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Abstract: in this paper, including the United States, Britain, China's Hong Kong and other countries and regions in the air environmental monitoring and evaluation system of the analysis and summary to the current situation of the development of China, and the existing system comparison to China's air quality monitoring and evaluation work to provide some Suggestions for improvement.
中圖分類號: X83 文獻標識碼:A文章編號:
近年來,我國政府始終高度重視大氣環(huán)境治理工作,監(jiān)測標準更加明確,監(jiān)測儀器更加準確,監(jiān)測手段更加多樣,監(jiān)測結果更加科學。但是,由于空氣污染源的多樣性和復雜性,空氣質(zhì)量評價等級往往與公眾的實際感受有所偏差,無法全面、客觀和科學的反映出空氣質(zhì)量的好壞程度。所以,學習了解發(fā)達國家或地區(qū)的相關工作的特點和優(yōu)點,對于我國空氣質(zhì)量監(jiān)測與評價體系的完善具有重要意義。
本文對包括美國、英國、中國香港等發(fā)達國家及地區(qū)在環(huán)境空氣監(jiān)測與評價工作方面的進展進行梳理,從中總結出各國及地區(qū)的先進經(jīng)驗和科學方法,并與我國現(xiàn)有方法和制度進行比較,提出一些改進建議,為我國空氣質(zhì)量監(jiān)測和評價工作提供有益參考。
1.中國香港
1987年香港依據(jù)國際標準制訂了適用于全香港的空氣質(zhì)量標準,列出7種需要控制的空氣污染物。該標準以科學方法分析空氣中的污染物濃度與市民健康受空氣污染影響的相互關系。
1.1 空氣監(jiān)測現(xiàn)狀
香港環(huán)境保護署在全港設立了14個固定監(jiān)測站,分別為11個一般監(jiān)測站和3個路邊監(jiān)測站。一般監(jiān)測站主要裝設于4至6層高大廈,代表了市民大部份時間所接觸的空氣污染情況,較有參考價值。
除了一般監(jiān)測站外,還設置3個路邊監(jiān)測站,分別位于銅鑼灣、旺角及中環(huán)交通繁忙的道路旁邊,用于制定市區(qū)內(nèi)繁忙路旁的空氣污染指數(shù),會比一般空氣污染指數(shù)為高。對那些經(jīng)常在車輛繁忙的街道上連續(xù)停留數(shù)小時的市民來說,路邊空氣污染指數(shù)則較為重要。
香港這種分類安排,既能兼顧到廣大市民的不同需求,又能掌握城市總體空氣質(zhì)量狀況和道路汽車尾氣污染情況。
1.2 空氣質(zhì)量評價體系
香港環(huán)保署采用的空氣污染指數(shù)(API指數(shù)),是將可吸入顆粒物、二氧化硫、一氧化碳、臭氧和二氧化氮等5種污染物濃度轉(zhuǎn)化為0至500的數(shù)字來表征環(huán)境質(zhì)量狀況??諝馕廴局笖?shù)分級詳見表1。
表1. 香港的空氣污染指數(shù)分級
空氣污染指數(shù) 空氣污染水平 對健康的影響
0至25 輕微 預料沒有影響
26至50 中等 預料沒有影響
51至100 偏高 預料不會有急性的健康影響,但如果長時間在這空氣污染水平中,可能引致慢性不良影響。
101至200 甚高 患有心臟或呼吸系統(tǒng)毛病者的健康情況可能輕微轉(zhuǎn)壞,而一般人或會稍感不適。
201至500 嚴重 患有心臟或呼吸系統(tǒng)毛病者的健康情況可能會明顯地受影響,而一般人普遍會有不適的情況(例如眼睛不適、氣喘、咳嗽、痰多、喉痛等征狀)。
香港還通過統(tǒng)計各測點不同污染物的達標情況來表征全市環(huán)境空氣質(zhì)量的變化。其中1小時、8小時和24小時濃度限值為短期空氣質(zhì)量標準,3個月和1年濃度限值為長期。
1.3 小結
縱觀香港地區(qū)環(huán)境空氣監(jiān)測的相關規(guī)范與評價體系,可以總結出以下幾個優(yōu)點:
1、針對人口密集的城市特點,香港監(jiān)測站點分布更為合理和人性化。讓不同區(qū)域的市民都能準確及時地了解自身所處的空氣質(zhì)量狀況,做好自身預防措施。
2、香港的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測標準所涉及的指標更為全面,標準的限值更為細致。不同時段的標準,對于監(jiān)測數(shù)據(jù)的綜合分析提供的更為詳盡的依據(jù)。
3、香港的環(huán)境空氣質(zhì)量評價體系更為關注環(huán)境空氣質(zhì)量對人體健康的影響,詳盡地列出了不同污染物達到高濃度時對健康構成的影響。這對于市民了解不同污染物的危害有警示作用。
2.美國
2.1 空氣監(jiān)測現(xiàn)狀
自1970年《清潔空氣法案》頒布生效以來,美國逐步整合各州資源建立起國家空氣監(jiān)測系統(tǒng)。全美大約4000個空氣監(jiān)測點位,分為:州和地方、國家和特定目的等三類監(jiān)測站。后來新增了光化學評估監(jiān)測站用于監(jiān)測臭氧化學前體物質(zhì)。目前,全美監(jiān)測站規(guī)模和分布范圍取決于州和地方空氣污染控制部門的需要。有的著重于污染物高濃度和人口高密度地區(qū),有些根據(jù)部門需要服務于特定研究。
2.2 空氣質(zhì)量評價體系
最新修訂的美國《清潔空氣法案》制定兩類空氣質(zhì)量標準:初級標準設定限值以保護公眾健康,包括敏感人群,如哮喘病人、老人。小孩等;次級標準設定限值保護公眾福利,包括減輕能見度降低以及對動物、植物、農(nóng)作物和建筑的損害等。
