大气走航监测在化工园区大气管控中的应用

王怀亮，潘成杰，王建成，周卫可，张翔，马陈熀

(1.滨海海滨投资开发有限公司，江苏 盐城 224500； 2.江苏滨海经济开发区沿海工业园，江苏 盐城 224500； 3.南京大学盐城环保技术与工程研究院，江苏 盐城 224001)

0 引言

化工行业是我国支柱经济产业之一，化工企业大部分均存在使用或生产挥发性较强的有机物质的情形，且工艺环节多而复杂，往往会排放大量挥发性有机物(VOCs)到环境空气中，作为VOCs排放的重点行业，化工行业VOCs排放量约占全国排放总量的1/3[1]。化工园区是化学工业企业集聚地，废气排放更为集中。化工园区排放的大量废气会对周边生态环境造成不利影响，异味扰民频繁发生，甚至危害群众健康[2-6]。此外，因为废气无组织排放问题突出[7-8]，监测难度大，对化工园区大气环境质量的管控是园区生态管理的重点难点事项，但也是薄弱环节。

大气走航监测系统是以移动车作为载具，搭载VOCs、恶臭气体、颗粒物监测设备与常规无机因子分析仪，在行进中对环境空气进行快速连续监测的新技术手段[9-11]。典型的大气走航监测系统包括移动车载平台、供电系统、采样系统、分析系统、数据传输网络系统、气象模块、视频模块等构成[11-12]。利用大气走航监测系统的流动性使监测可以覆盖更广的区域，提高应急观测和针对性观测能力[13-15]，辅以定点监测，实现快速追溯污染源头。搭载不同监测设备，可实时同步监测颗粒物、SO2、NO、NO2、CO、O3、VOCs等污染组分，完成定性和定量分析。尤其是车载质谱设备的应用，可在行进中完成对无组织排放VOCs废气的实时自动监测，有效填补了常规环境空气质量监测站VOCs监测能力的不足。

大气移动监测技术的迅猛发展使其很快应用于化工园区废气管控中来，近年来得到广泛应用[16-17]。生态环境部《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》(环大气〔2020〕 33号)要求“化工园区开展走航监测、溯源分析”工作；2020年7月下发《关于开展挥发性有机物走航监测的通知》(环监函〔2020〕 23号)，要求“夏秋季，涉VOCs工业园区每月上、下半月至少开展一次走航监测”。江苏省化工产业安全环保整治提升领导小组办公室印发的《江苏省化工园区(集中区)认定评分标准》(苏化治办〔2020〕 11号)中要求，“化工园区(集中区)大气监控系统设计要对照苏环办〔2016〕 32号文，包含‘移动走航监测系统建设’”。走航监测车的机动使用，可以强化园区对大气环境质量的实时监测监控能力，狠抓重点区域、重要时段污染治理，统筹兼顾、追踪溯源，指导精准施策。本文总结了大气走航监测在化工园区废气管控中应用经验，提出规范化、标准化的走航监测应用模式和走航数据深度应用情景。

1 走航车使用规范

走航监测车的使用应规范有序展开。管理部门下达目标任务后，走航团队第一时间响应，做好行程安排，提前完成对走航车辆、供电设备、采样系统、分析系统、数据传输网络的检查，并指定现场负责人协调现场工作。现场负责人需事前充分了解走航监测区域地理地形、道路分布状况、污染源点位、气象条件等信息，并结合管理部门要求，以实际解决问题为出发点制定走航监测方案，并按方案实时现场监测工作。走航监测形式一般分为网格化监测、上下风向监测、定点监测几种类型。开展走航工作过程中，为保证行程可循，使用专门纸质和电子记录本，记录走航车跟车技术人、使用时间、路程、工作内容、主要成果。走航工作结束后，在12小时内出具走航报告。根据走航监测结果，服务团队定期向园区管理部门汇报阶段性走航监测成果，突出成效。汇报内容包括工作开展部署、重点问题反馈、阶段性成果汇报等，并提出合理性建议。每季度一次，形成园区大气污染物走航监测服务季报，以报告提交、图表、视频展示、PPT汇报等形式向主要领导汇报。结合空气质量目标，对项目实施情况进行总结，并对未来改善空气质量规划、具体的管控措施等方面提供可行性参考建议。

走航监测工作的质量控制和质量保证工作十分重要。走航监测系统应采取防震措施，减少对精密设备影响；车载平台应配备校准系统、标气、标样，在每次走航前后要进行准确度检查；至少每月完成一次对采样流量的检查校订；制定标准操作制度规范并严格执行，日常运行、设备维修、分析仪器校准等记录在案，供监督抽查。

走航监测系统外侧张贴显著标识标志，在开展走航监测遇低速或临时驻点时，开启报警闪灯提醒周边车辆注意，必要时可鸣笛警示。需要注意的是，在化工园区、企业内部走行监测时，车辆应安装防爆设施，人员配备防护口罩、服装、面具等装备，确保安全防护要求。

