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  來(lai)源：中國環境報第8版

　　中國環境報：臭氧逐漸上升為僅次于PM2.5的(de)影響優良天(tian)數(shu)的(de)重要(yao)因素，今年夏季，在新冠(guan)肺(fei)炎疫情防控常態化(hua)形勢下，生(sheng)態環境部(bu)門(men)開展(zhan)臭氧污(wu)染防治監督幫扶攻(gong)堅行動，越來越倚(yi)重新一(yi)代(dai)信息化(hua)技(ji)(ji)術的(de)參與(yu)。在臭氧監測(ce)領域，有哪(na)些高新技(ji)(ji)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(ran)具(ju)有明(ming)顯的復合型(xing)，其(qi)成因非常復雜，涉(she)及氮(dan)氧化物（NOx）和揮發性有機物（VOCs）的排放(fang)，還與氣象條件、地理環境，比如氣溫、光照、濕度、氣壓(ya)、風速、風向(xiang)都有關系。

　　因(yin)此(ci)(ci)，我們(men)不僅要監(jian)測(ce)臭氧的(de)(de)濃(nong)度，更要研究它的(de)(de)生成機理，測(ce)出(chu)導致(zhi)臭氧污(wu)(wu)染的(de)(de)各個因(yin)素的(de)(de)貢(gong)獻率。以此(ci)(ci)為出(chu)發點(dian)，我們(men)設計了(le)一系列(lie)參與臭氧生成光化學反應的(de)(de)常規污(wu)(wu)染物、特征污(wu)(wu)染物監(jian)測(ce)指標，這些(xie)監(jian)測(ce)不僅指向區域，甚至能鎖定污(wu)(wu)染行業、企(qi)業、工藝。

　　目前大家可以看到(dao)的臭氧污(wu)染監(jian)(jian)測，除固定(ding)站外，已經增加了(le)大氣環境走(zou)航(hang)監(jian)(jian)測車。大部分(fen)走(zou)航(hang)車功能(neng)還比較(jiao)簡單(dan)，僅僅是監(jian)(jian)測VOCs，主要(yao)作用是定(ding)位 VOCs超標的點(dian)位，從(cong)而識別來源。

　　在(zai)此基礎上，聚光科(ke)技提出(chu)了協同(tong)走航監(jian)測的(de)概念，也(ye)就是同(tong)時(shi)監(jian)測 VOCs、NOx、臭(chou)氧以及(ji)(ji)PM2.5。一臺走航車(che)協同(tong)監(jian)測的(de)優勢在(zai)于不(bu)僅(jin)能獲知VOCs濃度(du)，而且通(tong)過(guo)模型演繹，計算和預(yu)測各類污(wu)染(ran)源對整個地區臭(chou)氧污(wu)染(ran)的(de)貢獻，全面(mian)、精準(zhun)、實時(shi)、定性、定量地診(zhen)斷區域污(wu)染(ran)狀況。有效改善了過(guo)去雖然監(jian)測到(dao)單一污(wu)染(ran)物的(de)濃度(du)，但(dan)還是無法判斷污(wu)染(ran)源究竟(jing)是誰，以及(ji)(ji)它與片(pian)區臭(chou)氧濃度(du)究竟(jing)關聯性有多大的(de)被動局面(mian)。

　　我(wo)(wo)們試圖通(tong)(tong)過這樣的(de)(de)監(jian)(jian)測和(he)模型計算，對(dui)(dui)一個地區的(de)(de)臭氧污(wu)染(ran)成因精準畫像，什么(me)時間生成，哪個時段濃度最高，哪些因子較活躍，是(shi)(shi)哪些行業導致(zhi)的(de)(de)……當(dang)然，一個城市的(de)(de)臭氧不(bu)僅(jin)僅(jin)來自于本地，還(huan)有(you)外源(yuan)輸入。對(dui)(dui)此(ci)，我(wo)(wo)們也有(you)一個監(jian)(jian)測指標——PAN。PAN（CH3C（O）OONO2，過氧乙酰(xian)硝酸酯）是(shi)(shi)由大氣(qi)中(zhong)部分VOCs和(he)NOx進(jin)行光化(hua)學反應(ying)而生成的(de)(de)，是(shi)(shi)一種(zhong)重要(yao)的(de)(de)二(er)次(ci)污(wu)染(ran)物(wu)，聚(ju)光科技PANs在線監(jian)(jian)測系統(tong)就是(shi)(shi)針對(dui)(dui)它。通(tong)(tong)過這一監(jian)(jian)測，能迅速分析(xi)出臭氧污(wu)染(ran)是(shi)(shi)外源(yuan)輸入還(huan)是(shi)(shi)本地源(yuan)造成的(de)(de)。

