网格化微型空气监测站建设的必要性概述

随着我国现代化建设进程的逐渐加速，大气环境监测作为生态治理的一项重要工作内容，受到社会各界的高度关注。客观来说，传统意义上的手工监测存在成本费用高、效率低下等现实问题，且对大气环境监测的覆盖率相对较低。所以，相关部门和人员必须立足时代发展需要，探索和研究网格化微型空气监测站建设路径，系统化的提高空气监测站污染源监测效率，为现代化生态治理工作的持续落实奠定坚实的基础。

通过对网格化微型空气监测系统的使用，环境监测部门可以基本实现对固定区域内空气质量的实时在线监测。同时，新时期的空气质量监测系统具有较强的智能性和自动化特征，能够自动全天候对空气中的NO2、CO、SO2以及PM2.5等空气污染物的变化情况进行准确地收集。但是，由于布置标准空气监测站的成本相对较高，所以从短时间内来说，实现标准化空气监测这样的全面覆盖是不切实际的。由此，环境监测部门要加速非标准空气站的网格化布置，借此来补齐当前阶段的环境监测短板，提高大气环境的监测效率。

1 网格化环境监测系统

网格化环境监测系统主要应用于环境空气质量数据采集、传输和存储。近几年来，政府高度重视大气环境监测工作及相应生态治理工作的开展，网格化空气质量监测站一经推出，便受到林业产业、环保企业的高度青睐，已经成为当前阶段比较具有代表性的智慧环保技术。通过这项技术的合理运用，相关监测部门和技术人员可以对区域内污染源的排放情况以及地区气象环境进行精确分析，同时在网格化部署方面具有因地制宜的灵活性，能够实现大范围全覆盖的环境监测，自动开展环境监测和数据采集上报等系列处理工作。

具体来说，网格化空气质量监测站以物联网为基础，大范围采用了模块化设计。和传统意义上的标准化空气质量监测站相比，该系统主要将分体式采样头和温湿度传感器独立安装与主控箱外，也就意味着从此可以确保空气监测站在无人区域或恶劣环境下自动的保持正常运转状态，并通过简易的无线方式展开组网，始终发挥有效的数据监测和数据传输作用，将其传输到物联网大数据平台并进行汇总，这显然大幅度降低了环境监测部门获取大气环境信息的难度，甚至可以直接对接政府平台，为系列生态治理决策的制定提供精确的数据支撑。

结合现阶段网格化空气质量监测站在我国环境监测工作中的实际应用情况来说，该系统主要被广泛用于数据的搜集和应用工作中，实现对三维时空大气环境质量监测数据的多点位、高频率提取。而随着网格化微型空气监测站的逐渐推广，大量的数据积累为区域大气环境数据分析和深度挖掘提供了坚实的基础。具体来说，环境监测部门可以结合区域发展情况，将该区域划分为多个模块单元，并结合以往工作经验，将其划分为若干个大气污染防治管理网格层级，适当调控布点的密度，以此为基础建设基于传感器技术的空气质量监测“微站”，以网格的形式实现环境监测站在城市的全覆盖，提高污染物变化情况及发展趋势的客观性和真实性。现阶段的网格化空气质量监测站已经能够自动捕捉异常污染排放行为，并在第一时间做出相关预警。比如说，对于PM2.5等极细颗粒物、O3、SO2、CO、H2S，氮氧化物等比较典型的监测因子，空气监测站可以直接将相应数据变化趋势以及预测结果提供给环保局，从而避免大气污染事态的进一步蔓延。

2 网格化微型监测仪表

随着党和政府对大气环境质量问题予以的高度关注，环保部于近几年来出台了《十三五环境监测质量管理工作方案》《大气污染防治行业计划》等一系列的重要文件，高度重视区域大气污染防治的网格化管理工作。因此，各地方政府应该积极响应环保部的号召，通过建设网格化微型监测站来实现全覆盖的自动监测发展目标，形成“一网一库一平台”的科学布局。客观来说，近几年来积极响应环境部门大气环境治理工作号召的厂家不胜枚举，大量不同型号的微型空气站设备逐渐投入使用。同时，各地区的政府部门以及环境监测部门也结合地区的实际生态治理需求，以出台文件的形式对微型站的仪表监测原理、体积重量和测量参数等都进行了明确规定，基本给定空气监测站的规范参数范围。

