环境空气质量现状及预警预报平台建设

金 玲 于苗苗

（1 新疆生产建设兵团生态环境第五监测站 新疆石河子 832000 2 吉林省惠津分析测试有限公司 吉林长春 130000）

引言

改革开放四十多年间，中国经济不断增长，人们物质生活水平显著提高。但是，在经济高增长的背后，我们也应看到中国的环境污染问题突出，高污染的压力与日俱增，环境污染所带来的危害已经不容忽视。为此，需要在明确污染现状的基础上做好预警工作。

1 环境污染现状

环境污染按照环境要素可以概括分为大气污染、水污染、土壤污染等。大气污染主要是人为因素和自然因素两种原因导致的。人为因素主要是人类活动过程中产生的一些有害物质进入空气中，在大气中积聚到足够的浓度，从而给大气环境带来的破坏。如汽车尾气的排放、一些地方频发的沙尘暴天气、冬季北方供暖排放的废气、工厂企业在生产过程中排放的废气、农作物秸秆的焚烧等等，这些都是大气污染物的主要来源。目前，已经有100 多种大气污染物被人们了解、掌握。除日常我们所熟知的颗粒物、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、臭氧等，还包括甲烷、乙烷等碳烃化合物及其他有害物质，如重金属类，含氟气体，含氯气体等。

水污染主要包括四种污染源，一是工业废水为主的工业污染源，二是牲畜粪便、农药、化肥为主的农业污染源，三是矿山开采过程中产生的矿山污染源，四是城市生活中产生的污水、粪便等生活污染源。当废水进入地表水，引起水体组分发生变化，水质恶化，水体富营养化，严重的会导致鱼虾死亡，一些污染物质会在鱼类体内累积，随食物链进入人的体内，威胁人类的生命安全和身体健康。废水中污染物不仅会污染土壤，还会对地下水造成污染。

土壤污染，主要是当土壤中积累过多的有害物质，会导致土壤的组成和结构发生改变，甚至直接影响土壤的功能。并通过食物链被人体吸收，危害人类的身体健康。无论是空气污染、水污染还是土壤污染，不仅危害人们的健康，影响经济的发展，而且一旦被污染，即使耗费大量的人力、物力、财力也很难恢复。

大气污染对人们的身体健康产生的危害不容小觑，不仅如此，还会对工农业生产和气候产生影响，如气候变暖就是人类活动造成大气污染所带来的直接影响。气候回暖会导致冰川快速融化、海平面持续上升、夏季温度升高等一系列可以直观感知的变化，如果海平面持续升高，临海居民不得不面临搬迁，在一定程度上也会造成经济损失。同时，大气污染对人体健康的影响更是不容小觑，由于各地区的污染物种类、浓度等各不相同，以及污染地区的气象条件和敏感人群之间的个体差异，在不同程度上给人们的身体健康带来了危害。

伴随经济的发展，丰富的物质条件已经不能满足于人们对美好生活的向往和需求，老百姓渴望呼吸上新鲜的空气、喝上干净的水、吃上放心的食物、生活在宜居的环境中。为了满足人民日益增长的美好生活的需求，我国还提出了“既要绿水青山、又要金山银山，实际上绿水青山就是金山银山”，“要像保护眼睛一样保护生态环境”等重要论述。向中国人民也向世界传递了，“我们既要绿水青山，也要金山银山。宁要绿水青山，不要金山银山，而且绿水青山就是金山银山”的理念，引导各个层面加强对环保的重视。党的十八大以来，我国推动生态环境保护决心之大、力度之大、成效之大前所未有，大气、水、土壤污染防治成效明显。

2 环境空气质量现状及空气质量指数分级

空气污染作为人们直观感受最明显的环境污染之一，各级生态环境保护相关部门更为重视。为了全面、准确、真实的了解全国空气质量状况，得到真实、准确、有效的空气质量监测数据，生态环境部在全国339 个地级及以上城市建立了国家环境空气质量监测网自动监测站点（以下简称国控站点）。

空气自动监测站对存在于大气、空气中的污染物质进行定点、连续或者定时采样、测量和分析。空气自动监测站内安装多参数自动监测仪器，实时存储、分析、上传监测数据，监测数据全部公开透明并向全社会公布。

按照空气质量指数大小空气质量指数级别共分为六个级别，空气质量指数为0-50 时，空气质量指数类别为优，空气质量令人满意，基本无空气污染物，各类人群均可正常活动；空气质量指数为51-100 时，空气质量指数类别为良，空气质量可以接受，但某些污染物可能对极少数异常敏感人群健康有较弱影响，建议这部分人群应减少户外活动；空气质量指数为101-150时，空气质量指数类别为轻度污染，此时易感人群症状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状，建议儿童、老人及心脏病、呼吸系统疾病患者应减少长时间、高强度的户外锻炼；空气质量指数类别为151-200 时，空气质量指数类别为中度污染，此时易感人群的症状会进一步加剧，可能对健康人群心脏、呼吸系统有影响，建议儿童、老年人及心脏病、呼吸系统疾病患者避免长时间、高强度的户外锻炼，一般人群应适量减少户外运动；空气质量指数类别为201-300 时，空气质量指数类别为重度污染，此时心脏病和肺病患者症状显著加剧，运动耐受力降低，健康人群普遍出现症状，建议儿童、老年人和心脏病、肺病患者应停留在室内，停止户外运动，一般人群应减少户外运动；空气质量指数类别为大于300 时，空气质量指数类别为严重污染，健康人群运动耐受力降低，有明显强烈症状，提前出现某些疾病，建议儿童、老人和病人应当留在室内，避免体力消耗，一般人群应避免户外运动。空气质量指数及相关信息详见表1。

