1、LOW CARBON WORLD 2022/11大气污染中环境监测治理技术的应用研究高兰（大方县生态环境监测站，贵州 毕节 551616）【摘要】针对贵州省大气污染较为严重的现状，从污染原因与大气环流特征入手，介绍当前较为常见的环境监测技术，并结合贵州省大气污染物具体情况，利用环境监测技术对氮氧化物、固体颗粒、硫化物、有机物挥发进行监测，提出强化环境监测技术实效性的措施，以供工作人员参考。【关键词】大气污染；环境监测治理技术；大气环流特征【中图分类号】X831【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2022）11-0007-03城市空气质量空气质量指数（平均）兴义市2.14100.00
2、安顺市2.77100.00都匀市2.7790.30毕节市3.02100.00遵义市3.07100.00六盘水市3.15100.00贵阳市3.24100.00凯里市3.7587.10铜仁市4.8358.10表1 2019年1月贵州省9个中心城市环境空气质量排名1大气污染原因及大气环流特征1.1大气污染原因大气污染指的是人们在生产、生活中向大气中所排放的污染物超过了其承载能力，使得大气环境在短时间内恶化，进而对人体健康、生活、生产产生负面影响。造成大气污染的主要原因包括工业、交通、农业、生活中的炉灶和采暖锅炉等方面，其中最为突出的原因是工业和交通，具体表现如下。1.1.1工业发展根据贵州省统计局发
3、布的 2022 年前三季度经济情况可知，贵州省工业增加值比 2021 年同期增长5.5%，实现营业收入 6 982.50 亿元，比 2020 年同期增长 10.9%；实现利润总额 1 148.45 亿元，同期增长40.0%。工业企业营业收入利润率 16.5%，比上年同期提高 3.4%。从上述数据可发现，贵州省工业产值在逐年增长，其工厂数量也在不断增多。而部分工厂负责人环保意识薄弱，未能严格贯彻上级颁布的文件精神，过于重视眼前利益，在工业生产过程中向大气中大量排放污染物，如氮氧化物、硫化物等，对大气环境造成了严重污染。1.1.2交通发展除工业发展因素以外，交通发展也是造成大气污染的关键原因。根据
4、贵州省相关数据，截至 2021年，贵州省民用车辆（汽车、摩托车、拖拉机、挂车和其他类型车等 5 类车型）拥有量为 630.56 万辆，比2020 年增长 6.7%，增速比 2020 年回落 20.0%，此外贵州省高速路里程已经突破 6 000 km。从上述数据可看出，贵州省经济发展速度较快，群众生活水平在不断提升，交通设施在不断完善。这也使得汽车尾气量迅速增加，大气环境中的二氧化碳、一氧化碳、氮氧化合物也逐渐增多。虽然相关部门采取了一系列措施对其进行防治，但由于车辆基数过于庞大，并未达到预期效果，这也是造成大气污染的重要原因。1.2大气环流特征以贵州省 2019 年 1 月对 9 个中心城市环
5、境空气质量排名为例，具体如表 1 所示。通过对上述空气质量调查下的海平面气压场进行分析，其高度场为500 hPa，在大气污染过程中，中高纬度环流形状为“两槽一脊”，高压位于贝加尔湖附近，而低压位于我国中部地区。使得中部地区的中高纬度高度场呈现西低、东高的现象。而贵州位于我国东南部，附近高度场则是以正距平为主，被东侧高纬度高度场所阻挡，这便意味着附近大槽较弱，受纬向环流控制，所产生的径向度较小，使得国内冷空气南下到贵州较为困难。贵州省处于副热带高压主体，受正距平控制，加之副热带的大气环流不利于印度洋气流向国内输送，这便使得调查当年的降雨量较少，提高了污染物的稀释难度以及沉降难度。而且贵州省大多位
6、于冷高压的高压场控制下，地面存在的气压梯度较弱，日常风力较小，且以下沉气流为主，这便进一步加剧了大气中污染物的堆积。再加上贵州省内日益发展的节能环保7DOI:10.16844/10-1007/tk.2022.11.055LOW CARBON WORLD 2022/11工业与交通，导致大气污染程度逐渐加深。因此，采取必要措施对其进行监测，并制定治理方案显得尤为重要。本文将对常见的环境监测技术与应用策略进行简要说明。2大气污染中环境监测治理技术的应用策略由于贵州省经济发展较快，其工业、交通发展规模日益扩大，且 20192021 年大气环流特征显著，导致其大气污染程度日益加深，空气中存在着较多的氮氧