　　這些(xie)圍繞(rao)VOCs的(de)(de)監測(ce)，除了因為(wei)它通過光照與NOx發生反(fan)應(ying)后生產臭氧(yang)(yang)，也(ye)源于(yu)它與空(kong)氣中的(de)(de)氧(yang)(yang)化劑、硝酸等發生氧(yang)(yang)化、吸附、凝(ning)結反(fan)應(ying)會(hui)生成二次有(you)機顆粒物，也(ye)就(jiu)(jiu)是我們熟(shu)知的(de)(de)PM2.5。監測(ce)分析VOCs就(jiu)(jiu)把臭氧(yang)(yang)防(fang)治和PM2.5防(fang)治兩項(xiang)任務(wu)協同起來(lai)了，也(ye)就(jiu)(jiu)是既要(yao)扭(niu)轉臭氧(yang)(yang)污(wu)染(ran)升高態勢，還要(yao)保(bao)持PM2.5污(wu)染(ran)持續下降。

　　我們的走航(hang)車同(tong)時開展(zhan)VOCs+大氣常規(gui)六參(can)數(shu)（O3、NO2、SO2、CO、PM2.5、PM10）監測工(gong)作，再通(tong)過搭載的空氣質(zhi)量(liang)模型，分析本地生(sheng)成(cheng)和外(wai)部傳輸臭(chou)氧前體(ti)物與臭(chou)氧的占比，獲得各地區(qu)各類污染源排(pai)放對受體(ti)點環(huan)(huan)境臭(chou)氧濃(nong)度(du)的貢獻。當得到環(huan)(huan)境中(zhong)臭(chou)氧濃(nong)度(du)與其生(sheng)成(cheng)前體(ti)物排(pai)放之間(jian)的定量(liang)關(guan)系(xi)后，還可以(yi)以(yi)此(ci)為依據開展(zhan)減排(pai)效果評估。

　　這(zhe)些復雜的源(yuan)解析模(mo)型(xing)(xing)和(he)擴散模(mo)型(xing)(xing)、預警模(mo)型(xing)(xing)都(dou)需要人工智能(neng)（AI）不斷優(you)化，讓一臺(tai)車至少解決五六(liu)個(ge)方面(mian)的問題，大大降(jiang)低了(le)監測成本。比如除了(le)前面(mian)講的，PM10我們怎么辦？在(zai)走航車底部就有這(zhe)樣的裝置，針對建(jian)筑工地或者城(cheng)市道路(lu)的道路(lu)積(ji)塵負(fu)荷，都(dou)可以做到實時監測。

　　除(chu)了降(jiang)低成本，還要提升工(gong)作效(xiao)率。現(xian)在的(de)大(da)氣走航(hang)監測(ce)車(che)采(cai)用飛行時(shi)間質(zhi)譜(pu)儀，實現(xian)秒級出數，便(bian)于(yu)快速摸(mo)清(qing)污染底數。同時(shi)與搭(da)載的(de)氣相色(se)譜(pu)-質(zhi)譜(pu)聯用儀（GC-MS分析(xi)儀）相結合，輸出VOCs特征因子污染全(quan)域(yu)圖，全(quan)面摸(mo)排、定性定量(liang)診斷污染情況。

　　另外，5G技術(shu)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)也使走航(hang)車(che)對污染源的(de)(de)(de)定位日臻精(jing)準，已經達(da)到(dao)(dao)厘米級，如(ru)果(guo)是(shi)(shi)4G的(de)(de)(de)話，也就(jiu)(jiu)只能(neng)精(jing)確到(dao)(dao)10米級。這意味著，溯源對于我(wo)(wo)們來(lai)說不僅限(xian)于一個地(di)區、一家企業，而是(shi)(shi)可以找到(dao)(dao)某(mou)個車(che)間(jian)。盡管有些車(che)間(jian)和生產(chan)工藝(yi)是(shi)(shi)連續性的(de)(de)(de)，但我(wo)(wo)們在(zai)工藝(yi)段(duan)之間(jian)的(de)(de)(de)走航(hang)能(neng)夠非常準確地(di)找到(dao)(dao)無(wu)組織(zhi)排放點到(dao)(dao)底是(shi)(shi)在(zai)哪個位置。伴(ban)隨著快速定位，我(wo)(wo)們還能(neng)夠進行(xing)遠程(cheng)的(de)(de)(de)可視化管控，也就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)在(zai)走航(hang)過(guo)程(cheng)中(zhong)增加(jia)了(le)攝(she)像(xiang)頭，攝(she)像(xiang)頭抓拍(pai)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)無(wu)組織(zhi)排放違法行(xing)為，包括視頻、圖像(xiang)，都通過(guo)5G網絡瞬時(shi)傳輸(shu)到(dao)(dao)監察人員手中(zhong)。

