大气污染环境监测技术及治理方案探析_张志明.pdf

LOW CARBON WORLD 2022/12大气污染环境监测技术及治理方案探析张志明（云南省生态环境厅驻红河州生态环境监测站，云南 蒙自 661100）【摘要】为推进社会生态文明建设，应加强大气污染防控和治理，有效应用各类大气污染环境监测技术，落实大气污染治理工作。因此，以红河州为例，对大气污染监测的重要性以及大气污染的管控要求展开分析，分别研究了常用的大气污染环境监测技术、治理大气污染的具体方案，提出了污染源治理、加大环保宣传力度等措施，借此明确大气污染环境监测和治理的方法，为相关主体改善大气环境、治理大气污染提供参考。【关键词】大气污染；环境监测；监测技术；污染治理【中图分类号】X831【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2022）12-0007-030引言近年来，社会发展所面临的大气污染问题较为突出。为改善大气环境，减少大气中的各类污染物，相关人员应通过大气污染监测技术，采用多种监测手段，排查污染源，加强污染治理，为人们创造良好的生存环境。在此过程中，大气污染治理的关键在于从技术、环保意识、治理方法等多个角度出发，全面落实环境治理，推进生态文明建设。1大气污染监测的重要性1.1为污染治理提供可靠依据大气污染治理是一项非常复杂的工作，需要相关主体综合分析空气中污染物的实际含量、种类，并以此为依据，有针对性地制定污染治理方案。大气污染监测采用各类环境监测技术，获取空气内污染物、颗粒物的详细数据，反映大气污染情况，包括污染物分布、污染源、污染程度等。因此，只有加强大气污染监测，夯实污染治理技术，才能为相关部门提供详细、可靠的参考数据。治理人员可基于大气污染环境监测数据评估大气污染物传播方向、基本规律，及时采取预防和治理措施，将污染危害降到最低1。1.2明确大气污染治理主体根据以往大气污染监测中的污染物信息可知，我国社会生产中石油、煤炭是造成大气污染的主要来源，但社会对这类能源的需求量较大，并且随着汽车使用量的增加，大气环境中的二氧化硫、可吸入颗粒物、氮氧化物增多。通过大气污染监测，相关人员可明确污染治理主体，并将治理重点集中在二氧化硫、氮氧化物上，避免这两类物质长期留存在空气中，危害居民、动植物的健康。2大气污染的管控要求大气污染会对社会生态建设、居民生活、社会生产活动造成不可挽回的损失。依据大气污染环境监测数据，加强污染管控是社会可持续发展的基本前提。但不同地区的污染有明显差异，其污染管控要求也会有较大的区别。下文以红河州的个旧市、蒙自市为例进行阐述。个旧市针对大气污染的管控要求主要包括：行政村农村人居环境整治实现全覆盖，垃圾污水治理水平稳步提升，90%左右的村庄生活垃圾得到治理，基本完成非正规垃圾堆放点整治。减少化肥农药施用量，主要农作物化肥农药施用量实现负增长，确保化肥、农药利用率均达到 40%以上。保证畜禽养殖场、养殖小区的畜禽粪便、废水的综合利用或者无害化处理设施正常运转，散养密集区实行畜禽粪便污水分户收集、集中处理利用2。蒙自市的大气污染管控要求则主要集中在：推行清洁生产工艺，严格控制矿产资源开发的污染物排放。对原有大中型矿业进行技术改造，淘汰污染严重、资源利用率低的落后设备与工艺。加强绿色勘查开采新技术、新方法和新工艺的研发与推广，积极推进绿色勘查与开发。加快老矿山改造升级，推进绿色矿山建设，完善尾矿库污染防治措施，严格审核排污许可证制度。3常用的大气污染环境监测技术3.1遥感监测技术遥感监测技术是大气污染环境监测中的常用手段，用于监测大气环境污染物的成分、污染物分布情况、臭氧层等。遥感监测技术可以实时监测大气内污染物的成分，如温室气体、O3浓度等，同时反映各区域污染物成分的实际分布情况，评估空气质量，甚至可以全方位监测地面，获取地面建筑物、人口密度、设备设施等监测指标的情况3。