元 潔 陳 魁 肖致美 唐 邈 鄭乃源

(天津市環(huán)境監(jiān)測中心，天津 300191)

黨中央、國務(wù)院高度重視環(huán)境保護(hù)工作，而環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護(hù)工作的重要技術(shù)支撐，但由于缺乏先進(jìn)的環(huán)境預(yù)警體系，環(huán)境監(jiān)測長期滯后于環(huán)境管理發(fā)展的需要［1］。《國家環(huán)境監(jiān)測“十二五”規(guī)劃》要求圍繞環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范，加強(qiáng)環(huán)境預(yù)警工作，說清潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn);在京津冀地區(qū)建立區(qū)域空氣環(huán)境質(zhì)量聯(lián)動監(jiān)測與預(yù)警機(jī)制。為適應(yīng)新形勢環(huán)境管理工作的要求，有效應(yīng)對天津市大氣環(huán)境治理的嚴(yán)峻形勢，加快以細(xì)顆粒物(PM2.5)為重點(diǎn)的大氣污染治理，切實(shí)改善環(huán)境空氣質(zhì)量，保障天津市清新空氣行動方案的順利實(shí)施，加強(qiáng)新標(biāo)準(zhǔn)下天津市大氣環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系建設(shè)是現(xiàn)階段環(huán)境保護(hù)工作的迫切需要。

1 天津市大氣環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系的建設(shè)背景

天津市隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長和城市化進(jìn)程的加速、城市環(huán)境空氣污染結(jié)構(gòu)不斷變化，在傳統(tǒng)煤煙型污染尚未得到控制的情況下，以臭氧、細(xì)粒子(PM2.5)及揮發(fā)性有機(jī)物為特征的區(qū)域性復(fù)合型大氣污染日益突出，尤其是近年來，京津冀地區(qū)頻發(fā)霧霾天氣，給人民生產(chǎn)生活和身體健康造成消極影響。為應(yīng)對重污染天氣，環(huán)保部連續(xù)出臺了秋冬季節(jié)、重污染天氣下做好空氣質(zhì)量監(jiān)測預(yù)警工作的通知;針對大氣污染嚴(yán)重的京津冀地區(qū)，制訂了重污染天氣監(jiān)測預(yù)警方案及應(yīng)急管理工作方案，明確提出要開展重污染天氣的預(yù)警工作。

要建立重污染天氣監(jiān)測預(yù)警體系，加強(qiáng)重污染天氣預(yù)警研究，制定監(jiān)測預(yù)警方案，完善監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，必須構(gòu)建一個(gè)全方位、多層次、廣覆蓋的先進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系［2］。通過對目前天津市環(huán)境監(jiān)測技術(shù)水平和發(fā)展要求全面客觀分析，結(jié)合國內(nèi)外先進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測體系運(yùn)行體制、監(jiān)測技術(shù)與相關(guān)規(guī)劃基礎(chǔ)上，天津市亟待建立一個(gè)先進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系，服務(wù)環(huán)境污染防治工作，為推進(jìn)美麗天津建設(shè)提供重要技術(shù)支撐。

2 天津市大氣環(huán)境監(jiān)測預(yù)警能力現(xiàn)狀分析

天津市自上世紀(jì)90年代末開始發(fā)展環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測工作，經(jīng)過近15年的發(fā)展，共建成27 個(gè)環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站，遍布中心城區(qū)、濱海新區(qū)及周邊的各區(qū)、縣，覆蓋了城鎮(zhèn)、農(nóng)村和典型工業(yè)園區(qū)。2012年對環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)全面進(jìn)行了增項(xiàng)和更新改造，目前各個(gè)自動監(jiān)測點(diǎn)位主要有PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3等6 項(xiàng)常規(guī)污染物監(jiān)測項(xiàng)目，部分點(diǎn)位開展溫室氣體、甲烷非甲烷、揮發(fā)性有機(jī)物和能見度等監(jiān)測。為響應(yīng)國家要求京津冀、長三角、珠三角區(qū)域率先實(shí)施《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095－2012)(以下簡稱新標(biāo)準(zhǔn))，2013年天津市環(huán)境空氣質(zhì)量GIS 發(fā)布平臺全面發(fā)布各監(jiān)測點(diǎn)位的新標(biāo)準(zhǔn)下常規(guī)6 項(xiàng)指標(biāo)的最近1 小時(shí)濃度均值和最近24 小時(shí)濃度均值。并于2013年9月份通過統(tǒng)計(jì)模型預(yù)報(bào)與氣象局進(jìn)行會商結(jié)合的方式開展天津市環(huán)境空氣質(zhì)量AQI日報(bào)、預(yù)報(bào)工作。