美國采用空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)評價每日空氣質(zhì)量,依據(jù)臭氧、顆粒物、一氧化碳、二氧化硫和二氧化氮5種主要空氣污染物,告訴公眾空氣清潔或污染狀況以及可能對健康造成的影響。AQI被劃分為6個類別,詳見表2。
表2.美國空氣質(zhì)量指數(shù)AQI等級劃分
AQI 健康關注水平 標注顏色
0~50 好 綠
51~100 中等 黃
101~150 對敏感人群不健康 橙
151~200 不健康 紅
201~300 極不健康 紫
301~500 危險 粟
AQI計算公式如下:
式中,為 污染物的指數(shù)值;為污染物的濃度值;為所在濃度區(qū)間的臨界值高值;為所在濃度區(qū)間的臨界值低值;為與對應的AQI;為與對應的AQI。AQI的值為根據(jù)各項污染物濃度計算的分指數(shù)的最大值。
2.3 小結
通過上述美國環(huán)境空氣監(jiān)測評價體系的相關資料,優(yōu)點如下:
1、美國的四類環(huán)境監(jiān)測站的側重點不同,針對性強。美國充分考慮了其國土面積廣闊,但人口分布極不均勻的特點。
2、特定目的監(jiān)測站并非固定站點,而是可改變和調(diào)整優(yōu)先次序的流動站點,這是受環(huán)境和資源限制的固定監(jiān)測網(wǎng)絡的有益補充。
3、美國的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測標準分級針對不同人群而設定。這樣既兼顧到特殊銘感人群的生存狀況,又適用于普通公眾。
3.英國
3.1 空氣監(jiān)測現(xiàn)狀
當前英國共有超過400個國家控制的空氣質(zhì)量監(jiān)測點位,共同組成自動監(jiān)測網(wǎng)絡和手工監(jiān)測網(wǎng)絡。與自動監(jiān)測給出的即時濃度不同,手工監(jiān)測點位只監(jiān)測特定采樣周期(典型為一天或一月)的平均濃度。其中,城鄉(xiāng)自動網(wǎng)絡監(jiān)測點位在英國的分布情況見下表(截至2007年),運行概況見表3。
表3. 英國空氣監(jiān)測網(wǎng)絡運行概況
污染物 主要來源 點位數(shù) 覆蓋地區(qū)
實時準確的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)是開展環(huán)境管理和科學研究活動的基礎,全國環(huán)境監(jiān)測總站以及各地環(huán)境監(jiān)測中心已積累了大量的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)資源,包括國控、省控、市控等地表水、飲用水監(jiān)測數(shù)據(jù),大氣質(zhì)量和酸雨監(jiān)測數(shù)據(jù),功能區(qū)和道路噪聲監(jiān)測數(shù)據(jù)[1]。這些數(shù)據(jù)資源是環(huán)境管理、應急決策和生態(tài)文明建設的重要支撐數(shù)據(jù),如何利用現(xiàn)代化信息技術,對這些數(shù)據(jù)資源進行科學的管理、挖掘分析和可視化表達,充分發(fā)揮它們在環(huán)境管理、環(huán)境應急決策中的作用,促進環(huán)境友好型社會,是各地環(huán)境保護的必然要求。與此同時,基于這些數(shù)據(jù)資源,結合GIS技術,通過一種靈活可定制的手段自動適應國家環(huán)保部、省、市對生態(tài)文明城市、生態(tài)省、生態(tài)城市環(huán)境質(zhì)量評價分析的需求,提供環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的科學管理、高效查詢、自適應與多維評價、監(jiān)測數(shù)據(jù)空間化等功能,實現(xiàn)“一套數(shù)據(jù)、多種應用”,減輕各地環(huán)境監(jiān)測中心數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析人員的負擔,實現(xiàn)科學、高效和直觀形象的環(huán)境質(zhì)量評價分析,為環(huán)境管理和保護決策提供輔助支撐。
GIS以其強大的數(shù)據(jù)處理、分析計算功能,在環(huán)境領域得到了廣泛的應用[2]。21世紀以來,國家環(huán)保部組織開發(fā)了國家環(huán)境監(jiān)測信息系統(tǒng)(NESMIS)。隨著GIS技術在環(huán)境領域的廣泛結合使用,在監(jiān)測數(shù)據(jù)審核分析與評價系統(tǒng)開發(fā)上也取得較大的發(fā)展[3]。目前環(huán)境監(jiān)測信息化建設方面仍存在的主要問題有:①環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的審核及分析應用仍過多依賴工作人員的經(jīng)驗,監(jiān)測數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的開發(fā)與應用仍較缺乏[4];②難以滿足不同時空尺度的環(huán)境質(zhì)量評價和成果的定制化展示;③難以靈活滿足不同評價標準、評價部門對環(huán)境質(zhì)量評價的需要;④監(jiān)測數(shù)據(jù)和評價分析結果無法實時展現(xiàn)在GIS地圖上等[3]。針對這些問題,為實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)科學、高效、直觀形象的環(huán)境質(zhì)量評價分析,筆者開發(fā)設計了一種靈活的、可適應不同環(huán)境保護主管部門、不同評價標準和評價時空尺度的環(huán)境監(jiān)測信息管理與分析系統(tǒng)。
1環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)模型分析
