空气自动监测站在城市大气污染治理中的应用

摘 要：改革开放以来，社会经济快速发展，城市面貌也发生了翻天覆地的变化，然而，伴随而来的是我国城市大气污染情况越来越严重。尤其近年来秋冬季节的雾霾天气，严重威胁着人们的身体健康。因此，政府非常重视对城市大气污染的治理，投入大量人力物力进行大气污染治理，其中空气自动监测站在城市大气污染治理中发挥着重要作用，本文详细阐述了空气自动监测站系统的组成及其在城市污染治理中的应用。

关键词：空气自动监测站；城市；大气污染；治理

改革开放以来，我国经济得到快速发展，城市面貌也发生了翻天覆地的变化，城市化进程中，工业废气排放、机动车尾气排放导致城市大气污染问题日益严重[ 1 ]。

近年来，雾霾天气已经严重影响了人们的正常工作、生活，也威胁着人们的身体健康。政府非常重视对城市大气污染的治理。

按照国际ISO对大气污染的定义，大气污染指由于人类活动或自然过程而排放到大气中某些物质，使得其在大气中达到足够浓度并持续足够时间，严重影响人的舒适度、危害人们健康的一种环境污染现象[ 2 ]。

其中，污染城市空气的物质含氮氢化合物、硫氧化物、一氧化碳、臭氧以及能被人们吸入的粉尘、颗粒等。对大气质量进行监测，能够获取连续性、完整性的科学数据，为政府和管理部门制定大气污染控制政策和法规提供准确的信息依据。

1 空气自动监测站系统概述

1.1空气自动监测站系统的出现

以往，城市大气的监测主要通过人工采样、采集数据，再由人工进行数据的处理和分析。这种监测处理方法不但费时费力，而且人工无法做到实时监测，所监测的数据也不可能是连续的，加之人工环节有很多不确定的干扰因素，会导致所监测的数据出现一些误差和偏颇，不能准确、及时反映出城市大气的污染状况。

空气自动监测系统则能够很好的避免上述弊端，它的核心是空气质量监测自动分析仪，并运用计算机应用技术、自动控制技术、通信网络技术、传感技术以及自动测量技术，同时借助相关分析软件对城市大气进行实时自动监测。

空气质量自动监测系统包括两种监测方式。一是湿法。该方法依据库仑法和导电法的测量原理，具有非常复杂的设备操作方式，而且其维护费用高、监测数据偏差较大，因此，该方法已不被采用。

另一种方法是干法。该方法根据物理和光学的测量原理，具有相对简单的设备操作方法，因此，其维护费用较低，监测数据较准确，目前，干法已经成为空气质量自动监测的主流方法[ 3 ]。

1.2系统组成

空气自动监测系统主要包含以下几个组成部分：中心计算机室、质量保证实验室、系统支持实验室、监测子站等。

其中，中心计算机室通过有线或无线通讯设备，对各个子站监测所得的数据以及设备工作状态信息进行处理，同时对监测数据进行检查、判别和储存，并对监测数据进行合理的统计和分析，此外，中心计算机室也负责对监测子站的检测仪器进行远程校准和诊断，以确保监测子站设备正常运行。

质量保证实验室的主要任务则是审核、标定、校准系统所用的监测设备，负责对进行检修过的仪器再次校准[ 4 ]，并对那些主要技术指标的运行进行考核，此外，质量保证实验室也负责制定并落实相关监测的质量控制措施。系统支持实验室主要负责的任务是，根据机器设备运行要求，对该系统发生故障的机器设备进行更换或检修，并对所有仪器设备进行日常维护及保养。

监测子站主要负责对城市环境的空气质量和气象状况进行连续性自动监测，对相关数据进行采集、储存和简单处理，同时，监测子站要按照中心计算机的指令向中心计算机室传送所监测到的机器设备工作状态、大气数据[ 5 ]。

2 空气自动监测站在城市大气污染治理中的应用。

目前，我国城市大气污染的主要因素是工业废气的超标准排放。近年来，各种工业企业大量建立，其排放到大气中的污染物种类繁多、数量巨大，如有机化合物、氮化物、各类金属和非金属粉尘、硫化物、卤化物等。