3 天津市大氣環(huán)境監(jiān)測預(yù)警能力建設(shè)需求

3.1 地域覆蓋及觀測代表性的需求

隨著天津市經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，城市功能布局及工業(yè)布局有所調(diào)整，城市建成區(qū)面積不斷擴(kuò)大，城市人口的增加，城市結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生較大變化，各類建筑施工工地也較以往大幅增加，各類污染源伴隨著城市發(fā)展不斷遷移，天津市現(xiàn)有部分監(jiān)測點(diǎn)位已經(jīng)逐漸不能兼顧城市發(fā)展，部分監(jiān)測點(diǎn)位已不能完全反映所在區(qū)域的環(huán)境空氣質(zhì)量狀況，無法滿足我市環(huán)境空氣質(zhì)量評價(jià)需要，急需對現(xiàn)有環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位進(jìn)行布點(diǎn)優(yōu)化。

3.2 環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)發(fā)展的需求

天津市環(huán)境空氣監(jiān)測的人工監(jiān)測和自動監(jiān)測兩種手段基本具備，但距離新形勢下“天地一體化”的先進(jìn)工作方式存在較大差距，“自動、遙感、應(yīng)急”三個(gè)方面發(fā)展相對滯后。

3.3 空氣污染類型轉(zhuǎn)變的發(fā)展需求

伴隨天津城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)導(dǎo)致顆粒物、二氧化硫排放總量居高不下，而機(jī)動車保有量又飛速增長，大氣污染類型從煤煙型污染過渡到復(fù)合型污染，灰霾等大氣污染問題開始顯現(xiàn)。空氣VOCs 有毒有害物質(zhì)、機(jī)動車尾氣及光煙霧污染等新問題的出現(xiàn)，對監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的縱深發(fā)展提出了更高要求［3］。環(huán)境監(jiān)測常規(guī)指標(biāo)基本具備，但距離新形勢下“三個(gè)說清”的工作目標(biāo)存在較大差距。需要在特征性指標(biāo)、前瞻性指標(biāo)、響應(yīng)性指標(biāo)三個(gè)方面亟待加強(qiáng)能力建設(shè)與科研。

3.4 京津冀區(qū)域聯(lián)動監(jiān)測一體化發(fā)展的需求

京津冀區(qū)域是我國政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心，近幾年隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，不但破壞區(qū)域環(huán)境，而且也開始危及人類健康，天津建設(shè)背景站和區(qū)域站說清污染物空間遷移特征，為開展京津冀區(qū)域大氣污染防治技術(shù)支持。

4 天津市大氣環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系建設(shè)的原則和目標(biāo)

4.1 建設(shè)原則

新標(biāo)準(zhǔn)下環(huán)境空氣監(jiān)測預(yù)警體系建設(shè)是保障天津市大氣污染治理工作的重要基礎(chǔ)，要兼顧近期和中長期環(huán)境管理的需求［4］，具有前瞻性，體現(xiàn)監(jiān)測技術(shù)指標(biāo)的系統(tǒng)性、完整性和監(jiān)測技術(shù)的先進(jìn)性、可行性。本著全面推進(jìn)，重點(diǎn)突破，遠(yuǎn)近結(jié)合，適度超前，支持管理，服務(wù)社會的原則構(gòu)建新形勢下的大氣環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系。

4.2 建設(shè)目標(biāo)

面向新形勢環(huán)境管理需求，實(shí)現(xiàn)環(huán)境預(yù)警具備“數(shù)據(jù)采集、成因解析、動態(tài)預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)、信息發(fā)布”五大能力。運(yùn)用“人工、自動、遙感”三種手段、服務(wù)“政府、民眾”兩個(gè)主體、打造一個(gè)滿足環(huán)境管理需求，具有全局性和基礎(chǔ)公共服務(wù)能力的、具有示范標(biāo)桿作用的、升級版的環(huán)境預(yù)警體系，全面掌握環(huán)境質(zhì)量及變化趨勢，說清污染物排放情況，對潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效的預(yù)警與響應(yīng)，做環(huán)境問題的“聽診器”、“警報(bào)器”，為污染減排、評估考核、環(huán)境改善、風(fēng)險(xiǎn)防范提供有力技術(shù)支撐，為打造美麗天津，推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

圖1 天津市環(huán)境空氣監(jiān)測 預(yù)警保障系統(tǒng)構(gòu)建框架

5 構(gòu)建天津市大氣環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系的重點(diǎn)內(nèi)容