環(huán)境監(jiān)測的對象通常包括污染源和環(huán)境質(zhì)量狀況兩方面。環(huán)境監(jiān)測包括水環(huán)境、大氣環(huán)境、噪聲環(huán)境3大類型,水環(huán)境又分地表水、飲用水、近岸海域;大氣環(huán)境又分空氣質(zhì)量、大氣降水質(zhì)量;噪聲環(huán)境又分區(qū)域、功能區(qū)、交通道路。地表水數(shù)據(jù)包括:河流地表水、湖庫地表水、近海海域地表水監(jiān)測數(shù)據(jù),以及水期代碼、水域功能類別、湖庫類型、中國海區(qū)代碼、重點海域代碼、近岸海域水質(zhì)標準分類、近岸海域水質(zhì)標準限值等輔助數(shù)據(jù)。空氣環(huán)境數(shù)據(jù)包括:大氣監(jiān)測點基本信息、大氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)、大氣降水監(jiān)測數(shù)據(jù),以及行政區(qū)域代碼、監(jiān)測點級別類型、空氣環(huán)境質(zhì)量標準分類、空氣監(jiān)測項目標準限值、空氣污染指數(shù)計算參數(shù)、空氣污染指數(shù)分類、酸雨強度分級等輔助數(shù)據(jù)。噪聲環(huán)境數(shù)據(jù)包括:噪聲監(jiān)測點基本情況、區(qū)域定期監(jiān)測噪聲、道路交通噪聲、功能區(qū)噪聲監(jiān)測數(shù)據(jù),以及噪聲測點類型、噪聲功能區(qū)類型、噪聲聲源類型等輔助數(shù)據(jù)等[5]。
環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)庫通常包含4個部分:共用的數(shù)據(jù)庫表(系統(tǒng)運行,水環(huán)境、空氣環(huán)境、噪聲環(huán)境質(zhì)量評價時都需要的數(shù)據(jù)庫表)、水環(huán)境監(jiān)測與評價數(shù)據(jù)庫表、空氣環(huán)境監(jiān)測與評價數(shù)據(jù)庫表以及噪聲環(huán)境監(jiān)測與評價數(shù)據(jù)庫表。共用數(shù)據(jù)庫主要存放系統(tǒng)運行所需要的基礎字典表,以及水、空氣、噪聲環(huán)境質(zhì)量評價時都需要的公共數(shù)據(jù)庫表。地表水監(jiān)測與質(zhì)量評價數(shù)據(jù)庫表主要由地表水水質(zhì)監(jiān)測原始表、地表水水質(zhì)監(jiān)測字典表及取值說明、地表水水質(zhì)評價表和近海海域水質(zhì)監(jiān)測原始表、字典表及取值說明、評價數(shù)據(jù)庫表構成??諝赓|(zhì)量監(jiān)測與評價數(shù)據(jù)庫表主要由空氣質(zhì)量監(jiān)測原始表、空氣質(zhì)量評價字典表及取值、空氣質(zhì)量評價表構成。噪聲質(zhì)量監(jiān)測與評價數(shù)據(jù)庫表主要由噪聲環(huán)境監(jiān)測原始數(shù)據(jù)表、噪聲環(huán)境字典表及取值、噪聲環(huán)境質(zhì)量評價表構成。環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)庫構成見圖1。
2環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與評價業(yè)務流程
環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與綜合分析系統(tǒng)業(yè)務流程總體上分為以下4個階段(圖2):
(1)數(shù)據(jù)導入管理階段。該階段系統(tǒng)管理員分配好系統(tǒng)
操作的用戶和權限后,數(shù)據(jù)管理員從已有的國家系統(tǒng)(或環(huán)境自動監(jiān)測數(shù)據(jù)庫)中導入環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)。
(2)評價分析模板定制階段。該階段環(huán)境質(zhì)量統(tǒng)計分析人員利用系統(tǒng)進行水環(huán)境質(zhì)量、空氣環(huán)境質(zhì)量、噪聲環(huán)境質(zhì)量評價分析模板的定制,主要定制參與評價的環(huán)境指標、評價標準等。
(3)環(huán)境質(zhì)量評價分析階段。該階段環(huán)境質(zhì)量評價分析人員利用系統(tǒng)進行按月、季、年或任意時間的站位、區(qū)域等層次的水環(huán)境、空氣環(huán)境、噪聲環(huán)境質(zhì)量評價和變化趨勢分析。
(4)評價結果可視化輸出階段。評價結束后,通過表格、統(tǒng)計圖表或地理空間圖層,對評價結果進行可視化表達。基于環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和評價結果,根據(jù)隱含的監(jiān)測點空間位置信息,利用GIS技術,對環(huán)境監(jiān)測點及其評價分析結果進行空間化處理,動態(tài)生成空間圖層,從而實現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測和評價分析結果的可視化。
3環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與評價分析系統(tǒng)設計
3.1系統(tǒng)開發(fā)的核心業(yè)務分析
系統(tǒng)開發(fā)的核心業(yè)務是對地表水環(huán)境質(zhì)量、飲用水環(huán)境質(zhì)量、空氣環(huán)境質(zhì)量、噪聲環(huán)境
質(zhì)量等進行評價分析。
