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  來源(yuan)：中(zhong)國環境報第(di)8版

　　中國環境報(bao)：臭氧(yang)逐漸上(shang)升為僅次于(yu)PM2.5的影(ying)響優良(liang)天數的重要(yao)因素，今年夏季(ji)，在新(xin)冠(guan)肺炎(yan)疫情防(fang)控常(chang)態化形(xing)勢下，生態環境部門開展臭氧(yang)污染防(fang)治監督幫扶攻堅(jian)行動，越(yue)來越(yue)倚重新(xin)一代信息化技術的參與。在臭氧(yang)監測(ce)領域(yu)，有哪些高新(xin)技術手(shou)段出現？

　　孫越：臭氧污染防治工作的艱巨性和復雜性，亟需監測科技力量的支持。

　　臭氧污染具有明顯的復合型，其(qi)成因非常復雜，涉及氮(dan)氧化物（NOx）和揮發性(xing)有機物（VOCs）的排放(fang)，還與氣象條(tiao)件、地理環境(jing)，比(bi)如氣溫、光照(zhao)、濕度、氣壓、風(feng)速、風(feng)向都有關系。

　　因此(ci)，我(wo)們不僅要監測(ce)(ce)臭(chou)氧的(de)濃度，更(geng)要研究(jiu)它的(de)生(sheng)成機理(li)，測(ce)(ce)出(chu)導致臭(chou)氧污染的(de)各個因素(su)的(de)貢獻率。以此(ci)為出(chu)發(fa)點，我(wo)們設計(ji)了一系列(lie)參與臭(chou)氧生(sheng)成光化(hua)學反應的(de)常規污染物(wu)、特征污染物(wu)監測(ce)(ce)指(zhi)標(biao)，這些監測(ce)(ce)不僅指(zhi)向區域，甚(shen)至能鎖(suo)定污染行業、企業、工藝。

　　目前(qian)大家可(ke)以看到的(de)臭氧(yang)污(wu)染監測，除固定站外，已經(jing)增加了大氣環境走航(hang)監測車。大部分(fen)走航(hang)車功能還比(bi)較簡單，僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)是監測VOCs，主要作用是定位(wei) VOCs超標(biao)的(de)點位(wei)，從而識別(bie)來源(yuan)。

　　在此(ci)基(ji)礎上，聚光(guang)科技(ji)提出了(le)協同(tong)走(zou)航監(jian)測的概念，也就是(shi)同(tong)時監(jian)測 VOCs、NOx、臭(chou)氧以及(ji)PM2.5。一(yi)臺(tai)走(zou)航車(che)協同(tong)監(jian)測的優勢在于不(bu)僅能獲知VOCs濃度，而且通過模(mo)型演繹，計算和預測各類污染源對整個地區臭(chou)氧污染的貢(gong)獻，全面、精準、實時、定(ding)性(xing)、定(ding)量地診(zhen)斷區域(yu)污染狀況。有效改(gai)善了(le)過去雖(sui)然(ran)監(jian)測到單一(yi)污染物的濃度，但還是(shi)無法判斷污染源究竟(jing)是(shi)誰，以及(ji)它與片區臭(chou)氧濃度究竟(jing)關聯(lian)性(xing)有多大的被動局面。

　　我們試圖通(tong)過這樣的(de)監(jian)測(ce)和模型(xing)計算(suan)，對(dui)一(yi)(yi)個地區的(de)臭(chou)氧污染(ran)成(cheng)(cheng)因(yin)精準畫像，什么(me)時(shi)間生成(cheng)(cheng)，哪(na)個時(shi)段濃(nong)度最(zui)高，哪(na)些(xie)因(yin)子較活(huo)躍，是(shi)哪(na)些(xie)行業導致(zhi)的(de)……當然，一(yi)(yi)個城市(shi)的(de)臭(chou)氧不僅僅來自于本地，還(huan)有外(wai)源輸入。對(dui)此，我們也(ye)有一(yi)(yi)個監(jian)測(ce)指(zhi)標——PAN。PAN（CH3C（O）OONO2，過氧乙酰硝酸(suan)酯）是(shi)由(you)大氣中部分VOCs和NOx進行光化(hua)學反應而(er)生成(cheng)(cheng)的(de)，是(shi)一(yi)(yi)種重(zhong)要(yao)的(de)二次(ci)污染(ran)物，聚光科技PANs在線監(jian)測(ce)系(xi)統就是(shi)針對(dui)它。通(tong)過這一(yi)(yi)監(jian)測(ce)，能迅速分析(xi)出臭(chou)氧污染(ran)是(shi)外(wai)源輸入還(huan)是(shi)本地源造(zao)成(cheng)(cheng)的(de)。

