環(huán)境監(jiān)測在大氣污染治理中的運用研究

孫信傳，張 寧，劉 梅

（1.南京市溧水生態(tài)環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控中心，江蘇 南京 211200；2.南京國環(huán)科技股份有限公司，江蘇 南京 210042）

引言

近年來，在人們生活水平快速提升的背景下，大氣污染已成為威脅人類健康的嚴(yán)重問題。為了進(jìn)一步對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，解決大氣污染帶來的相關(guān)問題，環(huán)境監(jiān)測相關(guān)技術(shù)隨之出現(xiàn)。環(huán)境監(jiān)測技術(shù)不僅可以及時準(zhǔn)確地監(jiān)測大氣中的污染物濃度，還可以為相關(guān)環(huán)境政策的制定提供科學(xué)依據(jù)。因此，深入分析環(huán)境監(jiān)測在大氣污染治理中的運用具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 大氣污染的相關(guān)概述

1.1 大氣污染的具體危害

在我國社會的發(fā)展初期，經(jīng)濟(jì)的提升主要依靠工業(yè)化的生產(chǎn)，而傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)過程中不可避免地會產(chǎn)生污染。近幾年，我國工業(yè)發(fā)達(dá)的城市大氣污染都比較嚴(yán)重，為人們的日常生活帶來了嚴(yán)重危害。（1）大氣污染會導(dǎo)致城市出現(xiàn)霧霾現(xiàn)象，目前我國在春季發(fā)生的霧霾現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，占我國總面積的36%。在發(fā)生霧霾現(xiàn)象時，空氣中的顆粒物和有害氣體會被吸入人體肺部，導(dǎo)致呼吸道感染、哮喘、慢性阻塞性肺病等呼吸系統(tǒng)疾病[1]。特別是對老年人、兒童及患有呼吸系統(tǒng)疾病的人群影響更為嚴(yán)重。而且如果人們長期暴露在空氣污染環(huán)境中，還容易患上心血管疾病，比如心臟病、高血壓等。（2）嚴(yán)重的大氣污染還會對周邊的生態(tài)環(huán)境造成破壞。空氣中的有害物質(zhì)會直接影響植物的生長與發(fā)育，造成植被的病變和死亡，進(jìn)而影響生態(tài)系統(tǒng)的平衡。在城市地區(qū)，大氣污染還可能導(dǎo)致城市綠化受損，拉低城市生態(tài)環(huán)境的整體質(zhì)量。而且空氣中的污染物也會落到土壤和水體中，對農(nóng)作物生產(chǎn)和水資源質(zhì)量帶來潛在威脅。（3）目前全球氣候逐漸變暖，這主要是因為空氣中的溫室氣體和顆粒物逐漸增多，這不僅會導(dǎo)致氣候變化異常，還會影響海洋系統(tǒng)中生物的正常生活。

1.2 大氣污染的特點

在對現(xiàn)有文獻(xiàn)進(jìn)行分析之后發(fā)現(xiàn)，大氣污染現(xiàn)象的主要特點如下：（1）較強的擴散性。大氣是氣體和顆粒物的混合體系，所以一旦大氣遭受污染，就會隨著大氣中的對流進(jìn)行擴散，這就使得大氣污染物可以在周邊地區(qū)進(jìn)行迅速傳播。尤其是在風(fēng)速較大的情況下，污染物更容易擴散到更廣闊的區(qū)域。這種擴散性使得大氣污染難以控制在一定區(qū)域內(nèi)，進(jìn)而對周邊地區(qū)甚至更遠(yuǎn)的地區(qū)產(chǎn)生影響。（2）長期性。一些大氣污染物，比如二氧化硫、一氧化碳等物質(zhì)可以在大氣中停留很長時間，即使出現(xiàn)降雨也無法將污染物去除，而且這些污染物會在大氣中長時間循環(huán)，并隨著大氣環(huán)流擴散到更廣的范圍，逐漸積累和加重。此外，一些重金屬（如鉛、鎘）還可能在大氣中發(fā)生不良轉(zhuǎn)化，形成有毒污染物，對人們造成長期危害[2]。

1.3 大氣污染產(chǎn)生的原因

（1）汽車尾氣。在人們生活水平不斷提高的背景下，機動車數(shù)量越來越多，汽車在行駛過程中會排放有害氣體、顆粒物和揮發(fā)性有機物。這些排放物直接排放到空氣中，對大氣質(zhì)量造成了較為直接的影響。特別是在交通流量大的城市地區(qū)，汽車尾氣排放對空氣質(zhì)量的影響更加明顯。雖然我國很早就開始注意到這個問題，也從政策和資金上給予了一定支持，但是在短時間內(nèi)無法徹底解決這一問題。（2）冬季煤炭燃燒。目前在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)和北方城市冬季主要的取暖材料還是煤炭，但是煤炭在燃燒過程中會排放二氧化硫、氮氧化物和顆粒物等有害物質(zhì)，這些物質(zhì)排放到大氣中極易形成霧霾，對人體造成嚴(yán)重危害。目前我國已經(jīng)大力推行脫硫煤，其在燃燒過程中可以有效減少二氧化硫的排放，但由于脫硫煤價格較高，所以一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的人們使用的還是傳統(tǒng)煤。（3）工業(yè)廢氣。許多工業(yè)企業(yè)在運行過程中會產(chǎn)生大量的工業(yè)廢氣。工業(yè)廢氣中污染物含量高、種類多，包括可燃性氣體、有毒有害氣體、重金屬和顆粒物等。這些工業(yè)廢氣在不經(jīng)過適當(dāng)?shù)闹卫砗吞幚淼那闆r下，直接排放到大氣中，對周圍的空氣質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。特別是在一些工業(yè)密集區(qū)，工業(yè)廢氣排放對當(dāng)?shù)卮髿赓|(zhì)量和環(huán)境造成了嚴(yán)重的威脅[3]。

