浅谈环境空气质量评价体系及数据自动实时发布系统

三明市环境监测站　杨叶青

浅谈环境空气质量评价体系及数据自动实时发布系统

三明市环境监测站杨叶青

该文根据新的《环境空气质量标准》的要求，开发并建立了环境空气质量（AQI）数据自动实时发布系统，实现了数据网上的自动实时发布，较好地解决了环境空气污染指数（API）人工手动发布时存在的问题，客观实时地反映城市空气质量的状况。

AQI数据自动实时发布

1　概述

随着城市经济社会的快速发展，机动车保有量急剧增加，氮氧化物、挥发性有机物（VOCs）、臭氧（O3）和细颗粒物（PM2.5）污染物的排放随之增长。为了提高城市的环境空气质量，从2016年开始，全国将实施新的《环境空气质量标准》，新标准增加了城市大气中污染物监测项目，加严了部分污染物限值。新标准的环境质量评价体系和指标更加科学合理，也更能客观地反映环境空气质量状况，使评价结果与人民群众切身感受更为一致。

2　环境空气污染指数（API）评价体系存在的主要问题

目前的环境空气质量监测评价体系，是在城市中通过能客观反映一定空间范围内的空气污染水平和变化规律的地点建立环境空气质量监测点位，对城市大气中的二氧化硫氮氧化物和可吸入颗粒物进行监测，通过公式计算出每种污染参数的污染分指数，取最大者为该区域或城市的空气污染指数发布，即：。然而，通过评价体系已难以反映一定空间范围内的空气污染水平和变化规律实际情况了，并且，其数据基本上都是采用人工手动方式进行发布，存在不少问题。

2.1API体系客观性比较差

现有API体系只对城市大气中的二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物进行监测和评价，监测项目少，不能客观真实地反映城市环境空气质量的实际状况和水平，这也就是为什么发布的空气污染指数是良好的，而人们实际感觉空气质量并没有那么好的原因之一。

2.2时效性比较差

一般情况下，当天通过各种媒体向公众发布的环境空气染污指数数值是发布前24小时的监测平均值，我们看到的代表空气质量的污染指数，实际上代表的是过去一天空气污染的状况，所以，其时效性比较差，更谈不上用来服务公众健康和引导市民合理安排出行和生活了。

2.3发布效率比较低

各个点位监测得出空气污染指数后，再通过人工手动的方式在政府和部门网站等媒体上向公众发布。由于是通过人工形式来做这项工作，而且这项工作每天都要有专人按时做，所以，除了人工成本比较大外，往往因为种种原因做不到按时发布，并且，还存在人为误差出错的可能，发布效率比较低。

3　环境空气质量指数（AQI）评价体系与实时发布

2012年，国家颁布新的《环境空气质量标准》，采用环境空气质量指数（AQI）评价体系。按照新标准和《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》要求，地级以上城市环保部门要开展环境空气监测结果日报和实时报工作，以解决前述环境空气污染指数评价体系存在的主要问题，为公众提供健康指引，引导市民合理安排出行和生活。

3.1环境空气质量指数数据自动实时发布系统

三明市已于2014年6月建成AQI自动实时发布系统，并实现了在市政府和市环保局网站上环境空气质量指数（AQI）数据的自动实时发布。

每个点位（三明现有4个）的环境空气自动监测站除了对前述的二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）和可吸入颗粒物（PM10）进行监测外，还增加了一氧化碳（CO）、臭氧（O3）和细颗粒物（PM2.5）的监测，其数据实时传输汇聚到监测站中心机房的服务器上。系统分别自动计算出每种污染物的1小时值和24小时值，形成每个监测站点的环境空气质量指数和全市的环境空气质量指数。

要使环境质量的数据及时、准确、可靠地向公众公告，就要开发环境空气质量指数自动实时发布系统。首先，自动实时发布系统以一定的间隔，自动从监测站中心机房的服务器上读取一次监测数据，存到自动实时发布系统的服务器指定目录上，然后制成对应的图表或数据结果后，实现在网站上24小时自动实时展示发布。

为了确保监测服务器每小时产生的数据及时、可靠地载入发布系统的服务器中，我们在发布系统服务器中设置了一个数据更新器。为了解决两个服务器因时钟误差而可能导致出现数据的缺漏现象，我们让数据更新器以1分钟为间隔从监测服务器读取下载对应数据，存储到发布系统服务器数据库的指定目录中。发布系统服务器将存储在数据库中的数据制成对应的图表或计算出相应的数据结果后，在网站的空气质量专栏页面上24小时实时自动展示发布（如图1所示）。

图1　AQI数据自动发布示意图

3.2AQI数据自动实时发布系统的主要功能

3.2.1全市环境质量数据的发布

实时发布系统的主要功能有：各监测点位实时环境空气质量（AQI）指数、监测时间、环境质量等级、首要污染物数据和信息发布，全市平均环境空气质量（AQI）指数、环境质量等级、首要污染物数据和信息的发布，AQI最近24小时监测数据和每小时数据变化趋势，最近10天全市平均环境空气质量（AQI）指数变化趋势（如图2所示）。

图2　环境空气质量指数（AQI）数据自动实时发布系统首页

3.2.2各监测站点环境空气质量数据发布

每个监测点位环境空气质量和每个监测因子监测数据发布PM2.5（每小时和24小时平均值）、O3（每小时和8小时平均值）、CO小时值、PM10（每小时和24小时平均值）、SO2小时值和NO2小时值（如图3所示）。

图3　各监测点位各监测因子监测数据

3.2.3各监测站点每个监测因子数据发布

每个环境空气质量监测点位（以三钢点位为例）监测的污染因子有：PM2.5、O3、CO、PM10、SO2和NO2。与图3的项目对应，有小时值和24小时值，如图4左侧列表所示。点击图4左侧列表中相应的监测项目，对应的监测因子数据的24小时变化趋势就展现在右侧的趋势图中，直观、便捷。

图4　各监测点位各监测因子24小时趋势图

4　结语

环境空气质量指数评价体系及其数据自动实时发布系统的建立，很好地解决了原来环境污染指数评价体系及手动发布数据存在的问题。公众通过互联网可快速、便捷、准确地查看反映城市环境空气质量状况实时数据，对于服务公众健康具有现实意义，也为探索建立辖区大气环境质量预报系统打下基础。