　　這些圍繞(rao)VOCs的監測(ce)(ce)，除了(le)因(yin)為它(ta)通過光照與NOx發(fa)(fa)生(sheng)反(fan)應后生(sheng)產臭氧，也源于(yu)它(ta)與空氣中的氧化劑、硝酸等發(fa)(fa)生(sheng)氧化、吸附(fu)、凝結反(fan)應會生(sheng)成二(er)次有(you)機顆粒(li)物，也就(jiu)是我們熟知的PM2.5。監測(ce)(ce)分析VOCs就(jiu)把臭氧防治和PM2.5防治兩項(xiang)任務協同起來了(le)，也就(jiu)是既要扭轉臭氧污染(ran)升高(gao)態勢，還(huan)要保持PM2.5污染(ran)持續(xu)下降。

　　我們(men)的(de)(de)走航車同時開(kai)展VOCs+大氣(qi)常規六(liu)參數（O3、NO2、SO2、CO、PM2.5、PM10）監測工作，再通過搭載的(de)(de)空氣(qi)質量(liang)模(mo)型(xing)，分析本地生成(cheng)和外部傳輸臭氧前(qian)體物與臭氧的(de)(de)占比，獲得各地區各類污(wu)染(ran)源排(pai)放(fang)(fang)對受(shou)體點環(huan)境臭氧濃度的(de)(de)貢獻。當得到(dao)環(huan)境中臭氧濃度與其生成(cheng)前(qian)體物排(pai)放(fang)(fang)之(zhi)間的(de)(de)定量(liang)關(guan)系后，還可以以此(ci)為(wei)依據開(kai)展減排(pai)效果評估。

　　這些復雜的(de)源解析模(mo)(mo)型(xing)和擴(kuo)散模(mo)(mo)型(xing)、預(yu)警(jing)模(mo)(mo)型(xing)都(dou)需要人工(gong)智(zhi)能（AI）不斷(duan)優化(hua)，讓一(yi)臺車至(zhi)少解決五(wu)六個(ge)方面(mian)的(de)問題，大(da)大(da)降低了(le)監測(ce)成本。比如(ru)除(chu)了(le)前(qian)面(mian)講的(de)，PM10我(wo)們怎么(me)辦(ban)？在走航車底部就(jiu)有這樣的(de)裝置，針對建筑(zhu)工(gong)地或者城市道路的(de)道路積塵負荷，都(dou)可以(yi)做到實時監測(ce)。

　　除了降低成本，還(huan)要提(ti)升(sheng)工作效率。現在的大氣(qi)走航監測車采用(yong)飛行時間質譜(pu)儀，實現秒級出(chu)數(shu)，便于快(kuai)速(su)摸清(qing)污染底數(shu)。同時與搭載的氣(qi)相色譜(pu)-質譜(pu)聯用(yong)儀（GC-MS分析儀）相結合，輸出(chu)VOCs特征因子污染全域圖，全面(mian)摸排、定性定量診斷(duan)污染情況。

　　另(ling)外(wai)，5G技術的(de)(de)(de)應用也使走(zou)航(hang)車(che)(che)對污染源的(de)(de)(de)定位日臻精(jing)準，已經達到(dao)厘米級，如果是(shi)(shi)4G的(de)(de)(de)話，也就只(zhi)能精(jing)確(que)到(dao)10米級。這(zhe)意味著，溯源對于我(wo)們來說不僅限于一個地(di)區(qu)、一家企業，而是(shi)(shi)可(ke)以找到(dao)某個車(che)(che)間(jian)。盡管有些(xie)車(che)(che)間(jian)和生(sheng)產工藝是(shi)(shi)連(lian)續性的(de)(de)(de)，但我(wo)們在工藝段之間(jian)的(de)(de)(de)走(zou)航(hang)能夠非常準確(que)地(di)找到(dao)無組織排放(fang)點到(dao)底是(shi)(shi)在哪個位置。伴隨著快速定位，我(wo)們還能夠進行遠程的(de)(de)(de)可(ke)視(shi)化(hua)管控，也就是(shi)(shi)在走(zou)航(hang)過程中增加了攝像頭，攝像頭抓拍(pai)到(dao)的(de)(de)(de)無組織排放(fang)違法行為，包括視(shi)頻、圖(tu)像，都通過5G網絡瞬(shun)時(shi)傳(chuan)輸到(dao)監察(cha)人員(yuan)手中。