2 環(huán)境監(jiān)測在大氣污染治理中的重要作用

2.1 污染物排放核查

環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以讓工作人員對各個地區(qū)的大氣環(huán)境變化進(jìn)行實時監(jiān)測，而且還可以對某個地區(qū)的具體排污量進(jìn)行核查。比如檢測人員利用環(huán)境監(jiān)測技術(shù)對企業(yè)的廢氣排放口、煙囪排放口進(jìn)行實時監(jiān)測，可以對污染物的濃度、種類等信息進(jìn)行實時監(jiān)控，確保企業(yè)污染物排放符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 大氣污染治理

在大氣污染治理過程中，工作人員需要對大氣污染的類型進(jìn)行精準(zhǔn)判斷。利用環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，工作人員可以對空氣中的污染物濃度、氣象因素和大氣環(huán)境等信息進(jìn)行全面分析，進(jìn)而掌握不同區(qū)域和不同時間段的大氣污染情況，為精準(zhǔn)的大氣污染治理提供科學(xué)依據(jù)。例如，可以根據(jù)大氣監(jiān)測數(shù)據(jù)精確確定重點控制區(qū)域，并采取具體措施，如限制機動車尾氣排放、加強工業(yè)廢氣治理等，以減少有害氣體的排放和大氣污染物的擴散。

2.3 預(yù)防作用

環(huán)境監(jiān)測技術(shù)在大氣污染預(yù)防中也有著廣泛的應(yīng)用。工作人員可以對大氣環(huán)境污染物的變化趨勢進(jìn)行全面分析，進(jìn)而對即將出現(xiàn)的大氣污染現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)警，之后結(jié)合分析結(jié)果采取有效的治理措施，將大氣污染現(xiàn)象的危害降到最低，避免污染擴散。同時，我國目前已經(jīng)在全國范圍內(nèi)建立了環(huán)境空氣監(jiān)測站，其主要的工作內(nèi)容就是對周邊環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，這樣一來，工作人員就可以根據(jù)不同區(qū)域的污染物變化情況制定有針對性的治理方案，進(jìn)而減少大氣污染對人們帶來的影響[4]。

3 環(huán)境監(jiān)測在大氣污染治理中的運用

江蘇省在《2022年度江蘇省生態(tài)環(huán)境統(tǒng)計年報》中詳細(xì)指出環(huán)境監(jiān)測在大氣污染治理中的運用。江蘇省在2022年對16 233家工業(yè)企業(yè)進(jìn)行了重點調(diào)查，并且利用環(huán)境監(jiān)測相關(guān)技術(shù)，對大氣污染物的具體類型進(jìn)行了分析。2022年廢氣污染物中二氧化硫排放量為7.58萬噸，氮氧化物的排放量為45萬噸，顆粒物排放量為9.09萬噸[5]。污染物排放的主要地區(qū)集中在蘇州和鹽城等地（主要地區(qū)排放情況如表1）。其中電力熱力生產(chǎn)、黑色金屬冶煉的廢氣排放占比較高（具體如圖1）。為了對本省環(huán)境進(jìn)行更好地治理，相關(guān)部門十分重視環(huán)境監(jiān)測技術(shù)在大氣污染治理中的運用，具體如下：