除此以外，现阶段投入环境监测工作的微型空气监测站，普遍采用泵吸式采用方式，能够迅速而精确的对包括SO2、CO2、CO以及O3、PM2.5等在内的监测因子进行常规检测，同时可以在一定程度上对空气中的温湿度情况，甚至是风速和风向的信息进行提取。与此同时，应用于大气环境监测的传感器检测方法不断得到发展健全，采用光散射、电化学、金属氧化物远离的传感器。甚至可以对包括气象的5项参数和噪音等在内的指标进行精确监测，业务的覆盖范围和精确程度大幅度扩增。从生态环保的角度来看，微型空气监测站监测仪表还可以使用太阳能进行供电，并在太阳能供电和市电供电模式自由切换，提高对于资源能源的利用效率。

整体来说，常规的大气环境监测工作包括“四气”和“两尘”，而微型空气监测系统成功将这2个模块的工作融合为一体，初步实现了空气监测工作的一体化、集成化设计，将其汇聚在一个监测器具内。由此，环境监测部门的工作人员就可以通过统一的空气监测系统实现小体积监测和数据传输。由于整套的微型空气站监测系统在安装具有快捷性，模块化设计及后期维护方便，所以，即使该监测系统在运行过程中出现数据失准的情况，工作人员也可以直接通过远程操控对其进行参数校准，大幅度降低了仪表设备的维修和养护成本，对于我国当前阶段的大气环境监测以及生态治理工作来说意义重大。

3 网格化监测的必要性

随着我国现代化经济建设的如火如荼推进，日益恶化的生态环境问题逐渐成为了社会关注的焦点问题，直接关系到居民的生活质量。近几年来，我国部分城市的大气环境污染恶化程度明显，主要体现为雾霾天气的骤增以及非正常天气情况的出现概率的增加，已经对群众的身心健康以及城市生态经济的发展造成了严重的负面影响。在这一形势背景下，国家政府及相应环保部门提出消污减排的宏观方针，而地方政府部门应结合地方可持续发展规划，将其贯彻落实与城市整体规划建设中，全面推进大气污染防治管理工作。

具体来说，各区域政府部门以及相应的环境监测部门应积极承担起环保任务的责任与使命，根据“属地责任制”原则，以月份或季度为单位对各区域的空气质量情况进行排名。为确保大气环境基础分析工作的精准性，排名应以各地空气监测站的具体监测数值为核心依据。结合该政策的实际推广情况来说，在以往很长一段时间内，地区使用标准空气站对空气进行监测的成本相对较高，且后期复杂的运维服务工作可能会使得空气质量监测工作中断，数据不具有连续性。事实上，当前每个区(县)至少针对本区域的大体系环境监测情况布置了一套标准空气监测站，数量上是基本不可能实现全面覆盖。

一套标准空气监测站即便运行再高效，其所监测到的气候环境数值也不能完全代表该县的空气质量，而只能代表以监测站为中心半径2 cm以内的周边范围空气质量。所以说，即便区域内出现空气污染事件，标准空气监测系统的运行显然不足以支撑环境监测部门在短时间内对污染来源进行精准判断，这也就突出体现了空气监测站网格化布局的必要性。具体来说，通过在一个区域内，对空气监测站进行多点多线布置，从而系统化的监测，并确定污染物的来源，判定其具体位置是一个点还是一条线，是内部排放还是外部输入，从而为污染物治理决策的制定提供针对性的建议。

除此以外，地区环境监测部门建设一个标准的6参数空气监测站，其投入费用动辄上百万，同时涉及到专业技术人员团队在后期展开系统的维护管理工作，其成本投入将会大幅度增加地方政府及环境监测部门的资金压力。而且，由于每一个标准空气监测站的覆盖范围大概都是直径2 km以内的区域，所以其起到的实际监测效果是微乎其微的。目前，我国大多数的城市都是以区线下的街道办事处为单位对空气监测站点进行布局，严格按照国家环保局的号召实施网格化监测部署HJ664—2013标准，基本每个500 m左右就会建立一个小型的监测探头，最高距离不超过4 km。而相关数据显示，相应的城市街道辖区面积分别有几平方公里到几十平方公里不等，这也就侧面体现了空气监测布局的不合理性，体现了区域网格化空气监测布局在精确度以及覆盖广度方面仍旧具有较大的进步空间。

4 结束语

综上所述，网格化微型空气监测站的建设布局是当前大气环境监测以及生态治理工作的要点内容，对于提升大气质量的监测效率具有积极意义。因此，地方环境监测部门要积极致力于现代环境空气质量的监测和预警预报平台建设工作，合理规划大气环境监测布局，大范围引进低成本、多参数、安装便捷的网格化微型空气系统，实现大面积的联防联控，对距内空气质量变化情况进行及时预警，展开高效率的大气环境污染防治工作。

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