大氣走航監測在化工園區大氣管控中的應用

王懷亮，潘成杰，王建成，周衛可，張翔，馬陳熀

(1.濱海海濱投資開發有限公司，江蘇 鹽城 224500； 2.江蘇濱海經濟開發區沿海工業園，江蘇 鹽城 224500； 3.南京大學鹽城環保技術與工程研究院，江蘇 鹽城 224001)

0 引言

化工行業是我國支柱經濟產業之一，化工企業大部分均存在使用或生產揮發性較強的有機物質的情形，且工藝環節多而復雜，往往會排放大量揮發性有機物(VOCs)到環境空氣中，作為VOCs排放的重點行業，化工行業VOCs排放量約占全國排放總量的1/3[1]。化工園區是化學工業企業集聚地，廢氣排放更為集中。化工園區排放的大量廢氣會對周邊生態環境造成不利影響，異味擾民頻繁發生，甚至危害群眾健康[2-6]。此外，因為廢氣無組織排放問題突出[7-8]，監測難度大，對化工園區大氣環境質量的管控是園區生態管理的重點難點事項，但也是薄弱環節。

大氣走航監測系統是以移動車作為載具，搭載VOCs、惡臭氣體、顆粒物監測設備與常規無機因子分析儀，在行進中對環境空氣進行快速連續監測的新技術手段[9-11]。典型的大氣走航監測系統包括移動車載平臺、供電系統、采樣系統、分析系統、數據傳輸網絡系統、氣象模塊、視頻模塊等構成[11-12]。利用大氣走航監測系統的流動性使監測可以覆蓋更廣的區域，提高應急觀測和針對性觀測能力[13-15]，輔以定點監測，實現快速追溯污染源頭。搭載不同監測設備，可實時同步監測顆粒物、SO2、NO、NO2、CO、O3、VOCs等污染組分，完成定性和定量分析。尤其是車載質譜設備的應用，可在行進中完成對無組織排放VOCs廢氣的實時自動監測，有效填補了常規環境空氣質量監測站VOCs監測能力的不足。

大氣移動監測技術的迅猛發展使其很快應用于化工園區廢氣管控中來，近年來得到廣泛應用[16-17]。生態環境部《2020年揮發性有機物治理攻堅方案》(環大氣〔2020〕 33號)要求“化工園區開展走航監測、溯源分析”工作；2020年7月下發《關于開展揮發性有機物走航監測的通知》(環監函〔2020〕 23號)，要求“夏秋季，涉VOCs工業園區每月上、下半月至少開展一次走航監測”。江蘇省化工產業安全環保整治提升領導小組辦公室印發的《江蘇省化工園區(集中區)認定評分標準》(蘇化治辦〔2020〕 11號)中要求，“化工園區(集中區)大氣監控系統設計要對照蘇環辦〔2016〕 32號文，包含‘移動走航監測系統建設’”。走航監測車的機動使用，可以強化園區對大氣環境質量的實時監測監控能力，狠抓重點區域、重要時段污染治理，統籌兼顧、追蹤溯源，指導精準施策。本文總結了大氣走航監測在化工園區廢氣管控中應用經驗，提出規范化、標準化的走航監測應用模式和走航數據深度應用情景。

1 走航車使用規范

走航監測車的使用應規范有序展開。管理部門下達目標任務后，走航團隊第一時間響應，做好行程安排，提前完成對走航車輛、供電設備、采樣系統、分析系統、數據傳輸網絡的檢查，并指定現場負責人協調現場工作。現場負責人需事前充分了解走航監測區域地理地形、道路分布狀況、污染源點位、氣象條件等信息，并結合管理部門要求，以實際解決問題為出發點制定走航監測方案，并按方案實時現場監測工作。走航監測形式一般分為網格化監測、上下風向監測、定點監測幾種類型。開展走航工作過程中，為保證行程可循，使用專門紙質和電子記錄本，記錄走航車跟車技術人、使用時間、路程、工作內容、主要成果。走航工作結束后，在12小時內出具走航報告。根據走航監測結果，服務團隊定期向園區管理部門匯報階段性走航監測成果，突出成效。匯報內容包括工作開展部署、重點問題反饋、階段性成果匯報等，并提出合理性建議。每季度一次，形成園區大氣污染物走航監測服務季報，以報告提交、圖表、視頻展示、PPT匯報等形式向主要領導匯報。結合空氣質量目標，對項目實施情況進行總結，并對未來改善空氣質量規劃、具體的管控措施等方面提供可行性參考建議。

走航監測工作的質量控制和質量保證工作十分重要。走航監測系統應采取防震措施，減少對精密設備影響；車載平臺應配備校準系統、標氣、標樣，在每次走航前后要進行準確度檢查；至少每月完成一次對采樣流量的檢查校訂；制定標準操作制度規范并嚴格執行，日常運行、設備維修、分析儀器校準等記錄在案，供監督抽查。

走航監測系統外側張貼顯著標識標志，在開展走航監測遇低速或臨時駐點時，開啟報警閃燈提醒周邊車輛注意，必要時可鳴笛警示。需要注意的是，在化工園區、企業內部走行監測時，車輛應安裝防爆設施，人員配備防護口罩、服裝、面具等裝備，確保安全防護要求。

