孫 丹,司堯迪,劉昌威,薛 俊
(江蘇省宿遷環(huán)境監(jiān)測中心,江蘇 宿遷 223800)
隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,各種運(yùn)用于環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測的儀器也具有極為發(fā)達(dá)的性能。在地區(qū)空氣的監(jiān)測工作當(dāng)中,空氣自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)以及相關(guān)系統(tǒng)發(fā)揮了獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢,使得從事于大氣污染治理的工作人員能夠第一時(shí)間了解大氣污染的實(shí)際變化以及內(nèi)容,從而打好大氣污染防治的信息戰(zhàn)。所以,相關(guān)環(huán)境部門工作人員必須真正了解空氣自動(dòng)監(jiān)測的應(yīng)用意義,并且通過發(fā)揮其優(yōu)勢來提高大氣污染治理的工作效率。
解決大氣污染問題的首要任務(wù),是明確大氣污染的發(fā)展源頭以及分類特征等信息,但從當(dāng)前大氣污染治理的工作現(xiàn)狀來看,由于大氣污染的研究力度較低,導(dǎo)致有關(guān)大氣污染治理方面的研究成果長期懸而不落,而這也成為當(dāng)前阻礙大氣污染治理工作發(fā)展的重要因素。例如,在大氣污染信息監(jiān)測的研究方面,我國大多數(shù)地區(qū)有關(guān)空氣污染的監(jiān)測工作都欠缺一定的實(shí)行力度,且從事于大氣監(jiān)測與研究的工作力度較低,與此同時(shí),部分地區(qū)還存在煤炭煙塵污染、工業(yè)污染以及生活化大氣污染等多種污染元素交叉并行的問題,正因?yàn)榇髿馕廴镜膯栴}錯(cuò)綜復(fù)雜,所以導(dǎo)致當(dāng)前低水平的污染治理技術(shù)無法適應(yīng)治理工作的實(shí)際需求。其次,由于部分地區(qū)在空氣監(jiān)測工作方面缺乏一定的實(shí)行力度,導(dǎo)致空氣污染治理部門缺乏全面且高精度的大氣污染信息,以至于大氣污染的治理工作缺乏明確的落腳點(diǎn),這也致使大氣污染工作長期無法得到全面落實(shí)[1]。
空氣的監(jiān)測工作是大氣污染治理的龍頭,而從部分地區(qū)大氣監(jiān)測工作的表現(xiàn)來看,其監(jiān)測水平仍然較低,且監(jiān)測工作當(dāng)中所使用的技術(shù)水平有待提高。例如,某地區(qū)的大氣污染防治部門的大氣監(jiān)測工作存在一定的工作缺陷,其主要表現(xiàn)在大氣監(jiān)測的工作頻率低、監(jiān)測工作所采用的技術(shù)效率低,以及整體大氣監(jiān)測工作的各項(xiàng)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)性有所欠缺。首先,在實(shí)際的大氣監(jiān)測工作當(dāng)中,該部門仍然采用的是抽樣調(diào)查的監(jiān)測方法,即通過抽取該地區(qū)某一時(shí)段內(nèi)的大氣作為監(jiān)測樣本,并且觀察大氣內(nèi)的各項(xiàng)成分是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格,最終得出空氣的監(jiān)測數(shù)據(jù)。而這樣一種工作模式必定缺乏科學(xué)性,比如,工作人員僅僅是對某一時(shí)間段內(nèi)的空氣采取一次或多次抽樣,空氣樣本的成分不具備代表性,使得最終的監(jiān)測數(shù)據(jù)無法代表該地區(qū)所有范圍內(nèi)大氣的真實(shí)數(shù)據(jù),繼而影響了空氣監(jiān)測工作數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度,同時(shí)也為后期的大氣污染治理造成一定的阻礙。從中可以看出,由于部分地區(qū)所對應(yīng)的空氣監(jiān)測工作水平較低,導(dǎo)致地區(qū)內(nèi)的空氣污染現(xiàn)象無法第一時(shí)間得到反映,而這也集中體現(xiàn)出這類地區(qū)的空氣污染治理以及空氣監(jiān)測工作的共同問題。
