大氣環(huán)境自動監(jiān)測網(wǎng)絡建設(shè)研究
時間:2022-11-20 03:27:38
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摘要:為全面掌握田東縣環(huán)境質(zhì)量狀況、提升田東縣大氣環(huán)境自動監(jiān)測能力及水平、實現(xiàn)區(qū)域環(huán)境精準監(jiān)測、改善區(qū)域環(huán)境質(zhì)量,結(jié)合田東縣的大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測現(xiàn)狀,在田東縣主城區(qū)重點污染源及工業(yè)區(qū)開展大氣網(wǎng)格化自動監(jiān)測網(wǎng)絡建設(shè),實現(xiàn)全面化、精細化、智能化環(huán)境在線監(jiān)測,全面提升區(qū)域環(huán)境精細化污染監(jiān)測水平。
關(guān)鍵詞:大氣環(huán)境;自動監(jiān)測網(wǎng)絡;布點方案;點位類型
1田東縣大氣環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀及問題
1.1自動監(jiān)測起步晚、監(jiān)測手段落后。田東縣位于廣西西部,地處右江河谷腹部,建成區(qū)面積13.28km2,常住人口13.4萬人。田東縣目前僅有1個環(huán)境空氣自動監(jiān)測站,即田東縣一中。該監(jiān)測站于2017年8月開始建設(shè),同年12月通過驗收,并于2018年1月1日起正式投入運行,是廣西壯族自治區(qū)、百色市對田東縣環(huán)境空氣質(zhì)量的考核點位,可實現(xiàn)PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3、CO等主要污染物指標24h在線監(jiān)控。目前縣城自動監(jiān)測點位少,監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取的時效性差,無法快速獲取縣城主要污染區(qū)域,不利于大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)管。1.2空氣質(zhì)量考核任務重、壓力大。2019年田東縣一中監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,全年田東縣空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)為352d,優(yōu)良率達97.2%。其中,PM2.5濃度為37μg/m3,PM10濃度為57μg/m3,(上級下達改善目標值:PM2.5濃度為33μg/m3,PM10濃度為56μg/m3),SO2濃度為16.5μg/m3,NO2濃度為20.4μg/m3,O3-8h濃度為96.0μg/m3,CO濃度為1.0mg/m3。根據(jù)《關(guān)于印發(fā)〈百色市2020年度大氣污染防治攻堅實施計劃〉的通知》(百環(huán)委辦發(fā)〔2020〕29號)[1]要求,2020年田東縣PM10、PM2.5濃度改善值分別為54μg/m3、35μg/m3。截至2020年6月24日,PM10、PM2.5濃度分別為46μg/m3、33μg/m3。由2019年田東縣一中顆粒物濃度逐月變化可知(見圖1),顆粒物濃度夏季最低、冬季最高,濃度較高的月份主要集中在1—4月,濃度較低的月份集中在5—9月,高濃度月份PM2.5、PM10的平均濃度均為低濃度月份的2倍。從全年變化趨勢來看,2020年P(guān)M2.5濃度達標依然存在壓力。1.3工業(yè)企業(yè)多、污染監(jiān)管難度大。廣西田東石化工業(yè)園區(qū)成立于2007年,按“一區(qū)三園”的空間格局規(guī)劃發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈,包括田東石化工業(yè)園、東海工業(yè)園和思林工業(yè)園三個園區(qū),總規(guī)劃面積約18.929km2,重點以氯堿化工、氟硅化工、石油化工和農(nóng)林生態(tài)循環(huán)為四大核心產(chǎn)業(yè),并積極培育發(fā)展新型建材和醫(yī)藥化工兩大新興產(chǎn)業(yè),已成為自治區(qū)A類產(chǎn)業(yè)園區(qū)和自治區(qū)重點產(chǎn)業(yè)園區(qū)。