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  來(lai)源(yuan)：中國環境報第8版

　　中(zhong)國環境報：臭(chou)(chou)氧(yang)(yang)逐漸上升(sheng)為(wei)僅次于PM2.5的(de)影響優(you)良天(tian)數的(de)重要因素，今(jin)年夏季，在(zai)新(xin)(xin)冠肺炎(yan)疫情防控(kong)常(chang)態化(hua)(hua)形(xing)勢下，生態環境部門開展(zhan)臭(chou)(chou)氧(yang)(yang)污染防治(zhi)監督(du)幫(bang)扶攻堅行動，越來越倚重新(xin)(xin)一代信息化(hua)(hua)技術的(de)參與。在(zai)臭(chou)(chou)氧(yang)(yang)監測(ce)領域(yu)，有(you)哪(na)些高新(xin)(xin)技術手段出現(xian)？

　　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(yang)污染(ran)具有明顯的復(fu)合型(xing)，其成因非常復(fu)雜(za)，涉及氮氧(yang)化物（NOx）和揮發(fa)性(xing)有機物（VOCs）的排放，還與氣象條件、地理環境，比(bi)如(ru)氣溫、光(guang)照、濕度、氣壓、風速、風向都有關系。

　　因(yin)此，我(wo)們(men)不僅要監測臭氧(yang)的濃度，更要研究它的生(sheng)成機理，測出(chu)(chu)導致臭氧(yang)污染(ran)的各個因(yin)素的貢(gong)獻(xian)率。以此為出(chu)(chu)發點，我(wo)們(men)設計了一系列(lie)參(can)與臭氧(yang)生(sheng)成光化學(xue)反應的常規(gui)污染(ran)物(wu)、特征污染(ran)物(wu)監測指(zhi)標，這些監測不僅指(zhi)向區域，甚至能鎖(suo)定污染(ran)行業、企(qi)業、工(gong)藝。

　　目前大家可以(yi)看到的臭氧污染監測，除固定站(zhan)外，已經增加了大氣環境走航監測車(che)(che)。大部分(fen)走航車(che)(che)功能還比較簡單(dan)，僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)是監測VOCs，主(zhu)要作用是定位 VOCs超標的點(dian)位，從(cong)而識別來源。

　　在(zai)此(ci)基礎上，聚光科技提出了協(xie)同(tong)走(zou)航(hang)監(jian)測的(de)(de)概念，也就(jiu)是同(tong)時(shi)監(jian)測 VOCs、NOx、臭氧(yang)以及PM2.5。一臺(tai)走(zou)航(hang)車(che)協(xie)同(tong)監(jian)測的(de)(de)優勢在(zai)于不僅能獲(huo)知VOCs濃(nong)度(du)(du)，而(er)且通(tong)過(guo)模型演繹(yi)，計算(suan)和預測各類污(wu)染源(yuan)對整個(ge)地區臭氧(yang)污(wu)染的(de)(de)貢獻，全面、精(jing)準(zhun)、實時(shi)、定(ding)性、定(ding)量地診(zhen)斷區域污(wu)染狀(zhuang)況(kuang)。有效改(gai)善(shan)了過(guo)去雖然(ran)監(jian)測到(dao)單一污(wu)染物的(de)(de)濃(nong)度(du)(du)，但還是無(wu)法判斷污(wu)染源(yuan)究竟是誰(shui)，以及它(ta)與片(pian)區臭氧(yang)濃(nong)度(du)(du)究竟關聯性有多大的(de)(de)被動(dong)局(ju)面。

　　我(wo)們試圖通過(guo)(guo)這(zhe)(zhe)樣的監(jian)測和(he)模型計算，對一(yi)(yi)個(ge)(ge)地區的臭氧(yang)污染成(cheng)因精準畫像(xiang)，什么(me)時(shi)間生成(cheng)，哪個(ge)(ge)時(shi)段濃度(du)最高，哪些因子較(jiao)活躍(yue)，是哪些行(xing)業導致的……當然(ran)，一(yi)(yi)個(ge)(ge)城市的臭氧(yang)不僅僅來自于(yu)本(ben)地，還(huan)有外源(yuan)輸入(ru)。對此，我(wo)們也有一(yi)(yi)個(ge)(ge)監(jian)測指標——PAN。PAN（CH3C（O）OONO2，過(guo)(guo)氧(yang)乙酰硝酸酯）是由大氣中部分(fen)VOCs和(he)NOx進行(xing)光(guang)化學反應而生成(cheng)的，是一(yi)(yi)種重要的二次污染物，聚光(guang)科技PANs在線監(jian)測系統就是針對它。通過(guo)(guo)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)監(jian)測，能迅速分(fen)析出臭氧(yang)污染是外源(yuan)輸入(ru)還(huan)是本(ben)地源(yuan)造成(cheng)的。

