2015年8月，國(guó)務(wù)院辦公廳《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案》明確提出，堅(jiān)持全面設(shè)點(diǎn)、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)預(yù)警、依法追責(zé)，形成政府主導(dǎo)、部門協(xié)同、社會(huì)參與、公眾監(jiān)督的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)新格局，為加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)提供有力保障。而國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)管執(zhí)法的通知》中要求：各市、縣級(jí)人民政府要將本行政區(qū)域劃分為若干環(huán)境監(jiān)管網(wǎng)格，逐一明確監(jiān)管責(zé)任人，落實(shí)監(jiān)管方案。
其實(shí)“網(wǎng)格化監(jiān)管”在我國(guó)管理體系中的應(yīng)用是方方面面的，如公安、水利、計(jì)劃生育等領(lǐng)域早有應(yīng)用，此次將網(wǎng)格化管理引入到環(huán)保領(lǐng)域，有利于環(huán)境監(jiān)管工作更加精細(xì)化。
在我國(guó)，較早啟動(dòng)環(huán)保領(lǐng)域網(wǎng)格化管理的城市是蘭州，蘭州將管理轄區(qū)劃分成1482個(gè)網(wǎng)格，每一個(gè)管理網(wǎng)格都有自己的網(wǎng)格員，網(wǎng)格員負(fù)責(zé)監(jiān)察轄區(qū)內(nèi)的不規(guī)范行為，如工業(yè)企業(yè)的偷排偷放，居民餐飲油煙排放、垃圾焚燒等。經(jīng)過幾年的實(shí)施，“蘭州藍(lán)”成為了全國(guó)的典范，但也面臨了新的問題：一是人力消耗太大：二是隨著一次顆粒物排放量的減少，臭氧、揮發(fā)性有機(jī)物、二次顆粒物等問題單純靠人防無法監(jiān)管。
針對(duì)這些新問題和新需求，河北先河環(huán)保科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“先河環(huán)保”)提出了以傳感器微型站來大面積布點(diǎn)、國(guó)標(biāo)方法監(jiān)測(cè)的小型化設(shè)備為支撐的“網(wǎng)格化”精準(zhǔn)監(jiān)控解決方案，打通了環(huán)境監(jiān)測(cè)到環(huán)境監(jiān)管的通道。那么，“網(wǎng)格化監(jiān)控”到底能滿足什么需求?對(duì)于傳感器測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確的問題，先河環(huán)保又是如何解決的呢?帶著這些疑問，儀器信息網(wǎng)編輯近日采訪了先河環(huán)保總裁陳榮強(qiáng)先生。
河北先河環(huán)保科技股份有限公司總裁陳榮強(qiáng)先生
網(wǎng)格化監(jiān)控打通環(huán)境監(jiān)測(cè)和環(huán)境監(jiān)管的通道
先河環(huán)保網(wǎng)格化精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由高時(shí)間分辨率的傳感器微型站、基于國(guó)標(biāo)方法原理的小型空氣監(jiān)測(cè)站/小型揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)站/標(biāo)準(zhǔn)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站等有機(jī)組合而成。對(duì)于此系統(tǒng)，陳總?cè)绱嗽u(píng)價(jià)說，“此系統(tǒng)更多的是一種應(yīng)用創(chuàng)新，這種應(yīng)用創(chuàng)新是將互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等綜合技術(shù)應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)管當(dāng)中”。
產(chǎn)品展示
首先，借助互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)“全面布點(diǎn)”。由于傳感器成本低、時(shí)間分辨率高、可測(cè)參數(shù)多，所以可以實(shí)現(xiàn)空間、時(shí)間、多參數(shù)的三位一體高密度布點(diǎn)。通過與國(guó)標(biāo)法小型化監(jiān)測(cè)設(shè)備組合應(yīng)用，可以厘清特定行政區(qū)域及局部空間的環(huán)境污染狀況，快速、精準(zhǔn)鎖定污染源頭，有效解決污染源監(jiān)測(cè)及管理覆蓋不全的問題。
第二，與國(guó)內(nèi)近6000多個(gè)常規(guī)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站等組合使用，便于實(shí)現(xiàn)“全國(guó)聯(lián)網(wǎng)”。因?yàn)楝F(xiàn)有的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站和網(wǎng)格化監(jiān)控中的國(guó)標(biāo)法小型化設(shè)備采用的是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法，所以其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以用作行政處罰的依據(jù)，而傳感器微型站的數(shù)據(jù)可以與國(guó)標(biāo)法設(shè)備的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)對(duì)比，進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控和趨勢(shì)研判，因此網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)可進(jìn)行有理有據(jù)的環(huán)境監(jiān)管。
第三，利用產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行大氣污染防治的預(yù)警預(yù)報(bào)和源解析，實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)預(yù)警、依法追責(zé)”。這方面的工作先河環(huán)保已經(jīng)有條不紊地進(jìn)行，目前已與北大、北師大、清華等高校的專家教授進(jìn)行多方面合作，先河環(huán)保與清華大學(xué)還申報(bào)了科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“精細(xì)網(wǎng)格大氣動(dòng)態(tài)污染源清單技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用示范”項(xiàng)目。此外，先河環(huán)保自己也有專業(yè)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)進(jìn)行源解析數(shù)據(jù)分析、減排評(píng)估分析等工作。
