三明市環(huán)境監(jiān)測站　楊葉青

淺談環(huán)境空氣質(zhì)量評價體系及數(shù)據(jù)自動實時發(fā)布系統(tǒng)

三明市環(huán)境監(jiān)測站楊葉青

該文根據(jù)新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》的要求，開發(fā)并建立了環(huán)境空氣質(zhì)量（AQI）數(shù)據(jù)自動實時發(fā)布系統(tǒng)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)網(wǎng)上的自動實時發(fā)布，較好地解決了環(huán)境空氣污染指數(shù)（API）人工手動發(fā)布時存在的問題，客觀實時地反映城市空氣質(zhì)量的狀況。

AQI數(shù)據(jù)自動實時發(fā)布

1　概述

隨著城市經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，機動車保有量急劇增加，氮氧化物、揮發(fā)性有機物（VOCs）、臭氧（O3）和細顆粒物（PM2.5）污染物的排放隨之增長。為了提高城市的環(huán)境空氣質(zhì)量，從2016年開始，全國將實施新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》，新標準增加了城市大氣中污染物監(jiān)測項目，加嚴了部分污染物限值。新標準的環(huán)境質(zhì)量評價體系和指標更加科學(xué)合理，也更能客觀地反映環(huán)境空氣質(zhì)量狀況，使評價結(jié)果與人民群眾切身感受更為一致。

2　環(huán)境空氣污染指數(shù)（API）評價體系存在的主要問題

目前的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測評價體系，是在城市中通過能客觀反映一定空間范圍內(nèi)的空氣污染水平和變化規(guī)律的地點建立環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點位，對城市大氣中的二氧化硫氮氧化物和可吸入顆粒物進行監(jiān)測，通過公式計算出每種污染參數(shù)的污染分指數(shù)，取最大者為該區(qū)域或城市的空氣污染指數(shù)發(fā)布，即：。然而，通過評價體系已難以反映一定空間范圍內(nèi)的空氣污染水平和變化規(guī)律實際情況了，并且，其數(shù)據(jù)基本上都是采用人工手動方式進行發(fā)布，存在不少問題。

2.1API體系客觀性比較差

現(xiàn)有API體系只對城市大氣中的二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物進行監(jiān)測和評價，監(jiān)測項目少，不能客觀真實地反映城市環(huán)境空氣質(zhì)量的實際狀況和水平，這也就是為什么發(fā)布的空氣污染指數(shù)是良好的，而人們實際感覺空氣質(zhì)量并沒有那么好的原因之一。

2.2時效性比較差

一般情況下，當天通過各種媒體向公眾發(fā)布的環(huán)境空氣染污指數(shù)數(shù)值是發(fā)布前24小時的監(jiān)測平均值，我們看到的代表空氣質(zhì)量的污染指數(shù)，實際上代表的是過去一天空氣污染的狀況，所以，其時效性比較差，更談不上用來服務(wù)公眾健康和引導(dǎo)市民合理安排出行和生活了。

2.3發(fā)布效率比較低

各個點位監(jiān)測得出空氣污染指數(shù)后，再通過人工手動的方式在政府和部門網(wǎng)站等媒體上向公眾發(fā)布。由于是通過人工形式來做這項工作，而且這項工作每天都要有專人按時做，所以，除了人工成本比較大外，往往因為種種原因做不到按時發(fā)布，并且，還存在人為誤差出錯的可能，發(fā)布效率比較低。

3　環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）評價體系與實時發(fā)布

2012年，國家頒布新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》，采用環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）評價體系。按照新標準和《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）技術(shù)規(guī)定（試行）》要求，地級以上城市環(huán)保部門要開展環(huán)境空氣監(jiān)測結(jié)果日報和實時報工作，以解決前述環(huán)境空氣污染指數(shù)評價體系存在的主要問題，為公眾提供健康指引，引導(dǎo)市民合理安排出行和生活。

3.1環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)數(shù)據(jù)自動實時發(fā)布系統(tǒng)

三明市已于2014年6月建成AQI自動實時發(fā)布系統(tǒng)，并實現(xiàn)了在市政府和市環(huán)保局網(wǎng)站上環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）數(shù)據(jù)的自動實時發(fā)布。

每個點位（三明現(xiàn)有4個）的環(huán)境空氣自動監(jiān)測站除了對前述的二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）和可吸入顆粒物（PM10）進行監(jiān)測外，還增加了一氧化碳（CO）、臭氧（O3）和細顆粒物（PM2.5）的監(jiān)測，其數(shù)據(jù)實時傳輸匯聚到監(jiān)測站中心機房的服務(wù)器上。系統(tǒng)分別自動計算出每種污染物的1小時值和24小時值，形成每個監(jiān)測站點的環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)和全市的環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)。

