黃嘉晟
(深圳市深港聯檢測有限公司,廣東 深圳 518000)
近年來,隨著我國城市化發展進程的不斷加快,大氣環境污染給經濟發展和人民生活帶來了嚴重威脅。頻繁的霧霾、惡劣的天氣,使人們越來越重視對大氣環境的保護。作為大氣保護的基礎工作,大氣環境監測是治理環境污染、衡量環境質量、檢驗治理效果的基礎,并越來越顯示出其重要性。
大氣污染指由于人類活動或自然過程造成某些物質進入大氣環境中,并且這些物質的濃度達到某種程度,導致其破壞生態系統和人類正常生存和發展條件的現象。大氣污染是我國當前較為突出的環境污染問題,也是我國環境污染問題中具有代表性的類型之一。
大氣污染物由人為源或天然源進入大氣環境后,參與大氣的循環過程,在大氣環境中滯留一定時間后,又通過大氣環境中的化學反應、生物活動和物理沉降從大氣環境中去除,即大氣環境本身具有一定的自凈能力,可以使大氣污染物得到稀釋和清除。但當大氣環境去除污染物的速率小于污染物進入大氣環境的速率時,大氣環境中污染物的濃度就會不斷升高。大氣污染對植物和動物的生長發育有很大損害,當大氣污染程度超過植物的耐受限度時,將導致植物細胞或組織器官受損、生理功能受阻,甚至造成植物個體死亡;大氣污染也會對動物造成顯著危害,如延緩動物的正常發育、降低動物對病害的抵抗能力,甚至使動物中毒或死亡等。除此之外,大氣污染問題對人類社會的生產生活也造成了不良影響,不但危害人類生命健康、破壞社會財產安全,甚至由于大氣污染的輻射效應,對人類賴以生存的太陽與地球之間的熱平衡造成干擾,從而引起全球氣候變化,導致可預見或不可預見的災難事件。
大氣污染對生態環境的影響程度與受污染的大氣環境中污染物的濃度及該處的地形地貌、氣候條件等因素有關。大氣污染物在一定條件下會出現高度聚集和擴散轉移的現象,對周邊環境造成直接影響。例如在雨雪天氣條件下,大氣污染物會通過濕沉降方式沉降到地面,進而轉移至地表水體、土壤環境和地下水環境中,使得污染范圍進一步擴大,生態環境整體受到更大的影響。
近年來,國家加大環境治理力度,采取多種措施治理大氣污染,取得了一定成效。但總體來看,我國大氣污染問題仍然比較突出,是影響社會經濟可持續發展的重要因素之一。當前,我國以細顆粒物、氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫為特征污染物的區域性大氣污染問題較為突出。許多大城市空氣中由于煙塵、降塵、飄塵等懸浮顆粒物嚴重超標,導致酸雨和霧霾的發生。這不僅會影響人們的日常生活,還會對戶外設施、設備等造成一定的安全隱患甚至破壞,并制約城市經濟的可持續發展。
隨著社會經濟的發展,人為活動逐漸多樣化,這也導致我國大氣污染問題呈現出復雜化的趨勢:城市地區大氣中懸浮顆粒物濃度普遍超標,二氧化硫濃度數值也一直處在比較高的水平;機動車數量急劇上升,尾氣排放引發氮氧化物污染,并呈現不斷加重的趨勢;一些地方的大氣污染問題正在逐漸發展為燃煤廢氣和汽車廢氣并存的混合型污染問題,使得大氣污染問題的治理難度不斷加大[1]。
顆粒物是在大氣環境中沉降速度可以忽略的微小固體粒子、液體粒子或他們在氣體介質中的懸浮體系,其多來源于自然過程和人類的生產生活活動。其中屬人為因素產生的顆粒物危害更大,如建筑施工作業產生的揚塵、石油化工生產排放的顆粒物等,這些顆粒物質漂浮在空氣中,不僅容易被人體直接吸入,而且在與其他氣態污染物結合或相互作用后會產生更復雜的二次污染物,對大氣環境和人體健康的危害更加不可控。因此防治大氣污染,需要對大氣中的顆粒物進行有效監測,監測重點可以放在總懸浮顆粒物測定、自然降塵量測定等方面[2]。