节能环保7DOI:10.16844/10-1007/tk.2022.12.056LOW CARBON WORLD 2022/12（1）对大气环境污染实时监测，可联合应用无人机，动态监测大气温度值、湿度值，以及大气中的二氧化氮浓度、粒子含量、臭氧含量等，了解氧化氮等污染物的分布情况。例如，在红河州的工业生产区域应用无人机遥感监测技术，可以直接监测大气环境中一氧化氮、一氧化碳、二氧化硫等污染气体指标，协助污染气体的排放控制、污染治理工作。（2）应用遥感监测技术监测大气环境污染，可直接获取宏观立体图像，得到污染物相关的定量测定参数、信息资料，便于相关部门按照监测数据，建立遥感图片影像，量化大气污染状况，有针对性地处理大气环境污染问题。3.2电化学监测技术电化学监测技术的主要原理是按照大气环境中各类污染物化学性质的差异实施监测工作。相关人员可利用电化学监测技术实时观察大气环境中各类污染物的化学反应，对其进行定性定量分析。在二氧化硫、甲醛等污染物的监测中，可应用电化学监测技术进行污染监测。3.3立体监测技术立体监测技术是一项综合性较强的监测技术，包括机体遥感监测、车载设备监测、地基遥感监测等内容。具体内容如下：将监测设备安装在航空航天设备上，获取大气环境中的污染数据。相较于其他监测技术，机体遥感监测的数据结果较为准确，是未来环境治理方案的主要信息来源。对于汽车尾气等污染物，可直接将测量设备安装在车辆上，使其行驶到监测区域后测量大气内的污染状况，准确判断大气环境中污染物的数量。地基遥感监测属于常用监测手段，可细分为多波段光谱、红外线光谱等监测方法，相关人员可根据大气污染监控的实际需求，合理选择立体监测技术中的检测方式，精准获取环境监测数据4。4大气污染的治理方案4.1加强污染源头控制治理大气污染的关键是基于大气环境监测信息，排查污染源。目前，工业污染、汽车尾气污染是大气污染的主要源头，在治理大气污染时，可通过污染源头控制减少二氧化碳、一氧化氮、二氧化硫等污染物的排放量。（1）重视汽车尾气排放量的控制。随着社会经济的发展，人们生活质量的提升，家庭汽车的使用率持续升高。针对汽车尾气造成的大气污染，红河州在污染治理时鼓励居民使用新能源、低排放的汽车，出行时尽量使用公交车、自行车、地铁等出行方式。在此基础上，定期对车辆尾气排放进行监测，倡导居民在车辆上安装催化器、净化器，以此减少汽车尾气污染，保护区域大气环境。（2）工业尾气治理时，应重点控制红河州各县市工业生产引起的大气污染。优化产业布局，加强大气污染排放管控，严格评估新建、扩建钢铁、石化、化工、焦化、建材、有色冶炼等高污染项目，确保大气环境质量达标。工业生产中积极应用新技术、新设备，减少生产活动中各类污染物、废气的排放。4.2增强环境保护意识大气环境污染治理是一项长期工作，对相关主体的环保意识、环保行为有着较高要求，只有增强居民的环保意识，才能使全民积极参与环境治理工作。因此，为夯实大气环境污染治理的人力资源基础，还应持续加强环保教育，转变人们的环保理念5。相关部门可加大环境保护宣传力度，通过纪录片、画册、公益广告等方式使人们意识到环境治理和保护的重要性，可以主动配合相关部门落实环境污染治理工作。与此同时，红河州还可以针对大气环境污染情况，出台环境监测、污染监管和治理相关的法律法规，用具体的法律制度约束各主体的行为，使其深入了解污染治理、环境保护的意义，自觉监督周围环境，发现废弃物违规排放及时上报，行使监督权利。4.3深化治理工业污染源（1）工业污染治理是大气环境污染治理的主要疑难问题，需要重点治理的污染物包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、挥发性有机物（VOCs）等，这些污染物主要来自钢铁、建材、有色金属、火电等行业的工业生产活动。为控制工业生产中的污染源，应加强在工业生产、物料（含废渣）运输、装卸、储存、转移等环节的管控，深度治理各类环境污染。例如，红河州的金平县属于限制开发区，工业园区处于弱扩散区，污染治理时，红河州片区冶金等大气污染严重的产业开发范围不得扩大。同时不得在大气环境弱扩散区内建设大气污染物排放较大的项目，如新建、改扩建石化、化工等高污染项目。