　　無論利用空氣質量模型(xing)對臭氧源解析和敏(min)感性(xing)進(jin)(jin)行分析，對臭氧污染過程進(jin)(jin)行模擬，還是精準溯(su)源、實時可視(shi)化監管，都是目前5G+ AI與環境監測深度耦合，助力我們數字化轉型(xing)的例子。

　　中(zhong)國(guo)環境(jing)報：關于生(sheng)態(tai)環境(jing)部(bu)提出(chu)的構(gou)建(jian)全流域(yu)(yu)生(sheng)態(tai)質量監測一(yi)張網，您怎么理(li)解？作為環境(jing)監測行業的龍頭企業，又會在水環境(jing)監測領域(yu)(yu)有何布局(ju)？

　　孫越：按照全流域、全要素的要求系統治理水環境，是當前的新方向。一條河是統一的自然生態系統，生態修復必須遵循自然規律，統籌兼顧各種要素、協調各方關系，把局部問題放在整個生態系統中來解決。之前我們投入的大量治污工程雖然成效顯著，但也有所反復，就說明水環境治理既有其顯著性，又有其復雜性。

　　一條河流途經(jing)不(bu)同行政轄區，原本具(ju)有整體性、關聯性特(te)征的(de)流域(yu)自然空(kong)間被行政區單(dan)元所(suo)分割(ge)管(guan)理，流域(yu)內各類資源、各個因(yin)素(su)相(xiang)互影響、相(xiang)互促進、相(xiang)互約(yue)束，共同構成統(tong)一的(de)動態(tai)平衡系統(tong)，因(yin)此(ci)涉水事務非常多，管(guan)理部門業務上相(xiang)互交叉。

　　把“系統治(zhi)理(li)”“協同(tong)治(zhi)理(li)”作(zuo)為方向(xiang)指南，對流域(yu)治(zhi)理(li)來說既是(shi)挑戰(zhan)也是(shi)機遇(yu)。我們(men)以此提出“源(yuan)、網、岸、排、河(he)”五方面監測，分別(bie)對應污染源(yuan)、排水管網、近水岸線、入河(he)排污口和河(he)道水質(zhi)。

　　污染源(yuan)(yuan)不僅(jin)有工業源(yuan)(yuan)，污水(shui)處理(li)廠也可以當成(cheng)點源(yuan)(yuan)，還有農業面源(yuan)(yuan)，都要(yao)監(jian)測。以改善水(shui)環境、恢復水(shui)生態治(zhi)理(li)為(wei)主的(de)系統(tong)性治(zhi)理(li)將逐步成(cheng)為(wei)未來(lai)市場的(de)發展(zhan)趨(qu)勢。

　　排水管(guan)網(wang)不(bu)僅(jin)要監測污水管(guan)網(wang)，還有雨水管(guan)網(wang)，也(ye)可能(neng)出現超標。

　　管網的(de)(de)終端就是排(pai)(pai)口(kou)(kou)。生(sheng)態環境部開展長(chang)江(jiang)入河排(pai)(pai)污(wu)(wu)口(kou)(kou)排(pai)(pai)查(cha)整治(zhi)專(zhuan)項行動(dong)時就提出，往長(chang)江(jiang)里排(pai)(pai)污(wu)(wu)的(de)(de)到底(di)有多(duo)(duo)少排(pai)(pai)污(wu)(wu)口(kou)(kou)，在(zai)哪里排(pai)(pai)，誰在(zai)排(pai)(pai)，排(pai)(pai)什么，排(pai)(pai)多(duo)(duo)少等一(yi)系列問(wen)題(ti)。如何把入河排(pai)(pai)污(wu)(wu)口(kou)(kou)這個(ge)最重要(yao)的(de)(de)基礎性底(di)數(shu)摸清楚(chu)，也是對(dui)監(jian)測行業的(de)(de)一(yi)場大(da)考。首先，這個(ge)數(shu)量是非常龐大(da)的(de)(de)。以去年生(sheng)態環境部完成的(de)(de)長(chang)江(jiang)流域(yu)2.4萬公(gong)(gong)里岸線及沿(yan)岸2公(gong)(gong)里區域(yu)的(de)(de)入河排(pai)(pai)污(wu)(wu)口(kou)(kou)排(pai)(pai)查(cha)為例，排(pai)(pai)查(cha)出長(chang)江(jiang)入河排(pai)(pai)污(wu)(wu)口(kou)(kou)6萬多(duo)(duo)個(ge)。這是我們目前掌(zhang)握的(de)(de)數(shu)字，具體到每一(yi)個(ge)排(pai)(pai)污(wu)(wu)口(kou)(kou) 如何監(jian)測則(ze)涉(she)及更復雜(za)、更多(duo)(duo)樣的(de)(de)情(qing)況。比如，許多(duo)(duo)污(wu)(wu)染排(pai)(pai)放不是連續性的(de)(de)，如果是抽查(cha)，很難(nan)監(jian)測到超標現象。