目前,入園企業(yè)已超過40家,重點企業(yè)項目有田東錦盛化工的氯堿化工系列項目、田東錦鑫化工的氧化鋁項目、田東石化總廠的煉油配套項目等,此外還包括發(fā)電廠、橡膠加工、電子產(chǎn)品制造、制漿及造紙行業(yè)等。工業(yè)園區(qū)內(nèi)有大量廢氣排放,僅約6家國家重點監(jiān)控企業(yè)已安裝廢氣脫硫脫硝設(shè)施,其他企業(yè)的廢氣未經(jīng)處理直接排入大氣,加之工業(yè)園區(qū)內(nèi)的監(jiān)測點位稀少,且更未開展工業(yè)VOCs排放監(jiān)測,導致當?shù)豓OCs排放控制一直處于“底數(shù)不清、無人監(jiān)管”的狀態(tài),環(huán)保部門也無法掌握工業(yè)園整體環(huán)境空氣質(zhì)量狀況,為園區(qū)污染企業(yè)管控、園區(qū)環(huán)境質(zhì)量提升帶來了巨大挑戰(zhàn)。1.4污染傳輸影響大、缺乏有效監(jiān)測。田東縣地勢南北高,中間低,地形起伏較大,縣城主城區(qū)位于平馬鎮(zhèn),地處右江河谷。田東縣氣象資料顯示,全縣全年風向以偏東風為主,城區(qū)位于林逢鎮(zhèn)、思林鎮(zhèn)的下風向,城區(qū)環(huán)境空氣極易受到外來污染傳輸影響。據(jù)現(xiàn)場調(diào)研了解,目前思林鎮(zhèn)、林逢鎮(zhèn)尚未開展環(huán)境空氣監(jiān)測工作,無法獲知兩個鎮(zhèn)的環(huán)境空氣質(zhì)量水平,并且兩個鎮(zhèn)同處在324國道沿線上,來往的貨車較多,道路泥濘,揚塵較大,目前對于縣城城區(qū)傳輸通道上環(huán)境空氣的監(jiān)測與監(jiān)管還不到位。
2大氣環(huán)境自動監(jiān)測網(wǎng)絡建設(shè)的必要性
2.1落實國家生態(tài)環(huán)境監(jiān)測建設(shè)的需要。近年來,國家、自治區(qū)相繼出臺了《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡建設(shè)方案》《廣西生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡建設(shè)工作方案》等文件,明確了生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡的建設(shè)要求及目標,以此提升監(jiān)測的科學性及權(quán)威性,提高環(huán)境管理水平。環(huán)境空氣自動監(jiān)測站對大氣環(huán)境中的主要污染物質(zhì)進行定期或連續(xù)的監(jiān)測,判斷大氣質(zhì)量是否符合國家制定的大氣質(zhì)量標準,做到全程監(jiān)測空氣質(zhì)量尤為重要[2]。為積極響應國家、自治區(qū)的要求,必須要加快田東縣大氣環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡建設(shè),彌補現(xiàn)有監(jiān)測覆蓋不全、自動化程度不高的缺陷,依托大氣網(wǎng)格化監(jiān)測建設(shè),發(fā)揮監(jiān)測技術(shù)在污染防治中的引領(lǐng)作用,提高大氣環(huán)境監(jiān)測自動化、智能化水平,實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測與監(jiān)管有效聯(lián)動。2.2達到環(huán)境質(zhì)量目標的必由之路。2020年6月,《百色市2020年度大氣污染防治攻堅實施計劃》印發(fā),提出2020年田東縣PM2.5、PM10分別達到35μg/m3、54μg/m3的目標計劃。鑒于田東縣大氣環(huán)境污染現(xiàn)狀,面對環(huán)境質(zhì)量提升的一系列考核任務,形勢依然嚴峻。