2015年8月，國務院辦公廳《生態環境監測網絡建設方案》明確提出，堅持全面設點、全國聯網、自動預警、依法追責，形成政府主導、部門協同、社會參與、公眾監督的生態環境監測新格局，為加快推進生態文明建設提供有力保障。而網格化監管被很多人認為是實現這一目的的不錯選擇。其實“網格化監管”在我國管理體系中的應用是方方面面的，如公安、水利、計劃生育等領域早有應用，此次將網格化管理引入到環保領域，有利于環境監管工作更加精細化。
在我國，較早啟動環保領域網格化管理的城市是蘭州，蘭州將管理轄區劃分成1000多個網格，每一個管理網格都有自己的網格員，網格員負責監察轄區內的不規范行為，如工業企業的偷排偷放，居民餐飲油煙排放、垃圾焚燒等。經過幾年的實施，“蘭州藍”成為了全國的典范，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、揮發性有機物、二次顆粒物等問題單純靠人防無法監管。
針對這些新問題和新需求，河北先河環保科技股份有限公司(以下簡稱“先河環保”)提出了以傳感器微型站來大面積布點、國標方法監測的小型化設備為支撐的“網格化精準監控”解決方案，打通了環境監測到環境監管的通道。那么，“網格化監控”到底能滿足什么需求?對于傳感器測量結果不準確的問題，先河環保又是如何解決的呢?帶著這些疑問，儀器信息網編輯近日采訪了先河環保總裁陳榮強先生。
河北先河環保科技股份有限公司總裁陳榮強先生
網格化監控打通環境監測和環境監管的通道
先河環保網格化精準監控系統由高時間分辨率的傳感器微型站、基于國標方法原理的小型空氣監測站/小型揚塵監測站/標準空氣質量監測站等有機組合而成。對于此系統，陳總如此評價說，“此系統更多的是一種應用創新，這種應用創新是將物聯網、大數據、環境監測等綜合技術應用到環境監管當中”。
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首先，借助物聯網、大數據和傳感器技術實現“全面布點”。由于傳感器成本低、時間分辨率高、可測參數多、布點方便，所以可以實現空間、時間、多參數的三位一體高密度布點。通過與國標法小型化監測設備組合應用，可以厘清特定行政區域及局部空間的環境污染狀況，快速、精準鎖定污染源頭，有效解決污染源監測及管理覆蓋不全的問題。
第二，與國內近6000個常規空氣質量監測站等組合使用，便于實現“全國聯網”。因為現有的空氣質量監測站和網格化監控中的國標法小型化設備采用的是國家標準方法，所以其監測數據可以用作行政處罰的依據，而傳感器微型站的數據可以與國標法設備的數據實時對比，進行數據監控和趨勢研判，因此網格化監控系統可進行有理有據的環境監管。
第三，利用產生的海量數據進行大氣污染防治的預警預報和源解析，實現“自動預警、依法追責”。這方面的工作先河環保已經有條不紊地進行，目前已與北大、北師大、清華等高校的專家教授進行多方面合作，先河環保與清華大學還申報了科技部國家重點研發計劃“精細網格大氣動態污染源清單技術研發及應用示范”項目。此外，先河環保自己也有專業的科學家團隊進行源解析數據分析、減排評估分析等工作。
陳總還為我們詳細解釋了“打通環境監測到環境監管的通道”的意義。以PM10為例，如果一個城市確定了PM10的主要來源為道路揚塵和工地揚塵，就可根據城市的發展和工地布局，安裝網格化監控系統，實現24小時監管，可指導污染較重的道路重新規劃或者督促工地實行整改。對于此套網格化監控系統，清華大學環境學院院長、中國工程院院士賀克斌評價說：“在功能上，網格化可以科學精準地輔助監管部門對污染點源進行有效定位和預警，發揮抓手作用。”
如何保證數據質量?三級修正、四級校準的全生命周期質控體系
網格化監控系統的諸多應用都是基于數據，而傳感器在一定程度上存在零漂、時漂、溫漂等問題，其數據可靠性備受業內專家和用戶質疑。對于此問題，先河環保是如何解決的呢?陳總說：“隨著傳感器產業的發展，傳感器本身的精度和穩定性都有了極大提高，但是仍不能完全滿足環境監管的需要。為此，先河環保創新提出了‘三級修正、四級校準’的全生命周期質控體系，來保證數據的可靠性。”
網格化監控系統的儀器要經過嚴格的三級數據修正。通過三級數據修正之后的傳感器設備，可以極大提升數據的準確性，達到對傳感器本身的篩選、研判、數據基因變量修正的作用，提升傳感器設備數據與準確數據的相關性。
網格化監控系統的設備還需經過四級校準，保證傳感器在出廠前后的數據穩定性和準確性。第一級校準是標物校準。將傳感器設備放進專業的實驗室，采用固定濃度的標準氣體進行校準，并實時查看傳感器的濃度值，篩選出合格的傳感器，達到微型站基本的品質保證。第二級是組網馴化校準，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境下，使傳感器設備與國標法設備進行嚴格的深度學習、比對，形成每個傳感器數據獨有的基因變量。其數據能與空氣質量監測站數據匹配即為合格。第三級是自適應校準，通過結合現場安裝情況，利用先進的云平臺在數據發生漂移時對儀器進行自動校準。第四級是傳遞校準。采用移動監測車或者便攜式國標法校準設備，可對一定范圍內的傳感器數據進行實時在線比對、驗證、校準，消除各地傳感器設備因本底污染濃度值差異以及傳感器漂移造成的監測數據漂移的問題。
以臭氧為例，經校準后，傳感器微型站與空氣質量自動監測站(符合國家標準)的數據相關性從0.7797提高到了0.93以上。
O3校準前、后比較
當然，這四種校準方式是互相配合使用的。先河環保的運營人員還專門配備了“傳感器綜合管理平臺手機端APP”，為售后人員的設備安裝、維護、維修、數據查詢工作提供了便利條件。加上運營人員定期的現場維護以及數據管理中心24小時數據遠程管理、質控，保證了傳感器設備全生命周期的數據準確可靠。先河環保還投資近200萬建設了環境監測傳感器質控實驗艙，極大提高了“數據質控校準”的效率。
二級校準現場
用于網格化質控校準的環境實驗艙
一臺儀器要想得到市場的認可，最重要是滿足客戶的需求
先河環保網格化監控系統目前已迅速在全國多地進行了應用，受到了客戶的廣泛歡迎。網格化監控系統已在河北的衡水、石家莊、保定、滄州等市實施。同時，在縣級及鄉鎮如石家莊所轄井陘礦區、高邑縣、無極縣、正定縣(含村鎮)、趙縣及廊坊市永清縣等也快速鋪開。省外，已在山東、河南、廣西、湖北、新疆等市陸續落地，為當地環保部門提供了一套科學有效的監測、監管、預警、指揮、執法的工具和抓手。
在環境監測監察事權上收的大背景下，對于市、縣(區)以及鄉鎮一級的地方政府，將網格化監控系統作為一種自我檢查、自我監管并提升空氣質量的手段也是不錯的選擇。先河公司創新的質控手段，引領了行業的發展，也希望能將系統推廣到更多的地區和用戶，同時希望更多的代理商能加盟此項事業，共助我國環境空氣質量改善。