　　這些圍繞VOCs的(de)監測，除了(le)因為它通過光照(zhao)與NOx發生(sheng)反應后生(sheng)產(chan)臭氧，也源(yuan)于它與空氣中(zhong)的(de)氧化(hua)劑(ji)、硝(xiao)酸(suan)等(deng)發生(sheng)氧化(hua)、吸附、凝結反應會(hui)生(sheng)成二次有(you)機顆粒物，也就是(shi)我(wo)們熟知的(de)PM2.5。監測分析VOCs就把臭氧防(fang)(fang)治(zhi)和PM2.5防(fang)(fang)治(zhi)兩項(xiang)任(ren)務協同起來了(le)，也就是(shi)既要扭轉(zhuan)臭氧污染升高態勢，還要保(bao)持(chi)PM2.5污染持(chi)續下降。

　　我們的(de)走航(hang)車同時開(kai)展VOCs+大氣常規六參數（O3、NO2、SO2、CO、PM2.5、PM10）監測(ce)工(gong)作，再通過搭(da)載的(de)空氣質量模型，分析本地生成和外(wai)部傳輸臭氧(yang)前體(ti)(ti)物(wu)與(yu)臭氧(yang)的(de)占比，獲得各地區各類污染源排(pai)(pai)放(fang)對受體(ti)(ti)點環(huan)境臭氧(yang)濃(nong)度(du)的(de)貢獻。當得到環(huan)境中臭氧(yang)濃(nong)度(du)與(yu)其生成前體(ti)(ti)物(wu)排(pai)(pai)放(fang)之間的(de)定量關系后，還可以以此為(wei)依據開(kai)展減排(pai)(pai)效果評估。

　　這些復雜的(de)(de)源解析模(mo)(mo)型(xing)和(he)擴散(san)模(mo)(mo)型(xing)、預警模(mo)(mo)型(xing)都(dou)需要(yao)人工智(zhi)能（AI）不斷優(you)化，讓(rang)一臺車至少解決(jue)五六(liu)個方面(mian)的(de)(de)問(wen)題(ti)，大大降低了(le)(le)監測(ce)(ce)成本。比如除(chu)了(le)(le)前面(mian)講(jiang)的(de)(de)，PM10我們怎(zen)么(me)辦？在走航車底部(bu)就有(you)這樣的(de)(de)裝(zhuang)置，針對(dui)建筑(zhu)工地或(huo)者城市(shi)道路的(de)(de)道路積塵負(fu)荷，都(dou)可以做到實時監測(ce)(ce)。

　　除了降低成本(ben)，還要提升工作效率。現在的大氣走航(hang)監測車(che)采用(yong)(yong)飛行(xing)時間質譜儀，實(shi)現秒級出(chu)數(shu)，便于(yu)快速摸清污(wu)染(ran)(ran)底數(shu)。同時與(yu)搭載的氣相色譜-質譜聯用(yong)(yong)儀（GC-MS分(fen)析儀）相結合，輸出(chu)VOCs特征因(yin)子污(wu)染(ran)(ran)全(quan)域圖，全(quan)面(mian)摸排(pai)、定性(xing)定量(liang)診斷(duan)污(wu)染(ran)(ran)情(qing)況(kuang)。

　　另外，5G技術的(de)應用也(ye)使(shi)走航車對污染源的(de)定(ding)位(wei)日臻精準(zhun)，已經達到(dao)(dao)(dao)厘米(mi)(mi)級，如果(guo)是4G的(de)話，也(ye)就只能精確到(dao)(dao)(dao)10米(mi)(mi)級。這意味著，溯源對于(yu)(yu)我們(men)來(lai)說不僅(jin)限于(yu)(yu)一(yi)個(ge)地區、一(yi)家企(qi)業(ye)，而是可(ke)以找到(dao)(dao)(dao)某個(ge)車間(jian)(jian)。盡(jin)管有(you)些車間(jian)(jian)和(he)生產(chan)工藝是連續性的(de)，但(dan)我們(men)在工藝段之(zhi)間(jian)(jian)的(de)走航能夠非常準(zhun)確地找到(dao)(dao)(dao)無組(zu)(zu)織排(pai)放點到(dao)(dao)(dao)底是在哪個(ge)位(wei)置。伴(ban)隨(sui)著快速定(ding)位(wei)，我們(men)還能夠進(jin)行遠程的(de)可(ke)視化管控，也(ye)就是在走航過程中(zhong)增加了攝(she)像頭(tou)(tou)，攝(she)像頭(tou)(tou)抓拍到(dao)(dao)(dao)的(de)無組(zu)(zu)織排(pai)放違(wei)法行為，包括視頻、圖像，都通過5G網絡瞬(shun)時傳(chuan)輸到(dao)(dao)(dao)監察(cha)人員手中(zhong)。

