武穴市大气环境监测存在的问题及优化策略

武穴市大气环境监测存在的问题及优化策略

项琛

武穴市环境监测站 435400

摘  要

随着城市化和工业化进程的加快，大气污染成为影响武穴市可持续发展和居民生活质量的重要因素，大气环境监测作为掌握大气污染状况、制定有效治理策略的关键手段，其重要性日益凸显。基于此本文将以武穴市为例，对大气环境监测存在的问题及优化策略进行研究，通过对地区大气环境概况、现有的监测手段、监测技术以及监测网络布局等方面概述的基础上，探讨其中存在的问题，进而提出优化策略，包括完善监测网络、提升技术水平、健全质量管理体系和深化数据应用等，以期能够更精准地掌握武穴市大气污染状况，为大气污染治理提供科学依据，从而有效改善大气环境质量，保障居民健康，推动城市的可持续发展。

关键词：大气环境；环境监测；监测策略

一、引言

随着我国工业化、城镇化进程的加快，大气污染问题日益突出，雾霾、臭氧污染等环境问题对公众健康和生态安全构成严重威胁。近年来武穴市经济快速发展，但同时也面临着工业排放、机动车尾气、扬尘等多重污染源的复合压力，大气污染防治形势严峻。大气环境监测是环境治理的基础性工作，其数据质量和技术水平直接关系到污染成因分析、预警预报和治理成效评估的科学性。然而，当前武穴市大气环境监测体系仍存在监测站点布局不够合理、技术手段相对滞后、数据共享机制不健全等问题，制约大气污染治理效能的提升。随着“双碳”目标的推进和PM2.5与臭氧协同控制要求的提高，大气环境监测亟需向更精准、更智能、更高效的方向发展。在此背景下，本文将分析武穴市大气环境监测现状及问题，探索优化监测网络布局、提升技术装备水平、完善数据应用体系的策略，对于提升武穴市大气环境治理能力、改善区域空气质量具有重要意义。

二、武穴市大气环境监测的现状分析

（一）武穴市大气环境概况

武穴市位于长江中下游，地处大别山余脉南麓，其地形既有山区又有平原地带。这种地形地貌在一定程度上影响了大气污染物的扩散和传输。武穴市的气候属于亚热带季风性湿润气候，四季分明，夏季高温多雨，冬季温和少雨。这种气候条件在特定季节有利于污染物的稀释和扩散，但在静稳天气条件下，如冬季逆温现象频繁时，大气污染物容易积聚，导致空气质量下降。武穴市拥有多元化的产业，包括化工、医药、建材、食品等行业，化工产业是武穴市的重要支柱产业之一，化工企业的生产过程中会排放大量的废气，如二氧化硫、氮氧化物和挥发性有机物等。医药行业产生的复杂污染物混合体，具有成分多样、浓度波动大、间歇性排放、难处理等特点。建材行业的粉尘排放也是大气污染的一个重要因素。此外，随着城市机动车保有量的快速增长，机动车尾气排放对大气环境的影响也日益显著。

（二）武穴市大气环境监测现状

1.监测手段

武穴市目前采用多种监测手段对大气环境进行监测，固定站点监测是最主要的手段之一。城市的不同区域设置了多个固定监测站点，这些站点配备了先进的监测仪器，能够对常规大气污染物进行连续监测，通过对这些固定站点监测数据的分析，可以了解城市不同区域大气污染物的浓度水平及其变化趋势。除了固定站点监测外，还采用了移动监测手段，主要是利用移动监测车在城市道路、工业园区等区域进行不定期的监测。移动监测车配备了便携式监测设备，能够快速获取特定区域的大气污染物浓度数据。这种监测手段灵活性强，可以对重点区域、突发污染事件发生地等进行及时监测，为大气污染的应急处理提供数据支持。另外，在一些特殊区域或特定项目中，还会采用手工监测手段，通过人工采集大气样品，然后在实验室进行分析。虽然手工监测的效率相对较低，但对于一些需要高精度分析或者特殊污染物的监测仍然具有不可替代的作用。

2.监测技术

武穴市采用较为先进的技术，在颗粒物监测方面，使用了激光散射技术和β射线吸收法相结合的监测技术，能够准确测量PM2.5和PM10的浓度。对于气态污染物的监测，采用了化学发光法、紫外荧光法等技术来测定二氧化硫和氮氧化物的浓度，利用气相色谱-质谱联用技术对挥发性有机物进行定性和定量分析。同时，武穴市也在逐步引入一些新兴的监测技术，卫星遥感技术可以从宏观上监测大气污染物的分布和传输情况，能够覆盖较大的区域，为大气环境的整体评估提供新的视角。然而，目前这些新兴技术在实际应用中的普及程度还相对较低，与传统监测技术的融合还不够完善。