3.1.1地表水分析評價。能夠按月、季度、水期、年或任意期范圍進行監(jiān)測因子質(zhì)量評價、站位水質(zhì)評價、市控以上站位水質(zhì)評價、水系水質(zhì)評價、湖庫水質(zhì)評價、近岸海域監(jiān)測因子水質(zhì)評價、近岸海域站位水質(zhì)評價、近岸海域功能區(qū)水質(zhì)評價;可生成全市地表水水質(zhì)類別分布圖、地表水功能達標狀況分布圖、近岸海域水質(zhì)狀況圖,能開展污染因子及綜合污染指數(shù)趨勢分析。具體需求評價因素較多,不一一贅述。如站位水質(zhì)評價因素包括站位水質(zhì)類別、水質(zhì)達標率、水質(zhì)達標否、達III類標準率、達III類標準否、綜合污染指數(shù)、主要污染指標及最大超標倍數(shù)等。
3.1.2飲用水水質(zhì)評價。能夠按月、季度、水期、年或任意期范圍進行單個飲用水站位水質(zhì)評價、水源地100%達標站位數(shù)及比例、污染因子及綜合污染指數(shù)趨勢分析等,除計算地表水通用因子外,還要計算飲用水專用指標。具體需求評價因素較多,不一一贅述。如單個飲用水站位水質(zhì)評價因素包括28項指標達標率、16項指標達標率、超標項目和頻次、項次達標率、均值超標因子、水質(zhì)類別等。
3.1.3大氣環(huán)境質(zhì)量評價。能夠按月、季度、年及任意時間進行評價;評價指標主要是二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物、降塵,具體為能進行測點/區(qū)域空氣質(zhì)量評價、測點/區(qū)域空氣日報、測點/區(qū)域降水質(zhì)量評價,能生成全市降水酸雨強度分布圖,能進行污染因子及綜合污染指數(shù)趨勢分析。
3.1.4噪聲質(zhì)量評價。能夠?qū)δ軈^(qū)、區(qū)域和交通噪聲進行評價;能開展功能區(qū)噪聲質(zhì)量評價、區(qū)域噪聲質(zhì)量評價,交通噪聲質(zhì)量評價;可生成市區(qū)區(qū)域噪聲聲級分布圖、交通噪聲聲級分布圖。
3.2系統(tǒng)邏輯結構
系統(tǒng)以實用性、穩(wěn)定安全性、靈活擴展性、易操作性為設計原則。系統(tǒng)的總體架構縱向上下至上依次為基礎設施層、數(shù)據(jù)資源層、功能層和用戶層。環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與評價分析系統(tǒng)邏輯結構見圖3。
3.3系統(tǒng)功能體系
為了實現(xiàn)系統(tǒng)總體目標,系統(tǒng)包括5大功能體系模塊:系統(tǒng)定制模塊、數(shù)據(jù)導入管理模塊、環(huán)境質(zhì)量評價模塊、環(huán)境質(zhì)量時空特征分析模塊和統(tǒng)計輸出模塊。系統(tǒng)功能體系見圖4。
4寧波市環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與評價分析系統(tǒng)的實現(xiàn)
基于上述的分析設計,以寧波環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與分析為例,實現(xiàn)了寧波市環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與評價分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于C/S結構,在.NET環(huán)境下,采用C#開發(fā)語言,ArcEngine地理信息組件編程實現(xiàn),后臺數(shù)據(jù)庫采用SQL Server。運行環(huán)境:Windows 2003 Server或Windows 2000 professional/XP等操作系統(tǒng),ArcGIS Engine Developer Kit等GIS軟件,SQL Server 2000或SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及.Net Framwork2.0。
寧波市環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與評價分析系統(tǒng)實現(xiàn)了環(huán)境質(zhì)量評價分析定制、基于表格的評價分析結果定制、多年變化分析以及評價分析結果GIS表達。主要分為以下7種功能。
(1)基礎功能。包括系統(tǒng)登錄、用戶管理、切換年份、修改密碼、評價模板管理(增加、刪除、編輯模板)、地表水站位評價模板、樣式管理功能,如圖5。
(2)數(shù)據(jù)管理功能。包括監(jiān)測數(shù)據(jù)導入、近岸海域數(shù)據(jù)導入、飲用水數(shù)據(jù)導入、數(shù)據(jù)編輯、監(jiān)測數(shù)據(jù)瀏覽功能。
(3)水環(huán)境質(zhì)量評價分析功能。包括飲用水質(zhì)量評價分析(圖6)、地表水環(huán)境評價、湖庫水環(huán)境評價、近岸水域水質(zhì)評價分析功能。飲用水、地表水、湖庫水環(huán)境評價主要實現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算、水質(zhì)評價功能,水質(zhì)評價是指根據(jù)評價模板及其他參數(shù)能完成飲用水、地表水、湖庫水數(shù)據(jù)評價及評價結果查看功能,能實現(xiàn)評價結果的導出、打印功能。如圖7所示,近岸海域水質(zhì)評價功能主要完成監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算、近岸海域數(shù)據(jù)的評價及評價結果查看功能;并可根據(jù)提供多年數(shù)據(jù)的比較分析進行地表水、湖庫水水質(zhì)變化分析功能,系統(tǒng)提供了表格、折線圖、柱狀圖等多種分析方式。其他部分的變化分析功能與此相同。
(4)大氣環(huán)境質(zhì)量評價分析功能。該模塊實現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算、空氣質(zhì)量評價、大氣降水評價、空氣質(zhì)量變化分析功能,上述功能均能完成數(shù)據(jù)評價及評價結果查看功能,如圖8所示。質(zhì)量變化分析分析內(nèi)容豐富,其中空氣質(zhì)量變化分析包括空氣質(zhì)量日報、空氣質(zhì)量日報綜合統(tǒng)計、測站空氣質(zhì)量日報統(tǒng)計、監(jiān)測因子濃度、監(jiān)測因子百分位濃度值、綜合污染指數(shù)、空氣污染指數(shù)、大氣降水內(nèi)容。