　　無論利用(yong)空(kong)氣質量模型對臭氧源解析和(he)敏感性進行分析，對臭氧污(wu)染過程進行模擬，還是精準溯(su)源、實時(shi)可(ke)視化(hua)監管(guan)，都是目(mu)前5G+ AI與環境監測(ce)深度耦(ou)合(he)，助力我們數(shu)字化(hua)轉(zhuan)型的(de)例(li)子。

　　中國環境(jing)(jing)報：關于生(sheng)態(tai)環境(jing)(jing)部提出的構建全(quan)流域生(sheng)態(tai)質量監測一張網(wang)，您(nin)怎么理解？作為環境(jing)(jing)監測行業的龍(long)頭企業，又會(hui)在水環境(jing)(jing)監測領域有何布(bu)局？

　　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(tiao)河流途經(jing)不同行政(zheng)轄區(qu)，原本具(ju)有整(zheng)體(ti)性(xing)、關聯性(xing)特征的流域自然空間(jian)被行政(zheng)區(qu)單元所分割管理(li)(li)，流域內各類資(zi)源、各個(ge)因素(su)相互(hu)影響、相互(hu)促(cu)進、相互(hu)約束，共同構成統(tong)一的動態平衡系統(tong)，因此涉(she)水事務非常多，管理(li)(li)部門業務上相互(hu)交叉(cha)。

　　把“系統(tong)治理(li)”“協(xie)同治理(li)”作為方向指南(nan)，對流域治理(li)來說既是(shi)挑戰也是(shi)機遇。我(wo)們(men)以此提出“源、網、岸、排(pai)、河(he)”五方面監測，分別對應污(wu)染(ran)源、排(pai)水(shui)管網、近水(shui)岸線(xian)、入河(he)排(pai)污(wu)口和河(he)道水(shui)質。

　　污染源(yuan)不僅有(you)工(gong)業源(yuan)，污水處理(li)(li)廠也(ye)可(ke)以(yi)當成點(dian)源(yuan)，還有(you)農(nong)業面源(yuan)，都要監測。以(yi)改善水環境、恢復水生態治(zhi)理(li)(li)為主的系統性治(zhi)理(li)(li)將逐步成為未(wei)來(lai)市場的發展趨勢。

　　排(pai)水管網不僅要監(jian)測污水管網，還有(you)雨(yu)水管網，也可能(neng)出現(xian)超標。

　　管(guan)網(wang)的(de)(de)終端就是排(pai)(pai)(pai)口(kou)(kou)(kou)(kou)。生態環境部開(kai)展長(chang)江(jiang)入(ru)河(he)排(pai)(pai)(pai)污(wu)口(kou)(kou)(kou)(kou)排(pai)(pai)(pai)查整治專項行動(dong)時就提(ti)出，往長(chang)江(jiang)里(li)排(pai)(pai)(pai)污(wu)的(de)(de)到底有多(duo)少(shao)排(pai)(pai)(pai)污(wu)口(kou)(kou)(kou)(kou)，在哪里(li)排(pai)(pai)(pai)，誰在排(pai)(pai)(pai)，排(pai)(pai)(pai)什么，排(pai)(pai)(pai)多(duo)少(shao)等(deng)一(yi)系列問題。如(ru)(ru)何把(ba)入(ru)河(he)排(pai)(pai)(pai)污(wu)口(kou)(kou)(kou)(kou)這(zhe)個最(zui)重(zhong)要的(de)(de)基礎性底數摸(mo)清楚(chu)，也(ye)是對監測行業的(de)(de)一(yi)場大考。首先，這(zhe)個數量是非常龐大的(de)(de)。以去年生態環境部完成的(de)(de)長(chang)江(jiang)流(liu)域2.4萬(wan)(wan)公里(li)岸(an)線及沿(yan)岸(an)2公里(li)區(qu)域的(de)(de)入(ru)河(he)排(pai)(pai)(pai)污(wu)口(kou)(kou)(kou)(kou)排(pai)(pai)(pai)查為例，排(pai)(pai)(pai)查出長(chang)江(jiang)入(ru)河(he)排(pai)(pai)(pai)污(wu)口(kou)(kou)(kou)(kou)6萬(wan)(wan)多(duo)個。這(zhe)是我們目前掌握的(de)(de)數字，具體(ti)到每一(yi)個排(pai)(pai)(pai)污(wu)口(kou)(kou)(kou)(kou) 如(ru)(ru)何監測則涉及更復(fu)雜、更多(duo)樣的(de)(de)情(qing)況。比如(ru)(ru)，許多(duo)污(wu)染排(pai)(pai)(pai)放(fang)不(bu)是連續性的(de)(de)，如(ru)(ru)果是抽查，很(hen)難監測到超標現象。