大氣含硫污染主要包括硫氧化物污染和硫化氫污染兩種,前者常涉及二氧化硫、三氧化硫等,其中二氧化硫尤為常見,多來源于礦物燃料燃燒、磷肥生產等;后者則主要涉及甲硫醇、二甲硫等污染因子,主要排放源為人造纖維廠、煉焦廠等。由于以二氧化硫為特征污染物的污染源分布更廣,類型更多,因此實際開展大氣含硫污染物監測工作時,重心通常落在二氧化硫監測上。
氮氧化物主要包含一氧化氮、二氧化氮等,其產生與人為源緊密相關,比如硝酸的使用、化石燃料生產等均會產生并排放氮氧化物。而一氧化氮和二氧化氮是形成酸雨和光化學煙霧的主要物質,對自然環境危害極大,故實際開展大氣氮氧化物監測,相關人員要將注意力放在一氧化氮和二氧化氮監測上。
臭氧存在于大氣層上部或平流層時,可以吸收太陽光中絕大部分的紫外線,保護地表上絕大部分生物免受紫外線的傷害;存在于對流層上部和平流層底部時,則起到增加溫室氣體的作用。在溫度較高、日照相對較強時,大氣中的氮氧化物(NOx)和揮發性有機化合物(VOCs)經紫外線照射發生光化學反應,生成臭氧。臭氧濃度過高時,不僅會導致溫室效應,還極有可能造成二次污染。因此,2012年新修訂的《環境空氣質量標準》相比舊版增加了對臭氧等污染物的濃度限值要求。要控制臭氧污染程度,預防溫室效應加重或二次污染,就必須加強對臭氧的監測工作。
大氣環境治理工作通常需要以環境監測數據作為基礎依據,在治理過程中,環境監測可直觀體現治理工作成效,驗證治理工作推進方向,以確保治理目標的貫徹落實。當前政府層面開展的環境監測已初具規模,但企業對環境監測工作的重視程度仍有待提高,因此當前開展的大氣污染環境監測工作大多還停留在大氣環境質量監測層面,針對大氣主要污染源和地區大氣環境質量的深入分析和評估仍處于起步階段,大氣污染治理中環境監測重要作用的發揮受到一定程度的制約。
開展大氣污染環境監測工作需要運用各式各樣的采樣儀器和監測技術手段,因此現場監測所使用的設備及所采用的監測技術的先進性也會對環境監測工作的效率與質量產生極大影響。但當前環境監測工作中所采用的儀器設備和監測技術還較為單一、落后,尤其是在自動監測儀器、在線監測系統等先進監測設備的運用還存在諸多不足,大氣污染環境監測整體水平有待提升。
要想更好地識別大氣環境中污染物質的特性,分析測定污染物的種類和濃度,掌握其分布擴散規律,就要對大氣污染監測所獲得的數據信息進行系統、全面地分析,以便對監測區域大氣環境質量狀況做出科學性評估,評估分析得到的結果可為監測區域內大氣污染的防范治理提供真實、有效的參考依據。但在現實操作中,人們經常簡單、機械地完成大氣污染環境監測工作,卻忽略了對監測結果開展更深入的評價及分析工作,這就導致了即便是配合大數據、云計算等現代化技術進行應用,卻仍由于缺乏深入、全面的數據評價作為依據,而降低了防治工作效率。
大氣污染環境監測工作涉及的環節及要點非常多,比如大氣樣品采集、大氣樣品前處理、大氣樣品分析以及對污染物質分布和擴散規律的掌握、對污染源排放控制情況的跟蹤監測等。要推動監測工作各個環節有序展開并確保最終的數據質量,需要一套完善的監測工作體系作為支撐。但在實際工作中可以發現,從業單位的監測工作體系普遍存在不足,還需進一步完善,尤其是在環境監測數據質量控制、各環節操作細則等方面。若從業單位能結合實際工作中的不足之處,建立健全監測工作體系,則可為大氣污染環境監測工作科學、高效開展提供有力支持。
要推動大氣污染環境監測工作落實到位,確保大氣污染防治工作發揮實效,就必須加強對環境監測工作的監督管理。當前環境監測工作受監督管理機制不成熟、社會公眾參與度不高、獎懲措施不完善等不利因素影響,頻頻出現人員操作不夠科學規范、工作質量欠缺保證等問題,給大氣環境監測結果的可靠性和監測行業的后續發展帶來極大的負面影響。
