新标准下天津市大气环境监测预警体系的构建

元 洁 陈 魁 肖致美 唐 邈 郑乃源

(天津市环境监测中心，天津 300191)

党中央、国务院高度重视环境保护工作，而环境监测是环境保护工作的重要技术支撑，但由于缺乏先进的环境预警体系，环境监测长期滞后于环境管理发展的需要［1］。《国家环境监测“十二五”规划》要求围绕环境风险防范，加强环境预警工作，说清潜在的环境风险;在京津冀地区建立区域空气环境质量联动监测与预警机制。为适应新形势环境管理工作的要求，有效应对天津市大气环境治理的严峻形势，加快以细颗粒物(PM2.5)为重点的大气污染治理，切实改善环境空气质量，保障天津市清新空气行动方案的顺利实施，加强新标准下天津市大气环境监测预警体系建设是现阶段环境保护工作的迫切需要。

1 天津市大气环境监测预警体系的建设背景

天津市随着经济的快速增长和城市化进程的加速、城市环境空气污染结构不断变化，在传统煤烟型污染尚未得到控制的情况下，以臭氧、细粒子(PM2.5)及挥发性有机物为特征的区域性复合型大气污染日益突出，尤其是近年来，京津冀地区频发雾霾天气，给人民生产生活和身体健康造成消极影响。为应对重污染天气，环保部连续出台了秋冬季节、重污染天气下做好空气质量监测预警工作的通知;针对大气污染严重的京津冀地区，制订了重污染天气监测预警方案及应急管理工作方案，明确提出要开展重污染天气的预警工作。

要建立重污染天气监测预警体系，加强重污染天气预警研究，制定监测预警方案，完善监测预警系统，必须构建一个全方位、多层次、广覆盖的先进的环境监测预警体系［2］。通过对目前天津市环境监测技术水平和发展要求全面客观分析，结合国内外先进的环境监测体系运行体制、监测技术与相关规划基础上，天津市亟待建立一个先进的环境监测预警体系，服务环境污染防治工作，为推进美丽天津建设提供重要技术支撑。

2 天津市大气环境监测预警能力现状分析

天津市自上世纪90年代末开始发展环境空气质量自动监测工作，经过近15年的发展，共建成27 个环境空气质量自动监测站，遍布中心城区、滨海新区及周边的各区、县，覆盖了城镇、农村和典型工业园区。2012年对环境空气质量监测网络全面进行了增项和更新改造，目前各个自动监测点位主要有PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3等6 项常规污染物监测项目，部分点位开展温室气体、甲烷非甲烷、挥发性有机物和能见度等监测。为响应国家要求京津冀、长三角、珠三角区域率先实施《环境空气质量标准》(GB 3095－2012)(以下简称新标准)，2013年天津市环境空气质量GIS 发布平台全面发布各监测点位的新标准下常规6 项指标的最近1 小时浓度均值和最近24 小时浓度均值。并于2013年9月份通过统计模型预报与气象局进行会商结合的方式开展天津市环境空气质量AQI日报、预报工作。

3 天津市大气环境监测预警能力建设需求

3.1 地域覆盖及观测代表性的需求

随着天津市经济社会的快速发展，城市功能布局及工业布局有所调整，城市建成区面积不断扩大，城市人口的增加，城市结构已经发生较大变化，各类建筑施工工地也较以往大幅增加，各类污染源伴随着城市发展不断迁移，天津市现有部分监测点位已经逐渐不能兼顾城市发展，部分监测点位已不能完全反映所在区域的环境空气质量状况，无法满足我市环境空气质量评价需要，急需对现有环境监测点位进行布点优化。

3.2 环境空气质量监测技术发展的需求

天津市环境空气监测的人工监测和自动监测两种手段基本具备，但距离新形势下“天地一体化”的先进工作方式存在较大差距，“自动、遥感、应急”三个方面发展相对滞后。

3.3 空气污染类型转变的发展需求

伴随天津城市经济的快速发展，以煤炭为主的能源结构导致颗粒物、二氧化硫排放总量居高不下，而机动车保有量又飞速增长，大气污染类型从煤烟型污染过渡到复合型污染，灰霾等大气污染问题开始显现。空气VOCs 有毒有害物质、机动车尾气及光烟雾污染等新问题的出现，对监测网络的纵深发展提出了更高要求［3］。环境监测常规指标基本具备，但距离新形势下“三个说清”的工作目标存在较大差距。需要在特征性指标、前瞻性指标、响应性指标三个方面亟待加强能力建设与科研。

3.4 京津冀区域联动监测一体化发展的需求

京津冀区域是我国政治、经济和文化中心，近几年随着经济的快速发展，环境污染日趋严重，不但破坏区域环境，而且也开始危及人类健康，天津建设背景站和区域站说清污染物空间迁移特征，为开展京津冀区域大气污染防治技术支持。