3.监测网络布局

武穴市的大气环境监测网络布局已经初步形成，在城市建成区，按照一定的空间间隔设置了多个监测站点，基本覆盖主要的居民区、商业区和工业集中区。这些监测站点的布局考虑了不同功能区的特点，旨在全面反映城市大气环境质量状况。针对化工、建材等重点污染行业，也设置了专门的监测站点，以加强对工业污染源的监控。此外，在城市的上风方向和下风方向也分别设置了监测站点，用于监测大气污染物的输入和输出情况。但是，随着城市的不断发展，一些新的区域，如城市边缘的新兴开发区、城乡结合部等，监测站点的覆盖相对不足，存在部分大气污染情况未能及时监测到的情况。同时，在一些特殊区域，如山区、河流沿岸等，由于地形复杂或交通不便等因素，监测站点的设置还不够完善。

三、武穴市大气环境监测存在的问题

（一）监测网络覆盖不足

武穴市的大气污染分布并非均匀，存在着不同的污染源和污染浓度差异较大的区域，当前的监测网络未能全面覆盖到所有关键区域，例如一些小型工业聚集区、城市边缘的新兴发展区域或者人口密集但污染源复杂的老旧社区等。在这些监测网络未充分覆盖的区域，存在着大气污染情况被忽视的情况。一些小型污染源，如分散的小型工厂、小作坊或者餐饮集中区域的油烟排放等，由于监测点的缺失，其污染物排放对大气环境的影响难以得到准确的评估[1]。这就导致在制定大气污染治理政策时，缺乏对这些区域的针对性，无法做到精准治理，进而影响整个城市大气环境质量的改善效果。

（二）监测技术体系不完善

大气环境中的污染物种类繁多，包括颗粒物、气态污染物以及一些特殊的污染物。然而，目前武穴市的监测技术在某些污染物的监测上存在短板，对于一些挥发性有机物的监测，由于其种类复杂且浓度较低，现有的监测技术无法精确测定其种类和含量。在颗粒物监测方面，虽然能够对PM2.5和PM10进行常规监测，但对于颗粒物的化学组成、来源解析等方面的监测技术还不够先进，无法准确判断某些特殊化学物质附着在颗粒物上对人体健康和环境的危害程度[2]。同时，不同监测技术在不同环境条件下的适应性也存在问题，在复杂的气象条件下，监测仪器的准确性和稳定性会受到影响，从而影响监测数据的可靠性。

（三）数据质量管控不足

气环境监测数据的质量是整个监测工作的核心，如果数据质量不可靠，那么基于这些数据所做出的决策都将失去科学依据。武穴市的大气环境监测中，数据质量管控方面存在漏洞。一方面，监测设备的维护和校准不够及时和规范。监测仪器在长时间运行后，其性能会发生漂移，如果不能定期进行校准，就会导致监测数据出现偏差。另一方面，在数据采集、传输和处理过程中缺乏严格的质量控制流程，在数据采集时存在人为操作失误或者环境干扰因素未被充分考虑的情况；在数据传输过程中，会因为传输网络的故障或者信号干扰而导致数据丢失或者错误；在数据处理环节，数据审核和验证的标准不够严格，会使一些不准确的数据进入到最终的结果报告中。

（四）监测数据应用不充分

大气环境监测数据蕴含着丰富的信息，能够反映当前的大气污染状况，为污染溯源、污染趋势预测以及环境治理效果评估等提供重要依据。然而在武穴市监测数据的应用主要还停留在简单的污染现状描述上。对于数据背后的深层次信息挖掘不够，未能充分利用数据进行污染源的精准定位和定量分析。在污染趋势预测方面，没有建立起有效的基于监测数据的预测模型，无法提前预警大气污染的加重趋势，从而不能及时采取应对措施[3]。在环境治理效果评估方面，缺乏科学的基于监测数据的评估体系，难以准确判断治理措施是否有效以及需要在哪些方面进行调整。

四、武穴市大气环境监测的优化策略

（一）完善监测网络布局

武穴市需要综合考量城市规划、污染源分布以及人口密度等因素重新规划大气环境监测网络。城市规划决定不同区域的功能定位，如商业区、住宅区和工业区等的布局，这直接影响着大气污染物的产生和扩散路径。污染源分布状况则明确了污染的源头所在，工业聚集区往往是大气污染物的主要产生地，这里聚集着众多化工、制造等企业，排放着大量的废气，如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等。增加工业聚集区监测点的密度，能够细致捕捉各类工业污染物的排放情况，为精准治理提供数据支撑[4]。

城市边缘的新兴发展区域，正处于蓬勃发展阶段，各类建设项目和产业逐步兴起，如果不在早期布局监测点，一旦大气污染问题产生，将难以迅速察觉并控制。老旧社区中餐饮油烟和汽车尾气排放较为集中，交通拥堵又进一步加剧了污染物的聚集，合理设置监测点才能全面掌握这些区域的污染状况。此外，卫星遥感技术可从宏观角度监测大面积区域的大气状况，无人机监测则能灵活深入地面监测难以到达的区域，如山区、河流沿岸等复杂地形区域，将这些新兴技术与地面监测网络相结合，形成全方位、多层次的监测体系，能大大提升监测网络的覆盖范围和准确性，使武穴市大气环境监测不留死角。

