＊金周軍 王旭濤

（1.聚光科技（杭州）股份有限公司 浙江 310000 2.清本環(huán)保工程（杭州）有限公司 浙江 310000）

環(huán)境風險預警體系建設是提升化工園區(qū)管理水平，推進治理體系和治理能力現(xiàn)代化的必然要求。通過全覆蓋式監(jiān)控+信息化管理手段，形成“技防+人防”雙管齊下的監(jiān)管模式，利用先進的在線監(jiān)測設備和預警平臺實時掌握化工園區(qū)有毒有害氣體污染現(xiàn)狀及分布狀況，日常管理配合隱患排查服務最大限度降低企業(yè)有組織、無組織的有毒有害氣體排放，及時發(fā)現(xiàn)異常釋放污染來源及擴散趨勢，及時預警環(huán)境風險物質(zhì)泄漏事件，全面提升化工園區(qū)和企業(yè)的風險防控能力。

如何真正有效發(fā)揮化工園區(qū)有毒有害氣體預警體系的作用，預警站點的科學合理布局是關鍵之一[1]。一些化工園區(qū)在有毒有害氣體監(jiān)測站點布設時，因缺乏對園區(qū)全域污染情況的摸底排查，導致站點布局不合理，出現(xiàn)監(jiān)測盲點或出現(xiàn)重復布點的現(xiàn)象。而走航監(jiān)測設備具有響應速度快，靈敏度優(yōu)異等特點，能夠全面、快速、精準排查化工園區(qū)大氣污染的整體分布情況。利用大氣走航監(jiān)測系統(tǒng)，快速獲得走航路徑大氣污染總濃度信息及對應的質(zhì)譜圖，快速發(fā)現(xiàn)污染區(qū)域和特征污染因子，確定鎖定重點污染區(qū)域。在此基礎上，可以為預警監(jiān)測網(wǎng)絡點位布設提供依據(jù)[2]。

根據(jù)本人的工作經(jīng)驗，總結了目前園區(qū)在有毒有害氣體環(huán)境風險預警體系監(jiān)測點位布置思路及走航監(jiān)測車在監(jiān)測點位布置中的作用，并結合某化工園區(qū)有毒有害氣體環(huán)境風險預警體系建設實例，為如何利用移動監(jiān)測開展預警監(jiān)測網(wǎng)絡布點提供可借鑒的思路。

1.預警監(jiān)測點位布設

（1）預警監(jiān)測點位布設思路?？傮w預警思路從風險單元、廠界預警、擴散途徑、環(huán)境敏感進行多級預警。

①一級預警：結合企業(yè)端風險單元監(jiān)測數(shù)據(jù)報警情況，可以實現(xiàn)企業(yè)風險單元的第一級監(jiān)測和預警。

②二級預警：在企業(yè)廠界（臨近生產(chǎn)車間、裝置儲罐區(qū)等）無組織氣體布設設備進行監(jiān)測，監(jiān)測企業(yè)有毒有害氣體無組織污染排放，實現(xiàn)第二級預警。

③三級預警：雖然對企業(yè)內(nèi)無組織已做管控，但仍存在有毒有害氣體逸散問題，所以還需補充擴散路徑的監(jiān)測監(jiān)控。由于擴散路徑離企業(yè)片區(qū)距離相對較遠，因此擴散路徑站的監(jiān)測需配備高響應度儀表，選用精度較高的儀器對有毒有害氣體進行響應，也能說清污染物的傳輸，達到三級預警。

④四級預警：基于園區(qū)周邊敏感點的考量，再補充區(qū)域超級站輔助監(jiān)測預警，實現(xiàn)四級預警，有效管控有毒有害氣體對敏感點的影響，結合移動走航車對園區(qū)實現(xiàn)全方位監(jiān)測預警。

