崔 倩

（忻州市生態(tài)環(huán)境保護綜合行政執(zhí)法隊，山西 忻州 034000）

1 大氣環(huán)境污染及監(jiān)測現(xiàn)狀

揮發(fā)性有機物（VOCs）是臭氧和PM2.5的重要前體物和參與物，同時，大部分VOCs 具有較強的毒性，損害人類的身體健康，由此可見，VOCs 的排放對環(huán)境空氣質量的影響較大。根據2017 年—2019年各城市O3情況來看，O3作為主要污染物天數在增加，2020 年前兩季度較同期也有上升趨勢，根據國務院發(fā)布《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》和生態(tài)環(huán)境部最新發(fā)布《2020 年揮發(fā)性有機物治理攻堅方案》有關要求，目標大幅減少主要大氣污染物排放總量，協(xié)同減少溫室氣體排放，進一步明顯降低PM2.5濃度，明顯減少重污染天數，有效降低夏季O3污染。《2020 年揮發(fā)性有機物治理攻堅方案》提出：生態(tài)環(huán)境部組織重點區(qū)域各?。ㄊ校χ攸c工業(yè)園區(qū)和企業(yè)集群開展走航監(jiān)測，排查突出問題，評估整治效果。鼓勵各地開展VOCs 來源解析，確定影響O3生成的主要VOCs 物種和排放行業(yè)，提高精準治污水平。

為打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，有效削減大氣污染物排放總量，當前需利用科學的手段對大氣環(huán)境進行綜合監(jiān)測分析，全面掌握區(qū)域大氣環(huán)境污染物的排放和濃度水平情況。傳統(tǒng)的技術手段“離線手工采樣→實驗室儀器分析→數據分析”，雖然認可度高，但是分析過程繁瑣，分析周期長，所需人力物力投入都非常大；而目前采取的固定連續(xù)在線監(jiān)測的方法監(jiān)測環(huán)境空氣常規(guī)六參數和VOCs，雖然可以實現(xiàn)污染物的連續(xù)自動監(jiān)測，但監(jiān)測數據僅能代表站點周邊一定范圍內的情況，且分析周期較長，無法實現(xiàn)快速掌握區(qū)域污染物濃度分布和污染源的排查功能。

2 SPAMS 走航監(jiān)測系統(tǒng)

PM2.5在線源解析質譜監(jiān)測系統(tǒng)（single particle aerosol mass spectrometer，簡稱SPAMS），是一套擁有自主知識產權的在線源解析設備，基于先進的單顆粒飛行時間質譜測量技術，無需繁瑣的前處理過程，可實時在線進行單顆粒氣溶膠化學成分和徑粒大小的同步監(jiān)測，將源解析過程提高到小時級別，可實時監(jiān)控污染源變化趨勢，捕捉污染源瞬時變化，相對于常規(guī)源解析方法耗時久、多種儀器聯(lián)用等問題來說，是非常大的進步。為政府部門制定大氣污染防治規(guī)劃提供依據，對確定污染治理重點和環(huán)境管理有十分重要的指導意義。

PM2.5在線源解析質譜監(jiān)測系統(tǒng)包括三部分：在線單顆粒氣溶膠質譜儀、污染源譜庫、“指紋”比對模型及離線數據處理軟件（見圖1）。

圖1 PM2.5 在線源解析質譜監(jiān)測系統(tǒng)構成

3 SPAMS 走航監(jiān)測系統(tǒng)優(yōu)勢

1）擁有智能高效的在線源解析功能，實時在線，直接進樣、無需前處理，且具備快速、高時間分辨率以及捕捉間歇式瞬間污染排放現(xiàn)象的能力，還具備全天候監(jiān)測，并在惡劣氣象條件下發(fā)現(xiàn)污染排放現(xiàn)象的能力；

2）可開展業(yè)務化VOCs 及無機因子巡查走航監(jiān)測工作，基于VOCs 走航數據進行歸類分析，繪制出各區(qū)/工業(yè)園的揮發(fā)性有機物及關鍵組分的污染分布地圖、PM2.5及臭氧優(yōu)控前體物污染地圖，實現(xiàn)掛圖作戰(zhàn)，形成業(yè)務化走航；

