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  來源：中國(guo)環境報第8版

　　中國(guo)環(huan)境(jing)報：臭(chou)氧逐(zhu)漸上升為僅次于PM2.5的影響優(you)良天(tian)數(shu)的重要因素，今年夏(xia)季，在新冠肺(fei)炎(yan)疫(yi)情防控(kong)常態化形勢下，生態環(huan)境(jing)部門(men)開展臭(chou)氧污染防治(zhi)監督幫扶攻堅行動，越來(lai)越倚重新一(yi)代信息(xi)化技術的參與。在臭(chou)氧監測(ce)領域，有哪些高新技術手段出現？

　　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(xing)，其成因非常(chang)復雜，涉及氮氧化物(wu)（NOx）和(he)揮發性(xing)有機物(wu)（VOCs）的排放(fang)，還與氣(qi)象條件(jian)、地理環境(jing)，比如氣(qi)溫、光(guang)照、濕(shi)度、氣(qi)壓、風速(su)、風向都有關系(xi)。

　　因此，我們不僅要(yao)監(jian)測(ce)臭氧(yang)(yang)的(de)(de)濃(nong)度，更要(yao)研(yan)究它(ta)的(de)(de)生成(cheng)機理(li)，測(ce)出導致臭氧(yang)(yang)污染的(de)(de)各個因素的(de)(de)貢獻(xian)率(lv)。以此為出發點，我們設(she)計(ji)了一系列參與臭氧(yang)(yang)生成(cheng)光化(hua)學反(fan)應的(de)(de)常規污染物、特征(zheng)污染物監(jian)測(ce)指(zhi)標(biao)，這些監(jian)測(ce)不僅指(zhi)向區(qu)域，甚至(zhi)能鎖(suo)定(ding)污染行(xing)業(ye)、企(qi)業(ye)、工藝。

　　目前大(da)家(jia)可以看到的臭氧(yang)污(wu)染(ran)監(jian)測(ce)，除固定(ding)站外，已經增加了大(da)氣(qi)環境(jing)走(zou)航(hang)(hang)監(jian)測(ce)車。大(da)部分走(zou)航(hang)(hang)車功能還比較簡(jian)單(dan)，僅僅是(shi)監(jian)測(ce)VOCs，主要作用(yong)是(shi)定(ding)位(wei) VOCs超(chao)標的點位(wei)，從而(er)識別(bie)來源。

　　在此(ci)基礎上，聚光科技(ji)提出了協同走航監測的(de)概念，也就是(shi)(shi)同時(shi)監測 VOCs、NOx、臭氧以(yi)及PM2.5。一(yi)臺走航車(che)協同監測的(de)優勢在于(yu)不(bu)僅(jin)能獲知VOCs濃度，而(er)且通過(guo)模型演(yan)繹(yi)，計算(suan)和預測各類污(wu)(wu)染源對整個(ge)地(di)區(qu)臭氧污(wu)(wu)染的(de)貢獻(xian)，全面、精(jing)準、實時(shi)、定(ding)(ding)性、定(ding)(ding)量地(di)診斷區(qu)域污(wu)(wu)染狀況。有效改善了過(guo)去雖然監測到(dao)單一(yi)污(wu)(wu)染物的(de)濃度，但還是(shi)(shi)無法判斷污(wu)(wu)染源究竟是(shi)(shi)誰，以(yi)及它與片區(qu)臭氧濃度究竟關聯性有多大的(de)被動局面。

　　我們試圖通過(guo)這樣的(de)(de)監(jian)測(ce)和模型計算，對一(yi)個(ge)地(di)區的(de)(de)臭氧(yang)(yang)污(wu)染(ran)(ran)成(cheng)因(yin)精(jing)準(zhun)畫像，什么(me)時間(jian)生成(cheng)，哪(na)(na)個(ge)時段濃度最高(gao)，哪(na)(na)些因(yin)子(zi)較活躍，是(shi)(shi)哪(na)(na)些行業導致的(de)(de)……當然，一(yi)個(ge)城市的(de)(de)臭氧(yang)(yang)不僅僅來自(zi)于本(ben)(ben)地(di)，還有(you)外源輸入。對此，我們也有(you)一(yi)個(ge)監(jian)測(ce)指標(biao)——PAN。PAN（CH3C（O）OONO2，過(guo)氧(yang)(yang)乙酰(xian)硝酸酯(zhi)）是(shi)(shi)由大氣(qi)中(zhong)部分VOCs和NOx進行光(guang)化學反應而生成(cheng)的(de)(de)，是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)重要的(de)(de)二(er)次(ci)污(wu)染(ran)(ran)物，聚光(guang)科(ke)技PANs在線監(jian)測(ce)系統(tong)就是(shi)(shi)針對它。通過(guo)這一(yi)監(jian)測(ce)，能迅速(su)分析出臭氧(yang)(yang)污(wu)染(ran)(ran)是(shi)(shi)外源輸入還是(shi)(shi)本(ben)(ben)地(di)源造成(cheng)的(de)(de)。