4 天津市大气环境监测预警体系建设的原则和目标

4.1 建设原则

新标准下环境空气监测预警体系建设是保障天津市大气污染治理工作的重要基础，要兼顾近期和中长期环境管理的需求［4］，具有前瞻性，体现监测技术指标的系统性、完整性和监测技术的先进性、可行性。本着全面推进，重点突破，远近结合，适度超前，支持管理，服务社会的原则构建新形势下的大气环境监测预警体系。

4.2 建设目标

面向新形势环境管理需求，实现环境预警具备“数据采集、成因解析、动态预警、应急响应、信息发布”五大能力。运用“人工、自动、遥感”三种手段、服务“政府、民众”两个主体、打造一个满足环境管理需求，具有全局性和基础公共服务能力的、具有示范标杆作用的、升级版的环境预警体系，全面掌握环境质量及变化趋势，说清污染物排放情况，对潜在环境风险进行有效的预警与响应，做环境问题的“听诊器”、“警报器”，为污染减排、评估考核、环境改善、风险防范提供有力技术支撑，为打造美丽天津，推进生态文明建设奠定坚实基础。

图1 天津市环境空气监测 预警保障系统构建框架

5 构建天津市大气环境监测预警体系的重点内容

5.1 环境空气质量评价点位优化

按照《环境空气质量监测点位布设技术规范(试行)》(HJ 664－2013)要求，对天津市现有环境空气质量监测点位的布局合理性和代表性进行评估，同时结合天津市城市规划、气象条件、大气污染源空间分布等要素，对天津市所有监测点位进行优化布点。增加代表性不足区域的点位布设，保障天津环境空气质量自动网络代表性，真实、客观反映环境空气质量状况。

5.2 观测网络能力建设

为实现环境空气质量保障，需要在常规污染物监测的基础上，建立用于补充现有环境质量监测能力的不足，拓展监测范围，提高监测网络覆盖面，增加颗粒物化学成分观测设备，开展能够进行污染来源解析的研究性监测项目，综合提高我市环境空气质量监测能力。完善大气联防联控网络，建设综合观测实验室、环境空气背景站、区域站、交通污染自动监测站以及环境空气质量流动监测体系建设，装备一辆满足新标准的环境空气质量流动监测车，以满足天津市召开国际大型会议和活动的需要。

5.3 质量控制保证体系建设

综合改造现有环境空气质控实验室，完善环境空气数据传输、数据库及数据共享服务平台建设，建立较为完备的质量控制和质量保障体系［5］。制定统一的质量保障/质量控制方案，统一量值溯源，以保证监测数据的公平性和可比性。

5.4 污染来源及成因分析保障能力建设

由于大气污染成因的复杂，在天津市环境空气综合观测实验室开展覆盖大气复合污染［6］的较全项目监测，提升对各类环境大气的观测能力，增加霾监测、重金属、太阳辐射、粒径谱仪、气溶胶等监测研究。

5.5 预警平台建设

建立多模式集合空气预报预警平台，弥补现有预报预警能力不足情况，将多种预报手段相结合，对环境空气质量进行综合分析，得到最佳的预报结果。

5.6 污染源及应急监测预警建设

完善污染源常规监测基础能力建设，加强国家及行业污染物排放标准所涉及的污染项目监测能力，开展大气固定源PM2.5监测和污染源视频监控试点，实现排放情况图像、视频等实时跟踪监控。开发具有数据采集、信息管理、信息查询、数据分析、动态预警、逻辑关系校验、综合评价、信息发布等功能的污染源在线监控平台。

6 结束语

环境监测部门要达到“说清环境质量变化趋势”和“潜在风险”的目的，必须建立科学可靠的空气质量预警体系。完善天津市PM2.5监测及预警能力，全面提升天津市环境空气质量监测预报预警能力，建设新标准下天津市大气监测预警体系是保障大气污染治理工作的重要基础，是及时准确评价天津市环境空气质量状况的需要，可为天津市大气污染治理工作和环境空气质量持续改善提供科学的决策依据，使我市环境空气质量预报更为科学、准确，环境空气质量预警信息发布更为及时、大幅提高天津市对重污染天气的应对能力。

［1］郭胜华，张骥．构建天津滨海新区环境监测预警体系［J］．天津科技，2007，34(2):50－51．

［2］寻洁．广州市环境监测网络建设现状及优化整合探讨［J］．安全与环境工程，2012，19(1):54－56．

［3］唐雅萍，陈宝琳，张丹宁．构建南京市现代环境监测体系的思考［J］环境监测管理与技术，2008，20(3):6－8．

［4］徐捷，段玉森，黄嫣旻等．上海市环境空气质量监测体系规划设计［J］．环境监测管理与技术，2009，21(1)5－7．

［5］陈建江．对我国环境自动监测发展的思考［J］．环境监测管理与技术，2007，19(1):1－3．

［6］张振钿，钟流举，向运荣．区域空气监测网络建设策略与实践［J］．中国环境监测，2005，21(5):6－8．