3）可開展業(yè)務化環(huán)境空氣六參數（PM2.5、PM10、CO、SO2、NO2、O3）巡查走航監(jiān)測工作，重點對國控點/省控點周邊區(qū)域進行摸排，排查區(qū)域問題，優(yōu)化點位空氣質量；同時走航的O3數據和VOCs 數據可以匹配，能更好的辨識O3生成的關鍵VOCs 物種和判斷不同行業(yè)、企業(yè)排放的VOCs 對O3濃度的貢獻；

4）梳理臭氧污染的優(yōu)控行業(yè)清單和企業(yè)清單，為O3重污染天氣應急預案和VOCs 精細化減排方案的制定提供科學數據；

5）開展環(huán)境空氣質量異常時段原因排查，分析站點周邊污染成因；

6）輔助重點污染源監(jiān)督監(jiān)測，提高檢查效率；

4 SPAMS 走航監(jiān)測系統(tǒng)在大氣環(huán)境監(jiān)測中應用

通過常態(tài)化的走航監(jiān)測及時快速掌握區(qū)域VOCs、環(huán)境空氣常規(guī)六參數實時動態(tài)變化狀況和時空分布，快速發(fā)現(xiàn)問題區(qū)域問題企業(yè)，并能夠對污染物進行精準溯源，從而實現(xiàn)大氣污染物的有效減排。根據國控點/省控點地理位置，規(guī)劃對國控點/省控點周邊5 km 范圍內以常規(guī)走航、定點監(jiān)測兩種模式開展工作，優(yōu)化監(jiān)測點位空氣質量，保障空氣質量達標。該系統(tǒng)可輔助企業(yè)監(jiān)督監(jiān)測，利用走航系統(tǒng)找出重點區(qū)域、重點企業(yè)，找出異常工段，同時建立企業(yè)VOCs 特征數據庫，從而獲得優(yōu)控行業(yè)、企業(yè)清單，在不同臭氧污染情形下實現(xiàn)分級管控，助力臭氧污染削峰降頻。為政府治污科學決策、明確分工、高效監(jiān)管提供科學依據，同時可對區(qū)域大氣環(huán)境整改措施后進行快速現(xiàn)場評估，對問題區(qū)域、問題企業(yè)持續(xù)監(jiān)管。在突發(fā)環(huán)境事件可利用移動走航監(jiān)測系統(tǒng)的機動性，快速到達現(xiàn)場開展應急監(jiān)測。

4.1 整體走航摸排

通過對不同區(qū)域開展科學、系統(tǒng)的網格化走航，全面、快速、精準診斷環(huán)境空氣常規(guī)六參數及VOCs污染的整體分布情況，鎖定重點污染區(qū)域。將關注區(qū)域分解為若干網格，對于化工集中區(qū)域網格尺寸適當縮小，利用大氣走航監(jiān)測系統(tǒng)進行走航監(jiān)測，通過晝夜走航監(jiān)測模式，快速排查大氣污染物整體分布及排放規(guī)律，獲得區(qū)域污染畫像。對于高值點位，加強定點監(jiān)測和繞廠監(jiān)測，獲得企業(yè)排放污染特征和排放規(guī)律。

4.2 區(qū)域邊界走航

能夠有效幫助環(huán)境監(jiān)管部門對所轄區(qū)域進行環(huán)境污染監(jiān)管，通過對VOCs 及環(huán)境空氣六參數進行快速溯源，有效處理區(qū)域、企業(yè)廠界環(huán)境污染排放糾紛，并對區(qū)域重大污染排放風險源進行有效管控，從而有效改善當地居民環(huán)境，為區(qū)域VOCs 環(huán)境減排和污染治理提供技術支撐。

4.3 污染成因分析

將前期走航監(jiān)測及現(xiàn)場排查過程中發(fā)現(xiàn)的所有問題點位進行分類，繪制問題點位污染地圖，為后續(xù)問題點核查、復檢提供直觀指導。