　　這(zhe)些圍繞VOCs的(de)監(jian)測，除了(le)因為(wei)它(ta)通過光(guang)照與(yu)NOx發生反應(ying)后生產臭(chou)氧，也(ye)源于它(ta)與(yu)空氣(qi)中的(de)氧化劑(ji)、硝酸等發生氧化、吸附(fu)、凝結(jie)反應(ying)會(hui)生成二次有機顆粒物(wu)，也(ye)就是(shi)我們熟知(zhi)的(de)PM2.5。監(jian)測分析VOCs就把臭(chou)氧防治(zhi)和PM2.5防治(zhi)兩(liang)項任務協同起(qi)來了(le)，也(ye)就是(shi)既要扭轉臭(chou)氧污(wu)(wu)染(ran)升高(gao)態(tai)勢，還要保持(chi)PM2.5污(wu)(wu)染(ran)持(chi)續下(xia)降。

　　我們的(de)走航(hang)車同(tong)時(shi)開展VOCs+大(da)氣常(chang)規六參數（O3、NO2、SO2、CO、PM2.5、PM10）監測工作，再通過搭載的(de)空氣質量模型，分析本(ben)地生(sheng)成(cheng)和外部(bu)傳輸臭(chou)(chou)氧(yang)前體(ti)(ti)物與(yu)臭(chou)(chou)氧(yang)的(de)占比(bi)，獲得(de)各地區各類(lei)污染(ran)源排放對受體(ti)(ti)點環境(jing)臭(chou)(chou)氧(yang)濃度(du)的(de)貢獻。當(dang)得(de)到環境(jing)中臭(chou)(chou)氧(yang)濃度(du)與(yu)其(qi)生(sheng)成(cheng)前體(ti)(ti)物排放之(zhi)間的(de)定(ding)量關系后(hou)，還可以(yi)以(yi)此為依據開展減排效果評估。

　　這些(xie)復雜的(de)(de)源(yuan)解析模型(xing)和擴散模型(xing)、預警(jing)模型(xing)都需要人工智能（AI）不斷優化，讓一臺車至少解決五六(liu)個方面的(de)(de)問(wen)題，大大降低了監測成本。比(bi)如除了前面講的(de)(de)，PM10我們怎么辦？在走航車底部就(jiu)有(you)這樣(yang)的(de)(de)裝置(zhi)，針對建筑(zhu)工地(di)或者(zhe)城市道(dao)路(lu)的(de)(de)道(dao)路(lu)積塵(chen)負荷，都可以做到實時監測。

　　除(chu)了降低成本(ben)，還(huan)要提升工作效率。現在的大氣(qi)走航監測車采用飛行(xing)時間質(zhi)譜(pu)儀(yi)，實現秒級出數，便于(yu)快速摸(mo)清污染底數。同時與(yu)搭載(zai)的氣(qi)相色譜(pu)-質(zhi)譜(pu)聯(lian)用儀(yi)（GC-MS分(fen)析儀(yi)）相結合，輸出VOCs特征(zheng)因子(zi)污染全(quan)域圖，全(quan)面摸(mo)排(pai)、定(ding)性定(ding)量診(zhen)斷污染情況。

　　另(ling)外(wai)，5G技術的應(ying)用也使走航車對污(wu)染源(yuan)的定(ding)位日(ri)臻精準，已經達到(dao)厘(li)米級(ji)，如果是(shi)4G的話，也就只能(neng)精確到(dao)10米級(ji)。這意味著(zhu)(zhu)，溯源(yuan)對于我們來(lai)說不僅(jin)限于一個(ge)地區(qu)、一家企業，而是(shi)可以找(zhao)到(dao)某個(ge)車間(jian)。盡管(guan)有些車間(jian)和生產工(gong)藝是(shi)連續性的，但(dan)我們在(zai)工(gong)藝段之間(jian)的走航能(neng)夠(gou)非常(chang)準確地找(zhao)到(dao)無組(zu)織(zhi)(zhi)排放(fang)點到(dao)底是(shi)在(zai)哪個(ge)位置。伴隨著(zhu)(zhu)快速定(ding)位，我們還(huan)能(neng)夠(gou)進行遠程的可視化管(guan)控，也就是(shi)在(zai)走航過(guo)程中增(zeng)加了攝(she)像頭(tou)(tou)，攝(she)像頭(tou)(tou)抓(zhua)拍到(dao)的無組(zu)織(zhi)(zhi)排放(fang)違法行為，包括(kuo)視頻、圖像，都通過(guo)5G網(wang)絡瞬(shun)時傳輸到(dao)監察人(ren)員手中。

