走航監(jiān)測系統(tǒng)在臭氧-VOCs污染控制中的應用分析

葉嶸興

廣州開發(fā)區(qū)環(huán)境監(jiān)測站廣州市環(huán)境監(jiān)理所黃埔監(jiān)理二站 廣東 廣州 510663

1 走航監(jiān)測系統(tǒng)應用的必要性

2018年6月，國務院常務會議通過的《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》指出，控制VOCs和氮氧化物排放是部署PM2.5和臭氧防控的重點；生態(tài)環(huán)境部印發(fā)的《2019年全國大氣污染防治工作要點》明確提出“ 加快推進重點行業(yè)VOCs治理，已發(fā)布了重點行業(yè)VOCs綜合整治技術(shù)方案”，VOCs監(jiān)測及污染防治已經(jīng)成為當前污染治理管控需求最強烈的內(nèi)容之一。

走航監(jiān)測系統(tǒng)是通過移動監(jiān)測車邊走邊測、實時監(jiān)測分析在線數(shù)據(jù)、建立地理位置-物種-濃度關(guān)聯(lián)性等手段，快速建立區(qū)域大氣VOCs污染時空“畫像”，創(chuàng)建區(qū)域大氣VOCs“動態(tài)直讀”模式，為實現(xiàn)大氣VOCs精細化管理提供重要抓手，并使政府“管住VOCs排放企業(yè)”成為可能。特別是近幾年來，VOCs走航監(jiān)測成了化工園區(qū)及某些城市的標配動作，各地關(guān)于此需求的招標也是不斷，已經(jīng)趕上VOCs及臭氧源解析的剛需量了。常用的VOCs在線監(jiān)測分析技術(shù)主要包括氣相色譜-質(zhì)譜/氫火焰離子化檢測器( GC-MS/FID)、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應質(zhì)譜(PTR-MS) 和單光子電離飛行時間質(zhì)譜(SPIMS)等。

1 與傳統(tǒng)監(jiān)測手段相比，走航監(jiān)測主要有以下優(yōu)勢

1.1 理清思路，戰(zhàn)略路線清晰

臭氧-VOCs走航監(jiān)測系統(tǒng)，以“動態(tài)快篩、聚焦源頭、精準監(jiān)管、協(xié)助執(zhí)法、效果評估、持續(xù)改進”正向循環(huán)的工作路徑，基于城市的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，通過對城市進行區(qū)域走航、重點園區(qū)走航、早晚對比巡查等方式，建立城市VOCs污染畫像，弄清污染物的濃度、種類、來源及其空間分布、排放規(guī)律等，從而實現(xiàn)從區(qū)域全貌（城市）到污染區(qū)域，再到污染企業(yè)甚至企業(yè)工段的精細化管理，針對問題區(qū)域、問題企業(yè)提出有針對性的科學合理的VOCs 管控舉措，實現(xiàn)快速響應，精準把脈，差異化管控，靶向治理。實現(xiàn)區(qū)域VOCs的減排目標，實現(xiàn)區(qū)域空氣質(zhì)量的持續(xù)改善。

1.2 污染繪圖，掌握污染分布

通過對不同區(qū)域開展科學、系統(tǒng)的網(wǎng)格化走航，全面、快速、精準診斷VOCs 污染的整體分布情況，鎖定重點污染區(qū)域。

1.3 掛圖作戰(zhàn)，超標著重監(jiān)管

對重點區(qū)域、重點企業(yè)、重點工段 VOCs 排放源譜進行采集，建立重點區(qū)域的 VOCs 排放畫像，為污染判別，排放管控提供依據(jù)[1]。

2 走航監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)路線

臭氧-VOCs綜合走航監(jiān)測系統(tǒng)是實時、快速、高靈敏度臭氧污染成因監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測系統(tǒng)具備秒級響應、檢測物種豐富、冷啟動時間短、系統(tǒng)功耗低、車載工作穩(wěn)定等優(yōu)勢，能夠在車輛行駛的過程中邊走邊實時在線連續(xù)監(jiān)測多種VOCs組分，可實時獲取不同物種濃度分布和變化規(guī)律，能夠快速、深入了解區(qū)域污染物分布情況，鎖定關(guān)鍵物種，監(jiān)測VOCs組分的時空演變規(guī)律，實時追溯污染物來源，精確判定污染區(qū)域、行業(yè)，甚至是污染企業(yè)，為實施空氣VOCs污染精細化管理提供技術(shù)支撐。