　　所以說，水里的問題(ti)，根源在岸(an)(an)上，對(dui)長江沿岸(an)(an)的重點工(gong)業企業，我們也要全(quan)(quan)部納(na)入日常監(jian)測，進行全(quan)(quan)過程跟蹤，實(shi)現長江沿岸(an)(an)區域污染源情況明、底數清。

　　我們發(fa)現(xian)，河(he)流(liu)、湖泊岸(an)線范圍不(bu)明，功能界(jie)定不(bu)清，部分河(he)段岸(an)線開發(fa)不(bu)合理，也會嚴重(zhong)破壞河(he)流(liu)生態環(huan)境(jing)。比如(ru)用河(he)道兩(liang)側

　　兩公(gong)里保(bao)護(hu)范圍(wei)的(de)(de)這(zhe)把“綠色標尺”去衡量(liang)，涉及到的(de)(de)監測對象包括沿河化(hua)工企業(ye)的(de)(de)排污(wu)，建筑垃(la)圾生活垃(la)圾等(deng)固體廢物堆存產(chan)生的(de)(de)滲濾液廢水。

　　岸線(xian)的管控也是非常重要，最終回歸到(dao)水體本(ben)身。除了水質監測，還有(you)很多外(wai)延，比(bi)如(ru)非法采砂、非法養殖、非法捕撈(lao)、非法傾倒廢(fei)棄物等。試想如(ru)果長江沿(yan)岸密集安裝攝像(xiang)(xiang)頭(tou)，那么海量的監控錄像(xiang)(xiang)由誰來甄別鑒定？

　　查看監控視頻(pin)是(shi)工作量巨大且(qie)效(xiao)率(lv)低下的事情，靠人力(li)幾乎難以(yi)解決。如何真正節(jie)約人力(li)和成本，提高效(xiao)率(lv)和正確(que)率(lv)？

　　這(zhe)就要依(yi)靠視覺AI技術。對人類(lei)而(er)言，70%~80%的信(xin)息獲(huo)取來(lai)自視覺，但人類(lei)長期(qi)觀(guan)看監視錄(lu)像易喪失注意力(li)和(he)辨別力(li)。而(er)我們(men)希望讓計算機具(ju)備“從識人知物(wu)到辨識萬物(wu)”的能力(li)，幫助(zhu)我們(men)在環境監管中(zhong)，提(ti)升處理信(xin)息的效率(lv)。

　　真(zhen)正的(de)(de)視頻監測(ce)可(ke)以區分人體(ti)(ti)形態，車輛、船只或選定物體(ti)(ti)與(yu)所有其他物體(ti)(ti)的(de)(de)一般移動和(he)變(bian)化(hua)，從(cong)而進行抓(zhua)取、分析(xi)、預警(jing)。隨著以改(gai)善水(shui)環境、恢復水(shui)生(sheng)態治理為主的(de)(de)系統性治理將逐(zhu)步成(cheng)為未來市場的(de)(de)發展趨勢(shi)，我們要監測(ce)的(de)(de)對象可(ke)以是藍(lan)藻的(de)(de)覆蓋面積、生(sheng)長速度(du)、擴散(san)情(qing)況，還(huan)有水(shui)生(sheng)生(sheng)物的(de)(de)多樣性情(qing)況，外(wai)來物種對生(sheng)態平衡的(de)(de)破(po)壞，甚(shen)至結合電子顯微鏡監測(ce)微生(sheng)物種類(lei)、菌(jun)群(qun)數量。

　　AI技術適用于生物識(shi)別場景的預演已經(jing)在(zai)(zai)進行(xing)中，推動(dong)環(huan)境遠程監測(ce)、在(zai)(zai)線監測(ce)是繼(ji)高(gao)清(qing)化和網絡化之后的第三次技術變革。從“看(kan)(kan)得(de)見”到(dao)“看(kan)(kan)得(de)清(qing)”再到(dao)現(xian)在(zai)(zai)的“看(kan)(kan)得(de)懂”，在(zai)(zai)未來(lai)必將(jiang)有更多的AI算法、AI芯(xin)片、AI產品被應(ying)用到(dao)環(huan)境監測(ce)行(xing)業，比如對岸上、水里的不同種類動(dong)物，從顏色、形態、運動(dong)軌跡、三維位置及(ji)尺寸信息來(lai)差異化判別它們(men)。

