环境空气监测数据分析与处理技术研究

摘要：当前我国各地区城市空气质量不断下降，大范围空气污染对人类健康、动植物生长、工农业生产等均产生严重的负面影响，环境空气质量数据监测技术的应用，能够对空气中存在的主要成分、异常数据进行分析。本文即围绕环境空气监测数据分析与处理技术，展开区域空气质量的监测活动，从而得出较为科学、客观的空气监测结果。

关键词：环境空气;监测数据;分析;处理技术

中图分类号：X83 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）11-0-02

Abstract： At present， the air quality of cities in various regions of China is declining. Large-scale air pollution has serious negative impacts on human health， animal and plant growth， industrial and agricultural production， etc. The application of environmental air quality data monitoring technology can exist in the air. Analysis of main components and abnormal data. This paper focuses on the analysis and processing technology of ambient air monitoring data， and develops regional air quality monitoring activities to obtain more scientific and objective air monitoring results.

Key words： Ambient air; Monitoring data; Analysis; Processing technology

环境空气监测技术是对污染物排放进行查看与检测的技术，主要通过对PM10、PM2.5及其他有毒有害物质的监测，来分析某一地区环境空气的污染状况，从而实现对有害空气污染物的有效控制。通过利用空气数据监测与处理技术，将监测到的环境污染数据转化为空气质量指标，能帮助环境管理人员直观地判断空气污染情况，然后拟定相应措施进行空气污染的治理。

1 环境空气监测数据的内容及监测方法分析

1.1 环境空气监测数据的主要内容

空气质量为近年来中央及地方政府关注的主要问题，也是环保部门重点检查环境保护項目，通过对环境中空气质量的监测、数据分析，可以保证环境空气监测数据的准确性。当前国家有关环境空气质量监测，通常存在以下几方面监测指标：一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2）、可吸入颗粒物（PM2.5/PM10）、臭氧（O3）、有毒有害物质（F或Pb）等，按照每25～30 km2面积设置1个监测点，每片区域设置不少于8个监测点。在开展环境空气质量监测过程中，主要使用红外气体过滤法、紫外荧光法、紫外光度法，对以上设置的环境空气质量监测项目进行监测。

1.2 环境空气监测数据的处理方法

环境中的空气在不断流动，因此对于某一区域空气质量、空气污染的监测也具有实时性。根据不同环境空气监测数据的适用范围，通过多种环境空气监测方法的运用，从而得到更加全面、准确的空气质量数据结果。当下在环境空气监测数据的处理过程中，主要用到以下几个方法：

（1）数据规整法。数据规整法通常对搜集到的有效数据进行处理，在监测到一系列环境空气数据后，要根据不同监测数据的类型、结构，分析环境空气数据信息的安全性、真实性，将有效的空气监测数据进行处理与保存。（2）反复验证分析法。对于区域环境空气质量的监测，要通过不同空气指标的多次测量、反复验证与分析，对多种空气监测数据进行综合。（3）时间序列分析法。环境空气质量的监测主要存在监测项目、监测点、监测频率等要素，其中选择合适的空气监测频率，不仅可以大大节约监测工作的资金成本，而且能够保证空气质量监测结果的准确性，采用时间序列分析法，设置恰当的监测频率间隔，对空气质量监测数据进行分析，能够得到较为客观准确的空气监测数据结果。（4）出具监测报告。在完成空气质量数据的监测与分析后，要出具空气监测报告，对空气质量报表中的各项数据内容作出评价，并对最终的监测结果进行陈述。

2 环境空气监测数据分析与处理技术

2.1 PM2.5/PM10监测仪进行空气数据的监测

PM2.5/PM10监测仪主要包括采样管、切割器及监测仪等装置，其中切割器能将不同直径粒子进行分离，之后经由采样管进入到监测仪中。因此空气中PM2.5、PM10等粒子的连续监测系统，存在样品采集、数据测量、数据传输与保存等环节，分别负责环境空气颗粒物的切割、分离与测量，然后将监测到空气数据存储至数据库中，PM2.5、PM10颗粒物测量方法分别为β射线吸收法、微量震荡天平法等。但在使用PM2.5/PM10监测仪，进行环境空气中颗粒物的监测时，需要注意监测仪滤膜、流量计的完整性，滤膜破裂或流量计现实不准确，都会对最终的颗粒物粒子监测结果产生影响。