　　無論利用空氣質(zhi)量模(mo)(mo)型(xing)對臭(chou)氧源解析(xi)和(he)敏感性進(jin)(jin)行分析(xi)，對臭(chou)氧污染過程進(jin)(jin)行模(mo)(mo)擬，還是(shi)精準溯(su)源、實時(shi)可視化監(jian)管，都(dou)是(shi)目前5G+ AI與(yu)環境監(jian)測(ce)深度耦合(he)，助力我們數(shu)字化轉型(xing)的例子(zi)。

　　中國環境報：關于生(sheng)態環境部(bu)提出的(de)構建全流域(yu)生(sheng)態質量監測一張網(wang)，您怎么理解(jie)？作為環境監測行業的(de)龍頭企(qi)業，又(you)會在水環境監測領域(yu)有何布(bu)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(yi)條河流途經不同(tong)行政(zheng)轄區(qu)，原本具有(you)整體性(xing)、關聯性(xing)特征的(de)流域自然空間被行政(zheng)區(qu)單元(yuan)所分割管理，流域內各(ge)類資(zi)源、各(ge)個因(yin)素(su)相(xiang)互(hu)影響、相(xiang)互(hu)促進(jin)、相(xiang)互(hu)約束，共(gong)同(tong)構成統一(yi)的(de)動態平(ping)衡系統，因(yin)此(ci)涉水(shui)事務(wu)非常多，管理部門業務(wu)上相(xiang)互(hu)交(jiao)叉(cha)。

　　把“系統治(zhi)(zhi)理(li)”“協同治(zhi)(zhi)理(li)”作為方向指南，對(dui)流域治(zhi)(zhi)理(li)來說既是挑戰也(ye)是機遇。我們以此提(ti)出“源(yuan)、網、岸(an)、排(pai)、河”五方面監測，分(fen)別(bie)對(dui)應污染源(yuan)、排(pai)水(shui)管網、近水(shui)岸(an)線(xian)、入河排(pai)污口和(he)河道水(shui)質(zhi)。

　　污染源不僅(jin)有(you)(you)工業源，污水(shui)處理廠(chang)也可以當成點源，還有(you)(you)農業面源，都要監測(ce)。以改善水(shui)環境、恢復水(shui)生態治理為(wei)主的系統性(xing)治理將(jiang)逐步成為(wei)未(wei)來市場(chang)的發(fa)展趨勢。

　　排(pai)水(shui)管網不(bu)僅要(yao)監(jian)測污(wu)水(shui)管網，還有雨水(shui)管網，也可能出現超標。

　　管網的(de)(de)終端就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)(shi)排(pai)(pai)口(kou)。生態(tai)環(huan)境部(bu)開展長(chang)江(jiang)入河(he)排(pai)(pai)污(wu)口(kou)排(pai)(pai)查整治專項(xiang)行動時就(jiu)(jiu)提出，往長(chang)江(jiang)里(li)排(pai)(pai)污(wu)的(de)(de)到底有多(duo)少排(pai)(pai)污(wu)口(kou)，在哪(na)里(li)排(pai)(pai)，誰在排(pai)(pai)，排(pai)(pai)什(shen)么(me)，排(pai)(pai)多(duo)少等(deng)一系(xi)列問題。如(ru)何(he)把入河(he)排(pai)(pai)污(wu)口(kou)這個最重要的(de)(de)基礎性底數(shu)摸(mo)清楚，也是(shi)(shi)(shi)對監測行業的(de)(de)一場大(da)考。首先，這個數(shu)量(liang)是(shi)(shi)(shi)非(fei)常龐大(da)的(de)(de)。以去(qu)年生態(tai)環(huan)境部(bu)完(wan)成的(de)(de)長(chang)江(jiang)流域(yu)2.4萬公里(li)岸線(xian)及沿岸2公里(li)區(qu)域(yu)的(de)(de)入河(he)排(pai)(pai)污(wu)口(kou)排(pai)(pai)查為例，排(pai)(pai)查出長(chang)江(jiang)入河(he)排(pai)(pai)污(wu)口(kou)6萬多(duo)個。這是(shi)(shi)(shi)我(wo)們(men)目前掌握的(de)(de)數(shu)字(zi)，具體(ti)到每一個排(pai)(pai)污(wu)口(kou) 如(ru)何(he)監測則涉及更復雜、更多(duo)樣的(de)(de)情況。比如(ru)，許多(duo)污(wu)染排(pai)(pai)放(fang)不是(shi)(shi)(shi)連續性的(de)(de)，如(ru)果是(shi)(shi)(shi)抽(chou)查，很難監測到超標現象。