(5)聲環(huán)境質(zhì)量評價分析功能。該模塊實現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算、功能區(qū)噪聲和區(qū)域噪聲及交通噪聲質(zhì)量評價功能。功能區(qū)噪聲主要分析功能區(qū)噪聲的監(jiān)測數(shù)據(jù),分析出噪聲數(shù)據(jù)、晝夜等效聲級圖及功能區(qū)噪聲趨勢;區(qū)域噪聲主要分析區(qū)域噪聲數(shù)據(jù)及區(qū)域噪聲趨勢;交通噪聲主要分析交通噪聲數(shù)據(jù)及交通噪聲趨勢。
(6)GIS地圖功能。如圖9所示,地圖操作主界面主要分為3部分:地圖顯示區(qū)域、圖層控制區(qū)域和地圖工具條區(qū)域。也可實現(xiàn)圖層符號設置、注記設置和圖層屬性表查看等圖層控制操作,可實現(xiàn)地圖保存、地圖縮放、移動、視圖、信息查看、增加圖層、圖片輸出打印等地圖基本操作。
(7)環(huán)境質(zhì)量專題圖功能。環(huán)境質(zhì)量專題圖主要是利用GIS的地圖展現(xiàn)方式,將環(huán)境的日常監(jiān)測數(shù)據(jù)以及分析匯總數(shù)據(jù)進行專題展示,從而讓用戶對監(jiān)測數(shù)據(jù)和分析結果有更加直觀的認識,便于領導進行宏觀決策。環(huán)境質(zhì)量專題圖主要分為水環(huán)境質(zhì)量專題圖、空氣環(huán)境質(zhì)量專題圖和噪聲環(huán)境質(zhì)量專題圖3大部分。
5結語
充分利用環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)揮其最大價值是環(huán)境保護管理、決策和預測預警的緊迫要求。該研究在系統(tǒng)分析環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)模型、環(huán)境質(zhì)量評價業(yè)務流程的基礎上,研發(fā)了基于地理信息技術的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與評價分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)在寧波市環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)管理與分析中的應用表明,系統(tǒng)基本實現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的科學管理、高效查詢、自適應與多維評價的功能,實現(xiàn)了對不同時間、空間尺度的環(huán)境質(zhì)量進行實時地評價分析和形象表達的功能。
1試析環(huán)境監(jiān)測技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用
(1)空氣監(jiān)測??諝獗O(jiān)測也就是對空氣中各種污染物的含量進行實時的監(jiān)測。其中,空氣污染物指的是以氣態(tài)的形式進入近地面或者是低層大氣環(huán)境中的外來物質(zhì),比如:硫氧化物、碳氧化物、飄塵、懸浮顆粒,以及甲醛等各種有機溶劑。目前,在空氣監(jiān)測當中,最為常見的空氣污染物有:一氧化碳、碳氫化合物、顆粒物和氮氧化物等等。在對這些污染物進行監(jiān)測的過程當中,主要是對一些顆粒物或者是粉塵等的含量進行監(jiān)測,并對它們的組成部分進行定量分析。(2)水源監(jiān)測。水源監(jiān)測就是對各種水源進行污染物的監(jiān)測,比如:河泊、江海以及工業(yè)污水等等,它的監(jiān)測內(nèi)容有三個:一是能夠直接反映出水源污染程度的因素,比如:水溫、水面上的懸浮物、水的溶解度以及水源的PH值等等。二是含有毒性的物質(zhì),比如:農(nóng)藥中的殘留物以及汞、鉛、鉻等化學物質(zhì)。三是測量單位時間內(nèi)水的流量。
2探析我國環(huán)境監(jiān)測技術的發(fā)展
為了能夠讓我國的環(huán)境監(jiān)測技術發(fā)揮出更大的效力,也為了能夠有效改善我國環(huán)境監(jiān)測技術的現(xiàn)狀,就必須要讓現(xiàn)有的環(huán)境監(jiān)測技術實現(xiàn)進一步的發(fā)展。于是,現(xiàn)對環(huán)境檢測技術的發(fā)展進行簡單的分析,并將能夠促其實現(xiàn)發(fā)展的辦法一一例舉出來。(1)提高監(jiān)測部門所有工作人員的素質(zhì)。(2)培養(yǎng)一批具有高素質(zhì)、高技能且專業(yè)能力強的監(jiān)測人員。(3)定期對現(xiàn)有的監(jiān)測人員進行專業(yè)知識與技能的培訓,提高他們對環(huán)境的監(jiān)測能力。(4)增強有關部門對各種污染物的了解度、分析度和研究度。(5)為我國各類大小工廠制定一個專門的環(huán)境監(jiān)測制度,并對這些工廠排出的所有污染物進行有效的治理。(6)加強對監(jiān)測設備質(zhì)量和效能的提升,并研制出具有時代性意義的高科技監(jiān)測設備,使我國的監(jiān)測設備能夠滿足時展的需求。(7)在對環(huán)境進行監(jiān)測的過程當中,將預防工作合理的引入進來,做到“防患于未然”。(8)對現(xiàn)有的環(huán)境監(jiān)測技術進行深入的分析,并在這些技術的基礎上,挖掘出更具有效能的新型監(jiān)測技術。
3結語
關鍵詞 環(huán)境監(jiān)測;保護作用;影響;環(huán)保
中圖分類號 X8 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363(2017)11-0047-01