為了提高大氣監(jiān)測工作的質(zhì)量,優(yōu)化大氣監(jiān)測工作的效率,大氣監(jiān)測部門必須要通過實(shí)施創(chuàng)新空氣監(jiān)測技術(shù),使當(dāng)前的監(jiān)測技術(shù)能夠適應(yīng)自然條件與環(huán)境的變化,真正地做到空氣監(jiān)測工作的與時(shí)俱進(jìn),并且為后期的空氣污染治理工作奠定可靠的基礎(chǔ)。然而,從部分地區(qū)所反映的空氣質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果可以看出,由于地區(qū)內(nèi)大氣監(jiān)測部門對于技術(shù)與系統(tǒng)的使用仍然保持較慢的更新頻率,導(dǎo)致空氣監(jiān)測工作當(dāng)中所產(chǎn)出的工作數(shù)據(jù)無法完整地與后續(xù)的空氣污染治理形成相互協(xié)調(diào)的狀態(tài),以至于空氣污染工作當(dāng)中的細(xì)節(jié)問題被工作人員所忽略。例如,某地區(qū)在夏季出現(xiàn)塵埃指數(shù)超出標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象,當(dāng)?shù)氐拇髿馕廴局卫聿块T也及時(shí)展開了地區(qū)內(nèi)的降塵工作,但由于大氣監(jiān)測工作當(dāng)中的信息統(tǒng)計(jì)與傳輸速度較慢,導(dǎo)致該部門無法在實(shí)施降塵工作的同時(shí),對塵埃污染源頭進(jìn)行防治,導(dǎo)致此次降塵工作的工作周期有所延緩,并且降低了大氣污染治理工作的整體效率。從中可以看出,空氣的監(jiān)測工作、監(jiān)測系統(tǒng)及技術(shù)在大氣的治理當(dāng)中起到提供數(shù)據(jù)與信息參考的作用,若城市大氣的監(jiān)測工作環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,則后續(xù)的大氣污染防治工作必然會受到一系列影響,使得大氣污染防治工作受到不同程度的細(xì)節(jié)問題的影響。
空氣自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)以及技術(shù)系統(tǒng),是當(dāng)前大多數(shù)地區(qū)用于空氣監(jiān)測工作的重要工作技術(shù),通過運(yùn)用不同種類的自動(dòng)監(jiān)測功能,工作人員能夠?qū)崟r(shí)對地區(qū)內(nèi)的固定大氣污染源進(jìn)行監(jiān)測與分析,并且從系統(tǒng)當(dāng)中得到及時(shí)反饋。而常見的空氣自動(dòng)監(jiān)測的方式較多,首先,部分地區(qū)在夜晚的實(shí)地大氣監(jiān)測工作當(dāng)中,往往會運(yùn)用紫外線熒光自動(dòng)監(jiān)測的方法進(jìn)行空氣的監(jiān)測,該方法的工作原理為,工作人員能夠通過安插監(jiān)測機(jī)械,并且借助機(jī)械所獨(dú)有的紫外燈監(jiān)測功能,來對大氣內(nèi)的某種污染成分進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測觀察,比如監(jiān)測大氣當(dāng)中的二氧化硫濃度。且當(dāng)該地區(qū)實(shí)地內(nèi)所監(jiān)測的二氧化硫濃度超出標(biāo)準(zhǔn)閾值,則機(jī)械會通過自動(dòng)成像以及熒光強(qiáng)度的反饋,來將大氣內(nèi)的二氧化硫濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。其次,部分空氣監(jiān)測工作當(dāng)中所使用的空氣自動(dòng)站儀器,也能夠通過對大氣的感應(yīng),分析出大氣當(dāng)中某種污染元素的成分,從而為地區(qū)內(nèi)的大氣監(jiān)測工作提供可靠的數(shù)據(jù)信息[2]。比如氣象參數(shù)儀器Visal能夠通過模擬輸出,得出基礎(chǔ)的空氣污染成分?jǐn)?shù)據(jù),且大多數(shù)空氣自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)以及系統(tǒng)都具有自動(dòng)化與智能化的特征,因此,在實(shí)際的監(jiān)測工作當(dāng)中,空氣自動(dòng)監(jiān)測的使用能夠通過自動(dòng)化操作來代替一部分人工操作,減少監(jiān)測工作當(dāng)中人工成本的投入。
