我国区域空气质监体系亟待建设

2011-11-24 09:19 来源: 中国环境报
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  重点区域大气污染联防联控是“十二五”环保工作的一项重要内容。要做好重点区域大气污染联防联控,环境监测工作是基础、依据和支撑。通过环境空气监测数据,可以了解区域空气质量的现状、突出的区域污染问题、区域间的污染物输送状况等,为制定区域联防联控规划提供依据,并且检验联防联控的效果。因而,建立一套科学的区域空气质量监测及评估体系非常重要。

  当前,无论是在理论还是应用层面,区域空气质量监测体系都需要有所突破,尤其是在目前煤烟型与区域性复合型大气污染并存的空气污染特征下,必须科学考虑监测项目、监测网设计和新的监测方法,才能满足实际管理的需要。笔者认为,区域空气质量监测体系建设要重点考虑以下方面:

  增加区域性污染物及其重要前体物的监测

  虽然我国已在全国范围内建立了完善的常规污染物(二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物)监测体系,并较好地表征了空气质量状况。但在区域性复合污染形势下,还需要增加对细粒子(PM2.5)和臭氧及其前体物的监测。已有的大量科学研究表明,高浓度的细粒子是导致区域霾天气的重要原因。不仅如此,细粒子能够吸附多种有毒有害物,会对人体产生巨大的危害。近地面臭氧是挥发性有机物和氮氧化物发生光化学反应的产物,其较强的氧化能力对人体和植被都会造成伤害。

  因此,区域环境空气质量监测的基本指标应至少包括二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物、一氧化碳、细粒子和臭氧6项污染物,在有条件地区增加挥发性有机物和能见度监测。监测指标的增加可分阶段逐步实施,首先在重点区域内选取部分点位开展监测。在经济条件许可的条件下,可在全部点位开展监测,进而推广到全国。

  拓展监测范围,提高监测网络覆盖面

  区域空气质量监测网络需要突破已有的城市监测网络覆盖范围,不仅要涵盖城市建成区,还要涵盖城市近郊和农村地区,达到说清区域整体空气质量的目的。按此原则,区域监测网络构架应充分利用区域内已有的城市监测点位,同时在近郊和农村地区增设区域监控点位。已有的国控监测点位将直接纳入区域监测网络,并根据《环境空气质量监测规范》做适当调整,用于各城市的空气质量评价。同时,在近郊和农村地区的区域输送通道上设立区域监控点,用于监控区域内污染物输送情况及区域整体空气质量评价。

  区域监控点的选取方案非常重要,每个重点区域内的区域监控点位数量不宜过多,距离局地主要污染源区应满足一定的距离要求,并兼顾区域输送通道,使区域监控点既能反映污染物在区域内的扩散输送情况,也能代表近郊和农村地区的空气质量。选取点位时考虑的主要因素包括区域气象流场、污染源分布、地形地貌条件等。

  拓宽监测手段,实现立体化监测

  区域性污染不同于局地污染,臭氧、细粒子等区域性污染物往往源自区域尺度上的二次污染,其直接排放源或光化学反应的前体物不仅来自局地污染源,也来自区域内外其他地区的传输。区域内城市群间污染物的输送特征与区域二次污染特征的监测和研究,对于大气污

  染防治有重要的指导作用

  区域内污染物输送特征可通过立体断面通量监测来进行,采用移动式柱浓度监测设备结合区域监控点的点式设备,定期考察区域内典型输送断面上的污染物分布情况。区域二次污染特征的监测可通过空气质量超级监测站完成。超级监测站布设在重点区域内部复合污染特征明显的地区,与区域监控点位遥相呼应。通过配备激光雷达、风廓线雷达、在线例子色谱、挥发性有机物监测仪、颗粒物粒径谱仪等一系列先进设备,使超级监测站具备强大的二次污染解析能力,特别适用于严重污染天气的源解析分析,为科学研究和污染防治决策提供依据。超级监测站的作用已经在上海世博会空气质量联动监测中得到印证。

