关于乡镇空气自动监测站建设的思考

杨文武

（江苏省泰州环境监测中心，江苏泰州 225300）

引言

2013年6月，国务院发布《大气污染防治行动计划》（以下简称《大气十条》）[1]确定大气污染防治措施，明确要求重点区域细颗粒物浓度下降幅度。《大气十条》的发布迅速拉开了全国范围内大气污染防治攻坚战的帷幕。截至2017年底，京津冀、长三角、珠三角城市群全部超额完成《大气十条》的减排目标。2018年7月，国务院印发《打赢蓝天保卫战三年行动计划》[2]，对大气污染防治工作提出了更高的要求。严峻的污染形势和更高的工作奋斗目标必须有完善的空气监测网络体系作为支撑，对乡镇地区开展空气质量自动监测势在必行。

大气污染治理工作开展离不开监测数据，目前全国各个地级市均已开展空气自动监测，根据《环境空气质量监测点位布设技术规范（试行）》（HJ 664—2013）[3]，监测范围主要包括建成区空气质量、道路交通污染、固定污染源及工业园区污染源聚集区等，缺少对建成区外的人口集中区域（如乡镇）等进行定点监测的相关要求。空气自动监测数据仅能代表点位周边一定范围内空气质量，但是局地污染源对区域空气质量影响较大[4～6]，现有的空气质量监测网络难以实现对局地污染源的快速定位。此外，对于一些城市化进程缓慢的城市，建成区面积远小于城市总面积，乡镇面积占比较大，人口聚集程度仅次于建成区，中小企业数量庞大，地区环境质量堪忧。尤其涉及大气污染，在一定气象条件下直接影响到城市整体空气质量，但目前对于乡镇地区空气质量的监测手段与频次远不及建成区[7]。增设乡镇空气质量自动监测站，健全空气质量监测网络，可以全面客观掌握地区大气环境质量现状、污染变化趋势[8]，提高预警环境风险能力，更好地服务于大气污染治理工作。本研究针对当前大气污染防治工作的技术需求，对如何建设乡镇空气自动监测站进行分析探讨，以期能为构建环境空气监测网络体系，实现地区空气质量监测全覆盖提供建议。

1 建设目的

乡镇空气站建设是地市环境空气质量监测网络建设的重要组成部分，可进一步完善大气环境监测网络体系，全面提升大气环境监测能力，进而为落实各级政府和企业大气污染防治责任、有效传导治霾工作压力、动员全社会共同保护大气环境提供有力的监测数据支撑。

2 建设思路

乡镇空气自动监测站的建设应基于国家标准方法原理，采用标准监测技术和监测设备，实现空气质量实时监测，全面掌握乡镇地区空气质量状况。结合环境管理需求，逐步完善地市级环境空气质量监测网络。

一是实现地区常规参数的实时动态监测，掌握乡镇、城乡接合部、传输通道等区域的空气质量状况和变化趋势。二是对一些工业企业集中、农业产业化等特色发展的乡镇地区，增加监测项目，实现污染源重点监控，科学评估监测区域内主要污染源、农业源、无组织排放源的污染排放状况及其对环境空气质量的影响，尤其是针对农业污染特点，开展VOCs污染摸底排查，全面掌握乡镇VOCs污染情况及特征。三是通过不同乡镇空气质量监测数据的有效融合，实现对整个城市各种功能区、污染源的环境空气质量的全面精准监控，为政府提供一套有效、自动化、信息化的监管工具。四是结合监测数据和环境空气质量模型，科学评估减排效果，为实现科学治霾、精确治污提供科学决策支持。

3 科学布设点位

目前城市空气质量监测点位的布设大多是为了掌握城市整体空气质量水平，乡镇站建设应兼顾整体性和个体性的原则，拟选站址能反映监测区域的空气质量状况及污染特征，以便掌握传输通道空气质量的变化趋势。由于监测目的存在差异，乡镇站的选址原则应与城市站有所不同，应充分考虑监测区域污染源分布情况。乡镇地区污染源主要包括工业企业源、农业源及交通源三类。根据各个乡镇的布局，站点建设应选取代表性较好的点位，如生活集中区、农业种植区、工业聚集区等。

结合行政面积和资金筹措情况，每个乡镇宜建设1～2个空气自动监测站。站点周边环境应符合《环境空气质量点位布设规范》（HJ 664—2013）[3]要求，环境状况稳定，水电、网络通信供应保障，交通便利等。

4 建设内容

4.1 自动站建设

对于乡镇空气自动站，应根据行政区域内规划布局、农业产业结构等多种因素，综合考虑空气污染现状及特点，体现不同地区的差异性，合理设置监测项目。

（1）站房及配套设施。监测站房可采用租赁或新建的方式，拟选站址周边有符合规范的建筑用房可直接作为监测站房；若无合适的建筑用房，本着减少经费的原则，建议使用一站式活动板房作为监测站房，保障电力、网络供应，安装防雷设施，消除运维安全隐患。考虑到自动监测室、空调及人员操作等空间需求，站房面积应在15m2以上为宜。