圖1 不同產(chǎn)業(yè)排放的空氣污染物占比

表1 主要地區(qū)排放情況

3.1 監(jiān)督性監(jiān)測

（1）在上述案例中，相關(guān)部門利用環(huán)境監(jiān)測技術(shù)對企業(yè)環(huán)境進(jìn)行了綜合評價，并依據(jù)現(xiàn)實情況制定了具有針對性的治理方案。比如，江蘇省在2022年對大氣污染物排放量較高的企業(yè)制定了對應(yīng)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，為了對治理效果進(jìn)行有效評估，相關(guān)部門利用環(huán)境監(jiān)測技術(shù)對企業(yè)環(huán)境進(jìn)行了監(jiān)督性監(jiān)測。相關(guān)人員在標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行之后，在相關(guān)企業(yè)的污染排放處安裝了二氧化硫、氮氧化物以及顆粒物的監(jiān)測傳感器，對企業(yè)每日的污染排放量進(jìn)行實時監(jiān)測，之后在年度環(huán)境報告中將這些數(shù)據(jù)以報表的形式體現(xiàn)出來，并對相關(guān)企業(yè)進(jìn)行了詳細(xì)的環(huán)保工作需求分析，為今后項目的監(jiān)督性監(jiān)測打下了良好基礎(chǔ)。（2）在大氣污染治理過程中，部分人員可能會存在逃避責(zé)任或者圖一時方便的情況，出現(xiàn)數(shù)據(jù)造假等行為。而環(huán)境監(jiān)測中的監(jiān)督性監(jiān)測可以幫助監(jiān)管部門對相關(guān)情況進(jìn)行及時掌握，獲取一手信息，以確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和真實性。（3）在大氣污染治理過程中，利用環(huán)境監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行監(jiān)督性監(jiān)測，可以為大氣污染治理措施的制定提供有力依據(jù)。相關(guān)部門在監(jiān)督性監(jiān)測過程中可以獲取更為準(zhǔn)確的環(huán)境數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)能夠作為環(huán)保政策制定的重要依據(jù)。監(jiān)測結(jié)果可以為空氣污染治理部門提供參考和決策支持，有助于制定更加符合實際情況的環(huán)境治理政策，同時也可以作為將來環(huán)保投資的重要依據(jù)，確保投入產(chǎn)出的效益最大化。

3.2 對比監(jiān)測

對比監(jiān)測是指通過對不同區(qū)域、不同時間段或不同污染源進(jìn)行監(jiān)測和數(shù)據(jù)對比分析，以揭示大氣污染的空間分布、時間變化和排放差異等情況。在上述案例中，工作人員利用環(huán)境監(jiān)測技術(shù)可以對空氣中的污染物進(jìn)行監(jiān)測，并且對其組成、影響范圍進(jìn)行合理分析，最終對省內(nèi)的某些污染情況進(jìn)行有效評價。（1）生態(tài)環(huán)境主管部門利用對比監(jiān)測可以對不同地區(qū)的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，這樣就可以有效識別不同地區(qū)之間污染的差異性。比如江蘇省生態(tài)環(huán)境主管部門對蘇州、鹽城地區(qū)進(jìn)行了工業(yè)污染物排放檢測，利用電化學(xué)方法對這兩個地區(qū)的污染物進(jìn)行了分析，結(jié)果如下：在鹽城地區(qū)空氣污染物的含量主要為二氧化硫和顆粒物，在蘇州地區(qū)的空氣污染中，主要污染物為二氧化硫。利用這種特征，相關(guān)部門對這兩地制定了不同的大氣污染治理對策，為有針對性地采取治理措施提供了重要依據(jù)。（2）上述案例中，工作人員采用環(huán)境監(jiān)測相關(guān)技術(shù)對空氣中的污染物進(jìn)行檢測，對某區(qū)域的空氣質(zhì)量特點進(jìn)行了詳細(xì)分析，包括大氣污染物排放量、濃度等在不同時間段的變化情況。這種對比分析能夠幫助監(jiān)測人員和政府部門了解大氣污染物的發(fā)展趨勢，有助于預(yù)測和規(guī)劃未來的環(huán)保措施。

3.3 污染源監(jiān)測

江蘇省的整體空氣污染情況比較復(fù)雜，在一定程度上受到交通運輸行業(yè)和工業(yè)的影響，不同的車輛類型會導(dǎo)致空氣中出現(xiàn)大量的流動污染源（具體如圖2），而工業(yè)排放則會導(dǎo)致大氣中出現(xiàn)二氧化硫、顆粒物等污染物。所以在治理過程中需要利用環(huán)境監(jiān)測技術(shù)對污染源進(jìn)行合理監(jiān)測。比如，在上述案例中，工作人員為了對車輛進(jìn)行有效管理，隨機選擇在道路中行駛的車輛，結(jié)合車輛的具體信息和實際情況，對車輛產(chǎn)生的污染進(jìn)行了詳細(xì)分析，進(jìn)而減小交通運輸業(yè)對大氣的污染。同時，各重點企業(yè)還應(yīng)按照國家及地方相關(guān)文件要求開展例行監(jiān)測，并制定針對性的污染源監(jiān)測方案。主管部門結(jié)合各企業(yè)污染程度，制定了半月查、一月一查、半年一查等檢查計劃，在檢查過程中對企業(yè)進(jìn)行幫扶，尋找企業(yè)污染的根本原因，并且給出合理的整改方案，對整改效果好的企業(yè)進(jìn)行獎勵，同時對多次檢查不合格、整改效果不好的企業(yè)根據(jù)相關(guān)法律進(jìn)行處罰，并在行業(yè)內(nèi)進(jìn)行通報，責(zé)令其停業(yè)整改。

圖2 不同車輛攜帶的污染源占比

4 結(jié)語

目前，我國越來越重視環(huán)境監(jiān)測在大氣污染治理中的運用，并且環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的不斷更新和完善為大氣污染治理提供了有力支持。然而，在實際運用過程中依然存在一定挑戰(zhàn)。未來，相關(guān)部門需要加大對環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的投入，加強監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析和運用，不斷提升環(huán)境監(jiān)測技術(shù)在大氣污染治理中的作用，為改善大氣環(huán)境質(zhì)量貢獻(xiàn)力量。