　　所以說，水(shui)里(li)的問題，根源(yuan)在岸上，對(dui)長江沿(yan)岸的重點工(gong)業(ye)企業(ye)，我(wo)們也要全部納入日常監測，進行全過程跟蹤，實(shi)現長江沿(yan)岸區域污染源(yuan)情況明(ming)、底數(shu)清。

　　我們發(fa)現，河(he)流(liu)、湖泊岸(an)線(xian)范圍(wei)不(bu)(bu)明，功能(neng)界定不(bu)(bu)清，部(bu)分河(he)段岸(an)線(xian)開發(fa)不(bu)(bu)合理，也(ye)會嚴重破(po)壞河(he)流(liu)生態(tai)環境。比如用河(he)道兩側

　　兩公里(li)保護(hu)范圍的(de)(de)這把“綠色標尺(chi)”去衡量，涉及到的(de)(de)監測(ce)對象包(bao)括沿河化工企業的(de)(de)排污，建筑垃圾生活垃圾等固(gu)體(ti)廢物堆存產(chan)生的(de)(de)滲(shen)濾液廢水。

　　岸(an)線的管控也是非(fei)常重(zhong)要，最終(zhong)回(hui)歸到水(shui)體本身。除了(le)水(shui)質監(jian)測(ce)，還有很(hen)多外延，比如非(fei)法(fa)采砂(sha)、非(fei)法(fa)養殖、非(fei)法(fa)捕撈(lao)、非(fei)法(fa)傾倒(dao)廢棄物等。試想(xiang)如果長江(jiang)沿岸(an)密(mi)集安裝攝像頭，那么海量的監(jian)控錄像由誰(shui)來甄(zhen)別鑒(jian)定？

　　查看(kan)監(jian)控視頻是工作量巨大且效(xiao)率(lv)低下的事(shi)情，靠(kao)人力幾乎難(nan)以解決。如(ru)何真正節約(yue)人力和成(cheng)本，提(ti)高效(xiao)率(lv)和正確率(lv)？

　　這就要依靠視覺AI技(ji)術。對人類而言(yan)，70%~80%的信息(xi)獲取來(lai)自視覺，但人類長期(qi)觀看監(jian)視錄像易喪失注(zhu)意力(li)和(he)辨別力(li)。而我們希望讓計(ji)算機具備“從(cong)識(shi)人知物到辨識(shi)萬物”的能力(li)，幫助我們在環境監(jian)管(guan)中(zhong)，提升處理信息(xi)的效率。

　　真正的(de)(de)視頻監測(ce)可(ke)以區分人體(ti)形態(tai)，車輛、船只或選定物(wu)體(ti)與(yu)所有(you)其他物(wu)體(ti)的(de)(de)一般移動和(he)變化，從而進行抓(zhua)取、分析、預警。隨著以改善水(shui)環(huan)境、恢復水(shui)生(sheng)態(tai)治理為(wei)主的(de)(de)系(xi)統性(xing)治理將逐步成為(wei)未來市場的(de)(de)發展趨勢，我們要(yao)監測(ce)的(de)(de)對象可(ke)以是(shi)藍藻的(de)(de)覆蓋面積(ji)、生(sheng)長(chang)速度、擴散情況，還有(you)水(shui)生(sheng)生(sheng)物(wu)的(de)(de)多樣(yang)性(xing)情況，外來物(wu)種對生(sheng)態(tai)平衡的(de)(de)破壞，甚至結(jie)合(he)電子顯(xian)微鏡(jing)監測(ce)微生(sheng)物(wu)種類、菌群數量。