（2）监测项目。空气自动站监测应满足《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）[9]要求，开展环境空气SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5六项指标监测，配合符合国标方法的相关仪器设备；VOCs污染也是乡镇广泛存在的污染问题之一[10、11]，农业源作为乡镇主要污染源决定了乡镇大气VOCs组分多以烷烃、烯烃类物质为主，经济条件允许的地区，应增加烷烃、烯烃类的监测；除此之外，可增设特征因子监测，因地制宜，各地区可根据实际情况开展监测，主要考虑监测区域的污染源特征，对污染危害大、影响范围广、长期存在的地区污染物开展监测，如氟化物、铅等。同时，应配置气体质控设备。

（3）安保摄像系统。对站点采样设备和采样环境进行监控，实时掌握乡镇空气站室内外监控区域的动态情况，预防人为干扰监测正常运行，确保监测数据科学准确。

（4）数据传输。每个监测子站应配置数据传输设备，可选用计算机或者数据采集仪，实时上传监测数据至中心计算机室。

4.2 监测数据质量控制

定期检查监测系统各仪器的运行状况和工作状态参数，对仪器开展校准检查，保证监测正常稳定运行，定期审核监测数据，确保监测数据的有效性和准确性，积累基础数据。乡镇站可借鉴国家空气质量监测网管理模式，以地市为单位，采取统一管理，规范站点运行维护，提高数据实用性，减少因运维不当造成的数据缺失现象。

4.3 数据平台建设

（1）根据《污染源在线自动监控（监测）数据采集传输仪技术要求》（HJ 477—2009）[12]要求，选择合适的数采仪，允许大量前端智能设备同时接入，实时数据通过无线、以太网、有线等通讯方式上传汇总至数据存储分析平台。

（2）平台实时对现场端监测数据进行采集和汇总，具备对监测数据的质控、分析以及应用功能。利用环境、气象、地理信息等多源数据，对监测数据进行处理和综合分析，通过多种维度将分析结果进行展现，重点加强对大气污染时空分布、污染特征、污染趋势、传输规律等方面的分析，充分挖掘监测数据价值，生动展现环境质量状况，深入分析污染特征，为环境管理提供决策支持。

4.4 监测网络体系构建

（1）加快乡镇空气站的建设，根据各个乡镇的地理位置、行政面积的大小等，布设1～2个空气自动监测站，以客观反映所在区域的空气质量。对于污染较重的乡镇，可进一步加密点位布设，根据污染源类型分别增加工业点源、农业点源等监控，以及时掌握各类污染源排放对空气质量的影响。

（2）有计划地拓展监测项目，针对夏季普遍存在的O3污染现状，增加对其前体物的监测。以数据为依据和导向，缩小污染问题排查范围，缩短应急响应时间，指导污染管控方向，实现环境空气质量精准管控。

5 河北省乡镇站建设经验借鉴

面对严峻的大气污染形势，2017年河北省率先在省内8个传输通道城市（石家庄、保定、邢台、邯郸、沧州、衡水、廊坊、唐山）开展乡镇空气自动站建设，并编制建设指导意见。按照方案[13]，河北省乡镇站建设思路是在8个传输通道城市共建设1464个乡镇小型空气站，主要监测指标为PM2.5和SO2。项目建设由地方生态环境部门组织实施，经费由市级财政保障，仪器设备的运行和安全保障工作由所在乡镇政府负责，项目建设中标方负责建成后一年内的仪器运维工作。在此基础之上，8个通道城市结合各自的城市产业结构、规划布局、人口密度等因素纷纷制定了乡镇站建设方案。现如今，大部分城市已完成乡镇站建设，如廊坊市共建设90套乡镇小型空气站及数据管理发布平台[14]，沧州市共建设170个乡镇空气自动监测站[15]，站点运维交由第三方进行。值得一提的是，为规范自动监测站运行管理，保障监测数据准确可靠，石家庄市还编制了乡镇环境空气质量自动监测站运行管理办法[16]。

根据乡镇空气自动监测站的数据，结合时间轴分析污染时空动态变化过程，快速掌握各乡镇的空气质量、分析污染原因，为环保精准治理提供高效、科学的依据。对于落实“科学治霾、协同治霾、铁腕治霾”，把环境监测向全市域扩展，把治霾责任和压力向基层延伸压实，具有重要作用。

6 结语

在乡镇地区开展环境空气自动监测，实时掌握不同地区空气质量状况的差异，深入分析地区的污染特征。从微观角度来看，通过对乡镇空气质量进行评价分析，切实传导大气污染治理工作压力，可充分调动基层环保工作人员的积极性、主动性和创造性，同时结合源解析数据，可实现污染源精准定位，达到靶向治理的目标，进一步推动全市大气污染防治工作；从宏观角度来看，开展乡镇地区空气自动监测仅仅是基础，下一步可构建地市级环境空气监测网络体系，实现地区空气质量监测全覆盖，研究局地污染成因和区域污染传输规律，实现区域协同减排。