（2）走航監(jiān)測在化工園區(qū)預警監(jiān)測的應用。走航監(jiān)測車的基本構建是將便攜式車載監(jiān)測儀器集成安裝在專門的機動車上，從而實現(xiàn)移動監(jiān)測。整個走航監(jiān)測車系統(tǒng)包括底盤車、核心監(jiān)測設備、數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)、信息化應用平臺四個部分。根據(jù)搭載不同的監(jiān)測設備可對園區(qū)大氣中污染因子進行在線監(jiān)測，實時定性定量分析[2]。搭載飛行時間質(zhì)譜儀（TOF-MS）、氣質(zhì)聯(lián)用儀器（GC-MS），可對園區(qū)VOCs多組分的氣體進行快速定性定量分析[3-4]；搭載氨監(jiān)測儀、硫化氫監(jiān)測儀等設備對氨、硫化氫氣體進行快速定量，讓園區(qū)有毒有害氣體無處遁身。

一些國家標準及地方標準中均明確建議把車載移動監(jiān)測設備納入到化工園區(qū)環(huán)境預警監(jiān)控系統(tǒng)當中去。2019年國家生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《有毒有害氣體環(huán)境風險預警體系建設技術導則》（征求意見稿）中就建議在預警站點布設方面有條件的可開展移動監(jiān)測；山東省地方標準《化工園區(qū)大氣環(huán)境風險監(jiān)控預警系統(tǒng)技術指南（試行）》中要求化工園區(qū)構建“點、線、面”相結合的監(jiān)測網(wǎng)絡，并將走航監(jiān)測納入“線監(jiān)測”范疇。近幾年，一些化工園區(qū)也已經(jīng)將走航監(jiān)測納入到化工園區(qū)環(huán)境預警監(jiān)控系統(tǒng)中來，并起到了較好的效果。目前主要應用方向有：

①業(yè)務化巡查：通過對不同區(qū)域開展網(wǎng)格化走航和對環(huán)境敏感點及園區(qū)重點監(jiān)管企業(yè)進行巡查，及時發(fā)現(xiàn)企業(yè)廢氣異常排放情況。

②重風險區(qū)域/企業(yè)排查：對園區(qū)內(nèi)各家重點管控企業(yè)進行走航監(jiān)測分析，明確區(qū)域污染主要貢獻企業(yè)。

③走航溯源：對園區(qū)內(nèi)擴散途徑站、園區(qū)周邊敏感點數(shù)據(jù)偏高的站點利用走航監(jiān)測車在園區(qū)內(nèi)及居民區(qū)附近開展走航監(jiān)測，確認數(shù)據(jù)偏高的特征污染物，并對園區(qū)內(nèi)排放該特征污染物的片區(qū)及企業(yè)周邊進行走航排查，確定污染來源，界定污染企業(yè)責任主體。

④應急服務：在出現(xiàn)緊急環(huán)境情況時，立即啟動走航監(jiān)測車迅速趕往現(xiàn)場，進入合適位置開展應急監(jiān)測。

2.應用實例

(1)監(jiān)測方案

①走航監(jiān)測點位布設

某省化工產(chǎn)業(yè)園內(nèi)共有企業(yè)91家，正常生產(chǎn)47家，在建25家，停產(chǎn)19家。其中，園區(qū)內(nèi)化工企業(yè)共43家，主要涉及生物醫(yī)藥、農(nóng)藥復配、酶制劑等行業(yè)（園區(qū)企業(yè)分布圖見圖1）。為園區(qū)有毒有害氣體預警監(jiān)測布點提供依據(jù)及數(shù)據(jù)支撐，摸清該化工園區(qū)環(huán)境空氣VOCs含量及重點風險源情況，開展走航監(jiān)測工作。

圖1 某化工產(chǎn)業(yè)園企業(yè)分布圖

②走航監(jiān)測設備及原理

本項目中走航監(jiān)測車搭載的主要監(jiān)測設備是飛行時間質(zhì)譜儀（TOF-MS）、氨監(jiān)測儀、硫化氫監(jiān)測儀，主要監(jiān)測該園區(qū)的VOCs和無機異味（NH3、H2S）因子。飛行時間質(zhì)譜利用動能相同而質(zhì)荷比不同的離子在恒定電場中運動，經(jīng)過恒定距離所需時間不同的原理對物質(zhì)成分或結構進行分析，其飛行時間公式為：（其中，L、U為常數(shù)，時間t與質(zhì)荷比的開方成正比），飛行時間質(zhì)譜設備原理圖見圖2，走航監(jiān)測車及內(nèi)部監(jiān)測儀器實物圖見圖3。