隨著科學技術的進步與社會生活的發(fā)展,改變的不僅僅是人們的日常生活,還有人們賴以生存的自然環(huán)境。在20世紀,工業(yè)文明的到來令人們開始進行了大刀闊斧的改革,那時的人們只看到了工業(yè)革命帶來的眼前利益,卻無法預料到過度的透支自然環(huán)境對人類未來產(chǎn)生的影響,可以這么說,工業(yè)時代的人們是在用環(huán)境來換取經(jīng)濟的發(fā)展。但是,隨著人類社會日益發(fā)展進步,人們的思想覺悟也在與時俱進的提高,對于環(huán)境的保護意識正在逐漸的加強。
1 對環(huán)境監(jiān)測工作的簡單介紹
環(huán)境監(jiān)測是伴隨著環(huán)境污染而產(chǎn)生的一項新興行業(yè),顧名思義便是通過科學技術手段對自然環(huán)境進行一系列數(shù)據(jù)分析從而為后續(xù)的環(huán)境保護與治理工作提供數(shù)據(jù)支持。
1.1 環(huán)境監(jiān)測的實施部門
作為一門技術性很強的行業(yè),環(huán)境監(jiān)測工作的實施單位要有過硬的技術支持。一般的監(jiān)測部門多為政府事業(yè)部門,例如我國便在每個行政區(qū)域內(nèi)都設立了環(huán)境監(jiān)測站點。而一些涉及到軍隊駐地的區(qū)域,尤其是涉及保密工作不對外公布的軍隊駐地區(qū)域都會配有相應軍區(qū)專用的環(huán)境監(jiān)測站點以供其開展監(jiān)測工作。
除此之外,不少高校和科研性質(zhì)的單位組織在通過國家給予環(huán)境監(jiān)測認定的有關資格后,為了開展科研任務也會進行相應的環(huán)境監(jiān)測活動。另外,隨著人們環(huán)保意識的逐步提高,環(huán)境監(jiān)測的需求不斷增加,在廣闊的市場需求面前,一些帶有商業(yè)性質(zhì)的社會機構找到商機,所以,作為具備CMA資質(zhì)的第三方監(jiān)測組織也成為了環(huán)境監(jiān)測行業(yè)的新生力量。
1.2 環(huán)境監(jiān)測的對象與一般方法
環(huán)境一詞涵蓋了我們生活的方方面面,所以環(huán)境監(jiān)測工作的監(jiān)測對象也是不在少數(shù)。下面將列舉一些常見的環(huán)境監(jiān)測對象和與之對應的一般監(jiān)測方法。
1)水質(zhì)監(jiān)測。常見的水質(zhì)監(jiān)測項目有pH值測定、溶解氧測定、臭和味測定、侵蝕性二氧化碳測定、酸堿度測定、色度測定、懸浮物測定、硬度測定、總殘渣測定等。常見的水質(zhì)監(jiān)測方法多為電化學探頭法、指示劑滴定法、重量法、分光光度法、紅外光度法等。
2)空氣廢氣監(jiān)測。我們常常將空氣廢氣監(jiān)測按照地點劃分為室內(nèi)空氣監(jiān)測與工作場所廢棄監(jiān)測兩項內(nèi)容。常見的空氣廢氣監(jiān)測項目有溫度監(jiān)測、濕度監(jiān)測、空氣流速監(jiān)測、總懸浮顆粒監(jiān)測、煙氣林格曼黑度監(jiān)測、一氧化碳監(jiān)測、二氧化碳監(jiān)測、氟化物監(jiān)測、甲醛監(jiān)測、臭氧監(jiān)測等。其中室內(nèi)空氣污染一般為甲醛、苯、氡、安及總揮發(fā)性機油化合物TVOC這五種有害氣體。
常見的空氣廢氣監(jiān)測方法多為取樣測試法、測定重量法、風光光度法、非分散紅外系數(shù)法、比色法、原子吸收分光光度法等。
3)固體廢棄物監(jiān)測。常見的固體廢棄物監(jiān)測項目有總鉻監(jiān)測、六價鉻監(jiān)測、氟化物監(jiān)測、硫化物監(jiān)測、有機質(zhì)監(jiān)測等。常見的固體廢棄物監(jiān)測方法有pH值測定法、原子吸收分光光度法、離子選擇電極法等。
2 環(huán)境監(jiān)測工作在環(huán)境保護中發(fā)揮的重要作用
2.1 確定方向
環(huán)境監(jiān)測工作所針對的監(jiān)測對象包括我們周圍自然環(huán)境中的方方面面,監(jiān)測站通過定時定期的監(jiān)測機器對周圍區(qū)域進行監(jiān)測,而后向監(jiān)測站的工作人員以數(shù)據(jù)的形式反映監(jiān)測地點的環(huán)境狀態(tài)。監(jiān)測站的工作人員通過監(jiān)測站發(fā)送的數(shù)據(jù)來對監(jiān)測地區(qū)的環(huán)境狀態(tài)進行分析并作出報告,該監(jiān)測報告可以為開展后續(xù)的環(huán)境保護工作提供基本的方向。例如,當監(jiān)測區(qū)域出現(xiàn)了環(huán)境污染,工作人員通過監(jiān)測站的監(jiān)測發(fā)現(xiàn)了監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的異常,因為環(huán)境污染很少是以單一污染情況出現(xiàn)的,往往是多種污染同時出現(xiàn),比如水質(zhì)污染的同時往往會連同土壤一起出現(xiàn)污染或是大氣污染出現(xiàn)的同時也會帶動周圍整體環(huán)境的污染,這時監(jiān)測人員就可以依據(jù)監(jiān)測站的監(jiān)測情況判斷被污染對象的污染程度,以便開展后續(xù)的環(huán)境保護工作。
2.2 提供標準
在環(huán)境監(jiān)測工作的進行的時候,人們?yōu)榱藢Νh(huán)境污染程度有更好地分析,所以,制定了相應的污染程度標準,在被監(jiān)測區(qū)域的污染程度超出該標準之后該監(jiān)測區(qū)域則構成污染,并依據(jù)標準劃分污染程度。所以為了更好地開展環(huán)境保護工作,人們應該保障環(huán)境監(jiān)測工作的順利進行。例如,在監(jiān)測人員通過對期同一區(qū)域不同時期的環(huán)境狀r進行監(jiān)測并將得出數(shù)據(jù)進行分析,才能對環(huán)境保護工作進行經(jīng)驗總結與效果驗收;監(jiān)測人員在對比同一時間不同區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),對整體環(huán)境做出環(huán)境情況對比標注重度污染區(qū)域,以便更好地開展區(qū)域環(huán)境保護工作。