為了更深入地摸清田東縣大氣環(huán)境污染特征,迫切需要在現(xiàn)行環(huán)境監(jiān)測體制下,進一步完善和提高自動化監(jiān)測能力,掌握并預測全縣環(huán)境質(zhì)量變化趨勢,積極探索污染防治管理措施,為實現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量持續(xù)提升、按時完成各項考核目標提供科學依據(jù)及技術(shù)支撐。2.3提高大氣環(huán)境治理能力現(xiàn)代化的必然要求。新形勢、新時期下,環(huán)境管理工作需要將環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境污染治理、環(huán)境預測與應急,以及環(huán)境聯(lián)防聯(lián)治結(jié)合,推動環(huán)保工作“用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)服務”,避免盲目決策。因此,需要在大氣環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)上,進一步整合環(huán)保監(jiān)測數(shù)據(jù)資源,指導田東縣識別重點環(huán)境污染問題來源,協(xié)助環(huán)境管理者“對癥下藥”,為實施環(huán)境質(zhì)量精細化管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持,為環(huán)境污染防治提供支撐,為探索環(huán)境質(zhì)量考核評價體系開創(chuàng)道路,打開環(huán)境管理工作新局面。
3大氣環(huán)境自動監(jiān)測網(wǎng)絡布點方案
3.1布點原則。3.1.1科學性。環(huán)境空氣質(zhì)量網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)各網(wǎng)格應考慮布點區(qū)域自然地理、氣象等綜合環(huán)境因素,以及城市建設(shè)、工業(yè)布局、人口分布等社會經(jīng)濟特點,在布局上應反映區(qū)域主要功能區(qū)和主要大氣污染源的污染現(xiàn)狀及變化趨勢。3.1.2完整性。網(wǎng)格化監(jiān)測網(wǎng)絡應在區(qū)域內(nèi)合理布設(shè)各類功能性監(jiān)控點位,能夠反映污染物濃度較高區(qū)域的空氣質(zhì)量變化情況,滿足區(qū)域環(huán)境空氣監(jiān)測的需求,客觀評價重點污染區(qū)域的空氣質(zhì)量。3.1.3代表性?;A(chǔ)網(wǎng)格布點應該具有代表性,能客觀反映一定空間范圍內(nèi)的環(huán)境空氣質(zhì)量水平和變化規(guī)律,客觀評價區(qū)域環(huán)境空氣狀況和污染源對環(huán)境空氣質(zhì)量的影響。3.1.4可比性。同類型監(jiān)控點位設(shè)置環(huán)境條件應盡可能一致,使各個監(jiān)控點獲取的數(shù)據(jù)具有可比性。3.1.5動態(tài)性。監(jiān)測網(wǎng)絡應結(jié)合城市建設(shè)規(guī)劃、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、區(qū)域空氣質(zhì)量變化等綜合因素,確定重點評價區(qū)域,及時合理、科學有效地調(diào)整熱點網(wǎng)絡的點位布設(shè)[3]。3.2選址依據(jù)。監(jiān)測點位布設(shè)參照《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點位布設(shè)技術(shù)規(guī)范(試行)》(HJ664—2013)[4]、《大氣PM2.5網(wǎng)格化監(jiān)測點位布設(shè)技術(shù)指南(試行)》(環(huán)辦監(jiān)測函〔2017〕2027號)[3]的要求,并結(jié)合田東縣大氣污染源分布及實際監(jiān)控需求,合理布設(shè)監(jiān)測點位,以滿足大氣環(huán)境全方位監(jiān)測的要求。監(jiān)測點位置的確定應首先進行周密的現(xiàn)場環(huán)境調(diào)查研究,點位應符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范。監(jiān)測點的位置一經(jīng)確定后應能長期使用,以保證監(jiān)測資料的連續(xù)性和可比性。