數(shù)據(jù)采集技術(shù)的應(yīng)用,能夠通過設(shè)置不同的大氣數(shù)據(jù)采集模式,來完成大氣監(jiān)測工作的全自動(dòng)化。例如,某地區(qū)所采用的自動(dòng)站大氣監(jiān)測儀器具有三種工作模式,首先,該儀器能夠通過標(biāo)準(zhǔn)的微處理器,即ESC8800來進(jìn)行大氣數(shù)據(jù)的模擬,并且通過電話信息的方式,將模擬所得出的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行傳輸與收回。在此之后,該站點(diǎn)內(nèi)的工控機(jī)軟件能夠自動(dòng)對儀器當(dāng)中的端口發(fā)送命令,并且將所模擬的大氣數(shù)據(jù)進(jìn)行索取,繼而將所得到的具體數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)測部門的中心平臺。最后,中心平臺的監(jiān)測系統(tǒng)能夠通過運(yùn)用智能程序,來對所總結(jié)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行基本的處理,并且除去一些不必要的數(shù)據(jù)內(nèi)容。而數(shù)據(jù)采集技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢則表現(xiàn)在多個(gè)方面,比如該方式可以越過儀器廠商所設(shè)置的通信協(xié)議,完成模擬數(shù)據(jù)的采集與部署,使空氣自動(dòng)監(jiān)測工作的各項(xiàng)流程得以簡化,且其精確的模擬量采集方式,能夠有效地提高大氣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,這對于后期工作的開展具有重要的意義。從整體上看,自動(dòng)監(jiān)測工作當(dāng)中的數(shù)據(jù)采集技術(shù)具有智能化以及便捷化的應(yīng)用特點(diǎn),這對于部門人員掌握環(huán)境數(shù)據(jù)以及大氣數(shù)據(jù)的過程具有重要的推動(dòng)作用。
在空氣質(zhì)量的監(jiān)測工作當(dāng)中,自動(dòng)化質(zhì)控技術(shù)能夠?qū)x器的運(yùn)行以及維護(hù)展開審核,并且,通過有效的審核機(jī)制,來對空氣自動(dòng)監(jiān)測當(dāng)中所使用的技術(shù)設(shè)備進(jìn)行故障排除與校準(zhǔn)。例如,某地區(qū)的空氣自動(dòng)監(jiān)測站常因外界因素的影響而出現(xiàn)故障,在部門人員的決策當(dāng)中,工作人員決定通過運(yùn)用自動(dòng)質(zhì)控技術(shù),來實(shí)現(xiàn)監(jiān)測站機(jī)械的自動(dòng)校準(zhǔn)與故障排除,主要內(nèi)容包括:自動(dòng)化質(zhì)控技術(shù)能夠輔助監(jiān)測站子站的巡檢人員進(jìn)行儀器的質(zhì)量檢查,且通過質(zhì)控系統(tǒng),工作人員能夠通過啟動(dòng)遠(yuǎn)程校準(zhǔn)操作,對空氣質(zhì)量監(jiān)測站內(nèi)的儀器設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作維修。這樣一來,盡管空氣監(jiān)測系統(tǒng)受到雷電以及風(fēng)力等外界因素的影響而出現(xiàn)故障偏差,自動(dòng)化質(zhì)控系統(tǒng)也能夠根據(jù)預(yù)先調(diào)節(jié)的系統(tǒng)參數(shù),來重新啟動(dòng)站臺的監(jiān)測功能,為自動(dòng)監(jiān)測站臺的持續(xù)運(yùn)行提供前提條件。
為了更加直觀地測量出某地區(qū)大氣中各種組成成分的濃度,工作人員往往會采用空氣自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)當(dāng)中的開放環(huán)境空氣測量法,并借助開放光程監(jiān)測儀進(jìn)行空氣污染物的監(jiān)測。而該儀器的應(yīng)用能夠有效地優(yōu)化空氣污染物的監(jiān)測效果,并且通過對開放空間內(nèi)的大氣環(huán)境監(jiān)測,提高監(jiān)測的準(zhǔn)確度。首先,工作人員需要結(jié)合監(jiān)測工作當(dāng)中所得出的空氣污染源數(shù)據(jù),來設(shè)定開放光程監(jiān)測儀的監(jiān)測地點(diǎn),并且通過收集多個(gè)定點(diǎn)內(nèi)的儀器的數(shù)據(jù)反饋,運(yùn)用接收端來測定光束光程當(dāng)中所表示的空氣污染物的濃度。這樣一來,工作人員便能夠通過整合多個(gè)定點(diǎn)內(nèi)的儀器反饋數(shù)據(jù),來分析空氣污染物的流向以及根源,繼而為后期的污染防治工作提供數(shù)據(jù)參考。