要使環(huán)境質(zhì)量的數(shù)據(jù)及時、準確、可靠地向公眾公告，就要開發(fā)環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)自動實時發(fā)布系統(tǒng)。首先，自動實時發(fā)布系統(tǒng)以一定的間隔，自動從監(jiān)測站中心機房的服務(wù)器上讀取一次監(jiān)測數(shù)據(jù)，存到自動實時發(fā)布系統(tǒng)的服務(wù)器指定目錄上，然后制成對應(yīng)的圖表或數(shù)據(jù)結(jié)果后，實現(xiàn)在網(wǎng)站上24小時自動實時展示發(fā)布。

為了確保監(jiān)測服務(wù)器每小時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)及時、可靠地載入發(fā)布系統(tǒng)的服務(wù)器中，我們在發(fā)布系統(tǒng)服務(wù)器中設(shè)置了一個數(shù)據(jù)更新器。為了解決兩個服務(wù)器因時鐘誤差而可能導(dǎo)致出現(xiàn)數(shù)據(jù)的缺漏現(xiàn)象，我們讓數(shù)據(jù)更新器以1分鐘為間隔從監(jiān)測服務(wù)器讀取下載對應(yīng)數(shù)據(jù)，存儲到發(fā)布系統(tǒng)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫的指定目錄中。發(fā)布系統(tǒng)服務(wù)器將存儲在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)制成對應(yīng)的圖表或計算出相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)果后，在網(wǎng)站的空氣質(zhì)量專欄頁面上24小時實時自動展示發(fā)布（如圖1所示）。

圖1　AQI數(shù)據(jù)自動發(fā)布示意圖

3.2AQI數(shù)據(jù)自動實時發(fā)布系統(tǒng)的主要功能

3.2.1全市環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)的發(fā)布

實時發(fā)布系統(tǒng)的主要功能有：各監(jiān)測點位實時環(huán)境空氣質(zhì)量（AQI）指數(shù)、監(jiān)測時間、環(huán)境質(zhì)量等級、首要污染物數(shù)據(jù)和信息發(fā)布，全市平均環(huán)境空氣質(zhì)量（AQI）指數(shù)、環(huán)境質(zhì)量等級、首要污染物數(shù)據(jù)和信息的發(fā)布，AQI最近24小時監(jiān)測數(shù)據(jù)和每小時數(shù)據(jù)變化趨勢，最近10天全市平均環(huán)境空氣質(zhì)量（AQI）指數(shù)變化趨勢（如圖2所示）。

圖2　環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）數(shù)據(jù)自動實時發(fā)布系統(tǒng)首頁

3.2.2各監(jiān)測站點環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)發(fā)布

每個監(jiān)測點位環(huán)境空氣質(zhì)量和每個監(jiān)測因子監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)布PM2.5（每小時和24小時平均值）、O3（每小時和8小時平均值）、CO小時值、PM10（每小時和24小時平均值）、SO2小時值和NO2小時值（如圖3所示）。

圖3　各監(jiān)測點位各監(jiān)測因子監(jiān)測數(shù)據(jù)

3.2.3各監(jiān)測站點每個監(jiān)測因子數(shù)據(jù)發(fā)布

每個環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點位（以三鋼點位為例）監(jiān)測的污染因子有：PM2.5、O3、CO、PM10、SO2和NO2。與圖3的項目對應(yīng)，有小時值和24小時值，如圖4左側(cè)列表所示。點擊圖4左側(cè)列表中相應(yīng)的監(jiān)測項目，對應(yīng)的監(jiān)測因子數(shù)據(jù)的24小時變化趨勢就展現(xiàn)在右側(cè)的趨勢圖中，直觀、便捷。

圖4　各監(jiān)測點位各監(jiān)測因子24小時趨勢圖

4　結(jié)語

環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)評價體系及其數(shù)據(jù)自動實時發(fā)布系統(tǒng)的建立，很好地解決了原來環(huán)境污染指數(shù)評價體系及手動發(fā)布數(shù)據(jù)存在的問題。公眾通過互聯(lián)網(wǎng)可快速、便捷、準確地查看反映城市環(huán)境空氣質(zhì)量狀況實時數(shù)據(jù)，對于服務(wù)公眾健康具有現(xiàn)實意義，也為探索建立轄區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量預(yù)報系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。