7、化物、固体颗粒等。而环境监测技术能够帮助相关部门实时监测大气污染相关数据，为制定环境治理措施提供科学、真实的数据。因此，将环境监测应用于大气污染治理中尤为必要。本文对常见的环境监测技术与应用方式进行简要说明，并提出加强监测效率的措施。2.1常见的环境监测技术2.1.1遥感监测治理大气污染的前提是明确大气内的污染物成分。相关部门可通过检测有效了解大气环境中所涉及的污染物以及其具体含量，并将此作为依据开展相关治理工作。遥感技术不仅可以精准监测大气环境中的污染物实际含量，还能实时监测大气环境中污染物含量的变化趋势，以此达到全方位的大气监测。从技术角度来看，遥感技术主要通过航空器或卫星来收集大气环境中
8、的电磁波信息，进而甄别大气污染的实际状况。遥感技术作为一种先进的环境信息获取技术，主以实现快速、全面的获取信息，根据遥感平台不同，具体可分为天基监测、空基监测、地基监测。天基指的是利用大气层以外的天基检测系统进行观测，主要由极轨卫星以及静止卫星构成，将卫星作为主要数据源，搭建宏观、常规、应急、精细监测 4 层结构，以此形成对全国范围内的环境监测1。空基指的是大气层以下、地表以上的环境监测，主要由飞机、无人机、汽艇、气球等监测系统构成。在环境监测中，通常将空基作为天基监测的补充，侧重于应急监测。地基指的是地表观测，主要由固定站、移动监测以及人力监测系统构成。当前应用较多的是固定站监测，其通过固定
9、设备对环境相关数据进行监测、报告，以此实现对环境的自动化实时监测。2.1.2车载测量车载测量在环境监测中的应用频率较高，其在应用期间需要凭借车辆中的特殊装置获取相关环境信息。车载测量具有较高的移动性，能够对特定区域内的环境进行有效监测。但值得注意的是，由于此种方法需要利用车辆进行移动监测，所以不能将其应用于汽车尾气的监测。2.2监测技术的实际应用结合上述贵州大气污染成因与大气环流特点，本文有针对性地提出环境监测技术对于环境空气中氮氧化物、颗粒物、挥发性有机物和硫化物的具体监测方法2。2.2.1氮氧化物氮氧化物主要指的是生产、生活中所用的煤、石油等燃料燃烧的产物，以及来自生产或使用硝酸的工厂排放
10、的尾气，如氮肥厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂等。当 NOx与碳氢化物共存于空气中时，经阳光紫外线照射，会发生光化学反应，产生一种光化学烟雾，其是一种有毒性的二次污染物。当前贵州省部分城市已经实行集中供暖，因此冬季为热电厂生产的高峰期，若热电厂所排放的氮氧化物未经脱硫处理，极易产生氮氧化物超标的现象。针对此情况，工作人员可利用天基监测技术，将卫星作为数据源，采集当前监测地点的具体天气情况，对大气环流特征进行分析。若当年以下沉气流为主，降水较少，则代表污染物堆积的可能性较大，应当加大对热电厂排放的监测力度，可在热电厂附近设置固定监测站，并结合人力监测，实时监测热电厂氮氧化物的排放情况，及对
11、相关数据进行采集。对于汽车尾气监测，工作人员可与道路运管部门加强沟通，定点设置固定监测站，并充分利用气象监测网络，加强各个站点间的资源共享以及数据共享，以此增强环境监测的自动化程度，使各个站点自动将所监测的数据传输至总控制站点。相关部门可通过上述措施，充分利用现代化、信息化的环境监测手段，实时获取重点区域的大气污染数据，以氮氧化物排放的真实数据作为依据，对监测数据进行有效把控，设计出具有针对性的治理方案，以此最大限度增强大气污染的治理效果。2.2.2颗粒物悬浮在空气中的固体或液体颗粒物，会对环境质量和人体健康造成危害。随着工业发展水平的不断，提升大气环境内的有害物质含量也在逐渐增加，其中颗粒物