2 走航监测工作主要内容

2.1 例行全面摸底巡测

每月定期对园区内部及外围环境空气中挥发性有机物和无机常规因子及恶臭特征因子的网格化走航监测工作，对园区大气污染物排放特征进行摸底调查，画出污染浓度地理分布特征地图(图1)，弄清污染物的物种、浓度、分布、来源等。一般为每月的1日、15日(特殊天气、非正常生产或其他不可控因素可适当调整)进行两次，通过每月例行监测确定园区整体环境变化趋势及排放规律。开展科学、系统的大气走航监测和研判分析，全面、快速、精准诊断环境空气中VOCs、恶臭气体、常规组分的分布情况，锁定重点污染区域和污染因子。

2.2 重点区域监测

对园区内识别的重点区域，多次走航，通过周边企业生产现状及走航监测时段气象条件，分析影响区域主要企业，条件允许的情况下可进入企业进行走航监测。针对园区周边的敏感点位(如：学校、背景点、居民区等)强化监测力度，排查污染源，指导整治，为相关部门针对园区废气管控问题精准发力、科学治污提供有力支撑，优化周边环境。

2.3 企业巡查摸排

对园区内企业进行走航巡查，主要形式为企业主导下风向监测和企业内部监测。依据多次巡查结果对区域内企业进行废气排放污染程度分类，一般按照企业排放废气的类别、浓度、超标频次进行分级，分A、B、C、D四个级别，并登记成册。对分级较好的可减少巡查频次，而对分级较差的重点企业进行更高频次的巡查，确保企业整改见效。针对重点企业及排放来源错综复杂的企业，开展厂区内监测，必要时利用便携式分析仪进行现场核查，锁定重点工艺工段污染源，协助企业提升污染管控能力。

2.4 应急监控

在应对废气扰民投诉案件、重污染天气、污染突发性事件、站点数据突高等特殊情况下，根据要求开展应急响应，增加走航监测频次，快速进行走航分析，锁定关键物种，排查污染源，为及时管控提供数据支撑。应急性监测主要为了满足偶发性事件处置，走航监测因其本身快捷性、机动性特征，有其天然的优势，目前已有在化工园区的应急监控中的应用案例[14]。走航监测应根据现场污染情形，迅速确定大气污染排放特征、扩散模式、影响范围、发展趋势，为应急处置决策提供可靠支撑。

3 工作交办及反馈机制

为确保走航监测工作发挥实效，实践工作中逐渐形成了“发现问题→登记立册→督促整改→成效评估”这一工作实施和问题反馈机制，如图2所示，建立闭环，确保成效。对园区管理部门交办的走航监测任务，即时响应，识别问题及时反馈园区，对重复出现问题重点交办，建档立册，并反馈企业及分管人。责任企业限时整改，挂牌督办，待企业整改完成后再次进入监测，评估企业整改效果，直至问题根除。

除此之外，园区智慧平台建立专门信息窗口，记录并通报每次走航事件及成果。走航车实时上报走航成果(走航数据、污染分布图、动态视频、分析报告等)，提供整改建议。信息平台记录并保存走航开始和结束时间、双方联系人、走航车实时上传的成果，重点问题、污染事件及时反馈并通报管理部门。

4 数据深度应用

化工园区排放的大气污染物种类繁多，又不可能对所有污染物都制定标准、限制排放、实施监测，只能筛选出一些影响突出、存在广泛、对人体健康和生态环境危害较大的物质作为控制对象。利用走航数据在评价园区排放废气的环境过程和健康风险的基础上，围绕化工园区及企业环境管理需求、突出环境问题，明确重点，筛选园区优先管控污染物，指导防控。同时，建立不同企业的特征污染因子库，发挥好企业废气特征污染因子库指纹标记作用，实现在线监测、因子识别、动态溯源(定位区域/企业/车间/工段/环节)一体化协同，为精准溯源工作提供了便利，满足对园区内外高值、异味问题的溯源排查需求。

随着常态化走航监测数据积累，可帮助了解园区整体环境质量、重点区域污染情况、重点企业污染特征变化特征，评估对周边环境影响和健康风险。结合污染排放情况、污染路径、敏感目标等信息，走航监测数据可指导合理布局网格监测点位选址。进一步以大气走航监测数据为支撑，建立特定气象(风速、风向、温度、湿度、气压等)、工况(根据企业提供的生产情况和电能监控数据)条件下，区域网格内污染物浓度分布特点及规律，形成原始情景案例库，借此实现未来污染物排放和分布预测，对敏感点设定阈值，一定情形下提前发出预警信息，必要时还可以根据减排目标来进行产能调整等预防措施。

5 结语

随着大气走航监测在化工园区废气管控中的实践不断深入，应用模式和规范性不断成熟，成效越来越凸显。大气走航监测手段实现了对园区大气环境状况进行实时监测评价，对污染因子进行精准识别，对污染区位进行精准定位，为管理部门对园区废气精准化管理工作提供了有力技术支撑。通过科学监测、动态感知、精准溯源、靶向治理，使园区管理针对性、有效性不断加强，促进了重点企业整改提升，园区整体环境质量持续改善，周边居民投诉率显著下降。