污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)在環(huán)境保護(hù)工作中的應(yīng)用

摘要：污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)是環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的重要技術(shù)手段?；谀呈械奈廴驹醋詣?dòng)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，分析該系統(tǒng)在大氣污染和水污染防治中的應(yīng)用效果。結(jié)果表明，污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效監(jiān)測(cè)主要污染物濃度變化趨勢(shì)，識(shí)別污染事件并溯源，為環(huán)境管理決策提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，探討污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)在噪聲污染、固體廢物污染、土壤污染監(jiān)控中的應(yīng)用潛力。針對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題，提出了優(yōu)化監(jiān)測(cè)設(shè)備、加強(qiáng)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和改進(jìn)數(shù)據(jù)分析方法等建議，以進(jìn)一步提高污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)在環(huán)境保護(hù)工作中的效能。

關(guān)鍵詞：污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)；環(huán)境保護(hù)；數(shù)據(jù)分析；環(huán)境監(jiān)測(cè)；污染控制

中圖分類號(hào)：X84 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2024）07-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.07.058

Application of Automatic Monitoring System of Pollution Source in Environmental Protection Work

LU Shuying

（Dingtao District Branch of Heze Ecological Environment Bureau， Heze 274100， China）

Abstract： The automatic monitoring system of pollution sources is an important technical means in the field of environmental protection. Based on the operation data of a pollution source automatic monitoring system in a certain city， analyze the application effect of the system in the prevention and control of air and water pollution. The results indicate that the automatic monitoring system of pollution source can effectively monitor the trend of changes in the concentration of major pollutants， identify pollution events and trace them， and provide scientific basis for environmental management decisions. Meanwhile， explore the potential application of automatic monitoring system of pollution source in monitoring noise pollution， solid waste pollution， and soil pollution. Suggestions have been put forward to optimize monitoring equipment， strengthen data quality control， and improve data analysis methods in response to the problems encountered during system operation， in order to further enhance the effectiveness of the automatic monitoring system of pollution source in environmental protection work.

Keywords： automatic monitoring system of pollution source; environmental protection ; data analysis ; environmental monitoring and pollution control

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，環(huán)境污染問題日益突出，污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)作為環(huán)境監(jiān)測(cè)和污染控制的重要手段，在環(huán)境保護(hù)工作中發(fā)揮著重要的作用。主要探討污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的基本原理、主要功能以及在實(shí)際應(yīng)用中取得的效果，分析其存在的問題并提出改進(jìn)建議，以期為污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的完善提供參考。

1 污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)概述

污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)是一種基于現(xiàn)代信息技術(shù)和環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的綜合系統(tǒng)，由數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)、分析和報(bào)警等多個(gè)模塊組成。該系統(tǒng)通過在污染源現(xiàn)場(chǎng)安裝自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物排放的連續(xù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至環(huán)境管理部門，為污染源的監(jiān)管和環(huán)境決策提供科學(xué)依據(jù)[1]。

2 污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)在大氣污染防治中的應(yīng)用

2.1 大氣污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的部署

大氣污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的部署需要考慮污染源的類型、分布特點(diǎn)、監(jiān)測(cè)需求。對(duì)于重點(diǎn)污染源，如燃煤電廠、鋼鐵廠和水泥廠等，應(yīng)在其煙囪或排放口安裝自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備，連續(xù)監(jiān)測(cè)二氧化硫、氮氧化物、顆粒物等主要污染物的排放濃度和排放量。同時(shí)，需要在污染源周邊布設(shè)若干大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)污染物在周邊環(huán)境中的濃度水平。監(jiān)測(cè)設(shè)備應(yīng)選擇穩(wěn)定可靠、測(cè)量精度高的型號(hào)，并定期校準(zhǔn)和維護(hù)，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

2.2 大氣污染源自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析

首先，清洗和預(yù)處理原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，剔除異常值和無(wú)效數(shù)據(jù)。其次，采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和時(shí)間序列分析方法，研究污染物濃度的時(shí)間變化規(guī)律和空間分布特征，繪制污染物濃度的日變化、周變化及年變化曲線，識(shí)別污染高發(fā)時(shí)段和污染事件。最后，對(duì)于污染事件，需要結(jié)合氣象數(shù)據(jù)和污染源排放數(shù)據(jù)，采用受體模型和源解析模型，開展污染來(lái)源解析和貢獻(xiàn)率評(píng)估[2]。

2022年某市重點(diǎn)大氣污染源自動(dòng)監(jiān)控的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表1所示?？梢钥闯?，燃煤電廠的二氧化硫和氮氧化物年均濃度最高，鋼鐵廠和水泥廠的顆粒物濃度較高，垃圾焚燒廠的各項(xiàng)污染物濃度相對(duì)較低。表1數(shù)據(jù)反映了不同類型污染源的排放特點(diǎn)，為針對(duì)性制定污染控制措施提供依據(jù)。