表1 空气质量指数及相关信息

不同的空气质量指数级别，对人们健康的影响是不同的，特别是重度污染和严重污染会对儿童、老年人、心脏病、呼吸系统疾病患者等敏感人群产生一定的影响，给他们的身体健康带来威胁。

空气自动监测站可以实时监测各污染物浓度、分析空气质量状况。相关部门可根据国控站点的监测状况向社会实时公布空气质量指数，让人们对空气质量状况有一个基本的了解，并可以根据自身的身体情况采取相应的措施。

空气质量监测站在全国加速建立，不仅可以时时监控空气质量的变化，了解在各个时间段空气质量的总体状况，还可以作为考核各地方生态环境部门工作情况的量化指标。以2021 年第一季度空气质量状况为例，全国339 个建立国控站点自动监测站的地级及以上城市中，其中空气质量为优的天数占比26.5%，空气质量为良的天数占比54.4%，空气质量为轻度污染的天数占比12.5%，空气质量为中度污染的天数占比3.0%，空气质量为重度污染及以上的天数占比3.5%。优良天数比例为80.9%,同比下降2.5 个百分点。主要污染物PM2.5 平均浓度为45 微克/立方米，同比下降2.2%；PM10 平均浓度为75 微克/立方米，同比上升13.6%；SO2平均浓度为12 微克/立方米，同比上升9.1%；NO2平均浓度为29 微克/立方米，同比上升20.8%；CO 平均浓度为1.3 毫克/立方米，同比下降13.3%，O3日最大8 小时平均浓度108 微克/立方米，同比上升2.9%。

3 环境空气质量监测网自动监测站点的选址和日常维护

环境空气质量监测网自动监测站点的选址应经过详尽的调查研究，对本地区空气污染状况大致了解后，选择可以客观反映空气质量状况的监测点位，点位应符合相应的技术要求。监测点周围应保证空气畅通，不能有树木、高楼等其他障碍物遮挡。且四周情况稳定，长时间内不会出现新的建筑工地。确保监测点位可以准确的反映出该区域的空气质量。并按照相关规范安装、调试、试运行、验收。

空气自动监测站正常运行后，要做好日常的管理与维护。相关负责部门应为空气自动站的日常运维、设备维护设立专项环保资金。空气自动站的日常维护包括日常巡检、更换设备耗材、气路清洗、检修电路、校准流量、标点、零点和动态校准仪、排除常见故障等。除了做好日常维护工作，还应做好空气自动站的环境及安全维护工作。如：保持自动站房环境干净，维护电压稳定、防雷设施运行正常，控制空气自动站的温度在20-30℃，以保证自动监测设备的正常运行。超出温度控制范围，将会影响设备使用寿命和测定结果的准确性。目前，空气自动站主要是委托第三方单位运行和维护，第三方运行维护单位需出具真实、有效的实验数据，并对每一个实验数据负责。环保部门应加强对第三方运维单位的监督和管理，形成检查组对空气自动站的现场环境、监测设备运行维护情况、监测数据及运行台账等进行全面的检查，发现问题及时指出并督促整改，每年年底对第三方运维单位全年的工作情况进行综合考评，费用支付、合同续约等事项可根据考评结果为依据[1]。

地方环境监测站、中国环境总站、第三方运维单位、现场检查单位、网络检查单位之间分工明确，各尽其责。以保证国控站点监测数据真实有效。地方环境监测站负责分析监测数据，向中国环境总站反馈数据异常、站点停电、运维单位运维不足或保障不足等情况，国控站点点位调整、点位暂停、站点调研、仪器更新、仪器参数调整、进入采样区开展研究等情况均要向中国环境监测总站报告，并监督运维引起的异常数据。中国监测总站负责向地方环境监测站反馈数据异常原因、现场检查结果、下达仪器报废通知等，向运维单位委托任务，并不定期飞行检查。第三方运维单位负责向中国环境监测总站反馈异常数据处理过程和异常原因以及备机使用情况，报告人为干扰监测情况、发生特殊情况时手工上传监测数据，申请检查结果的复议等。现场检查单位负责检查第三方运维单位的运维情况，除做好每季度进行一次例行检查、年度质量检查外，还应做好异常数据核查、地方申诉核查、PM2.5 专项检查。网络检查单位负责向中国监测总站反馈数据异常判断，提交例行周报、月报和季度报告，以及运维单位和现场核查单位绩效初核。