對國控點/省控點周邊5 km 范圍內進行走航監(jiān)測，快速得到近地面常規(guī)六因子污染物濃度空間分布情況，得到污染物濃度高值區(qū)域，繪制污染地圖，全面掌握國控點/省控點周邊污染源分布情況；對各國控點/省控點各監(jiān)測指標、發(fā)現(xiàn)的問題點位情況進行匯總分析，對監(jiān)測指標較高、問題點位較多的監(jiān)測點進行定點監(jiān)測，明確污染來源，評判問題點位對國控點/省控點環(huán)境空氣質量的影響，從而針對性加強人工巡查和整治，降低污染物高值區(qū)域對城市環(huán)境空氣質量的影響。

4.4 輔助監(jiān)督監(jiān)測

按照“雙隨機、一公開”模式，助力開展專項執(zhí)法行動，主要針對園區(qū)進行迅速普查，通過廠區(qū)、廠界不同網格化尺度的繞行，了解整個園區(qū)的排放情況，快速摸排問題企業(yè)，進廠查找問題工段，及時發(fā)現(xiàn)問題并實施整改，提升檢查效率，切實降低園區(qū)及周邊環(huán)境污染物及VOCs 濃度。

協(xié)助夏季開展儲油庫、汽油油罐車、加油站專項檢查，走航摸排油氣泄漏點位，統(tǒng)計問題點位清單，落實整改，確保油品儲運銷全過程VOCs 達到排放控制要求。

4.5 園區(qū)監(jiān)測評估

根據大氣VOCs 秒級多組份走航監(jiān)測系統(tǒng)得到區(qū)域污染畫像和企業(yè)污染畫像，將VOCs 排放高值區(qū)域和高值企業(yè)從地圖上標示出來，并注明VOCs濃度和主要污染物種。建立企業(yè)分級管控制度，一企一策，持續(xù)降低VOCs 污染排放。對于超標排放企業(yè)，配合執(zhí)法，關停整頓；對于異常排放企業(yè)（較高排放或特殊時段排放異常），限期整改；對于排放較低企業(yè)，鼓勵企業(yè)建立持續(xù)減排規(guī)劃；對于排放很低企業(yè)，無需減排，開展不定期監(jiān)督性走航監(jiān)測。

4.6 事故應急監(jiān)測

應急監(jiān)測工作思路，如圖2 所示。第一步，圍繞事故中心開展應急監(jiān)測工作，在條件允許的情況下到事故現(xiàn)場近距離觀測，實時反映事故點附近特征污染物濃度變化。

圖2 應急監(jiān)測工作思路

第二步，以事故點為中心在周邊畫圈走航，評估污染物擴散范圍，對污染區(qū)域進行分級，確定高危區(qū)、危險區(qū)及安全區(qū)；

第三步，在事故的下風向敏感點走航及定點監(jiān)測，通過第二步走航劃定出危險區(qū)域內的敏感點走航監(jiān)測，分析污染物種的時空分布，通過敏感點定點監(jiān)測，反映關鍵物種的變化及消散情況。根據監(jiān)測物種濃度的變化情況實時更新高危區(qū)、危險區(qū)及安全區(qū)的范圍，最大限度降低污染的影響。

5 結語

綜上所述，SPAMS 走航監(jiān)測系統(tǒng)可以實現(xiàn)國控點/省控點周邊區(qū)域進行摸排，排查區(qū)域問題，保障監(jiān)測點位空氣質量；實現(xiàn)區(qū)域內環(huán)境空氣VOCs 污染全面摸排，掌握區(qū)域內VOCs 污染因子排放特征以及污染水平；鎖定問題區(qū)域、鎖定問題企業(yè)、鎖定問題工段，找出污染因子，另外對重點企業(yè)形成業(yè)務化走航，給出各區(qū)臭氧污染的優(yōu)控行業(yè)清單和企業(yè)清單，提出切實可行的針對性的管控措施，實現(xiàn)重點污染區(qū)域重點管控，實現(xiàn)臭氧污染天氣分級管控優(yōu)化突發(fā)事件應急預案，現(xiàn)場排查污染范圍，及時反饋現(xiàn)場情況等，值得在大氣環(huán)境污染防治攻堅戰(zhàn)中大范圍推廣應用。