在監(jiān)測點周圍不能有高大建筑物,樹木或者其他障礙物會阻礙環(huán)境空氣流通,因此從監(jiān)測點到附近最高障礙物之間的水平距離至少是該障礙物高出采樣口垂直距離的2倍以上。監(jiān)測設(shè)備周圍水平面應保證270°以上的捕集空間,如果監(jiān)測設(shè)備一邊靠近建筑物,周圍水平面應有180°以上的自由空間范圍內(nèi)環(huán)境空氣流動應不受任何影響。布設(shè)點離地面高度應在3~5m范圍內(nèi),在保證監(jiān)測點具有空間代表性的前提下,若監(jiān)測點位周圍半徑300~500m范圍內(nèi),建筑物的平均高度在25m以上,無法滿足高度要求時,安裝高度可以在20~30m范圍內(nèi)選取。在建筑物上安裝監(jiān)測設(shè)備時,設(shè)備采樣口距離建筑物墻壁、屋頂?shù)戎挝锉砻鎽笥?.5m,如果支撐物表面有實體圍欄,監(jiān)測點應高于實體圍欄至少0.5m以上。當設(shè)置多個采樣器平行采樣時,為防止其他采樣器干擾顆粒物的樣品采集,顆粒物采樣口與其他采樣口之間的水平距離應大于0.5m。監(jiān)測點位應處于相對安全和防火措施有保障的地方,設(shè)備安裝固定位置處應具有防雷和防電磁干擾的設(shè)施,以免監(jiān)測數(shù)據(jù)受電磁干擾。污染監(jiān)控點應設(shè)在熱點網(wǎng)格內(nèi)能對大氣質(zhì)量產(chǎn)生明顯影響的固定污染源周邊,如工廠、工地等周邊。針對道路的污染監(jiān)控點,儀器離地面的高度應該在2~5m范圍內(nèi),水平上與道路的距離應該小于10m。3.3布點方案。3.3.1田東縣大氣環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡整體布點。為達到區(qū)域大氣污染防治精細化管理的目的,根據(jù)田東縣實際的污染排放企業(yè)分布和實際監(jiān)測管理需要,合理進行網(wǎng)格化布點,出具田東縣大氣網(wǎng)格化監(jiān)測布點方案。全縣預計共布設(shè)23個大氣監(jiān)測點位,縣城內(nèi)布點以田東縣一中周邊半徑3km為研究范圍,選取縣城內(nèi)主要污染來源如道路揚塵、建筑工地揚塵、餐飲等污染較集中的區(qū)域,點位類型為區(qū)域評價監(jiān)控點5個、建筑工地監(jiān)控點4個、道路交通監(jiān)控點5個;縣城區(qū)外布點主要考慮到石化、東海、思林工業(yè)區(qū)污染,以及縣城上風向處思林鎮(zhèn)、林逢鎮(zhèn)和下風向的祥周鎮(zhèn)的傳輸通道污染,分別布設(shè)區(qū)域傳輸監(jiān)控點3個、工業(yè)區(qū)監(jiān)控點3個,VOCs監(jiān)控點3個。點位信息如表1所示。3.3.2區(qū)域評價監(jiān)控點。城區(qū)區(qū)域評價監(jiān)控點主要用于監(jiān)測評價點及其周邊環(huán)境空氣狀況,是了解區(qū)域范圍內(nèi)整體空氣污染水平的監(jiān)測手段。鑒于田東縣空氣自動監(jiān)測站分布及自動化監(jiān)測水平不高的現(xiàn)狀,本項目擬在原有自動監(jiān)測站點位增設(shè)5個環(huán)境空氣微型監(jiān)測站,用于全面評價縣區(qū)整體環(huán)境質(zhì)量狀況。3.3.3道路交通監(jiān)控點。道路交通監(jiān)控點主要用于監(jiān)測道路機動車尾氣及道路揚塵對田東縣內(nèi)污染物排放的影響。根據(jù)田東縣目前的道路交通情況,G324、錦江大道等大型道路砂石泥土較多,且柴油貨車來往頻繁,道路揚塵排放及機動車尾氣污染較為嚴重。為掌握重要交通道路環(huán)境空氣質(zhì)量情況,進而采取有針對性的防治措施,交通監(jiān)控點選取以G324、錦江大道、東寧路等交通主干道上的大型交叉路口為主,同時在橫山大道、幸福新城等大型工地外道路揚塵較為嚴重的主干道,以及城區(qū)內(nèi)車流量較大、較為擁堵的路段選取監(jiān)控點位,共布設(shè)道路交通監(jiān)控點位5個。3.3.4建筑工地監(jiān)控點。建筑工地監(jiān)控點主要用于監(jiān)測在建工地周邊環(huán)境情況,主要涉及由于施工引起的施工揚塵、道路揚塵及裸土揚塵。