CO監(jiān)測方案尚有優(yōu)化空間
新《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB3095-2012)要求增加包括CO(一氧化碳)在內(nèi)的新三項環(huán)境空氣質(zhì)量指標的監(jiān)測,并評價AQI(空氣質(zhì)量指數(shù))。目前,國內(nèi)對CO的監(jiān)測已達到較大規(guī)模。從已獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)看,CO幾乎沒有超標。結合美國的CO監(jiān)測經(jīng)驗,有必要對我國未來的CO監(jiān)測方案進行適當優(yōu)化。
環(huán)境空氣中的CO污染主要來自含碳燃料的不完全燃燒、生物質(zhì)燃燒和發(fā)生在大氣中的光化學反應等。以化石燃料為動力的大型工廠排放CO的量并不大。相反,移動源內(nèi)燃機的工作條件差別很大,CO的排放量大且變異大,是主要的CO污染來源。
國內(nèi)對CO的監(jiān)測
國內(nèi)科研性質(zhì)的CO監(jiān)測開展較早,在黑龍江省五常市龍鳳山開展的CO背景值監(jiān)測表明,平均背景濃度不到0.35mg/m3;根據(jù)北京、蘭州、南京、天津、長沙等城市的監(jiān)測結果,總體上,CO濃度在夜間高,白天低。CO濃度的日變化特征基本相似,從凌晨0:00~6:00,CO的濃度值基本保持不變,早晨7~9點出現(xiàn)一天的最高峰值,然后開始下降,下午3~4點降至最低值,此后,CO濃度逐漸上升,但上升速度明顯低于早晨。晚上9~11點CO濃度出現(xiàn)次高峰,相對穩(wěn)定后,至次日清晨略下降,再開始下一個變化周期。
國內(nèi)CO濃度的季節(jié)變化規(guī)律較為一致,且與美國觀察到的情況類似,即冬、春季節(jié)高,而夏、秋季節(jié)低。此外,還表現(xiàn)出北方城市高于南方城市,沿海城市高于內(nèi)陸城市,工業(yè)化城市高于農(nóng)業(yè)城市等地域特征。
從全國各地的大量監(jiān)測數(shù)據(jù)看,CO最高濃度一般不超過3mg/m3,都低于4mg/m3的控制標準值,是絕對安全的環(huán)境空氣質(zhì)量指標。
美國對CO的監(jiān)測
美國在1962年最早報道CO監(jiān)測,1971年開始系統(tǒng)監(jiān)測,到1975年,監(jiān)測站點超過500個。根據(jù)積累的資料,1979年5月提出強制性的最低監(jiān)測要求,即人口超過50萬的城市必須監(jiān)測環(huán)境空氣中的CO。其時,全美國共有103個人口超過50萬的城市,也就是至少應布設206個監(jiān)測站點,但實際監(jiān)測點位遠超過這個數(shù)量,在1996年達到最多的569個,到2000年減少至535個左右。2006年后,點位數(shù)量萎縮更快,到2009年,只剩下345個。
根據(jù)美國長期監(jiān)測獲得的大量數(shù)據(jù),總體上,北半球的CO濃度高于南半球,北半球60%的CO濃度升高源自人類活動;從監(jiān)測結果看,CO濃度逐年降低,1981~1990年,以CO的8小時平均值計算,301個長期觀測點的CO濃度平均下降了29%。美國環(huán)保局統(tǒng)計的92個站點,在同期的下降幅度為32%;所有監(jiān)測表明,CO的時空分布與機動車排放密切相關。在路網(wǎng)和車輛密度大的城區(qū),機動車排放的CO可以占CO總排放量的75%以上。總體上,監(jiān)測站點離道路越遠,CO濃度下降越快。在高速公路或交通繁忙地帶,路邊20米以內(nèi)的CO濃度甚至是300米以外的2~10倍。
優(yōu)化我國CO監(jiān)測的建議
只有根據(jù)對環(huán)境空氣中污染物認識的深化,以及監(jiān)測目標的變化,不斷調(diào)整監(jiān)測點位,才能滿足環(huán)境管理和保護人體健康的需要。對國內(nèi)城市環(huán)境空氣中CO的規(guī)?;⑾到y(tǒng)性的監(jiān)測,同樣要經(jīng)歷起步、完善、成熟等發(fā)展階段。
一是科學開展CO污染規(guī)律研究。國外對CO污染特征的研究和常規(guī)監(jiān)測可供借鑒。但是,國內(nèi)外的實際情況存在較大差異,特別是我國經(jīng)濟發(fā)展水平不高,CO排放源數(shù)量巨大且分散,環(huán)境空氣中CO濃度的時空分布和變化趨勢可能很不同。對此,要充分開展有組織的、系統(tǒng)的研究,準確掌握我國環(huán)境空氣中CO污染的來源、分布以及控制技術。
二是及早著手CO監(jiān)測點位優(yōu)化方案研究。目前對CO的監(jiān)測主要依托常規(guī)城市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡。但基于CO濃度絕對安全這一事實,研究適當縮小站點數(shù)量很有意義。首先,通過規(guī)模適宜的監(jiān)測站點完全可以掌握CO的污染水平,實現(xiàn)監(jiān)測目標;其次,壓縮監(jiān)測規(guī)模后,可節(jié)省大量的建設和運行成本;此外,設區(qū)市的CO監(jiān)測減少后,設備可轉(zhuǎn)移至縣級城鎮(zhèn),擴大監(jiān)測覆蓋面,有利于更全面了解CO的污染分布。
CO監(jiān)測站點的優(yōu)化要建立在科學分析的基礎上。一個城市內(nèi),通過監(jiān)測數(shù)據(jù)的積累和類比,同質(zhì)的監(jiān)測站點是可以撤銷的。計算AQI時,可共享鄰近站點的監(jiān)測數(shù)據(jù)。此外,要重視CO的背景值監(jiān)測,以及開展針對CO排放強度的臨時監(jiān)測,形成以長期定位監(jiān)測為主、臨時性其他監(jiān)測為輔的格局。
三是建立CO監(jiān)測回顧性評價制度。美國對環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測有十分完善的回顧性評價制度。例如,對CO,要求周期性回顧標準執(zhí)行情況,并出具獨立的、具有第三方公正性質(zhì)的科學報告,據(jù)此修訂或提出新的標準。標準是個科學問題,一旦認識進步,發(fā)現(xiàn)不適宜處,就要立即啟動回顧性評價和修訂程序,哪怕只是針對某一項具體的指標值。有鑒于此,對CO的監(jiān)測,一定要從整體啟動之日起,加強頂層設計,對監(jiān)測歷程、監(jiān)測結果、健康影響等定期進行科學的回顧性評價,需要調(diào)整的要及時增減,需要深化的工作要迅速安排。
四是運行維護好已建的CO監(jiān)測網(wǎng)絡。國內(nèi)普遍存在重建輕管的現(xiàn)象。一定要運行維護好投入巨資建設的CO監(jiān)測網(wǎng)絡,獲得準確、真實的監(jiān)測數(shù)據(jù),再組織專項分析,深度挖掘數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)規(guī)律性,凝練科學結論,為將來的CO監(jiān)測、污染控制等提供指導。
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