同时中国环境监测总站也会加强对国控站点进行监督和检查，在以往的检查中发现多起人为干扰空气质量自动监测站点的情况，以情节较为严重的2017 年3 月山西省临汾市国控环境空气自动监测数据造假事件为例，临汾市环保局原局长为降低该市环境污染指标数据，授意相关人员对该市6 个国控站点进行人为干扰，如采用堵塞采样头、喷水或氢氧化钠中和等方式,同时或交替对临汾市6 个国控站点细颗粒（PM2.5）、可吸入颗粒物（PM10）、二氧化硫（SO2）采样设备进行人为干扰，为防止作案过程被视频监控拍摄，指使工作人员对视频监控进行屏蔽，因与视频探头型号不符未能得逞。2017 年4 月至2018 年3 月，临汾市6 个国控站点共受到干扰上百次，监测数据严重失真53 次。针对此次事件，有关方面依纪依法作出严肃处理。

此次事件除了反应了政治站位不高，对生态环境监测重要性认识不足、履职不力、个人私欲膨胀，政绩观严重扭曲外，还反映出一个重要的问题，即第三方运维公司管理制度不完善、执行不到位。国控站点监测事权上收，委托第三方公司运维管理，健全了生态环境监测体制机制，实现了“国家考核、国家监测、数据共享”。但仍有一些第三方运维单位内部机制不健全，部分运维人员职业素质不高、未能切实履行合同职责，造成严重后果。为了保证国控站点的监测数据真实、准确，把握我国环境空气质量真实情况和整体状况，加强对监测站点的日常维护和监管至关重要。相关部门和工作人员一定要提高站位，树立正确政绩观。堵塞监管漏洞，科学诚信，保障监测数据质量。

4 环境空气质量预警预报

空气自动监测站的稳定运行，可以提供真实有效的空气质量数据，这不仅可以让人们实时掌握空气质量状况，也为环境空气质量预警预报提供了数据支撑。空气质量预警预报是通过对空气自动站数据、气象数据、污染物组分特征及来源数据的统计模型运算处理，实现区域环境空气质量预警预报。准确的空气质量预报，可以让人们了解污染情况，以便合理的安排工作和生活。同时，空气质量预警是以空气质量预报为依据的，预报的准确性直接影响各单位预警预案的实施[2]。

排污企业在接到环保部门发布重污染提起预警后，应根据重污染天气预警等级、响应级别和企业“一厂一策”实施方案，实施相应的重污染天气应急措施。例如，按照《重污染天气重点行业应急减排措施制定技术指南》 中炼油与石油化工绩效分级指标表评级为B级的企业，应对重污染天气橙色预警的措施如下：一、石油化工企业相关储罐的周转量和周转频次降低至预警前的80%；二、对真实蒸汽压≥2.8kPa 但＜76.6kPa的挥发性有机液，石油化学工业企业相关装载量和装载频次降低至预警前的80%。三、禁止使用国四及以下重型载货车辆（含燃气）进行物料运输。对企业而言，为应对重污染天气实施一系列相应措施，既会降低相应的产品产量，进一步降低了经济效益。因此，准确的空气质量预警预报至关重要。

近年来，生态环境部在每月月初和中旬分别公布一次未来半个月的全国空气质量预报会商结果。中国环境监测总站联合中央气象台、国家大气污染防治攻关联合中心、东北、华北、华南、西南、西北、长三角区域空气质量预测预报中心和北京市生态环境监测中心，开展全国空气质量预报会商。分别就京津冀及周边地区、北京市、长三角区域、苏皖鲁豫区域、汾渭平原、东北区域、华北区域、西南区域、西北区域的空气质量状况及首要污染物分区域分时段进行发布。

全国各级生态环境部门应加强本区域的环境空气质量预警预报工作。准确的空气质量预报要结合准确的天气预报，降水、风以及空气湿度等因素都能影响污染物的传播和扩散。要与气象部门建立会商制度，加强沟通协作。同时，加强对专业人才的培养，能扎实的掌握环境科学、气象学等相关专业知识，培养一批专业的、高素质的空气质量预报人才，形成专业的预报员队伍，以便做出更精准空气质量预报。

结语

综上所述，环境空气质量和每个人的生活息息相关，全国339 个地级及以上城市国控站点的建设不仅是掌握全国空气质量的重要手段，还是作为考核各地方环保部门工作情况的量化指标。以督促各地采取有效的措施提升当地的环境空气质量。环境空气自动监测站的建设、选址、日常运维以及空气质量预警预报，是掌握空气质量数据、改善空气质量状况的重要内容，对于提升环境空气质量有重要意义。生态环境监测是生态环境保护的基础，是生态文明建设的支撑。强化“监测先行、监测灵敏、监测准确”，保证监测数据“真、准、全、快、新”至关重要。因此，相关生态环境保护部门应加强对国控站点日常运维情况进行监督检查，以确保监测数据真实、准确、有效。同时，各级生态环境部门要加速空气质量预警预报平台的建设，对辖区内空气质量状况，污染程度及首要污染物等进行及时预警预报，以便相关部门、企业做出应急响应。以及在重污染天气的状况下，市民也可以根据预警预报情况和自身的身体状况，对出行计划做出合理的调整，以保障人们的健康安全。