　　AI技術適用于生物識別場景的(de)(de)預演已經在進行中，推動(dong)環境遠(yuan)程監(jian)測、在線監(jian)測是繼(ji)高清化和網絡化之后的(de)(de)第三(san)次(ci)技術變(bian)革。從(cong)“看得(de)見”到“看得(de)清”再到現在的(de)(de)“看得(de)懂”，在未來必將有更(geng)多的(de)(de)AI算法(fa)、AI芯片、AI產品被應用到環境監(jian)測行業，比如對(dui)岸上、水里的(de)(de)不同種類動(dong)物，從(cong)顏色、形(xing)態、運動(dong)軌跡、三(san)維位置及尺寸信息來差異化判(pan)別它們(men)。

　　中國環境(jing)報：《生態環境(jing)監(jian)測(ce)條(tiao)例(li)》正在加(jia)速出臺，此舉將大(da)大(da)推進(jin)生態環境(jing)監(jian)測(ce)的(de)法治(zhi)化進(jin)程(cheng)。對于(yu)公開征求意見的(de)《條(tiao)例(li)（草案(an)）》，您怎(zen)么(me)理解(jie)？從中可(ke)以看(kan)出哪些環境(jing)監(jian)測(ce)行業未(wei)來發展(zhan)的(de)一個方向和(he)可(ke)以突(tu)破(po)、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(tiao)例（草案）》，我們欣喜(xi)地看到，生(sheng)態環境(jing)監測(ce)的定(ding)義擴(kuo)展到了六大內涵，包括對(dui)環境(jing)質量(liang)、生(sheng)態狀況和污染物排放及其變化趨勢的采樣觀測(ce)、調查普查、遙感(gan)解譯、分析測(ce)試、評價評估、預測(ce)預報等(deng)活動。過去無論是(shi)在線分析還是(shi)實驗室分析，我們的監測(ce)機構還局限(xian)在理化分析層面，也就是(shi)對(dui)各類污染物排放活動的監測(ce)，而(er)今后，環境(jing)監測(ce)的范(fan)疇將(jiang)大幅度(du)拓(tuo)寬。

　　除了(le)六(liu)大內涵(han)，我們(men)還(huan)看到了(le)九大外(wai)延，也(ye)就是對(dui)森林、草(cao)原(yuan)、濕地、荒漠、河湖、海洋、農田、城(cheng)市(shi)和(he)鄉村等(deng)生(sheng)態(tai)狀況的監(jian)測(ce)，包括對(dui)大氣、地表水(shui)、地下水(shui)、海水(shui)、土壤(rang)、聲、光(guang)、熱、生(sheng)物、振動、輻(fu)射、溫室氣體等(deng)環(huan)境(jing)要素質量的監(jian)測(ce)。顯而(er)易見，未(wei)來生(sheng)態(tai)環(huan)境(jing)監(jian)測(ce)高新(xin)(xin)技術、先進(jin)裝備的研究、開發(fa)應(ying)用和(he)推廣，新(xin)(xin)型污(wu)染物、應(ying)對(dui)新(xin)(xin)興環(huan)境(jing)問(wen)題和(he)履行(xing)國際環(huan)境(jing)公約涉及(ji)污(wu)染物的研究性(xing)監(jian)測(ce)將有更多突破和(he)發(fa)展。

　　環境(jing)監(jian)測(ce)網(wang)(wang)絡的不(bu)斷(duan)(duan)完(wan)善(shan)，監(jian)測(ce)對象和適用(yong)(yong)范圍的不(bu)斷(duan)(duan)豐富(fu)，將推動(dong)物聯網(wang)(wang)、傳感器、區塊鏈(lian)、人(ren)工智能等新(xin)技(ji)術在監(jian)測(ce)檢測(ce)業(ye)務中的應(ying)用(yong)(yong)，一批生(sheng)態環境(jing)監(jian)測(ce)創(chuang)新(xin)示范基地有(you)望建立，具有(you)自主知識產權的監(jian)測(ce)技(ji)術裝備研發和應(ying)用(yong)(yong)轉化(hua)全(quan)面(mian)加(jia)速，生(sheng)態環境(jing)監(jian)測(ce)自動(dong)化(hua)、智能化(hua)、信息(xi)化(hua)能力(li)不(bu)斷(duan)(duan)提(ti)升(sheng)，為創(chuang)新(xin)驅動(dong)環境(jing)監(jian)測(ce)產品的不(bu)斷(duan)(duan)升(sheng)級與(yu)推陳(chen)出新(xin)助力(li)。同時(shi)我(wo)們(men)的研發投(tou)入也在持續加(jia)大(da)，例如在環境(jing)與(yu)健(jian)康領域(yu)，我(wo)們(men)已經(jing)對環境(jing)病理(li)性、毒理(li)性監(jian)測(ce)分析(xi)有(you)所布(bu)局。