新形势下环境空气质量自动监测建设思考

李发帝　吕长彬　钱尼文

摘 要：当前，我国许多城市都在进行环境空气质量评估和预测。进行环境空气质量评估和预测的基本监测样本数据来源于一个个环境空气质量自动监测系统。我国早期只能从国外引进技术和设备，现已初步实现国产化。现阶段正处于结合我国实际情况进行改进和完善阶段，环境空气质量自动检测系统技术的持续进步，通过增加监测点将推动解决监测不够全面的问题;同时监测因子的拓展及定制化，也将奠定污染源解析和污染精准防治的基础。

关键词：环境空气质量;自动监测系统;拓展;定制化

1 建设自动监测系统的必要性

1.1 保障监测数据的代表性和时效性

大量的自动监测设备24小时连续上传与环境空气质量监测有关的实时数据。与传统的手动采样相比，海量的高质量实时监测数据，具备更好的地理和时间代表性，可以精确地反映特定区域的空气质量时空特征。基于数据的统计分析，进行环境污染防治管理，可以有效持久的改善区域空气质量，同时还可以对重大环境污染预防的时效性和控制措施进行评估。

1.2 节约时间和人力资源，提高监测工作效率

自动空气质量系统可以连续长期运行。不仅可以收集大量的监测数据，还可以快速而准确地获取各污染因子的实时浓度。不仅可以获取各污染因子日平均值，而且可以获得各污染因子占比。同时自动监测方法直接获取监测结果，节省了大量时间和人力，也避免了人工操作的误差，提高了监测效率。为环境监测的时间、空间及污染因子的拓展奠定了基础。

2 当前环境空气质量监测中存在的主要问题

2.1 工作任务量大，工作时间效率低

现阶段空气质量监测活动中，监测及运维人员需付出大量的劳动时间，以获取充足的监测数据。手工采样比对以及挥发有机物在线采样离线分析等过程很困难，需花费很多时间，也难以确保高效率。

2.2 区域环境空气监测点不足，污染反映不够全面

监测点不足不能完全反映当地的空气质量全貌，作为城市环境管理的依据不够充分。城市规模化安装自动空气质量监测系统，进行大量全面布点，进行空气质量在线连续监测，实时反映区域环境的空气质量状况，通过污染分布及扩散等分析，全面评估区域环境质量并进行预测。

2.3 环境空气监测因子不足，污染溯源能力不足

现在的城市环境监测以国标法六项参数为主，缺乏颗粒物组分和挥发有机物及组分的有效自动在线监测设备，因此无法通过数据分析确定工业生活过程与污染的关联性，从而使得空气质量预警出现时无法进行精准的城市管理调控，往往采取一刀切的方式，严重影响城市的工业生产和居民生活。

3 环境空气质量自动监测系统建设探讨

为确保环境空气监测系统建设达到预期环境空气质量监测效果，并确保空气质量监测系统的准确性、科学性和可比性，本文拟从如下几个方面展开讨论。

3.1 自动监测系统布点

自动空气质量监测系统设计时，必须了解该地区的地理特征、主要污染源，然后结合环境防治科学的最新科研成果，有效的进行方案规划，包括监测因子配备、布点方案设计及智能监测网络构架等。

系統方案设计时需关注以下几点：（1）自动空气质量监测点应具有代表性。与监测点相一致的污染物平均浓度可以完全准确地反映出该地区周围城市的质量，可以科学地表示目标区域的平均值。（2）要建立空气质量自动监测点的位置，必须考虑长期规划和城市发展要求、当地污染情况、工业发展等。（3）合理配置监测因子种类及使用设备，根据周边现状及中长期发展规划，预留充足的升级或更换空间，比如颗粒物源解析设备碳元素分析仪、离子分析仪和重金属分析等。（4）高质量的自动点监控条件应切实可行，以确保安全可靠的稳定能源和快速便捷的交通状况。（5）一旦设定采样点，则严格监控以确保环境空气质量监测数据的有效性、可靠性和连续性。空气质量监测相关工作人员应按照相关政策法规严格执行工作。

3.2 自动监测系统的优化

自动监测系统的优化设计与建设中，应完善各种设备的配置。通常配置信息包括监测设备的类型及数量、保障设备的种类及数量和站点数采监控系统的IP地址及数据端口号等，并保障数据传输的有效性和实时性。站点数采监控系统由一台工业计算机和一个子程序系统组成，底层软件系统基于虚拟现实技术，将仪器的监测数据和运行状态安全地存储在数据库中，通过工业计算机的网络端口与环境监测中心通讯。中心监测人员实时接收自动监测系统数据及仪器运行状态，包括设备运维的项目、周期及所需耗材等，有运维人员按需进行维护，高效保障大量监测点海量监测数据的有效性、可靠性及连续性。

4 结语

为了全面提高我国城市空气质量监测水平，为改善城市空气质量提供可靠依据，推广和发展自动空气质量监测系统研究和建设是非常有必要。随着环境保护及监测的不断发展，除常规六项参数外，环境空气质量自动监测系统将呈现监测因子的拓展和定制化发展趋势，比如颗粒物组分和挥发性有机物及组分自动在线监测也势在必行;同时因地制宜的特种因子监测，比如城市化工园区的有毒有害专项监测，也将为环境污染防治提供精准抓手。

参考文献：

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[3]肖德林.浅谈环境空气自动监测系统中的质量保证和质量控制措施[J].资源节约与环保，2016（11）：89-90.