在我國大氣環(huán)境管理領(lǐng)域，利用低成本、高密度的網(wǎng)格化監(jiān)測設(shè)備來識別污染來源已漸漸成為一種常規(guī)手段，國家為此也出臺了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。為了解網(wǎng)格化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的最新技術(shù)進(jìn)展和應(yīng)用情況，儀器信息網(wǎng)在此次會議上采訪了北京師范大學(xué)全球變化與地球系統(tǒng)科學(xué)研究院趙傳峰教授和河北先河環(huán)?？萍脊煞萦邢薰狙芯吭褐魅未藓裥?。

北京師范大學(xué)全球變化與地球系統(tǒng)科學(xué)研究院 趙傳峰教授

　　“目前，‘2+26’通道城市中有16個(gè)城市安裝了網(wǎng)格化監(jiān)測設(shè)備，2017 -2018年秋冬大氣攻堅(jiān)行動計(jì)劃中被評為優(yōu)秀的11個(gè)城市中有9個(gè)城市安裝了網(wǎng)格化監(jiān)測設(shè)備。”從崔厚欣對網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)所取得成就的介紹中，可以看出網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)已成為地方政府大氣環(huán)境管理的重要工具。而在使用過程中，數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)挖掘方面還有很多工作值得研究。

　　數(shù)據(jù)質(zhì)量：從硬件和軟件提升數(shù)據(jù)深度和質(zhì)量

　　可監(jiān)測參數(shù)的擴(kuò)展。目前網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)關(guān)注比較多的參數(shù)為PM2.5、PM10、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧和VOC。崔厚欣介紹說，未來可開發(fā)監(jiān)測更多參數(shù)的監(jiān)測設(shè)備，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。趙傳峰老師認(rèn)為，目前對臭氧和VOCs污染情況的關(guān)注度還不夠，未來氨氣污染可能從研究領(lǐng)域進(jìn)入監(jiān)測領(lǐng)域。

　　傳感器技術(shù)的進(jìn)步。雖然目前傳感器技術(shù)基本能滿足網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，但其本身還是有很大的改進(jìn)空間。針對傳感器易受溫濕度影響、氣體交叉干擾的問題，可以通過多種手段提高其穩(wěn)定性，如傳感器材料優(yōu)化、電解液的優(yōu)化、溫度補(bǔ)償措施的應(yīng)用等。隨著傳感器應(yīng)用量的增加和用戶對其要求的不斷提高，傳感器技術(shù)也會不斷進(jìn)步。

　　數(shù)據(jù)質(zhì)控體系的提升。趙傳峰教授介紹說，在大氣領(lǐng)域，以前研究數(shù)據(jù)來源主要有衛(wèi)星遙感、地面觀測和飛機(jī)觀測，為保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，研究人員會開發(fā)很多不確定性分析方法。而對于網(wǎng)格化監(jiān)測系統(tǒng)，目前常用的數(shù)據(jù)質(zhì)控體系包括：一是通過標(biāo)氣和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備不斷標(biāo)定的硬件方法，如先河環(huán)保采用的四級校正方法中的標(biāo)物校準(zhǔn)法、組合校準(zhǔn)法;二是采用大數(shù)據(jù)的軟件方法，對一定范圍內(nèi)的儀器數(shù)據(jù)漂移進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，以先河環(huán)保為代表的業(yè)內(nèi)公司，也都進(jìn)行大數(shù)據(jù)軟件為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)校準(zhǔn)。

　　數(shù)據(jù)挖掘：從應(yīng)用和研究角度充分開發(fā)

　　目前，網(wǎng)格化監(jiān)測數(shù)據(jù)的主要用途是快速定位污染來源，以利于政府及時(shí)確定責(zé)任人并消除影響。“未來，網(wǎng)格化監(jiān)測數(shù)據(jù)可以結(jié)合氣象、交通數(shù)據(jù)，挖掘出更多對污染控制和污染治理有效的信息。”崔厚欣說到。

　　“以前，基于衛(wèi)星遙感、地面站觀測和飛機(jī)觀測的大氣環(huán)境研究在時(shí)間或空間分辨率上均存在一定局限性，無法滿足對于建筑物和下墊面復(fù)雜的城市區(qū)域的研究。而有了空間分辨率和時(shí)間分辨率都大大提高的網(wǎng)格化監(jiān)測數(shù)據(jù)，我們可以對城市區(qū)域內(nèi)大氣環(huán)境有更深入的研究。”趙傳峰介紹道。

　　趙傳峰預(yù)測，未來可能的應(yīng)用包括：一是判斷局地污染源貢獻(xiàn)來優(yōu)化環(huán)境達(dá)標(biāo)規(guī)劃。通過加密監(jiān)測，判斷局地污染受本地污染貢獻(xiàn)和異地遷移的影響，從而制定更準(zhǔn)確的局地環(huán)境達(dá)標(biāo)規(guī)劃;第二個(gè)是通過智能學(xué)習(xí)來進(jìn)行空氣質(zhì)量預(yù)測。經(jīng)過一兩年的數(shù)據(jù)積累，可以對各種氣象條件下不同污染情況進(jìn)行聚類分析，當(dāng)出現(xiàn)類似氣象條件時(shí)就可以用歷史數(shù)據(jù)對未來空氣質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測，這也稱之為統(tǒng)計(jì)預(yù)測、經(jīng)驗(yàn)預(yù)測或半經(jīng)驗(yàn)預(yù)測。與模型預(yù)測相比，此方法速度快、成本低，特別適合縣級城市使用;第三是污染過程統(tǒng)計(jì)分析。網(wǎng)格化監(jiān)測數(shù)據(jù)可以監(jiān)測到污染爆發(fā)、擴(kuò)散和消散的全過程，通過多次污染過程觀察，可以計(jì)算不同污染源控制方案降低污染事件的概率，從而優(yōu)化污染源控制方案;第四是優(yōu)化現(xiàn)有空氣監(jiān)測站點(diǎn)的布置。通過長期大量密集的空氣質(zhì)量監(jiān)測，可以充分了解當(dāng)?shù)氐奈夂蚝臀廴厩闆r，從而找到具有更高空間代表性的站點(diǎn)。

　　后記：

　　隨著政府職責(zé)和企業(yè)責(zé)任的清晰化，各級政府的關(guān)注點(diǎn)從環(huán)境治理轉(zhuǎn)向了環(huán)境管理，而科學(xué)管理是各級政府需要不斷探索的課題。在多個(gè)領(lǐng)域，政府開始注重監(jiān)測數(shù)據(jù)對環(huán)境管理的支持能力，如大氣環(huán)境管理中采用網(wǎng)格化的精細(xì)管理方式、“土十條”中規(guī)定對不同污染程度的土壤分類利用、《斯德哥爾摩公約》和《關(guān)于汞的水俁公約》等國際履約過程中通過全國系統(tǒng)性監(jiān)測數(shù)據(jù)對履約效果進(jìn)行評估。隨著數(shù)據(jù)應(yīng)用方式的改變，未來環(huán)境監(jiān)測方式也可能會出現(xiàn)更多形式，從而更好地支持“綠水藍(lán)天夢”的實(shí)現(xiàn)。