针对区域内现有的高污染企业，应禁止其新增污染物及环境风险6。（2）结合工业生产中的污染实况，健全大气环境污染治理技术方案。将电晕法、热破坏法、光分解法等大气污染治理技术应用到工业生产中，以控制工业生产中大气环境污染物的排放量。其中，电晕法是直接将带电的装置放在液体、气体介质中，并通过局部放电的方式，生成臭氧、氮氧化物，利用这些物质进行氧化反应后，空气中的 VOCs 会逐渐减少，氧化分解后工业生产中的污染物会明显减少。热破坏法节能环保8LOW CARBON WORLD 2022/12是通过直接燃烧、催化燃烧的方式，改变工业生成中污染物的组成结构，使其热分解后，内部的 VOCs 含量降低，进而控制大气环境中各类污染物的浓度。在大气环境污染治理中，热破坏法是一种治理效果明显、污染物分解彻底的污染治理技术。光分解法的原理是用光源直接照射，并作为催化剂彻底分解污染物。例如，利用光分解法将 VOCs 分解为水、一氧化碳、其他无机物。4.4健全大气环境污染监测机制为有效治理大气环境污染，还应发挥环境污染监测技术的优势，建立环境监测体系，从而在红河州的所有区域中形成大气环境自动监测网络。（1）在红河州内环境污染较为严重的区域、环境污染监测的重点区域布设大气环境质量监测点，分别对重点区域内的污染物分布情况、污染物类型、来源、降尘量进行监测。同时积极建设大气颗粒物组分监测网络、大气污染电化学监测网络、遥感监测网络，强化区域内移动源排放监管能力，实现污染源自动监控。对于石化、化工、印刷等行业的重点污染源，以及 VOCs 排放的关键区域，可点对点地安装污染自动监测设备。同时根据具体的环境监测结果，构建污染溯源体系，完善相关的责任追溯制度，满足污染治理的实际需求。（2）基于现有的环境监测技术，总结区域内大气环境污染数据，制定污染治理方案。相关部门在初步汇总污染监测数据，掌握其种类、危害范围后可生成月度、年度、季度的大气污染报告，从而制定相应的污染治理方案。例如，红河州屏边县在大气污染治理中，需要对工业园区范围内大气污染不符合园区规划、存在污染事实的各类企业进行搬迁，包括汽修企业、木材厂、机制木炭加工厂等，同时将污染治理、污染监测技术应用到日常生产中。对于红河州各县市污染中的 VOCs，污染治理的监测应考虑 VOCs 的活性，尽量采用在线监测技术，避免样品采集期间出现较多干扰因素，影响监测结果的准确性。例如，可运用质子转移反应质谱技术监测工业生产中的 VOCs，准确地分析痕量 VOCs。主要的污染监测设备包括离子源、漂流管、离子检测系统。通过监测获取 VOCs 浓度、分布情况后，相关部门可有针对性地进行污染治理，控制大气环境中VOCs 的含量。（3）为确保大气环境污染治理的可靠性，还应充分利用现代化技术，构建完善的环境监测网络，实时掌握大气环境中各类物质的数据变化情况，为污染治理提供准确依据。对此，红河州应将大气环境监测设备、污染检测设备安装在各县区，并且在环境监测装置日常运行过程中，定期维护、管理，使其稳定运行，提供实时污染信息，协助相关部门制定污染治理方案。4.5坚持因地制宜的污染治理原则红河州污染治理工作中，还应结合各地区的污染情况，因地制宜地进行污染治理。例如，红河州蒙自市的大气环境治理目标是，到 2025 年，城市环境空气质量稳定达到国家二级标准，细颗粒物（PM2.5）控制在 30 g/m3。到 2035 年，各县市城市环境空气质量稳定达到国家二级标准，PM2.5控制在 25 g/m3。为实现该目标，蒙自市和各县市建立大气污染防治联防联治机制，全面推行建筑工地扬尘污染防治网格化管理制度，加强渣土运输车辆规范化管理，严格执行餐饮业油烟排放标准。与此同时，蒙自市积极推进“煤改气”“煤改电”项目，加大燃气汽车、混合动力汽车和电动汽车等清洁能源汽车的使用力度，进一步提高清洁能源使用率，逐步落实污染治理方案，保障污染治理效果。5结语通过污染治理、环境监测，减少大气环境中硫化物、氮氧化物等污染物质的排放量，保障空气质量。相关人员还应基于卫星遥感监测