据调查资料显示，大多数工厂企业虽然会按照国家的相关法规设置必备的排污处理设备[ 6 ]，不过，也有很多工厂企业为了降低成本，往往会私自偷偷关闭排污设备，有的工厂则仅仅启动小部分排污设备，这样势必会直接将未经处理过的废气排放到大气中，工厂的排污设备成了应付相关检查部门的工具。

因此，在工厂厂区附近设置相应的空气自动监测站，能够对厂区附近的大气状况进行实时监测，对工厂排污设备的运行情况也能起到监控作用，一旦工厂关闭排污设备导致大气污染物超标，大气自动监控站能在第一时间监测到，据此，政府相关部门可以精准的对相关企业进行违法违规处罚，同时要求企业立即启动排污设备。可见，空气自动监测站能够对那些试图钻法规空子的企业起到实时的监控和威慑作用，有利于保障城市大气污染的有效控制。

另一方面，造成城市大气污染的另一个主要因素即机动车尾气排放。

随着我国经济的发展，城市交通有了很大进步，私家车、公交车、货车等各种机动车数量剧增，其尾气排放量非常大，造成了严重的大气污染。

机动车排出的尾气中有二氧化硫、碳氢化合物、氧化氮、碳氢化合物、一氧化碳、二氧化氮、铅氧化物、多环芳烃等污染物[ 7 ]，在市区设置空气质量自动监测站能实时准确的监测到城市大气中的有害气体浓度，为政府部门制定相关政策法规和防治措施提供科学依据。目前较为有力的措施有，在城市空气污染严重区域实行车辆限行，有效降低机动车尾气排放量，确保大气质量达标[ 8 ]。

3 空气自动监测站应用中应注意的问题。

应用空气质量自动监测站进行城市空气污染治理中，要严格按照空气自动监测所得的数据，分析城市大气受污染现状，并对未来几年城市污染的趋势进行预估。

同时，要根据空气自动监测的数据，精确计算城市必须消减的废气排放量，并算出不同目标区域内可承受的有害气体排放量，以此，相关部门制定科学有效的空气污染治理方案。

其次，城市大气污染治理过程中，要事先对城市能源消耗结构、交通道路情况以及工厂企业布局的状况有一个全面的了解和掌握，再结合空气质量自动监测站所监测的数据，精确定位大气污染物中对人体伤害最大、浓度最高、影响范围较广的相关因素。

实践证明，只有全面、精确的对城市大气污染状况有所了解，政府部门才能更科学的制定切实有效的治理政策和措施[ 9 ]。

4结语

伴随着城市大气污染的日益严重，空气自动监测站在大气污染治理中的作用越来越明显。

空气自动监测站能根据实际需要对工厂厂区、交通要道的大气污染状况进行实时监测，及时为相关部门作出及时有效的大气污染防控措施提供科学依据，在大气污染治理工作中具有举足轻重的作用。

参考文献：

[1] 傅寅.环境空气质量自动监测数据准确性的影响因素与应对策略分析[J].资源节约与环保，2016，（3）：117.

[2] 张宇烽.影响环境空气质量自动监测数据准确性的因素及对策建议[J].广东化工，2012，39（6）：226-226，223.

[3] 苗仙凤.试论影响环境空气质量自动监测数据准确性的因素及对策建议[J].科技创业家，2012，（21）：76.

[4] 严智勇.深圳市近年来环境空气质量情况及主要影响因素分析研究[J].环境科学与管理，2014，39（8）：125-129.

[5] 李恒志.论我国环境监测的现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息，2012，（24）：85.

[6] 陈健鹏，李佐军.中国大气污染治理形势与存在问题及若干政策建议[J].发展研究，2013，（10）：4-14.

[7] 宋杰，方杰.城市大气污染治理方法研究——城市新风系统[J].环境管理与科学，2015，40（1）：117-119.

[8] 杜庆萍.浅析城市大气污染的治理措施[J].绿色科技，2014，（2）：199-200.

[9] 万将军，唐喆.城市大气污染治理的公众参与机制研究——基于市场化视角[J].决策咨询，2015，（1）：47-51.

作者简介：

谭祖琴（1981-），女，湖南茶陵人，理学硕士，环境监测工程师，从事环境监测与环境保护工作。