走航監(jiān)測車搭載有NH3和H2S分析儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及GPS系統(tǒng)，實時采集、分析、存儲氣體濃度，并結(jié)合GIS開展走航監(jiān)測功能在地圖上顯示濃度分布。

H2S分析儀：獲得近地面H2S氣體濃度，采用紫外熒光法測量環(huán)境空氣中低濃度H2S，可同時測量SO2、H2S的濃度。

NH3分析儀：獲得近地面NH3氣體濃度，采用化學發(fā)光法測量環(huán)境空氣中低濃度NH3，可同時測量NO、NO2、NO2和NH3。

在線走航監(jiān)測一般工作流程：全面排查→重點監(jiān)測→污染溯源，主要包括：

利用走航監(jiān)測車（搭載在線揮發(fā)性有機物質(zhì)譜儀）對環(huán)境空氣中 VOCs進行區(qū)域網(wǎng)格化走航監(jiān)測，進行區(qū)域VOCs及臭味異味污染物質(zhì)全面摸排。

對全面污染摸排的VOCs異常區(qū)域進行重點監(jiān)測，緊盯民眾污染投訴目標區(qū)域進行重點監(jiān)測，采用走航監(jiān)測+蹲點監(jiān)測相結(jié)合的措施，鎖定污染排放重點區(qū)域。

在目標區(qū)域主導風向下風向選取異常點位，用大氣VOCs吸附濃縮在線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)VOCs定性定量精準測量，在線揮發(fā)性有機物質(zhì)譜儀建立區(qū)域污染排放特征因子指紋瞬態(tài)全譜，進行異常點位污染溯源。

3 走航監(jiān)測系統(tǒng)應用的意義

通過開展VOCs走航監(jiān)測服務，對重點區(qū)域、重點園區(qū)、重點企業(yè)開展污染排放排查，依照國家標準、地方標準核查企業(yè)是否存在超標排放現(xiàn)象，對超標排隊的企業(yè)按照所屬行業(yè)和監(jiān)測數(shù)據(jù)篩選超標污染物，同時對企業(yè)的生產(chǎn)工段開展駐點監(jiān)測確認超標區(qū)域，指導企業(yè)有效開展污染物減排的工藝改進工作。同時根據(jù)區(qū)域的污染排名、優(yōu)控物種企業(yè)排放排名、O3前體物優(yōu)控物種企業(yè)排名和惡臭投訴企業(yè)排名等數(shù)據(jù)篩選相關(guān)企業(yè)、區(qū)域開展走航監(jiān)測，建立相關(guān)管控預案。

走航系統(tǒng)通過搭載在線揮發(fā)性有機物質(zhì)譜儀對區(qū)域揮發(fā)性有機物排放機動監(jiān)測，實現(xiàn)對污染有組織排放、環(huán)境污染敏感點、工業(yè)園區(qū)動態(tài)監(jiān)控，能全面反映區(qū)域污染現(xiàn)狀及其變化趨勢，建立應急響應機制，突發(fā)污染事故快速定位，指定針對性的應急處理措施，提升應急事故的處理能力。同時也為后期有效的開展VOCs源排放調(diào)查工作，實現(xiàn)VOCs減排打好基礎(chǔ)。

系統(tǒng)監(jiān)測結(jié)果準確度高，可作為污染排查、來源解析、監(jiān)測評價和移動執(zhí)法的重要手段。同時兼顧惡臭監(jiān)測與溯源功能，有效應對惡臭擾民和投訴問題。

監(jiān)測系統(tǒng)可實時獲取不同物種濃度分布和變化規(guī)律，能夠快速、深入了解區(qū)域污染物分布情況，鎖定關(guān)鍵物種，監(jiān)測VOCs組分的時空演變規(guī)律，實時追溯污染物來源，精確判定污染區(qū)域、行業(yè)，甚至是污染企業(yè)，為實施空氣VOCs污染精細化管理提供技術(shù)支撐。

4 結(jié)束語

與固定點位監(jiān)測相比，走航觀測可以對區(qū)域VOCs進行高空間分辨率的監(jiān)測分析，獲取區(qū)域濃度分布，發(fā)現(xiàn)問題區(qū)域、問題企業(yè)、問題工段，明確區(qū)域的VOCs總濃度、排放特征以及分布規(guī)律，實現(xiàn)對區(qū)域VOCs污染精確排查、精準打擊、精準治理，在環(huán)境監(jiān)理中將發(fā)揮越來越重要的作用。