走航监测系统在臭氧-VOCs污染控制中的应用分析

叶嵘兴

广州开发区环境监测站广州市环境监理所黄埔监理二站 广东 广州 510663

1 走航监测系统应用的必要性

2018年6月，国务院常务会议通过的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》指出，控制VOCs和氮氧化物排放是部署PM2.5和臭氧防控的重点；生态环境部印发的《2019年全国大气污染防治工作要点》明确提出“ 加快推进重点行业VOCs治理，已发布了重点行业VOCs综合整治技术方案”，VOCs监测及污染防治已经成为当前污染治理管控需求最强烈的内容之一。

走航监测系统是通过移动监测车边走边测、实时监测分析在线数据、建立地理位置-物种-浓度关联性等手段，快速建立区域大气VOCs污染时空“画像”，创建区域大气VOCs“动态直读”模式，为实现大气VOCs精细化管理提供重要抓手，并使政府“管住VOCs排放企业”成为可能。特别是近几年来，VOCs走航监测成了化工园区及某些城市的标配动作，各地关于此需求的招标也是不断，已经赶上VOCs及臭氧源解析的刚需量了。常用的VOCs在线监测分析技术主要包括气相色谱-质谱/氢火焰离子化检测器( GC-MS/FID)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、质子转移反应质谱(PTR-MS) 和单光子电离飞行时间质谱(SPIMS)等。

1 与传统监测手段相比，走航监测主要有以下优势

1.1 理清思路，战略路线清晰

臭氧-VOCs走航监测系统，以“动态快筛、聚焦源头、精准监管、协助执法、效果评估、持续改进”正向循环的工作路径，基于城市的基础数据信息，通过对城市进行区域走航、重点园区走航、早晚对比巡查等方式，建立城市VOCs污染画像，弄清污染物的浓度、种类、来源及其空间分布、排放规律等，从而实现从区域全貌（城市）到污染区域，再到污染企业甚至企业工段的精细化管理，针对问题区域、问题企业提出有针对性的科学合理的VOCs 管控举措，实现快速响应，精准把脉，差异化管控，靶向治理。实现区域VOCs的减排目标，实现区域空气质量的持续改善。

1.2 污染绘图，掌握污染分布

通过对不同区域开展科学、系统的网格化走航，全面、快速、精准诊断VOCs 污染的整体分布情况，锁定重点污染区域。

1.3 挂图作战，超标着重监管

对重点区域、重点企业、重点工段 VOCs 排放源谱进行采集，建立重点区域的 VOCs 排放画像，为污染判别，排放管控提供依据[1]。

2 走航监测系统的技术路线

臭氧-VOCs综合走航监测系统是实时、快速、高灵敏度臭氧污染成因监测系统，监测系统具备秒级响应、检测物种丰富、冷启动时间短、系统功耗低、车载工作稳定等优势，能够在车辆行驶的过程中边走边实时在线连续监测多种VOCs组分，可实时获取不同物种浓度分布和变化规律，能够快速、深入了解区域污染物分布情况，锁定关键物种，监测VOCs组分的时空演变规律，实时追溯污染物来源，精确判定污染区域、行业，甚至是污染企业，为实施空气VOCs污染精细化管理提供技术支撑。

走航监测车搭载有NH3和H2S分析仪、数据采集系统及GPS系统，实时采集、分析、存储气体浓度，并结合GIS开展走航监测功能在地图上显示浓度分布。

H2S分析仪：获得近地面H2S气体浓度，采用紫外荧光法测量环境空气中低浓度H2S，可同时测量SO2、H2S的浓度。

NH3分析仪：获得近地面NH3气体浓度，采用化学发光法测量环境空气中低浓度NH3，可同时测量NO、NO2、NO2和NH3。

在线走航监测一般工作流程：全面排查→重点监测→污染溯源，主要包括：

利用走航监测车（搭载在线挥发性有机物质谱仪）对环境空气中 VOCs进行区域网格化走航监测，进行区域VOCs及臭味异味污染物质全面摸排。

对全面污染摸排的VOCs异常区域进行重点监测，紧盯民众污染投诉目标区域进行重点监测，采用走航监测+蹲点监测相结合的措施，锁定污染排放重点区域。

在目标区域主导风向下风向选取异常点位，用大气VOCs吸附浓缩在线监测系统实现VOCs定性定量精准测量，在线挥发性有机物质谱仪建立区域污染排放特征因子指纹瞬态全谱，进行异常点位污染溯源。

3 走航监测系统应用的意义

通过开展VOCs走航监测服务，对重点区域、重点园区、重点企业开展污染排放排查，依照国家标准、地方标准核查企业是否存在超标排放现象，对超标排队的企业按照所属行业和监测数据筛选超标污染物，同时对企业的生产工段开展驻点监测确认超标区域，指导企业有效开展污染物减排的工艺改进工作。同时根据区域的污染排名、优控物种企业排放排名、O3前体物优控物种企业排名和恶臭投诉企业排名等数据筛选相关企业、区域开展走航监测，建立相关管控预案。

走航系统通过搭载在线挥发性有机物质谱仪对区域挥发性有机物排放机动监测，实现对污染有组织排放、环境污染敏感点、工业园区动态监控，能全面反映区域污染现状及其变化趋势，建立应急响应机制，突发污染事故快速定位，指定针对性的应急处理措施，提升应急事故的处理能力。同时也为后期有效的开展VOCs源排放调查工作，实现VOCs减排打好基础。

系统监测结果准确度高，可作为污染排查、来源解析、监测评价和移动执法的重要手段。同时兼顾恶臭监测与溯源功能，有效应对恶臭扰民和投诉问题。

监测系统可实时获取不同物种浓度分布和变化规律，能够快速、深入了解区域污染物分布情况，锁定关键物种，监测VOCs组分的时空演变规律，实时追溯污染物来源，精确判定污染区域、行业，甚至是污染企业，为实施空气VOCs污染精细化管理提供技术支撑。

4 结束语

与固定点位监测相比，走航观测可以对区域VOCs进行高空间分辨率的监测分析，获取区域浓度分布，发现问题区域、问题企业、问题工段，明确区域的VOCs总浓度、排放特征以及分布规律，实现对区域VOCs污染精确排查、精准打击、精准治理，在环境监理中将发挥越来越重要的作用。