5.1 環(huán)境空氣質(zhì)量評價(jià)點(diǎn)位優(yōu)化

按照《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)技術(shù)規(guī)范(試行)》(HJ 664－2013)要求，對天津市現(xiàn)有環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)位的布局合理性和代表性進(jìn)行評估，同時(shí)結(jié)合天津市城市規(guī)劃、氣象條件、大氣污染源空間分布等要素，對天津市所有監(jiān)測點(diǎn)位進(jìn)行優(yōu)化布點(diǎn)。增加代表性不足區(qū)域的點(diǎn)位布設(shè)，保障天津環(huán)境空氣質(zhì)量自動網(wǎng)絡(luò)代表性，真實(shí)、客觀反映環(huán)境空氣質(zhì)量狀況。

5.2 觀測網(wǎng)絡(luò)能力建設(shè)

為實(shí)現(xiàn)環(huán)境空氣質(zhì)量保障，需要在常規(guī)污染物監(jiān)測的基礎(chǔ)上，建立用于補(bǔ)充現(xiàn)有環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測能力的不足，拓展監(jiān)測范圍，提高監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)覆蓋面，增加顆粒物化學(xué)成分觀測設(shè)備，開展能夠進(jìn)行污染來源解析的研究性監(jiān)測項(xiàng)目，綜合提高我市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測能力。完善大氣聯(lián)防聯(lián)控網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)綜合觀測實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境空氣背景站、區(qū)域站、交通污染自動監(jiān)測站以及環(huán)境空氣質(zhì)量流動監(jiān)測體系建設(shè)，裝備一輛滿足新標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境空氣質(zhì)量流動監(jiān)測車，以滿足天津市召開國際大型會議和活動的需要。

5.3 質(zhì)量控制保證體系建設(shè)

綜合改造現(xiàn)有環(huán)境空氣質(zhì)控實(shí)驗(yàn)室，完善環(huán)境空氣數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺建設(shè)，建立較為完備的質(zhì)量控制和質(zhì)量保障體系［5］。制定統(tǒng)一的質(zhì)量保障/質(zhì)量控制方案，統(tǒng)一量值溯源，以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的公平性和可比性。

5.4 污染來源及成因分析保障能力建設(shè)

由于大氣污染成因的復(fù)雜，在天津市環(huán)境空氣綜合觀測實(shí)驗(yàn)室開展覆蓋大氣復(fù)合污染［6］的較全項(xiàng)目監(jiān)測，提升對各類環(huán)境大氣的觀測能力，增加霾監(jiān)測、重金屬、太陽輻射、粒徑譜儀、氣溶膠等監(jiān)測研究。

5.5 預(yù)警平臺建設(shè)

建立多模式集合空氣預(yù)報(bào)預(yù)警平臺，彌補(bǔ)現(xiàn)有預(yù)報(bào)預(yù)警能力不足情況，將多種預(yù)報(bào)手段相結(jié)合，對環(huán)境空氣質(zhì)量進(jìn)行綜合分析，得到最佳的預(yù)報(bào)結(jié)果。

5.6 污染源及應(yīng)急監(jiān)測預(yù)警建設(shè)

完善污染源常規(guī)監(jiān)測基礎(chǔ)能力建設(shè)，加強(qiáng)國家及行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)所涉及的污染項(xiàng)目監(jiān)測能力，開展大氣固定源PM2.5監(jiān)測和污染源視頻監(jiān)控試點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)排放情況圖像、視頻等實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)控。開發(fā)具有數(shù)據(jù)采集、信息管理、信息查詢、數(shù)據(jù)分析、動態(tài)預(yù)警、邏輯關(guān)系校驗(yàn)、綜合評價(jià)、信息發(fā)布等功能的污染源在線監(jiān)控平臺。

6 結(jié)束語

環(huán)境監(jiān)測部門要達(dá)到“說清環(huán)境質(zhì)量變化趨勢”和“潛在風(fēng)險(xiǎn)”的目的，必須建立科學(xué)可靠的空氣質(zhì)量預(yù)警體系。完善天津市PM2.5監(jiān)測及預(yù)警能力，全面提升天津市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測預(yù)報(bào)預(yù)警能力，建設(shè)新標(biāo)準(zhǔn)下天津市大氣監(jiān)測預(yù)警體系是保障大氣污染治理工作的重要基礎(chǔ)，是及時(shí)準(zhǔn)確評價(jià)天津市環(huán)境空氣質(zhì)量狀況的需要，可為天津市大氣污染治理工作和環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善提供科學(xué)的決策依據(jù)，使我市環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)更為科學(xué)、準(zhǔn)確，環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)警信息發(fā)布更為及時(shí)、大幅提高天津市對重污染天氣的應(yīng)對能力。

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