　　無論利用(yong)空氣(qi)質量(liang)模(mo)型(xing)對(dui)臭氧源(yuan)解析和敏感性進(jin)(jin)行(xing)分析，對(dui)臭氧污染過程進(jin)(jin)行(xing)模(mo)擬(ni)，還(huan)是精準(zhun)溯源(yuan)、實(shi)時(shi)可視化監管(guan)，都是目前5G+ AI與環(huan)境監測深度耦合，助(zhu)力我們(men)數字(zi)化轉(zhuan)型(xing)的例(li)子。

　　中國(guo)環(huan)境(jing)(jing)報：關于生(sheng)態環(huan)境(jing)(jing)部提(ti)出的構(gou)建全流域生(sheng)態質(zhi)量監測(ce)一張網，您(nin)怎么理解？作為(wei)環(huan)境(jing)(jing)監測(ce)行業(ye)(ye)的龍頭企(qi)業(ye)(ye)，又會在水環(huan)境(jing)(jing)監測(ce)領域有何(he)布局？

　　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(he)流途(tu)經不同(tong)行政轄(xia)區，原本具有(you)整體性、關聯性特征的流域(yu)自然(ran)空間被行政區單(dan)元所分割管理，流域(yu)內各類資(zi)源、各個因素相互(hu)影響、相互(hu)促進、相互(hu)約束，共(gong)同(tong)構成統一的動態平衡系統，因此涉水事務(wu)非(fei)常多，管理部門業務(wu)上相互(hu)交叉(cha)。

　　把(ba)“系統治理”“協同(tong)治理”作為方向指南，對(dui)(dui)流(liu)域(yu)治理來說既是挑戰也(ye)是機遇。我們以此提出(chu)“源、網、岸、排(pai)、河(he)(he)”五方面監(jian)測，分(fen)別(bie)對(dui)(dui)應污(wu)(wu)染源、排(pai)水管網、近水岸線、入河(he)(he)排(pai)污(wu)(wu)口(kou)和河(he)(he)道水質。

　　污染源(yuan)不僅有工業(ye)源(yuan)，污水處(chu)理廠也可以當成點源(yuan)，還(huan)有農業(ye)面源(yuan)，都要(yao)監測。以改善水環境、恢復水生(sheng)態治理為主的系統性治理將逐步成為未來市場的發展(zhan)趨勢。

　　排水管網(wang)不僅要監(jian)測污水管網(wang)，還有雨水管網(wang)，也(ye)可(ke)能(neng)出現超標。

　　管網的(de)終端就是(shi)排(pai)口(kou)(kou)。生態環(huan)境部(bu)開展(zhan)長江(jiang)入河(he)排(pai)污(wu)(wu)口(kou)(kou)排(pai)查整治專(zhuan)項行(xing)(xing)動時就提出(chu)，往長江(jiang)里(li)(li)排(pai)污(wu)(wu)的(de)到(dao)底有(you)多(duo)少排(pai)污(wu)(wu)口(kou)(kou)，在哪里(li)(li)排(pai)，誰在排(pai)，排(pai)什么(me)，排(pai)多(duo)少等一系列問(wen)題。如何把入河(he)排(pai)污(wu)(wu)口(kou)(kou)這(zhe)個(ge)最重要(yao)的(de)基礎性底數(shu)摸清(qing)楚，也是(shi)對監(jian)測(ce)行(xing)(xing)業的(de)一場大考。首先，這(zhe)個(ge)數(shu)量是(shi)非常龐大的(de)。以去年生態環(huan)境部(bu)完成的(de)長江(jiang)流(liu)域(yu)2.4萬公(gong)里(li)(li)岸線及(ji)(ji)沿岸2公(gong)里(li)(li)區域(yu)的(de)入河(he)排(pai)污(wu)(wu)口(kou)(kou)排(pai)查為例，排(pai)查出(chu)長江(jiang)入河(he)排(pai)污(wu)(wu)口(kou)(kou)6萬多(duo)個(ge)。這(zhe)是(shi)我們目前掌握的(de)數(shu)字(zi)，具體到(dao)每一個(ge)排(pai)污(wu)(wu)口(kou)(kou) 如何監(jian)測(ce)則涉及(ji)(ji)更(geng)復(fu)雜(za)、更(geng)多(duo)樣的(de)情況。比如，許多(duo)污(wu)(wu)染排(pai)放不是(shi)連續性的(de)，如果是(shi)抽(chou)查，很(hen)難監(jian)測(ce)到(dao)超標現象。

　　所以說，水(shui)里(li)的問(wen)題，根(gen)源在岸上，對長江沿(yan)岸的重點(dian)工業(ye)企業(ye)，我們也要全部納入(ru)日常監測，進行全過程跟蹤，實現長江沿(yan)岸區域污染源情況(kuang)明(ming)、底數(shu)清。