（二）提升监测技术水平

武穴市在大气环境监测技术方面需要大力投入，以应对日益复杂的监测需求。挥发性有机物由于种类繁多、浓度较低且化学性质活泼，成为监测的难点，引进和研发如高分辨率的气相色谱-质谱联用仪等先进设备，能够有效提高对挥发性有机物的定性和定量分析能力[5]。这种设备能够精确区分不同种类的挥发性有机物，并准确测定其含量，为控制挥发性有机物排放提供可靠依据。单颗粒气溶胶质谱仪等先进仪器设备的应用，有助于深入剖析颗粒物的特性，可以确定颗粒物中是否含有重金属、有机污染物等有害物质，以及这些颗粒物是来自于工业排放、机动车尾气还是其他污染源[6]。同时改进仪器设计，减少气象因素对仪器的干扰，确保在不同气象条件下监测数据的准确性和稳定性，为大气污染治理提供坚实的技术保障。

（三）健全质量管理体系

武穴市要保障大气环境监测数据的准确性和可靠性，建立严格的监测设备维护和校准制度是关键的第一步，不同类型的监测仪器在功能、原理和复杂程度上存在差异，因此必须明确规定各自的校准周期和维护要求，对于测量颗粒物浓度的高精度激光散射仪，由于其内部光学部件容易受到环境灰尘和水汽的影响，可能需要较短的校准周期，如每三个月进行一次全面校准，并且每周进行简单的清洁和检查维护[7]。而对于测量气态污染物的化学传感器，根据其使用寿命和稳定性，也许校准周期设定为半年更为合适，同时每个月要进行传感器的灵敏度检查等维护工作。

同时要对操作人员进行全面且严格的培训，培训内容不仅要包括仪器的基本操作流程，还应涉及应对突发状况的方法。操作人员必须熟悉每一个操作步骤背后的原理，例如在采集大气样本时，如何根据不同的气象条件和采样地点选择合适的采样方法和采样时间[8]。同时，在数据传输环节，采用稳定可靠的传输网络是基础。鉴于大气环境监测数据的重要性，不能仅仅依赖单一的传输方式，要建立数据传输的备份和校验机制。还可以在使用有线网络传输数据的同时，建立无线网络作为备份，并且在接收端设置数据校验程序，一旦发现数据有丢失或错误，可立即从备份中恢复数据并重新校验[9]。

（四）深化数据应用服务

武穴市可以充分利用现代科技手段，建立基于大数据和人工智能技术的数据分析平台，深度挖掘监测数据背后丰富的信息资源[10]。通过构建污染源解析模型，借助大数据的海量存储和人工智能的算法优势，精准定位污染源，当监测数据显示某一区域的特定污染物浓度异常升高时，模型能够综合分析周边企业的生产活动、交通流量、气象条件等多方面因素，准确判断出污染源是某家化工企业的特定生产环节，还是某条交通要道上的机动车尾气排放，并进一步分析其排放强度和在整体污染中的贡献比例[11]。

为了更好地应对大气污染问题，建立有效的污染趋势预测模型势在必行。这一模型要结合气象数据和历史监测数据，气象数据中的风向、风速、温度、湿度等因素对大气污染物的扩散和化学反应有着重要影响，而历史监测数据则蕴含着大气污染的演变规律[12]。通过对这些数据的综合分析，能够准确预测大气污染的发展趋势。当预测到未来某一时间段内可能出现重度污染时，提前发布预警信息，为污染防控提供决策依据，根据预警，相关部门可以提前调整工业企业的生产计划，加大对机动车尾气的管控力度，或者增加城市道路的洒水降尘频率等[13]。

五、结论

本文通过对武穴市大气环境监测体系的系统研究发现，当前监测体系在站点布局、技术应用、质量管理和数据服务等方面仍存在明显不足，主要表现在监测网络未能充分覆盖工业聚集区、城乡结合部等关键区域；对挥发性有机物等特征污染物的监测能力不足；数据质量控制体系尚不完善；监测数据的深度分析和应用水平有待提升。针对这些问题，本文提出通过科学规划监测网络布局，结合地面站点与移动监测技术，构建全方位、多层次的监测体系；引进先进监测设备和技术方法，提升对特征污染物的监测能力；建立健全质量管理体系，确保监测数据的准确性和可靠性；运用大数据和人工智能技术，深度挖掘监测数据价值，为污染精准治理提供科学支撑。展望未来，随着物联网、5G通信等新技术的快速发展，大气环境监测将朝着智能化、精准化、高效化的方向不断迈进，还需要把握技术发展趋势，持续完善监测体系建设，同时加强区域协同治理，推动大气环境质量持续改善，为地区绿色发展作出积极贡献。

参考文献

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