做了明確規定，也都囊括了目前國內外所有主力廠家的設備參數。微型站大氣環境監測儀基本都采用泵吸式采樣方式，可快速、精準的檢測，常規監測因子包括SO2、NO2、CO、O3、PM2.5、PM10、溫濕度、風速風向等，設備采用光散射、電化學、金屬氧化物或光離子的傳感器檢測方法;并可擴展其他監測指標項，如氣象五參數，噪音，TVOC、等;微型空氣站采用的是太陽能供電和常規市電供電相結合的形式，充分利用太陽能資源進行供電，當太陽能供電不足是切換到市電供電系統，保證監測工作的正常進行。

微型空氣站監測系統最大的特點為一體式設計，通過設計集成，將常規監測的“四氣”和“兩塵”全部集成在一個監測器具內，在配合外部的一體是氣象監測設備實現小體積監測和數據傳輸，整套系統方便安裝;屬于模塊化設計，方便后期維護;設備監測數據出現偏離，無需現場校準，通過遠程即可進行參數修正，總體來說安裝和維護成本較低;是一種多參數集成的緊湊型微型環境空氣監測站。

3?網格化監測的必要性

環保一直是備受關注的民生問題，由于大氣環境的污染惡化和霧霾天氣的增多，經濟高速發展造成的環境污染已嚴重影響到生態經濟可持續發展和人們的身心健康，國家環保消污減排的宏觀方針已切實落實到地方政策和規劃建設中。

國家為了加強大氣污染防治管理工作，切實將環保任務落實到位責任到人，各級政府以及主管部門根據“屬地責任制”原則，定期（一般按月進行）對各地空氣質量情況進行排名，排名的數據依據就是布設于各地的空氣自動站的站監測數值（國控站或省控站），但是，受制于標準空氣站（常規六參數）高昂的價格和后期復雜的運維服務工作，目前標準空氣站大部分為每個區（縣）至少布置1套，也就是說一個地級縣或是縣級市很大一部分只配套了1套空氣自動。

顯然，對于一個縣來說，這1套標準空氣站的監測數值并不能完全反映該縣的空氣質量，它僅能代表周邊一定范圍的空氣質量（通常半徑不超過2km）。即使發生污染事件，1套空氣站無法準確判斷污染來源，只有通過網格化布局，在一個監測區域內多點多線監測，從而分析污染物來源的準確方向，也才能給更加精準的判定污染源產生的具體位置是一個點還是一條線，判斷是內部排放還是外部輸入。

一個標準的六參數空氣站，建站費用將近100萬/站點，需要一支經過專業訓練的多學科的專業技術人員維護管理系統的運行，這對于中小城市環境監測部門籌建這樣的監測系統從財力和技術力量上來說是具有相當大的困難[3]。作為一個城市能覆蓋到的地方也是微乎其微，平均每個站點能監測到的也最多不過直徑2公里以內的氣體污染情況，目前，我國大部分城市站點布局都是以各個城市區縣下的街道辦事處為單位布設，按照國家頒布的要求，網格化監測部署HJ664—2013標準，是每500米-4公里設立一個小型監測探頭[4]。以一個二三線城市來說，各個街道轄區面積大的幾十平方公里，小的幾平方公里;一個站點監測范圍也就只能覆蓋2公里，絕大部分街道轄區是無法覆蓋到的，更不要說大的城市區域;以至于對于我國目前大部分的城市區域的污染，精確和全面的監測能力不足。

4?結論

構建環境空氣質量的監測和預警預報平臺，實現精準監測、大面積聯防聯控，補充完善我國大氣環境的大數據監測網絡，需要低成本、多參數、易于安裝的網格化微型空氣站點作為現有國控點和省控點的補充;需要結合大數據云計算，為環境主管部門和居民提供實時的環境空氣質量發布服務;需要結合獲取的監測大數據，推演預測未進行環境監測的區域以及未來時段環境空氣質量變化的可能性;因此，網格化微型空氣監測監測站的建設是趨勢也是大氣環境污染防治的必然結果。

參考文獻：

[1]孫思思.空氣質量自動監測點位優化探討[J].綠色環保建材，2017（12）：40.

[2]王勇.空氣質量監測點優化布置研究[J].科學工程與建筑，2019（16）：265.

[3]蔣松海.建立微型大氣污染自動監測站的設想[J].中國環境監測，1990（3）：64.

[4]環境保護部.環境空氣質量監測點位布設技術規范（試行）[Z].2013-09-22.

作者簡介：李兆彪（1988-），男，云南大理人，本科，助理工程師，主要從事大氣環境監測工作。