圖2 飛行時間質(zhì)譜原理圖

圖3 走航監(jiān)測車及內(nèi)部監(jiān)測儀器實物圖

③質(zhì)量控制及質(zhì)量保證措施

為確保準確、有效的監(jiān)測數(shù)據(jù)，參照《長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)揮發(fā)性有機物走航監(jiān)測技術規(guī)范》（DB31/T 310002-2021、DB32/T 310002-2021、DB33/T 310002-2021）中規(guī)定的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制要求對走航監(jiān)測車進行質(zhì)量控制。

(2)監(jiān)測結果與討論

①監(jiān)測結果。在2022年2月17日至2022年2月21日5天中對該園區(qū)進行了10輪次的走航監(jiān)測，共獲得有效數(shù)據(jù)30組，將各組數(shù)據(jù)整理分析并繪制高值點位分布圖及走航軌跡圖見圖4、圖5。

圖4 某省化工產(chǎn)業(yè)園各污染因子高值點位分布圖

圖5 某省化工產(chǎn)業(yè)園各因子走航軌跡圖

②結果分析。從圖4（a）、圖5（a）～（f）中可以看出VOCs高值點位主要分布在企業(yè)B周邊，少數(shù)高值點位分布在企業(yè)A、企業(yè)D、企業(yè)E和敏感點F附近；從圖4（b）、圖5（g）～（i）中可以看出NH3高值點位分布在企業(yè)B和企業(yè)C附近；從圖4（c）、圖5（j）、圖5（k）中可以看出H2S高值點位分布在企業(yè)C附近。

A.依托走航監(jiān)測數(shù)據(jù)，企業(yè)B附近出現(xiàn)的VOCs高值點位次數(shù)最多，可將其設置為園區(qū)VOCs重點管控企業(yè)，在預警監(jiān)測布點中應優(yōu)先考慮在其上下風向進行布點；

B.無機異味因子（NH3、H2S）高值點位主要出現(xiàn)在企業(yè)C附近，且走航監(jiān)測時現(xiàn)場異味較重，根據(jù)園區(qū)反饋及走航數(shù)據(jù)，在異味嚴重路段和區(qū)域增補惡臭監(jiān)測點位；

C.圖5（d）中可以看到，在東北風的時候，敏感點F出現(xiàn)VOCs高值點，因此可以在該位置設立敏感點站，并在其上風向設立擴散途徑站等。

3.結論

本文介紹了一種新型的移動監(jiān)測設備——走航監(jiān)測車，并利用該移動監(jiān)測設備對某省化工產(chǎn)業(yè)園全域進行了連續(xù)5天的走航監(jiān)測。

根據(jù)走航監(jiān)測分析結果可知，園區(qū)的重點監(jiān)控企業(yè)為園區(qū)中心位置的企業(yè)B和園區(qū)東北角的企業(yè)C，需要在企業(yè)B、企業(yè)C周邊布置廠界站，形成二級預警體系；在其下風向布置擴散途徑站，形成三級預警體系；在敏感點F布置敏感點站，確保點位布設科學合理，不會出現(xiàn)重復布點和監(jiān)測盲點等現(xiàn)象。

由此可見走航監(jiān)測作為新型、集約化的監(jiān)測模式，不僅能對化工園區(qū)進行業(yè)務化巡查、重風險區(qū)域/企業(yè)排查、走航溯源和應急服務，還能在有毒有害氣體預警監(jiān)測布點中提供數(shù)據(jù)支持，避免重復布點和監(jiān)測盲點等現(xiàn)象的發(fā)生。