По мере того, как проблема фотохимического загрязнения атмосферы становится все более заметной, все больше внимания уделяется опасности фотохимических загрязнителей, таких как озон и летучие органические вещества (ЛОС), для окружающей среды и здоровья человека. В качестве основной инфраструктуры для точного захвата характеристик фотохимического загрязнения, отслеживания источников загрязнения и поддержки принятия решений по борьбе с загрязнением, качество ее строительства напрямую определяет научность и эффективность борьбы с фотохимическим загрязнением.
I. Система основных функций
Сеть мониторинга фотохимических компонентов - это не простая суперпозиция единого оборудования мониторинга, а комплексная система мониторинга, обладающая способностью всей цепи « мониторинга в реальном времени, контроля качества данных, анализа источников, раннего предупреждения и прогнозирования, поддержки принятия решений», основные функции которой вращаются вокруг основных потребностей « идентификации - отслеживания - контроля» фотохимического загрязнения, которые можно разделить на следующие пять измерений.
(i) Мониторинг всего компонента в режиме реального времени: точный захват характеристик загрязнения
Мониторинг в режиме реального времени с полным компонентом и высоким разрешением является основной основной функцией сети мониторинга, основной целью которой является понимание уровней концентрации и пространственно - временных изменений ключевых компонентов фотохимического загрязнения в зоне мониторинга. Объектом мониторинга являются основные участники фотохимического загрязнения, включая три основные категории прекурсоров, промежуточных реакций и продуктов. Для достижения полного мониторинга компонентов сеть мониторинга должна интегрировать различные высокоточные технологии мониторинга и выбирать подходящее оборудование мониторинга для физико - химических характеристик различных компонентов.
(2) Контроль качества и калибровка данных: обеспечение точности и надежности данных
Точность данных мониторинга является предпосылкой для функционирования сети мониторинга, поэтому функция контроля качества и калибровки данных является основной гарантийной функцией. Эта функция реализует контроль всего жизненного цикла данных мониторинга путем создания системы контроля качества всего процесса, от калибровки оборудования, сбора образцов и передачи данных до обработки аномальных данных. Что касается калибровки оборудования, то сеть мониторинга должна регулярно проводить калибровку нуля, калибровку пролета и многоточечную калибровку приборов на каждой станции мониторинга, используя стандартные материалы, признанные государством, для обеспечения точности мониторинга прибора в соответствии с требованиями соответствующих стандартов; Для оборудования мониторинга на разных сайтах также необходимо провести сравнительные испытания для обеспечения сопоставимости данных между различными сайтами.
В цепочке сбора и передачи образцов сеть мониторинга должна регулировать выбор материала, контроль потока отбора проб и способ хранения проб в трубопроводе отбора проб, чтобы избежать адсорбции, деградации или загрязнения проб во время сбора; Передача данных осуществляется с использованием зашифрованного протокола передачи данных, который гарантирует, что данные не теряются и не изменяются во время передачи. В то же время сеть мониторинга оснащена специальной системой контроля качества данных, путем установления разумного порогового диапазона, скорости изменения и других параметров, автоматической идентификации аномальных данных (таких как числовые мутации, вызванные неисправностью прибора, аномальные колебания, вызванные экологическими помехами), а также маркировки, удаления или коррекции аномальных данных, вывода эффективных данных, прошедших контроль качества, для обеспечения надежной гарантии для последующих аналитических приложений.
(3) Анализ источников загрязнения: отслеживание ключевых источников загрязнения
Точное отслеживание источника фотохимического загрязнения является основной предпосылкой для достижения точного контроля загрязнения, а также одной из основных функций сети мониторинга фотохимических компонентов. Эта функция основана на данных мониторинга всех компонентов, в сочетании со статистическими методами, моделированием и другими технологиями для качественного и количественного анализа источников прекурсоров фотохимического загрязнения.
(4) Раннее предупреждение о загрязнении и прогнозирование: повышение потенциала аварийного контроля
Фотохимическое загрязнение имеет внезапные и региональные характеристики, своевременное раннее предупреждение и прогнозирование являются ключом к повышению потенциала аварийного контроля загрязнения. Эта функция основана на данных мониторинга в реальном времени, исторических данных и метеорологических данных и в сочетании с фотохимическими динамическими моделями позволяет прогнозировать тенденции изменения концентрации фотохимического загрязнения в зоне мониторинга в течение определенного периода времени. Устанавливая пороговые значения раннего предупреждения на разных уровнях, когда прогнозируемая концентрация достигает пороговых значений раннего предупреждения, сеть мониторинга может автоматически отправлять сообщения раннего предупреждения, чтобы напомнить соответствующим департаментам о своевременных мерах по управлению чрезвычайными ситуациями.
(5) Поддержка принятия решений и оценка эффективности: содействие повышению качества и эффективности борьбы с загрязнением
Цель сети мониторинга - обеспечить научную поддержку решений по борьбе с фотохимическим загрязнением и точную оценку эффективности управления, что является воплощением ее основных ценностей. Интегрируя данные мониторинга, результаты анализа источников и информацию раннего предупреждения и прогнозирования, сеть мониторинга может обеспечить точную основу для соответствующих департаментов для разработки программ борьбы с загрязнением и четкого контроля ключевых областей, ключевых отраслей и ключевых загрязнителей.
В то же время сети мониторинга позволяют проводить динамическую оценку эффективности осуществления мер по борьбе с загрязнением. Сравнивая изменения концентрации компонентов фотохимического загрязнения до и после реализации мер управления и изменения доли вклада источника, количественно оценивая эффект сокращения выбросов мер управления, мы оцениваем эффективность программы управления. Если эффект управления не соответствует ожиданиям, можно дополнительно проанализировать причины в сочетании с данными мониторинга и оптимизировать меры контроля. Кроме того, данные долгосрочного мониторинга сети мониторинга могут использоваться для оценки общей эффективности борьбы с фотохимическим загрязнением в регионе и обеспечения информационной поддержки для корректировки и совершенствования политики рационального природопользования.
Основные функции сети мониторинга фотохимических компонентов и схема покрытия дополняют друг друга, основные функции определяют цели и технические маршруты строительства сети мониторинга, а макет покрытия определяет эффективность реализации основных функций. Создавая систему основных функций всей цепи « Мониторинг всего компонента - контроль качества данных - анализ источника - прогнозирование раннего предупреждения - поддержка принятия решений», в сочетании с трехуровневой схемой покрытия « основной зоны - буферной зоны - фоновой зоны», сеть мониторинга может точно захватывать характеристики фотохимического загрязнения и обеспечивать научную и эффективную поддержку данных для борьбы с фотохимическим загрязнением.