2.3 驗收成果
在進行環(huán)境保護工作的同時,為了檢驗工作的成效,人們將會對保護工作開展后的地區(qū)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析,從而得出環(huán)境保護工作的實施成效。只有通過監(jiān)測分析得出的數(shù)據(jù)證明環(huán)境保護工作的實施獲得了理想的效果才能繼續(xù)堅持下去,不然則需要重新制定環(huán)境保護工作的實施計劃。例如,河北地區(qū)霧霾天氣通過監(jiān)測得出的數(shù)據(jù)結果表示該區(qū)域空氣污染指數(shù)爆表,屬于重度空氣污染,而后國家根據(jù)監(jiān)測結果出臺了相關政策,通過工業(yè)轉(zhuǎn)移和汽車限行等方式緩解有害氣體排放的情況,在治理的同時也進行著空氣環(huán)境狀況的監(jiān)測,得出數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)空氣污染情況有了明顯改善,證明對待該區(qū)域環(huán)境保護工作的實施手段是正確積極的。
2.4 提高環(huán)保意識
改善被污染的環(huán)境并不是環(huán)境保護工作的終極目標,環(huán)境保護的最終目的是提高人類的環(huán)保意識,從而減少甚至杜絕人類做出污染環(huán)境的行為。人類通過開展環(huán)境監(jiān)測來了解自然了解身邊的環(huán)境,通過環(huán)境監(jiān)測來明白自身不當行為對周遭環(huán)境帶來的消極影響,通過環(huán)境監(jiān)測來目睹污染過的環(huán)境對我們生活造成的實質(zhì)傷害,通過環(huán)境監(jiān)測發(fā)現(xiàn)環(huán)境保護工作對我們周圍環(huán)境的改善,通過環(huán)境監(jiān)測了解開展環(huán)境保護工作的重要性。環(huán)境是人類賴以生存的空間,人們通過環(huán)境監(jiān)測工作明白只有保護環(huán)境才能使我們的生活變得更加美好,從而提高環(huán)保意識,令環(huán)境保護工作更好更順利的進行。
3 環(huán)境監(jiān)測對環(huán)境保護產(chǎn)生的影響
環(huán)境污染一直是困擾著眾人的難題,隨著人們環(huán)保意識的日漸增強,環(huán)境保護工作的開展也是愈發(fā)順利。環(huán)境監(jiān)測作為環(huán)境保護工作中的重要環(huán)節(jié),不僅為環(huán)境保護工作的開展指明的正確的方向,更是為其提供了嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)支持。人們利用環(huán)境監(jiān)測得出的數(shù)據(jù)結合實際狀況制定相關的環(huán)境保護政策,從而使得環(huán)保工作獲得預期的效果??梢哉f,環(huán)境的監(jiān)測影響著環(huán)境保護工作的開展方向、計劃制定,并可以間接的增強人們的環(huán)保意識。所以,良好開展環(huán)境監(jiān)測工作也是人類進行環(huán)境保護重要的推動力。
4 結論
時代的發(fā)展提高的不僅僅是社會經(jīng)濟和生活水平,人們的思想意識也在隨之進步向前。工業(yè)時代的人們以犧牲環(huán)境的代價來換取經(jīng)濟的進步,但如今,我們能做到放慢經(jīng)濟發(fā)展腳步來迎合環(huán)境的保護,這無疑的人類思想進步的證明。在今后的環(huán)保事業(yè)中也希望人們能利用環(huán)境監(jiān)測來為環(huán)境保護工作發(fā)揮更有力的支持和更重要的積極作用。
參考文獻
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[關鍵詞]大氣污染問題 環(huán)境監(jiān)測 系統(tǒng)分析 對策探測 總體戰(zhàn)略意義
[中圖分類號] X830.5 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-2-238-2
我國工業(yè)生產(chǎn)和消費過程中的突發(fā)的環(huán)境問題現(xiàn)象比較復雜,對于大氣污染現(xiàn)象產(chǎn)生嚴重的滋生效應。而沙塵、煤煙污染是新疆大氣環(huán)境污染的主要特征,目前大氣污染物主要以可吸入顆粒物和二氧化硫為主,排放的主要污染物是由工業(yè)、采暖鍋爐和汽車尾氣所造成,其所帶來的影響尤其值得關注。結合新疆地區(qū)的生態(tài)破壞和環(huán)境污染現(xiàn)狀,進行內(nèi)部資源開采工序的檢驗,從而使得不合理的資源浪費行為以及生態(tài)破壞現(xiàn)象得到有效改善和治理。這就要通過浮塵、揚塵、燃料燃燒以及礦井水排放、工廠的廢氣排放等問題進行總體分析,進行系統(tǒng)改進方案的制定,確保大氣質(zhì)量得到改善。
1新疆大氣環(huán)境質(zhì)量狀況
新疆地形地貌復雜,氣候干旱,除自然形成的沙塵外,其他大氣污染物:煙、塵、二氧化硫、氮氧化物都直接與人類活動密切相關?!?012年新疆環(huán)境狀況公報》指出,新疆19個主要城市中,只有阿勒泰市空氣質(zhì)量達到國家一級標準;克拉瑪依、伊寧、塔城、博樂、昌吉、奎屯、烏蘇、阜康、石河子和五家渠等10個城市空氣質(zhì)量達到國家二級標準;烏魯木齊、哈密和庫爾勒3城市空氣質(zhì)量達到國家三級標準。另外5個城市空氣質(zhì)量超過國家三級標準。全疆城市環(huán)境空氣質(zhì)量達到一、二級優(yōu)良天數(shù)占全年的80.6%,三級輕微污染天數(shù)占15.4%,四級、五級中重度污染天數(shù)占4.0%。與2011年相比,全疆區(qū)域性沙塵天氣增加了7次,局地性沙塵天氣增加了58次,沙塵天氣發(fā)生頻次有所增多。