2 走航監測工作主要內容

2.1 例行全面摸底巡測

每月定期對園區內部及外圍環境空氣中揮發性有機物和無機常規因子及惡臭特征因子的網格化走航監測工作，對園區大氣污染物排放特征進行摸底調查，畫出污染濃度地理分布特征地圖(圖1)，弄清污染物的物種、濃度、分布、來源等。一般為每月的1日、15日(特殊天氣、非正常生產或其他不可控因素可適當調整)進行兩次，通過每月例行監測確定園區整體環境變化趨勢及排放規律。開展科學、系統的大氣走航監測和研判分析，全面、快速、精準診斷環境空氣中VOCs、惡臭氣體、常規組分的分布情況，鎖定重點污染區域和污染因子。

2.2 重點區域監測

對園區內識別的重點區域，多次走航，通過周邊企業生產現狀及走航監測時段氣象條件，分析影響區域主要企業，條件允許的情況下可進入企業進行走航監測。針對園區周邊的敏感點位(如：學校、背景點、居民區等)強化監測力度，排查污染源，指導整治，為相關部門針對園區廢氣管控問題精準發力、科學治污提供有力支撐，優化周邊環境。

2.3 企業巡查摸排

對園區內企業進行走航巡查，主要形式為企業主導下風向監測和企業內部監測。依據多次巡查結果對區域內企業進行廢氣排放污染程度分類，一般按照企業排放廢氣的類別、濃度、超標頻次進行分級，分A、B、C、D四個級別，并登記成冊。對分級較好的可減少巡查頻次，而對分級較差的重點企業進行更高頻次的巡查，確保企業整改見效。針對重點企業及排放來源錯綜復雜的企業，開展廠區內監測，必要時利用便攜式分析儀進行現場核查，鎖定重點工藝工段污染源，協助企業提升污染管控能力。

2.4 應急監控

在應對廢氣擾民投訴案件、重污染天氣、污染突發性事件、站點數據突高等特殊情況下，根據要求開展應急響應，增加走航監測頻次，快速進行走航分析，鎖定關鍵物種，排查污染源，為及時管控提供數據支撐。應急性監測主要為了滿足偶發性事件處置，走航監測因其本身快捷性、機動性特征，有其天然的優勢，目前已有在化工園區的應急監控中的應用案例[14]。走航監測應根據現場污染情形，迅速確定大氣污染排放特征、擴散模式、影響范圍、發展趨勢，為應急處置決策提供可靠支撐。

3 工作交辦及反饋機制

為確保走航監測工作發揮實效，實踐工作中逐漸形成了“發現問題→登記立冊→督促整改→成效評估”這一工作實施和問題反饋機制，如圖2所示，建立閉環，確保成效。對園區管理部門交辦的走航監測任務，即時響應，識別問題及時反饋園區，對重復出現問題重點交辦，建檔立冊，并反饋企業及分管人。責任企業限時整改，掛牌督辦，待企業整改完成后再次進入監測，評估企業整改效果，直至問題根除。

除此之外，園區智慧平臺建立專門信息窗口，記錄并通報每次走航事件及成果。走航車實時上報走航成果(走航數據、污染分布圖、動態視頻、分析報告等)，提供整改建議。信息平臺記錄并保存走航開始和結束時間、雙方聯系人、走航車實時上傳的成果，重點問題、污染事件及時反饋并通報管理部門。

4 數據深度應用

化工園區排放的大氣污染物種類繁多，又不可能對所有污染物都制定標準、限制排放、實施監測，只能篩選出一些影響突出、存在廣泛、對人體健康和生態環境危害較大的物質作為控制對象。利用走航數據在評價園區排放廢氣的環境過程和健康風險的基礎上，圍繞化工園區及企業環境管理需求、突出環境問題，明確重點，篩選園區優先管控污染物，指導防控。同時，建立不同企業的特征污染因子庫，發揮好企業廢氣特征污染因子庫指紋標記作用，實現在線監測、因子識別、動態溯源(定位區域/企業/車間/工段/環節)一體化協同，為精準溯源工作提供了便利，滿足對園區內外高值、異味問題的溯源排查需求。

隨著常態化走航監測數據積累，可幫助了解園區整體環境質量、重點區域污染情況、重點企業污染特征變化特征，評估對周邊環境影響和健康風險。結合污染排放情況、污染路徑、敏感目標等信息，走航監測數據可指導合理布局網格監測點位選址。進一步以大氣走航監測數據為支撐，建立特定氣象(風速、風向、溫度、濕度、氣壓等)、工況(根據企業提供的生產情況和電能監控數據)條件下，區域網格內污染物濃度分布特點及規律，形成原始情景案例庫，借此實現未來污染物排放和分布預測，對敏感點設定閾值，一定情形下提前發出預警信息，必要時還可以根據減排目標來進行產能調整等預防措施。

5 結語

隨著大氣走航監測在化工園區廢氣管控中的實踐不斷深入，應用模式和規范性不斷成熟，成效越來越凸顯。大氣走航監測手段實現了對園區大氣環境狀況進行實時監測評價，對污染因子進行精準識別，對污染區位進行精準定位，為管理部門對園區廢氣精準化管理工作提供了有力技術支撐。通過科學監測、動態感知、精準溯源、靶向治理，使園區管理針對性、有效性不斷加強，促進了重點企業整改提升，園區整體環境質量持續改善，周邊居民投訴率顯著下降。