À medida que o problema da poluição fotoquímica atmosférica aumenta, os danos ao meio ambiente e à saúde humana causados por poluentes fotoquímicos, como o ozônio e os COV, são cada vez mais preocupantes. A rede de monitoramento de componentes fotoquímicos é a infraestrutura principal para capturar com precisão as características da poluição fotoquímica, rastrear a fonte da poluição e apoiar a tomada de decisões de controle da poluição, e a qualidade da sua construção determina diretamente a ciência e a eficácia do gerenciamento da poluição fotoquímica.
I. Sistema de funções básicas
A rede de monitoramento de componentes fotoquímicos não é uma simples sobreposição de um único dispositivo de monitoramento, mas um conjunto de "monitoramento em tempo real, controle de qualidade de dados, análise de fontes, previsão de alerta precoce, suporte à tomada de decisão" capacidade de cadeia completa do sistema de monitoramento abrangente, suas funções principais em torno das necessidades principais de "identificação - rastreamento - controle" da poluição fotoquímica, que podem ser divididas em cinco dimensões.
Monitoramento em tempo real de todos os componentes: captura precisa das características da poluição
O monitoramento em tempo real de componentes completos e de alta resolução é a função básica da rede de monitoramento, cujo objetivo principal é dominar o nível de concentração de componentes críticos da poluição fotoquímica dentro da área de monitoramento e as leis de mudança no espaço-tempo. Os alvos de monitoramento abrangem os principais participantes da poluição fotoquímica, incluindo três grandes categorias de precursores, intermediários de reação e produtos. Para realizar o monitoramento de todos os componentes, a rede de monitoramento precisa integrar várias tecnologias de monitoramento de alta precisão e escolher o equipamento de monitoramento adequado para as propriedades físicas e químicas de diferentes componentes.
Controle e calibração de dados: garantir a precisão e a confiabilidade dos dados
A precisão dos dados de monitoramento é uma premissa para o funcionamento da rede de monitoramento, portanto, o controle de qualidade e a calibração dos dados são funções de segurança essenciais. Esta função permite o controle de todo o ciclo de vida dos dados de monitoramento através da criação de um sistema de controle de qualidade de todo o processo, desde a calibração do equipamento, a coleta de amostras e a transferência de dados até o processamento de dados anormais. No que diz respeito à calibração do equipamento, a rede de monitoramento precisa regular a calibração de ponto zero, calibração de intervalo e calibração de múltiplos pontos dos instrumentos em cada local de monitoramento, usando substâncias padrão reconhecidas pelo país para garantir que a precisão do monitoramento do instrumento atenda aos requisitos padrão relevantes; Para equipamentos de monitoramento em vários locais, também é necessário realizar testes comparativos para garantir a comparabilidade dos dados entre diferentes locais.
Na coleta e transmissão de amostras, a rede de monitoramento deve regular a seleção de materiais, o controle do fluxo de amostragem e a forma de conservação da amostra para evitar a adsorção, a degradação ou a poluição da amostra durante o processo de coleta; A transmissão de dados usa protocolos de transmissão criptografados para garantir que os dados não sejam perdidos ou alterados durante a transmissão. Ao mesmo tempo, a rede de monitoramento está equipada com um sistema de controle de qualidade de dados especializado, através da definição de um limite razoável, taxa de mudança e outros parâmetros, identificando automaticamente dados anormais (como mutações numéricas causadas por falhas de instrumentos, flutuações anormais causadas por interferências ambientais) e marcando, eliminando ou corrigindo dados anormais, produzindo dados eficazes controlados pela qualidade, fornecendo garantias confiáveis para aplicações analíticas posteriores.
Análise das fontes de poluição: rastreamento das principais fontes de poluição
O rastreamento preciso da fonte de poluição fotoquímica é uma premissa fundamental para o controle preciso da poluição e uma das funções principais da rede de monitoramento de componentes fotoquímicos. Esta função é baseada em dados de monitoramento de todo o componente, combinando métodos estatísticos, simulação de modelos e outras técnicas para analisar qualitativamente e quantitativamente a fonte de precursores de poluição fotoquímica.
Alerta precoce de poluição: melhorar a capacidade de controle de emergência
A poluição fotoquímica é repentina e regional, e a previsão de alerta precoce é fundamental para melhorar a capacidade de controle de emergência da poluição. Com base em dados de monitoramento em tempo real, dados históricos e dados meteorológicos, a função combina modelos fotodinâmicos para prever as tendências de mudança de concentrações de poluição fotoquímica nas áreas monitoradas ao longo do tempo. Ao definir diferentes níveis de limiar de alerta precoce, quando a concentração prevista atinge o limiar de alerta precoce, a rede de monitoramento pode emitir automaticamente informações de alerta precoce para alertar as autoridades relevantes para tomar medidas de controle de emergência oportunamente.
(5) Apoio à tomada de decisões e avaliação de efeitos: ajudar a melhorar a qualidade e a eficiência da gestão da poluição
O objetivo da rede é fornecer apoio científico para a tomada de decisões sobre a governança da poluição fotoquímica e avaliar com precisão os efeitos da governança, o que é uma reflexão concentrada de seus valores fundamentais. Ao integrar dados de monitoramento, resultados de análise de fontes e previsões de alerta precoce, a rede de monitoramento fornece uma base precisa para os departamentos relevantes desenvolverem programas de gestão da poluição e controlarem claramente as áreas-chave, setores-chave e poluentes-chave.
Ao mesmo tempo, a rede de monitoramento pode avaliar dinamicamente o efeito da implementação das medidas de gestão da poluição. Quantificar o efeito de redução de emissões das medidas de governança e avaliar a eficácia do programa de governança através da comparação das mudanças de concentração dos componentes de poluição fotoquímica antes e depois da implementação das medidas de governança, a mudança da proporção de contribuição das fontes, etc. Se o efeito da governança não for o esperado, os dados de monitoramento podem ser combinados para analisar as causas e otimizar as medidas de controle. Além disso, os dados de monitoramento a longo prazo da Rede de Monitoramento podem ser usados para avaliar a eficácia geral do gerenciamento regional da poluição fotoquímica e fornecer dados de apoio para o ajuste e aperfeiçoamento das políticas de gestão ambiental.
A função principal da rede de monitoramento de componentes fotoquímicos e o layout de cobertura são complementares, a função principal determina os objetivos de construção e a rota técnica da rede de monitoramento, e o layout de cobertura determina o efeito da realização da função principal. Através da construção do sistema de funções básicas de cadeia completa de "monitoramento de componentes completos - controle de qualidade de dados - análise de fontes - previsão de alerta precoce - suporte à tomada de decisões", combinado com o layout de cobertura de três níveis de "zona central - tampão - zona de fundo", a rede de monitoramento é capaz de capturar com precisão as características da poluição fotoquímica e fornecer apoio científico e eficaz para a governança da poluição fotoquímica.