2.3 大氣污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用效果評(píng)估

從多個(gè)維度分析評(píng)估大氣污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用效果。通過對(duì)比系統(tǒng)運(yùn)行前后的污染物排放量和環(huán)境空氣質(zhì)量變化，定量評(píng)估系統(tǒng)的減排效果。例如，某市大氣污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用效果評(píng)估指標(biāo)如表2所示。與系統(tǒng)運(yùn)行前相比，系統(tǒng)運(yùn)行后重點(diǎn)污染源的二氧化硫、氮氧化物以及顆粒物排放量均有所降低，PM2.5年均濃度和PM10年均濃度也有所降低，周邊環(huán)境空氣質(zhì)量得到改善；系統(tǒng)運(yùn)行后污染事件的響應(yīng)時(shí)間由運(yùn)行前的4.5 h縮短至1.5 h，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定率達(dá)到95%，數(shù)據(jù)傳輸有效率達(dá)到98%，處置效果較好。

3 污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)在水污染防治中的應(yīng)用

3.1 水污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的部署

水污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的部署需要考慮污染源的類型、排放特點(diǎn)、受納水體的環(huán)境質(zhì)量要求。對(duì)于工業(yè)廢水排放口，應(yīng)安裝流量計(jì)、pH計(jì)、化學(xué)需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）在線分析儀等設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)廢水的排放流量和主要污染物濃度。對(duì)于城鎮(zhèn)污水處理廠，除了監(jiān)測(cè)進(jìn)出水水質(zhì)和水量，還需監(jiān)測(cè)污泥處理過程中的關(guān)鍵參數(shù)。對(duì)于畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)等農(nóng)業(yè)污染源，應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)氨氮、總磷等營(yíng)養(yǎng)鹽指標(biāo)[3]。同時(shí)，在受納水體布設(shè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，監(jiān)測(cè)污染物濃度的變化情況。

3.2 水污染源自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析

通過分析污染源排放流量和污染物濃度的時(shí)間變化規(guī)律，可以掌握污染源的排放特點(diǎn)，識(shí)別異常排放行為。將污染源排放數(shù)據(jù)與水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，可以評(píng)估污染源對(duì)受納水體水質(zhì)的影響程度。針對(duì)超標(biāo)排放和水質(zhì)惡化事件，應(yīng)及時(shí)溯源，查明原因，采取有效措施。統(tǒng)計(jì)分析不同類型污染源的排放量和貢獻(xiàn)率，為水污染防治決策提供依據(jù)。2022年某市重點(diǎn)水污染源自動(dòng)監(jiān)控的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表3所示。可以看出，化工企業(yè)和制藥企業(yè)的廢水排放量較大，COD和氨氮排放量高；電鍍企業(yè)的重金屬污染問題突出；城鎮(zhèn)污水處理廠的廢水排放量最大，COD和氨氮的排放負(fù)荷最高；畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的氨氮、總磷排放不容忽視。表3監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)揭示了不同行業(yè)的水污染特點(diǎn)，為有針對(duì)性地制定治污方案提供依據(jù)。

3.3 水污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用效果評(píng)估

對(duì)比該系統(tǒng)運(yùn)行前后重點(diǎn)污染源的廢水排放量和主要污染物排放量，計(jì)算減排幅度，評(píng)估系統(tǒng)的減排效果。同時(shí)，分析受納水體的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，評(píng)估水質(zhì)改善情況，特別是污染物濃度的達(dá)標(biāo)率和水質(zhì)類別的變化情況[4]。應(yīng)結(jié)合污染源排放標(biāo)準(zhǔn)和水環(huán)境功能區(qū)劃目標(biāo)，判斷系統(tǒng)運(yùn)行后的水環(huán)境質(zhì)量是否滿足要求。

某市水污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用效果評(píng)估指標(biāo)如表4所示?？梢钥闯?，水污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行后，污染物排放量大幅減少，水環(huán)境質(zhì)量明顯改善，系統(tǒng)運(yùn)行效果良好。這為進(jìn)一步鞏固治污成果、提高流域水環(huán)境質(zhì)量提供支撐。

4 污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用

針對(duì)工業(yè)噪聲污染，可在廠界安裝噪聲自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)噪聲級(jí)別，識(shí)別超標(biāo)噪聲事件。在固體廢物處置設(shè)施，如垃圾填埋場(chǎng)和焚燒廠，安裝滲濾液水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和煙氣排放自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)控污染物排放狀況。針對(duì)土壤污染，在污染地塊布設(shè)土壤和地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，定期采集樣品并進(jìn)行分析，監(jiān)測(cè)污染物濃度變化趨勢(shì)。同時(shí)，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與環(huán)境管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和綜合分析，為污染防治和生態(tài)修復(fù)提供決策支持。

5 污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化

污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化需要從監(jiān)測(cè)設(shè)備、數(shù)據(jù)質(zhì)量和分析方法等方面入手。應(yīng)定期維護(hù)和升級(jí)監(jiān)測(cè)設(shè)備，引進(jìn)更加先進(jìn)與靈敏的傳感器和分析儀器，提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。建立完善的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制體系，通過合理設(shè)置質(zhì)控參數(shù)、開展比對(duì)校準(zhǔn)等措施，確保數(shù)據(jù)的有效性和一致性。優(yōu)化數(shù)據(jù)分析算法和模型，引入機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)，提高數(shù)據(jù)處理效率。同時(shí)，加強(qiáng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)，完善數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)機(jī)制，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和數(shù)據(jù)安全。

6 結(jié)論

污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)是環(huán)境保護(hù)工作的重要技術(shù)支撐，在大氣污染和水污染防治中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。通過分析某市污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，證實(shí)該系統(tǒng)在污染物監(jiān)測(cè)、污染事件識(shí)別與溯源方面的有效性。

參考文獻(xiàn)

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