　　所(suo)以(yi)說，水里(li)的問題(ti)，根源(yuan)在岸(an)上，對長(chang)江沿岸(an)的重點工(gong)業(ye)(ye)企業(ye)(ye)，我們也要全(quan)部(bu)納入日常(chang)監測，進行(xing)全(quan)過程(cheng)跟蹤，實(shi)現長(chang)江沿岸(an)區(qu)域污染(ran)源(yuan)情況(kuang)明、底數清。

　　我(wo)們發(fa)現，河(he)(he)流(liu)(liu)、湖(hu)泊岸線(xian)范圍不(bu)明，功能界定不(bu)清，部(bu)分河(he)(he)段(duan)岸線(xian)開發(fa)不(bu)合理，也會嚴重破壞河(he)(he)流(liu)(liu)生態(tai)環(huan)境。比如用河(he)(he)道(dao)兩側(ce)

　　兩公(gong)里保護范圍的(de)(de)這把(ba)“綠色標尺”去衡(heng)量，涉(she)及到(dao)的(de)(de)監測(ce)對象包括沿河化工(gong)企業的(de)(de)排污，建筑垃(la)圾(ji)生活垃(la)圾(ji)等(deng)固(gu)體廢(fei)物堆(dui)存產生的(de)(de)滲濾液廢(fei)水。

　　岸線的(de)管控(kong)也是非常重要，最終(zhong)回(hui)歸到水體本(ben)身。除了水質監測，還(huan)有(you)很(hen)多外延，比如非法(fa)采砂、非法(fa)養殖、非法(fa)捕撈、非法(fa)傾倒(dao)廢棄物等。試想如果長江沿岸密集安裝攝像頭，那(nei)么(me)海量的(de)監控(kong)錄(lu)像由誰(shui)來甄別鑒定？

　　查看(kan)監控視頻是工作量巨大且效率低下的事情(qing)，靠人力幾乎難以(yi)解(jie)決。如(ru)何真正(zheng)節約人力和(he)(he)成本(ben)，提高效率和(he)(he)正(zheng)確率？

　　這就要依靠視覺AI技術。對人類(lei)而言，70%~80%的信息獲取(qu)來自視覺，但人類(lei)長期(qi)觀看(kan)監視錄(lu)像易喪(sang)失(shi)注意力和(he)辨別(bie)力。而我們(men)希望(wang)讓計(ji)算(suan)機具(ju)備“從識人知物到(dao)辨識萬物”的能力，幫助我們(men)在環境(jing)監管(guan)中(zhong)，提(ti)升處(chu)理信息的效率。

　　真正的(de)(de)視頻監(jian)(jian)測可以(yi)區分人體形態，車輛、船只(zhi)或選定(ding)物(wu)體與所(suo)有其他物(wu)體的(de)(de)一(yi)般(ban)移動和變化，從而(er)進行抓取(qu)、分析、預警。隨著以(yi)改善(shan)水(shui)環境(jing)、恢(hui)復水(shui)生(sheng)態治(zhi)理為(wei)主的(de)(de)系統性治(zhi)理將逐步成為(wei)未來市場的(de)(de)發展趨(qu)勢(shi)，我們(men)要監(jian)(jian)測的(de)(de)對象可以(yi)是(shi)藍(lan)藻的(de)(de)覆蓋面積(ji)、生(sheng)長(chang)速(su)度、擴散情(qing)況，還有水(shui)生(sheng)生(sheng)物(wu)的(de)(de)多樣性情(qing)況，外來物(wu)種對生(sheng)態平衡的(de)(de)破壞，甚至結合電(dian)子顯微鏡監(jian)(jian)測微生(sheng)物(wu)種類、菌群數量(liang)。

　　AI技(ji)術適(shi)用(yong)于生物(wu)識(shi)別(bie)場景的預(yu)演已經在(zai)進行中，推(tui)動環(huan)境遠程(cheng)監(jian)測、在(zai)線監(jian)測是繼高(gao)清(qing)化和網絡化之后的第三(san)次技(ji)術變革。從“看得見(jian)”到“看得清(qing)”再到現在(zai)的“看得懂(dong)”，在(zai)未來(lai)必將(jiang)有更多的AI算法、AI芯片、AI產品被應用(yong)到環(huan)境監(jian)測行業(ye)，比如(ru)對岸(an)上、水里的不同(tong)種類(lei)動物(wu)，從顏色(se)、形態(tai)、運動軌跡(ji)、三(san)維(wei)位置及尺(chi)寸信息(xi)來(lai)差異化判別(bie)它們。