強化大氣環境監測意識,有助于提高人們對大氣污染環境監測工作的重視程度。更好地開展大氣環境監測工作,發現大氣環境中存在的問題或隱患,明確主要污染來源,可以為大氣污染防治和大氣環境管理提供強有力的支持。具體來講,相關部門可以借助傳統媒體及新媒體等多種渠道對大氣污染環境監測工作進行大力宣傳,吸引更多的社會公眾對此予以關注,并將當前存在的大氣污染問題以更加形象、直觀的方式展現出來,比如通過區域大氣環境污染相關的影像資料或報道等,使人們認識到污染問題治理的緊迫性及加強大氣環境監測的必要性,以推動大氣污染環境監測工作更為高效地展開。
通過及時更新及采用先進、精密的環境監測設備,可以提高監測數據的準確性和可靠性。輔以對環境監測技術人員的培訓和管理,能夠確保監測人員熟練掌握環境監測技術和方法,并嚴格遵守監測規范和操作流程,從而充分發揮環境監測在大氣污染治理中的指導作用。此外,建立環境監測數據中心,推廣信息化監測技術,利用云計算等先進技術,形成大氣污染監測數據的采集處理平臺,并對采集到的大氣污染監測數據進行數據比對、處理和分析,可以實現數據的快速處理和提取。將處理后的數據進行立體模塊化展示,如動態數據表展示、圖表展示等,可以方便公眾了解大氣污染程度和污染物分布情況。通過網絡化、數字化、智能化等手段,可以實現數據的有效管理和共享,提高數據利用率[3]。
為明確大氣中污染物的種類及其濃度,開展大氣污染環境監測信息數據匯總,并對監測數據進行深入研究與分析是必不可少的。考慮到監測數據體量通常較為龐大,如果采用傳統的人工分析方式進行處理,效率低下且無法保證最終結果的質量。要避免這一問題的出現,相關部門及人員要在開展監測數據分析工作時充分運用現代計算機、大數據、云計算等先進技術,或開發專業的數據處理軟件,實現監測數據在線實時自動分析處理,并將所獲得的數據結果和據此生成的分析圖表等大氣污染物時空分布、變化規律等信息作為有力的評判依據,實現對地區大氣環境整體質量的科學評價,為后續的大氣環境質量管理和污染問題的治理奠定良好基礎。
大氣污染環境監測工作涉及的內容及環節較多,而各項工作內容之間又存在較為緊密的聯系,因此,要推動大氣污染環境監測工作更加高效、高質量地進行,相關人員需要結合當前的工作實際對監測體系進行改進和完善,包括對監測點位設置、樣品采集方法、以及樣品的保存、運輸、預處理、分析處理等內容進行系統性了解,圍繞工作開展要求建立健全相關的規章制度,通過制定全體系運作細則對各工作環節進行約束和規范等,避免出現操作環節銜接不暢、監測結果不理想等問題,確保監測工作圓滿完成。
要推動大氣污染環境監測工作更加深入地展開,并保證最終的工作質量,相關人員應對監督管理工作予以高度重視。監測單位應根據大氣污染環境監測的相關法律法規、技術規范等要求,建立完善內部監督管理機制,嚴格劃分各環節經手人員的工作職責,防范監測流程不規范、各環節銜接不暢等問題的發生。同時,考慮到大氣污染環境監測工作的開展具有長期性、復雜性和系統性的特點,相關人員要保證這項工作科學展開并及時發現其中存在的不足之處。各級生態環境管理部門及其他相關監督管理部門可從多個角度對大氣污染監測工作制定監督管理制度,以法治手段約束、規范個人和企業的行為。此外,工業企業是大氣污染物排放的重要源頭,政府機關應加強對違規排放現象的監管力度,對違反法律或法規的企業給予懲罰,對環境友好型企業進行一定的扶持,帶動工業企業逐漸轉型為資源節約型和環境友好型的綠色企業。
空氣環境質量影響著人類生產生活的質量,我們要高速、高效、高質量推進大氣污染防治工作,尤其是大氣污染環境監測工作。大氣污染環境監測工作應當不斷結合工作實際,采取技術優化、體系完善等改進措施,借助監督管理制度推動監測工作有序開展,從而使大氣污染環境監測結果更具科學性、更加可靠,為政府機關及工業企業制定科學、有效的污染防治措施,精準實施大氣污染治理,改善大氣環境質量奠定堅實基礎。