12、的成分较为复杂，这增加了大气污染的检测难度。因此，大气污染治理中应当加强对固体颗粒的监测，以确定粒子的含量。在实际监测中，工作人员可采用天基与空基相结合的形式对大气污染中的固体颗粒进行监测，以真实数据为依托，增强治理节能环保8LOW CARBON WORLD 2022/11效果。首先，工作人员可利用天基监测中卫星所提供的数据进行指标的选取与分析，掌握大气污染的重点区域。由于固体颗粒浓度过高会产生雾霾，也可利用卫星图像判断污染较为严重的重点区域。其次，利用空基监测技术中的无人机监测、飞机监测或飞艇、气球检测，对重点区域进行着重监测，并将此作为天基监测的补充。最后，将两者所得数据进行融合，获取完整
13、监测数据，积极与技术人员进行沟通，制定切实有效的大气优化方案，以此最大限度的提升大气污染治理效果3。2.2.3挥发性有机物和硫化物挥发性有机物与硫化物对于大气环境的影响较为严重，对于人体产生的危害较大，而且极易与其他物质发生化学反应，产生二次污染。因此，对挥发性有机物、硫化物展开环境监测是十分必要的。由于挥发性有机物、硫化物污染常见于化工厂，且所处地点较为偏僻，难以在其附近建设固定监测站。为解决这一问题，工作人员可利用车辆监测技术，在车辆中安装特殊设备对挥发性有机物、硫化物进行检测。考虑到挥发性有机物的挥发程度较强、活性较高，不论是样品采集还是鉴定分析方面均具有一定难度。工作人员可采用气相色谱
14、技术进行采集与分析，此项技术不但可以有效监测挥发性有机物，还能现场分析，为工作人员制定环境治理方案，提供真实的数据和有效的意见。此外，也可采用膜萃取技术，利用纤维膜将有机物与指定惰性气体进行融合，并接入电流，使其被压缩吸收，进一步提升监测的准确性。对于硫化物而言，其主要来源于化石燃料的燃烧，工作人员可采用天基、空基、地基、车辆监测互相结合的方法对大气环境中的硫化物污染进行动态监测，实时掌握监测区域内大气硫化物的含量，并将此作为依据制定治理方案。在监测期间，为进一步提高分析准确性，最大限度地降低外部因素的影响，可增加库伦滴定法、分光光度法的应用频率，提高监测值的精确度。2.3监测技术实效性的强化
15、基于上述分析，可发现环境监测技术在大气污染治理中的应用能够为相关部门提供动态、真实的数据，为其制定污染治理方案提供了可靠的数据依据。为进一步提高监测技术使用的实效性，本文从细化治理角度与持续监测角度，提出强化环境监测技术实效性的具体方法4。2.3.1细化治理角度要达成大气污染治理目标须细化污染治理工作，而工作细致化需要依托环境监测数据进行细化考量。首先，工作人员应当充分利用先进的环境监测技术，加大现代信息技术的应用力度，充分发挥环境监测技术的实效性，为大气污染治理工作提供更为细致的数据。其次，工作人员应当加强对空基监测技术、车辆监测技术的应用，以此为相关部门提供更为细致的大气污染数据，为后续提
16、高大气治理质量、增强大气污染治理效果奠定基础。最后，在环境监测方面，工作人员可根据具体大气污染成分选择合适的环境监测技术，帮助相关部门全面开展分析，提高大气污染治理方案的合理性，提升大气污染治理效果。2.3.2持续监测角度大气污染治理的持续性较强，为实现贵州省经济的可持续发展，相关部门应当结合当前大气污染情况与大气环流特点，以现有的污染物数据作为参考以及支撑，对重点区域的监测进行科学指导。首先，监测工作人员在监测过程中，应当第一时间将所获取的信息上传至相关部门，由上级技术人员对当前大气中的污染物含量进行有效分析，并与往年监测所得的数据进行对比，以此进一步提高大气污染环境治理工作的科学性。其次，在监测过程中，若发现重点区域内部分企业出现污染物排放不达标的问题，应当及时与相关负责人进行沟通，在不影响行业稳定性的情况下，对大气污染进行治理，以此实现大气污染治理助推经济高质量发展5。3结语本文从贵州省大气污染情况与大气环流特征入手，结合常见的环境监测技术，提出了具体的应用策略，并从细化治理角度与持续监测角度提出强化环境监测技术实效性的措施，为工作人员提供参考，以提高大气污染治理效果。参考文献1