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什么是真正的网格化监控体系?

2017-04-13 08:52
雷本祖
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空气污染数值时时牵动着人们的目光,干净的水、洁净的空气成为生活品的一部分。从盼温饱到盼环保、从求生存到求生态,民众对绿色发展的呼声越来越高。

面对我国空气污染的严峻形势,越来越多的环保相关部门开始利用高科技的网格化监控系统治理大气污染。

目前,市场上的网格化监控系统也有很多产品和解决方案,但是,并不是所有的网格化系统都能发挥好“精准治霾好帮手”的作用,一套真正意义上的网格化监控系统需要具备很多必备因素。

单一参数的网格化,不是真正的网格化

在大气污染防治工作中,部分区域将治霾和防霾聚焦于PM2.5的监测和管控。事实上,由于我国地域广阔、 四季明显、各地工业产业差异大,不同地区不同季节的污染存在很大差别,仅监测PM2.5是远远不能满足需要的。以2016年为例,全国、京津冀、长三角、珠三角首要污染物分布见图1。

图1 2016年我国首要污染物分布

数据来源:环保部公开数据

从图1可以看出,虽然PM2.5、PM10仍为我国大部分地区的首要污染物,但是全国大部分区域的6-9月份,以及长三角、珠三角地区,O3的污染也很严重。而且,即使我们关注雾霾,关注PM2.5污染,只监测PM2.5也是远远不够的。

这主要是因为一般情况下,PM2.5的形成有三种方式:1、直接排出的一次粒子。主要产生于化石燃料(主要是石油和煤炭)和生物质燃料的燃烧,但在一些地区某些工业过程也能产生大量的一次PM2.5。2、在高温状态下以气态形式排出,在稀释和冷却过程中凝结成固态的一次可凝结粒子(尾气排放)。3、由气态前体污染物通过大气化学反应而生成的二次粒子。在大多数地区,硫和氮为所观察到的二次PM2.5的主要组分,而二次有机气溶胶在一些地区也可能是重要的组成部分。

因此,要想网格化监控系统能准确反映当地首要污染物的来源,能一年四季都发挥作用,不仅要监测颗粒物的浓度,还需要监测气态污染物及特征污染物TVOC、H2S、NH3、HCL等参数。

无法保证数据准确的网格化,不是真正的网格化

对于快速锁源,除了数据的全面性之外,数据的准确性就是另外一个关键因素了。

以颗粒物传感器为例,目前,市场上PM2.5传感器采用的是光散射原理,这种传感器实质上就是粒子计数器,能够计量出空气中小于等于2.5微米粒子的总个数,然后再与粒子平均密度相乘就转化为了质量浓度。

但在实际应用中,因为各种因素影响,往往会出现很大误差。1、与国标法中规定的贝塔射线法和微量振荡天平法相比,PM2.5光散射传感器对于粒子的测量粒径有上限和下限,低于测量粒径下限和高于测量粒径上限的粒子,往往存在检测不出来的问题。2、随着污染成分、时段、季节、地区的不同以及天气环境的变化,粒子的平均密度也在动态地发生变化,因此,粒子平均密度也会存在误差。3、颗粒物在环境湿度超过80%后,会出现明显的吸湿增长现象,从而带来较大的测量误差。4、雾气的影响也不可忽略。雾气是以液态粒子的形式出现,因此对测量带来的误差影响往往成倍数关系。5、校准问题。受到室外环境脏空气的影响,光散射光学视窗往往会变脏,测量值会逐渐衰减。

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