2.2 NO2/SO2分析仪开展空气监测数据的分析

在运用NO2分析仪，对环境空气中NO2浓度进行测量的过程中，首先要把空气送入315℃高温的钥炉转换器，将空气样品内的NO2转化为NO，之后再将气体NO输送至光学平台反应室，与臭氧（O3）发生反应并监测氮氧化物（NO2+NO）的浓度，从而得出环境空气的NO2物质浓度。而空气SO2分子浓度的数据监测与分析，通常使用SO2分析仪，依据荧光光谱学原理，分离出锌灯213.8nm的单谱线，单谱线与SO2分子作用，发射荧光并聚焦到光电倍增管上，转换为电信号被测量。由于发射的荧光强度（波长300～400nm），与SO2分子浓度成正比，因此通过检测荧光强度，就能获得SO2的浓度值。

2.3 异常数据的合理性、可比性分析

环境空气质量监测数据的搜集、分析与处理，常常会遇到存在干扰或偏差的异常数据，这些异常数据混于客观、真实的数据中，对空气质量指标的检测结果产生影响。根据以上分析可以得出，由于空气质量会受到天气变化的影响，而在短时间内发生一系列变化，所得到的监测结果很可能不准确或不真实。因此在对空气监测的异常数据分析时，要从合理性、可比性两方面着手，对多个空气质量数据之间的关联关系进行分析，比较同种类型环境空气监测数据的差异，以判定空气监测数据是否真实与合理，对影响空气质量监测结果的变量进行删除或调整，以保证空气质量数据处理的完整与全面。环境空气监测异常数据的审核流程如图1所示：

3 环境空气监测数据分析与处理的质量控制

3.1 不同环境监测主体部门职责的划分

在开展某一地区环境空气监测前，要对环境保护部门、监测部门的责任做出明确的制度规定与划分，将空气监测的权利、责任落实到个人。之后选取TH-β25B大气颗粒物自动监测仪、PM10监测仪、TH-2002二氧化硫分析仪等设备，进行多种空气质量指标的监测，并对监测到的空气质量数据进行规整、时间序列分析，得出最为准确、客观的环境空气质量结果。同时也要运用多种数据处理与分析方法，对存在问题的数据进行及时删除，从而促进空气监测质量控制工作的顺利开展。

3.2 区域性环境空气监测数据分析与处理系统的建立

城市中空气质量监测，通常会设置多个空气数据搜集的监测站点，对一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2）、可吸入颗粒物（PM2.5/PM10）、臭氧（O3）、有毒有害物质（F或Pb）等进行监测。之后构建区域性的环境空气质量监测网络系统，进行空气数据监测流程的审核与分析，在数据信息出现错误或异常时，监测人员可以根据系统报警，及时察觉与处理存在的异常数据，并将自动处理完成的数据资源，上传至操作维护中心平台，以提升环境空气监测的数据质量及结果准确性。

4 结语

我国社会经济与工业化生产的快速发展，带来雾霾、酸雨等一系列环境空气污染问题，对城市居民的生产与日常生活产生严重的不良影响。因此要利用多种空气监测技术，如大气颗粒物自动监测仪、PM10监测仪、NO2/SO2分析仪等，對空气中存在的有毒、有害污染物进行数据监测与筛选，然后运用空气监测数据分析与处理系统，对监测点测得的空气质量数据进行处理、上传，使管理人员实时掌握某一区域准确的环境空气状况，来为空气污染的防控与治理提供相应的数据支持。

参考文献

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[3]何军，陈昌华.提升环境空气自动监测管理技术的思考[J].低碳世界，2016（19）.

[4]邹恋.环境空气自动监测系统的质量控制[J].环境与发展，2019（03）.

收稿日期：2019-08-12

作者简介：张静林（1962-），男，汉族，本科，工程师，研究方向为环境监测、环境影响评价。