　　中國環境(jing)(jing)報：《生態(tai)環境(jing)(jing)監測條(tiao)例》正在加速出臺，此舉將大大推(tui)進生態(tai)環境(jing)(jing)監測的(de)(de)法治化進程。對于公開征求意見的(de)(de)《條(tiao)例（草案(an)）》，您怎么理解(jie)？從中可以(yi)看(kan)出哪些環境(jing)(jing)監測行業未來(lai)發展(zhan)的(de)(de)一(yi)個方向(xiang)和可以(yi)突破、拓展(zhan)的(de)(de)空間(jian)？

　　孫越：生態環境監測是生態環境保護的基礎，但過去這項工作的法律支撐不太完善。比如關于監測數據的法律效力，《條例（草案）》首次明確，通過自動監測設備、設施獲取的監測數據，可以作為環境監督管理和行政執法的依據，是一個轉折性的變化。通過《條例》的制訂，進一步確立了各級生態環境監測的法律地位和作用，保護各級各類生態環境監測機構的權利和義務，同時也進一步強化各界生態環境監測機構的法律責任。

　　通過(guo)《條例（草案）》，我們欣喜地(di)看到，生態環(huan)(huan)境(jing)監(jian)(jian)測(ce)的(de)定義擴展到了六大內涵，包括對環(huan)(huan)境(jing)質量、生態狀況和污染物排(pai)放(fang)及其變化(hua)趨(qu)勢(shi)的(de)采樣觀測(ce)、調查普查、遙感解(jie)譯、分析測(ce)試、評(ping)價評(ping)估、預(yu)測(ce)預(yu)報(bao)等活動。過(guo)去無論是在線分析還是實(shi)驗室分析，我們的(de)監(jian)(jian)測(ce)機構(gou)還局(ju)限在理化(hua)分析層面，也(ye)就是對各類污染物排(pai)放(fang)活動的(de)監(jian)(jian)測(ce)，而(er)今后，環(huan)(huan)境(jing)監(jian)(jian)測(ce)的(de)范疇將大幅(fu)度拓(tuo)寬(kuan)。

　　除了六大(da)(da)內涵，我們(men)還(huan)看到了九(jiu)大(da)(da)外延(yan)，也就是對森林、草原、濕地、荒(huang)漠、河(he)湖、海洋(yang)、農田(tian)、城市(shi)和(he)鄉村等(deng)生(sheng)(sheng)態狀況(kuang)的監測(ce)，包括(kuo)對大(da)(da)氣、地表(biao)水(shui)、地下水(shui)、海水(shui)、土壤、聲(sheng)、光、熱、生(sheng)(sheng)物(wu)、振動、輻射、溫室氣體等(deng)環境要素質量的監測(ce)。顯而易見，未來生(sheng)(sheng)態環境監測(ce)高新(xin)(xin)技術、先進裝備的研究、開發應(ying)用和(he)推廣，新(xin)(xin)型(xing)污(wu)染物(wu)、應(ying)對新(xin)(xin)興(xing)環境問題和(he)履行國際環境公(gong)約涉及污(wu)染物(wu)的研究性監測(ce)將有更多突(tu)破(po)和(he)發展。

　　環境(jing)監測(ce)網(wang)絡的(de)不斷(duan)完善，監測(ce)對(dui)象和適(shi)用(yong)范圍(wei)的(de)不斷(duan)豐富，將推動(dong)物(wu)聯網(wang)、傳感器、區塊鏈(lian)、人(ren)工智(zhi)(zhi)能等新(xin)技(ji)(ji)術(shu)在(zai)監測(ce)檢測(ce)業務中的(de)應用(yong)，一批生態環境(jing)監測(ce)創新(xin)示范基地有望建立，具有自(zi)主知識產(chan)權(quan)的(de)監測(ce)技(ji)(ji)術(shu)裝備研(yan)發和應用(yong)轉化(hua)全面加(jia)(jia)速，生態環境(jing)監測(ce)自(zi)動(dong)化(hua)、智(zhi)(zhi)能化(hua)、信息(xi)化(hua)能力不斷(duan)提升，為創新(xin)驅動(dong)環境(jing)監測(ce)產(chan)品的(de)不斷(duan)升級與推陳出新(xin)助力。同時我們(men)的(de)研(yan)發投(tou)入也(ye)在(zai)持續加(jia)(jia)大，例如在(zai)環境(jing)與健康領域(yu)，我們(men)已經(jing)對(dui)環境(jing)病理性、毒(du)理性監測(ce)分析有所布局。