2大氣污染有害物質(zhì)監(jiān)測工作的主體內(nèi)容
大氣污染物主要以二氧化硫和氮氧化物為主,污染物排放主要來自工業(yè)、生活及交通運輸。
對于二氧化硫成分的監(jiān)測處理主要根據(jù)煤炭資源使用過程中的燃燒效果以及具體冶煉工程的廢氣標準含量進行充分界定。通過甲醛溶液內(nèi)部分光光度處理手段以及電導方式等進行分解處理,使得后期有害氣體的改善工作方案能夠順利制定。內(nèi)部溶液吸收效果對于化合物穩(wěn)定狀態(tài)的保證有著一定的促進作用,有助于后期氫氧化鈉伴隨溶液反應過程產(chǎn)出的二氧化硫物質(zhì),結合副玫瑰苯胺以及甲醛進行反應處理,使得伴生物質(zhì)呈現(xiàn)紫紅色的狀態(tài),這種單獨分離的處理技巧可以精準的保留實際工業(yè)生產(chǎn)過程中的主要廢氣含量,是保證內(nèi)部二氧化硫防護工作的重要依據(jù)。監(jiān)測的手段主要依靠分光光度計進行監(jiān)測統(tǒng)計。
石化燃料經(jīng)過高溫環(huán)境的處理以及化肥在實際生產(chǎn)過程中都會伴隨一定容量的氮氧化物,造成大氣環(huán)境的嚴重污染;另外,在汽車產(chǎn)生的尾氣污染中也包含著大量的氮氧化物。因此關于此類污染顆粒物質(zhì)的觀察監(jiān)測,主要依靠跟蹤監(jiān)察,保證實時數(shù)據(jù)的校驗和可利用價值,從而促進改進方案的具體制定效果,才能保證環(huán)境空氣質(zhì)量的高速恢復。
3大氣污染問題的監(jiān)測以及應對策略制定
隨著現(xiàn)下超高污染事件的急劇上升以及人們對于清潔空氣質(zhì)量的嚴格要求和關注度的提高,根據(jù)內(nèi)部污染狀態(tài)的合理評估,進行防控措施的高效率制定是非常必要的。
大氣污染內(nèi)部的物質(zhì)比較復雜,常見的污染現(xiàn)象主要包括揚塵、二氧化硫、氮氧化物以及內(nèi)部懸浮顆粒等。伴隨吸入物質(zhì)不斷增加,具體清潔標準工作系統(tǒng)的研究處理的不定因素的增多,實際治理依據(jù)材料的總結仍然不夠充分,這是造成空氣破壞現(xiàn)象嚴重并且維持時間較長的主要原因。
針對具體的大氣環(huán)境內(nèi)部物質(zhì)的數(shù)據(jù)監(jiān)測工作的細化手段以及嚴重污染情況的科學判斷依據(jù)進行綜合分析,結合全面落實的監(jiān)測參數(shù)設計以及資料記錄,進行專業(yè)計算機智能處理程序的錄入,使得高標準的治理方案以及手段得以落實。
4大氣污染監(jiān)測分析的方法
大氣污染具有擴散速度快,擴散范圍廣、造成影響大的特點。因此,對大氣污染的監(jiān)測應當力求快速、及時、準確。隨著我國環(huán)境監(jiān)測分析方法不斷的改進和完善,逐步建立起了能在短時間內(nèi)及時準確地檢測各種有害氣體的分析方法,并得到了廣泛的應用。目前大氣污染的監(jiān)測分析方法主要有檢測管法、儀器法、指示紙法、化學分析法等。
(1)檢測管法:該法具有現(xiàn)場使用簡便、快速、便于攜帶和靈敏的優(yōu)點。目前已有幾百種有害污染氣體可用檢測管測定。不失為一種較為經(jīng)濟,易于普及的方法。
(2)儀器法:儀器法是利用有害污染氣體的熱學、光學、電學等特點對它們進行測定。其優(yōu)點是靈敏度高,測定準確,濃度直讀,可自動記錄或與計算機連接。
(3)試紙法:試紙法是用試紙浸漬試劑,在現(xiàn)場放置或置于試紙夾內(nèi)抽取被測空氣,顯色后比色定量。其優(yōu)點是操作簡便、快速、測定范圍廣,但準確度相對較差。
(4)化學分析法:化學分析法是將吸收液本身作為顯示液,采樣顯色后與標準管比色定量。其靈敏度、準確度都相對于試紙法要高。
5無線傳感環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的在線監(jiān)測方法
無線傳感輔助技術主要應用在危險區(qū)域及大面積監(jiān)測區(qū)域的氣體情況監(jiān)控,通過傳感器來測量與監(jiān)測所需的參數(shù),再借助網(wǎng)將它發(fā)送到控制中心。結合必要的節(jié)能網(wǎng)絡節(jié)點位置追加,進行自發(fā)組織結構方式的適應性設計,同時根據(jù)單位節(jié)點的裝置標準進行一定范圍的擴建,結合不同位置的協(xié)作以及信息溝通交流對不同微觀環(huán)境的細節(jié)工作進行系統(tǒng)補充,確保氣體分布狀態(tài)以及內(nèi)部參數(shù)的合理設計,為后期改進方案制定過程中詳細、準確的信息提供渠道。無線傳感網(wǎng)絡追加裝置根據(jù)氣體的復雜顆粒物質(zhì)堆積進行高度采集和分析,使得燃煤過程中產(chǎn)生的空氣熱害以及污染現(xiàn)象通過必要的信號檢測以及數(shù)據(jù)進行管理,監(jiān)測中心及時傳達,建立整個大氣環(huán)境監(jiān)測、維護標準參數(shù)。后期的空氣改善工作措施能夠借助高效的模型參數(shù)進行設計,框架應用理論內(nèi)容進行完整的編輯,保證計算機分析的標準指令。
6結語
目前,我國實際產(chǎn)業(yè)規(guī)劃活動中,伴隨能源的高效利用,內(nèi)部空氣質(zhì)量的監(jiān)督以及數(shù)據(jù)應用,根據(jù)今年污染物濃度年際變化統(tǒng)計,大氣污染治理取得了一定的成效,但總體工作的布置以及改進還有待提高。大氣環(huán)境質(zhì)量實時化監(jiān)測是環(huán)境監(jiān)測重點,與無線傳感輔助技術的結合,使大氣環(huán)境監(jiān)測的手段得了進步,能夠快速、精準、區(qū)域化與細部對大氣環(huán)境展開全面數(shù)據(jù)采集和實時分析,給大氣治理工作及時提供依據(jù)。
參考文獻
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