　　中國環(huan)(huan)境(jing)報：《生態環(huan)(huan)境(jing)監測條(tiao)例》正在(zai)加(jia)速(su)出臺，此舉(ju)將大(da)大(da)推進(jin)生態環(huan)(huan)境(jing)監測的(de)法(fa)治化進(jin)程。對(dui)于公開征求意見(jian)的(de)《條(tiao)例（草(cao)案）》，您怎么(me)理解(jie)？從中可(ke)以看出哪些環(huan)(huan)境(jing)監測行(xing)業未(wei)來(lai)發(fa)展(zhan)的(de)一個(ge)方向和可(ke)以突破、拓展(zhan)的(de)空間？

　　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《條例（草案）》，我(wo)們欣(xin)喜地看到(dao)，生態環(huan)(huan)境監(jian)測(ce)的定義(yi)擴展到(dao)了六(liu)大內涵，包(bao)括對環(huan)(huan)境質量、生態狀況和污(wu)(wu)染(ran)物排(pai)放及(ji)其變化(hua)趨勢的采(cai)樣觀測(ce)、調查普查、遙感(gan)解譯、分(fen)析(xi)測(ce)試(shi)、評價評估、預測(ce)預報等活動。過去無論是在線分(fen)析(xi)還(huan)是實驗室分(fen)析(xi)，我(wo)們的監(jian)測(ce)機(ji)構還(huan)局限在理化(hua)分(fen)析(xi)層面(mian)，也就是對各(ge)類(lei)污(wu)(wu)染(ran)物排(pai)放活動的監(jian)測(ce)，而今后，環(huan)(huan)境監(jian)測(ce)的范疇(chou)將大幅度拓寬(kuan)。

　　除了六大(da)內涵(han)，我們還看(kan)到了九(jiu)大(da)外延，也就(jiu)是對森林、草原(yuan)、濕(shi)地(di)、荒漠(mo)、河湖(hu)、海洋、農田、城市和(he)鄉村(cun)等生(sheng)態狀況的監測(ce)(ce)，包括對大(da)氣、地(di)表水、地(di)下水、海水、土壤、聲、光(guang)、熱、生(sheng)物(wu)、振動、輻射(she)、溫室氣體等環境(jing)要素質量的監測(ce)(ce)。顯(xian)而易見，未來生(sheng)態環境(jing)監測(ce)(ce)高新(xin)技(ji)術、先進裝備的研究、開發應用和(he)推廣(guang)，新(xin)型(xing)污(wu)染(ran)物(wu)、應對新(xin)興環境(jing)問(wen)題和(he)履行國(guo)際(ji)環境(jing)公約涉及(ji)污(wu)染(ran)物(wu)的研究性監測(ce)(ce)將有更多突破和(he)發展。

　　環境(jing)(jing)監(jian)測(ce)(ce)網絡的(de)不(bu)斷(duan)完(wan)善，監(jian)測(ce)(ce)對(dui)象和(he)適用范圍的(de)不(bu)斷(duan)豐富(fu)，將推動(dong)(dong)物(wu)聯網、傳(chuan)感器(qi)、區塊鏈、人工智能等新技術在監(jian)測(ce)(ce)檢測(ce)(ce)業務中的(de)應用，一(yi)批生(sheng)態環境(jing)(jing)監(jian)測(ce)(ce)創新示范基地(di)有(you)(you)望建立，具(ju)有(you)(you)自主知(zhi)識產(chan)權的(de)監(jian)測(ce)(ce)技術裝(zhuang)備(bei)研(yan)發(fa)和(he)應用轉化全(quan)面加速(su)，生(sheng)態環境(jing)(jing)監(jian)測(ce)(ce)自動(dong)(dong)化、智能化、信息化能力(li)不(bu)斷(duan)提升，為(wei)創新驅動(dong)(dong)環境(jing)(jing)監(jian)測(ce)(ce)產(chan)品(pin)的(de)不(bu)斷(duan)升級與推陳(chen)出新助力(li)。同(tong)時我們(men)的(de)研(yan)發(fa)投入也在持續加大，例如在環境(jing)(jing)與健康領域，我們(men)已經對(dui)環境(jing)(jing)病理性、毒理性監(jian)測(ce)(ce)分析有(you)(you)所(suo)布局。