陳總還為我們?cè)敿?xì)解釋了“打通環(huán)境監(jiān)測(cè)到環(huán)境監(jiān)管的通道”的意義。以PM10為例，如果一個(gè)城市確定了PM10的主要來源為道路揚(yáng)塵和工地?fù)P塵，就可根據(jù)城市的發(fā)展和工地布局，安裝網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)監(jiān)管，可指導(dǎo)污染較重的道路重新規(guī)劃或者督促工地實(shí)行整改。對(duì)于此套系統(tǒng)，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士賀克斌評(píng)價(jià)說：“在功能上，網(wǎng)格化可以科學(xué)精準(zhǔn)地輔助監(jiān)管部門對(duì)污染點(diǎn)源進(jìn)行有效定位和預(yù)警，發(fā)揮抓手作用。”
如何保證數(shù)據(jù)質(zhì)量?三級(jí)修正、四級(jí)校準(zhǔn)的全生命周期質(zhì)控體系
網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)的諸多應(yīng)用都是基于數(shù)據(jù)，而傳感器的零漂、時(shí)漂、溫漂都偏大，其數(shù)據(jù)可靠性備受業(yè)內(nèi)專家和用戶質(zhì)疑。對(duì)于此問題，先河環(huán)保是如何解決的呢?陳總說：“隨著傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，傳感器本身的精度和穩(wěn)定性都有了極大提高，但是仍不能完全滿足環(huán)境監(jiān)管的需要。為此，先河環(huán)保創(chuàng)新提出了‘三級(jí)修正、四級(jí)校準(zhǔn)’的全生命周期質(zhì)控體系，來保證數(shù)據(jù)的可靠性。”
網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)的儀器安裝之前要經(jīng)過三級(jí)數(shù)據(jù)修正。通過三級(jí)數(shù)據(jù)修正之后的傳感器設(shè)備，可以極大提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，達(dá)到對(duì)傳感器本身的篩選、研判、數(shù)據(jù)基因變量修正的作用，提升每套傳感器設(shè)備數(shù)據(jù)與準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的相關(guān)性。
儀器安裝之后的四級(jí)校準(zhǔn)系統(tǒng)，則保證了傳感器在出廠前后的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。第一級(jí)校準(zhǔn)是標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)。將傳感器設(shè)備放進(jìn)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室，采用固定濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行校準(zhǔn)，并實(shí)時(shí)查看傳感器的濃度值，篩選出合格的傳感器，并將不合格的剔除。第二級(jí)是馴化校準(zhǔn)，在不同的溫度、濕度等不同的氣象條件，以及不同的污染濃度等外界環(huán)境下，使傳感器設(shè)備與國(guó)標(biāo)法設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的數(shù)值學(xué)習(xí)、比對(duì)，其數(shù)據(jù)能與空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)匹配即為合格。運(yùn)行3個(gè)月后可形成每個(gè)傳感器數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度較高的基因變量。第三是傳遞校準(zhǔn)。采用移動(dòng)監(jiān)測(cè)車或者國(guó)標(biāo)法便攜式設(shè)備，可對(duì)方圓500米內(nèi)的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線比對(duì)、校準(zhǔn)，消除各地因本底污染濃度值差異造成的傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的影響。第四級(jí)是自適應(yīng)校準(zhǔn)，通過先進(jìn)的云平臺(tái)在數(shù)據(jù)發(fā)生漂移時(shí)對(duì)儀器進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)。
以臭氧為例，經(jīng)校準(zhǔn)后，傳感器微型站與空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)站(符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn))的數(shù)據(jù)相關(guān)性從0.7797提高到了0.93以上。
O3校準(zhǔn)前、后比較
當(dāng)然，這四種校準(zhǔn)方式是互相配合使用的。先河環(huán)保的運(yùn)營(yíng)人員還專門配備了“傳感器綜合管理平臺(tái)手機(jī)端APP”，為售后人員的設(shè)備安裝、維護(hù)、維修、數(shù)據(jù)查詢工作提供了便利條件。加上運(yùn)營(yíng)人員定期的現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)以及數(shù)據(jù)管理中心24小時(shí)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程管理、質(zhì)控，保證了傳感器設(shè)備全生命周期的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。先河環(huán)保還投資近200萬建設(shè)了環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器質(zhì)控實(shí)驗(yàn)艙，建成后，將極大提高“數(shù)據(jù)質(zhì)控校準(zhǔn)”的效率。
二級(jí)校準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)
正在建設(shè)中的環(huán)境實(shí)驗(yàn)艙
一臺(tái)儀器要想得到市場(chǎng)的認(rèn)可，最重要的一點(diǎn)是滿足客戶的需求。
先河環(huán)保網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)目前已迅速在全國(guó)多地進(jìn)行了應(yīng)用，受到了客戶的廣泛歡迎。網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)已在河北的衡水、石家莊、保定、滄州等市實(shí)施。同時(shí)，在縣級(jí)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)如石家莊所轄井陘礦區(qū)、高邑縣、無極縣、正定縣(含村鎮(zhèn))、趙縣及廊坊市永清縣等也快速鋪開。省外，已在山東德州、河南新鄉(xiāng)、廣西桂林、湖北鄂州、甘肅蘭州、新疆烏魯木齊等市陸續(xù)落地，為當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門提供了一套科學(xué)有效的監(jiān)測(cè)、監(jiān)管、指揮、執(zhí)法的工具和有力抓手。
在環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)察事權(quán)上收的大背景下，對(duì)于市、縣(區(qū))以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級(jí)的地方政府，將網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)作為一種自我檢查、自我監(jiān)管的手段也是不錯(cuò)的選擇。