從大氣污染防治與治理工作的角度來看,大氣污染的源頭以及方向錯(cuò)綜復(fù)雜,且大氣污染來源于多個(gè)不同的方面,比如,在大部分城市當(dāng)中,機(jī)械動(dòng)力的尾氣污染、工業(yè)產(chǎn)出的廢氣污染等,都是嚴(yán)重威脅當(dāng)?shù)卮髿馍鷳B(tài)的重要因素。而在大氣污染防治與治理工作當(dāng)中,工作人員必須要有全面的信息基礎(chǔ),才能夠明確大氣污染治理工作的出發(fā)點(diǎn),并且擬定相應(yīng)的污染治理工作規(guī)劃,從而為優(yōu)化大氣污染的治理效果提供動(dòng)力保障。而在此過程中,空氣的自動(dòng)監(jiān)測工作能夠?yàn)榇髿獾奈廴局卫砉ぷ魈峁┩晟魄胰娴男畔?nèi)容,例如,某地區(qū)的環(huán)境監(jiān)測部門通過對大氣二氧化碳濃度自動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析,得出近三周以來,該地區(qū)的二氧化碳濃度以每周7.26%的比例在不斷上升,而這一信息的反饋給當(dāng)?shù)氐拇髿馕廴局卫聿块T以警示,使得部門人員能夠盡快察覺到環(huán)境污染的數(shù)據(jù)變化。且在此之后,工作人員通過實(shí)地調(diào)研與觀察,并結(jié)合大氣自動(dòng)監(jiān)測當(dāng)中的污染信息數(shù)據(jù),明確了導(dǎo)致該地區(qū)二氧化碳濃度快速升高的主要原因。這樣一來,部門內(nèi)的其他工作人員也能夠針對引發(fā)二氧化碳濃度升高的地區(qū)因素,來展開大氣污染宣傳工作以及強(qiáng)制暫停工業(yè)二氧化碳排放等治理措施,有效地防止了當(dāng)?shù)卮髿舛趸嘉廴镜倪M(jìn)一步惡化。從該案例可以看出,空氣自動(dòng)監(jiān)測通過對大氣污染治理部門提供實(shí)時(shí)的監(jiān)測數(shù)據(jù),幫助部門人員在短時(shí)間內(nèi)明確污染治理工作的出發(fā)點(diǎn),并且為污染防治方案的規(guī)劃提供了可靠的信息依據(jù),使大氣污染問題能夠被發(fā)現(xiàn)并解決[3]。
在社會新形勢發(fā)展的影響下,空氣質(zhì)量以及污染監(jiān)測工作必須落到實(shí)處,并且適應(yīng)當(dāng)前社會發(fā)生變化的條件,來調(diào)整并形成一種全新的工作模式。而在這一過程當(dāng)中,空氣自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)以及系統(tǒng)的應(yīng)用,能夠有利于適應(yīng)新狀態(tài)下的空氣監(jiān)測工作,并且在一定程度上優(yōu)化新監(jiān)測工作模式的具體效果。例如,在一些霧霾指數(shù)較高的城市地區(qū),為了滿足當(dāng)?shù)乜諝馕廴菊喂ぷ鞯男枨?,?dāng)?shù)氐目諝獗O(jiān)測工作應(yīng)當(dāng)滿足全面化、范圍化、精準(zhǔn)化的工作特點(diǎn),并且逐漸形成一種能夠適應(yīng)發(fā)展的空氣污染治理的工作模式。而為了達(dá)到該目的,此類地區(qū)的環(huán)境監(jiān)測部門可以通過運(yùn)用空氣自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng),比如設(shè)置監(jiān)測站、設(shè)置自動(dòng)化空氣數(shù)據(jù)微處理器等,實(shí)現(xiàn)對地區(qū)內(nèi)空氣質(zhì)量的全范圍監(jiān)督,且隨著監(jiān)測工作逐漸脫離人工操作,朝著自動(dòng)化運(yùn)行的方向發(fā)展,地區(qū)內(nèi)的空氣自動(dòng)監(jiān)測能夠逐漸形成一種自動(dòng)循環(huán)式的工作模式,最終使得空氣監(jiān)測工作成果更加全面、更加具體,空氣監(jiān)測工作模式也會愈加成熟[4]。
空氣自動(dòng)監(jiān)測是大氣污染治理當(dāng)中的一項(xiàng)重要技術(shù),而隨著世界各國之間的聯(lián)系不斷深化,大氣污染的治理也成為各國發(fā)展與生存的共同目標(biāo),是構(gòu)建共同體過程中所需面臨的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。而空氣自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用,不僅能夠有效地改善國內(nèi)的空氣環(huán)境治理效果,同樣還能夠通過技術(shù)延伸,使空氣污染治理工作向國際化發(fā)展,從而提高各國整體的大氣污染治理效果。例如,通過對空氣自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用,國內(nèi)的部分監(jiān)測部門能夠通過分析大氣污染的成分概況、大氣的實(shí)時(shí)流動(dòng)方向,來分析國外大氣污染的一種基本狀態(tài),繼而結(jié)合技術(shù)所得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),與國外針對大氣污染治理這一主題進(jìn)行深入交流與探究。這樣一來,空氣自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)便能夠成為聯(lián)系不同國家共同展開大氣污染治理工作的重要節(jié)點(diǎn),繼而在提高各國之間合作力度的同時(shí),提高全球大氣污染治理的整體力度,從而優(yōu)化大氣污染治理工作的效果。