  同时,在点式监测设备、柱浓度监测设备的基础上,充分利用先进的卫星遥感监测技术手段,提升区域空气质量监测能力。将点、线、面结合起来,建立多手段、多方位的立体监测体系,构建天地一体化的区域空气质量监测系统。

  创新区域空气质量评价与表征方法

  区域空气质量评价分为不同的层次,包括区域内城市地区空气质量评价、城市外地区空气质量评价和区域整体空气质量评价。评价因子包括二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物、一氧化碳、细粒子和臭氧等。

  区域内各城市的空气质量评价由所有建成区内点位进行评价,按评价时段可分为日评价和年评价。城市日评价指标包括二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物、一氧化碳、细粒子的日均值和臭氧最大8小时滑动平均值。考虑到与历史数据的衔接,进行城市多点位日评价时,二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物在今后一段时期内取多点位的平均值,以后逐步过渡到取最大值;一氧化碳、细粒子和臭氧的评价可以直接使用多点位的最大值。日评价表征可继续采用指数法,建议使用AQI指数方法(多指标评价采用最大污染因子法)。城市年评价指标包括二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物、细粒子的年均值和日均值达标率,臭氧的年评价指标为最大8小时滑动平均值超标天数。

  城市外地区空气质量评价由所有的区域监控点进行评价。日评价和年评价计算方法与城市空气质量评价方法相同。区域整体空气质量评价通过综合各分区的空气质量评价结果给出,以评价污染结果最严重的分区质量代表区域整体空气质量。

  突破地域限制建立区域空气质量信息共享平台和预警预报机制

  空气质量预警预报与空气质量监测密切相关。随着监测工作的不断开展,准确、实时的空气质量预警预报已成为一种迫切需求,特别是在区域性污染高发地区。环境监测部门要达到说清环境质量变化趋势和潜在风险的目的,必须建立科学、可靠的空气质量预警预报机制。目前,不同城市间由于地域限制往往缺乏统一的合作框架,成为制约地区空气质量预警预报的瓶颈之一。北京奥运会、上海世博会和广州亚运会的成功案例表明,只有加强区域内合作,共享监测信息才能建立可靠的空气质量预警预报系统。

  因此,在区域联防联控的合作框架下建立区域空气质量预警预报系统,是区域空气质量监测体系的重要内容之一,也是区域监测的一个新突破。区域空气质量预警预报系统的建立,需要搭建区域信息共享平台和区域空气质量预警模型。区域内所有监测点数据实时联网到共享平台,以便进行区域空气质量的预警预报。与此同时,要在区域内建立空气质量预警会商及应急联动机制。

  强化区域监测网络质控与管理工作

  在区域多中心联防联控合作框架下,需要建立客观、公平的监测体系,保证数据的准确性和可比性。因此,需要在各重点区域内制定统一的质量保障、质量控制方案,成立区域监测质控小组,统一量值溯源,定期巡检以保证监测数据的公平性和可比性。具体实施时,城市空气质量监测点质控工作由所在城市环境监测中心负责,省环境监测中心负责对其进行督查,中国环境监测总站负责组织相关省份进行不定期检查、飞行检查及交叉质控。城市外空气质量监测点位的质控工作可以考虑由国家进行统一直管。

  在监测网络运行管理方面,城市建成区内点位的运营管理由所在城市进行。区域监控点的建设和运营管理主要采用两种方式:一种是由国家统一建设,由地方负责运营和管理;另一种方式是由国家直接建设和管理,以国家直管方式运营。

  在数据传输方面,国家在各区域建立区域监测数据共享数据库和实时发布平台,各监测点位将监测数据实时发布到数据平台,由环境保护部指定数据查询、修改和调用的分级权限,为管理、科研提供及时服务。

  推广区域联动监测实践经验

  区域联动监测机制在北京奥运会、上海世博会和广州亚运会期间均进行了实践探索,并取得了宝贵的经验。中国环境监测总站已组织相关领域专家对区域空气质量监测体系建设进行了探讨,并考察了部分备选区域站、超级站点位。在此基础上,应全面分析相关的区域监测数据,找出其规律和特征,为指导全国的区域监测提供经验。