目前,田東縣內(nèi)恩隆大道、G324、金芒大道一帶聚集了較多大型在建工地,這些工地周邊有散亂裸土,未采取灑水、覆網(wǎng)等揚塵防治措施,工地周邊道路有較多泥頭車、貨車來往,道路揚塵較為嚴重,因此選取恩隆大道、體育館、金芒大道、幸福新城這4個大型工地為建筑工地監(jiān)控點。3.3.5區(qū)域傳輸監(jiān)控點。傳輸通道監(jiān)控點主要用于監(jiān)測研究區(qū)域外來污染源對本地環(huán)境空氣質(zhì)量的影響,掌握轄區(qū)大氣污染傳輸路徑及規(guī)律,探索大氣污染防治措施。目前位于上風向的林逢鎮(zhèn)和思林鎮(zhèn)以及下風向的祥周鎮(zhèn)的空氣質(zhì)量水平、對田東整體環(huán)境空氣的影響尚不明確,因此,為進一步明確田東縣大氣污染傳輸規(guī)律,提升污染成因分析水平及能力,分別在林逢鎮(zhèn)、思林鎮(zhèn)、祥周鎮(zhèn)政府布設(shè)3個傳輸點位,用與監(jiān)測鎮(zhèn)上整體空氣狀況,協(xié)助政府部門有效區(qū)別本地污染源排放及外源污染傳輸貢獻。3.3.6工業(yè)區(qū)及VOCs監(jiān)控點。工業(yè)區(qū)監(jiān)控點主要用于監(jiān)測工業(yè)區(qū)內(nèi)整體環(huán)境質(zhì)量狀況及廢氣排放水平。田東縣現(xiàn)有石化工業(yè)園、東海工業(yè)園和思林工業(yè)園三個工業(yè)園區(qū),園區(qū)內(nèi)集聚了眾多化工產(chǎn)品制造業(yè)、發(fā)電廠、橡膠加工、電子產(chǎn)品制造、制漿及造紙行業(yè)等,有大量廢氣排放,加之工業(yè)園區(qū)內(nèi)監(jiān)測點位稀少,且更未開展工業(yè)VOCs排放監(jiān)測,導致當?shù)丨h(huán)保部門無法掌握工業(yè)園整體環(huán)境空氣質(zhì)量狀況。因此在上述工業(yè)區(qū)內(nèi)分別布設(shè)3個工業(yè)區(qū)基礎(chǔ)網(wǎng)格監(jiān)控點及3個VOCs監(jiān)控點,獲取工業(yè)區(qū)內(nèi)基本環(huán)境空氣質(zhì)量狀況,識別重點企業(yè)行業(yè)VOCs排放及污染特征,為當?shù)丨h(huán)保部門打開VOCs監(jiān)管工作的新局面。
4結(jié)語
通過建設(shè)大氣環(huán)境自動監(jiān)測網(wǎng)絡,實現(xiàn)區(qū)域環(huán)境精細化、高精準在線監(jiān)測,深入了解田東縣環(huán)境質(zhì)量狀況,為環(huán)境污染防控提供更為及時有效的決策支持。實現(xiàn)以下目的:(1)建立覆蓋面廣、自動化程度高的大氣環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡,實現(xiàn)田東縣環(huán)境質(zhì)量精準監(jiān)測,全方位掌握縣區(qū)內(nèi)污染分布狀況并進行評估;(2)基于精確的監(jiān)測數(shù)據(jù),篩查污染熱點區(qū)域,高精準定位污染源位置,高效識別內(nèi)部污染來源及外部污染傳輸來源;(3)通過對污染應急事件迅速做出響應,實現(xiàn)“靶向治理”,定期考核督辦,提高管理效率;(4)全面提高大氣環(huán)境質(zhì)量管理水平,實現(xiàn)精細化管理。目前,田東縣已投入約200萬元用于大氣環(huán)境自動監(jiān)測網(wǎng)絡建設(shè),完成了23臺監(jiān)測設(shè)備安裝,點位包括重點工業(yè)園區(qū)、重點工地揚塵及重要傳輸通道。該項目自6月起已正式運行,實現(xiàn)了田東縣大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測“一張網(wǎng)”,能夠指導田東縣識別重點大氣污染問題來源,為實現(xiàn)田東縣大氣精細化管理、加快大氣污染治理、打造右江河谷“田東藍”提供堅實的數(shù)據(jù)支撐。
參考文獻
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作者:梁國防 單位:田東縣環(huán)境監(jiān)測站
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