空氣自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)是當(dāng)前科技與智慧的一種結(jié)合性產(chǎn)物,其自動(dòng)化、智能化以及可控性等特征,十分符合當(dāng)前國內(nèi)大氣污染治理工作的需求,且隨著各地區(qū)對空氣自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)以及系統(tǒng)的應(yīng)用不斷深入,各地區(qū)環(huán)境監(jiān)測部門也逐漸開始認(rèn)識到大氣污染治理自動(dòng)化發(fā)展的重要性,繼而以空氣自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)與系統(tǒng)為依據(jù),發(fā)展新的自動(dòng)化空氣污染治理工作的方向。例如,隨著空氣自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)的不斷深入,部分地區(qū)已嘗試運(yùn)用自動(dòng)化控制的方法,來對大氣當(dāng)中的煙塵顆粒、二氧化硫等物質(zhì)進(jìn)行降解。該地區(qū)嘗試通過設(shè)置降塵、降硫的設(shè)備以及系統(tǒng)程序,并搭配大氣自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)的信息處理功能,當(dāng)監(jiān)測系統(tǒng)感應(yīng)到某地區(qū)出現(xiàn)超標(biāo)的煙塵顆粒指數(shù)或者硫化物指數(shù)時(shí),監(jiān)測站會發(fā)出自動(dòng)警示命令,使得該地區(qū)所對應(yīng)的霧化降塵系統(tǒng)以及化學(xué)降硫系統(tǒng)能夠及時(shí)啟動(dòng),從而將地區(qū)內(nèi)大氣的硫化物以及煙塵顆粒指數(shù)調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。且整體系統(tǒng)始終保持循環(huán)運(yùn)行的狀態(tài),能夠真正實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境治理的協(xié)調(diào)自動(dòng)化運(yùn)行。從中可以看出,空氣自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)以及系統(tǒng)的研究,為大氣污染治理工作提供科學(xué)自動(dòng)化發(fā)展的研究方向,使得在未來的發(fā)展當(dāng)中,大氣污染治理工作的各項(xiàng)環(huán)節(jié)也能夠逐漸出現(xiàn)智能化、自動(dòng)化發(fā)展的新趨勢,并且與現(xiàn)有的空氣自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)逐漸協(xié)調(diào),而空氣自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)的使用,也必將成為大氣污染治理工作發(fā)展的重要起點(diǎn),并且為工作的開展明確新的發(fā)展方向。
簡而言之,通過總結(jié)空氣自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)以及相關(guān)系統(tǒng)可以看出,空氣自動(dòng)監(jiān)測對于大氣污染治理工作具有重要的作用,不論是監(jiān)測過程中所產(chǎn)生的環(huán)境信息數(shù)據(jù),還是監(jiān)測系統(tǒng)的自我工作性能,都能夠有效地為大氣污染治理工作提供信息依據(jù)以及技術(shù)扶持,有利于穩(wěn)定大氣污染治理工作的整體結(jié)構(gòu)。因此,在新時(shí)代以及新章程的奮斗與發(fā)展中,各地區(qū)都應(yīng)當(dāng)在展開大氣污染治理的同時(shí),加強(qiáng)對于空氣自動(dòng)監(jiān)測的重視程度,還原美麗的自然生態(tài)。