　　我們發(fa)現，河(he)流、湖泊岸線(xian)范圍不明，功能界定不清，部分河(he)段(duan)岸線(xian)開發(fa)不合理，也會(hui)嚴(yan)重破壞(huai)河(he)流生態(tai)環(huan)境。比如用河(he)道兩側

　　兩公里保護范圍的這把“綠色標尺”去衡量，涉及(ji)到的監測對象(xiang)包括沿河化工企業的排污，建筑垃圾生活垃圾等固體廢物堆存(cun)產(chan)生的滲(shen)濾液廢水。

　　岸線(xian)的管控也是非(fei)常重要，最(zui)終回歸到(dao)水體本身(shen)。除(chu)了水質監測，還有很多外延，比如非(fei)法(fa)采砂、非(fei)法(fa)養殖、非(fei)法(fa)捕撈、非(fei)法(fa)傾倒廢(fei)棄物等。試想如果長江沿(yan)岸密(mi)集安裝攝像(xiang)(xiang)頭(tou)，那么海(hai)量(liang)的監控錄像(xiang)(xiang)由誰來甄別鑒定？

　　查(cha)看監(jian)控視頻是工作量(liang)巨大且效率低(di)下的事情，靠(kao)人(ren)力(li)幾乎難以解(jie)決。如何真(zhen)正(zheng)節約人(ren)力(li)和成(cheng)本，提(ti)高效率和正(zheng)確(que)率？

　　這就要依靠視覺AI技術。對人類(lei)而言(yan)，70%~80%的(de)(de)信息獲取(qu)來自視覺，但(dan)人類(lei)長(chang)期觀看監視錄像(xiang)易喪失注(zhu)意(yi)力和辨(bian)別力。而我(wo)(wo)們(men)希望讓計(ji)算機(ji)具(ju)備(bei)“從(cong)識人知物到辨(bian)識萬物”的(de)(de)能(neng)力，幫助我(wo)(wo)們(men)在環(huan)境監管中，提升處理信息的(de)(de)效率。

　　真正的(de)(de)視頻監測(ce)可以區分人體(ti)形態，車輛、船只或選定物(wu)體(ti)與所有其他(ta)物(wu)體(ti)的(de)(de)一般移動和變化(hua)，從而進行抓取、分析、預警。隨著以改善水(shui)環境、恢復(fu)水(shui)生(sheng)態治理為主的(de)(de)系(xi)統性治理將逐步成為未來市場的(de)(de)發展趨勢，我們要監測(ce)的(de)(de)對象可以是藍藻(zao)的(de)(de)覆蓋(gai)面積、生(sheng)長速度、擴散情況(kuang)，還有水(shui)生(sheng)生(sheng)物(wu)的(de)(de)多樣性情況(kuang)，外來物(wu)種對生(sheng)態平衡的(de)(de)破(po)壞，甚(shen)至(zhi)結合電子顯微鏡監測(ce)微生(sheng)物(wu)種類、菌(jun)群(qun)數量。

　　AI技術(shu)適用(yong)于生物識別場(chang)景的(de)(de)預(yu)演已經在進(jin)行(xing)中(zhong)，推動環境遠程監測、在線監測是繼高清(qing)化和(he)網絡(luo)化之(zhi)后(hou)的(de)(de)第三(san)次技術(shu)變革。從(cong)“看(kan)得見”到(dao)“看(kan)得清(qing)”再到(dao)現在的(de)(de)“看(kan)得懂”，在未來必將有更多(duo)的(de)(de)AI算法、AI芯(xin)片、AI產品被應(ying)用(yong)到(dao)環境監測行(xing)業，比如(ru)對岸上、水里的(de)(de)不同種類動物，從(cong)顏(yan)色、形態、運動軌跡、三(san)維位置及尺寸信息來差異化判別它們(men)。

　　中國環境(jing)報：《生態環境(jing)監測(ce)條例(li)》正在加速出(chu)臺，此舉將(jiang)大大推進生態環境(jing)監測(ce)的(de)法(fa)治化進程。對于公開征求意見的(de)《條例(li)（草(cao)案）》，您怎(zen)么理解？從中可(ke)以看出(chu)哪些環境(jing)監測(ce)行業未來發(fa)展的(de)一個方向和(he)可(ke)以突破、拓展的(de)空(kong)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(li)（草案）》，我們(men)欣喜地看到，生態(tai)環境(jing)監(jian)測(ce)(ce)的定(ding)義擴展(zhan)到了六大內(nei)涵(han)，包括(kuo)對環境(jing)質量、生態(tai)狀(zhuang)況和(he)污(wu)染物排(pai)放及其變化(hua)趨勢(shi)的采(cai)樣觀(guan)測(ce)(ce)、調查(cha)普查(cha)、遙感解譯、分析(xi)(xi)測(ce)(ce)試(shi)、評(ping)價評(ping)估(gu)、預(yu)測(ce)(ce)預(yu)報等活(huo)(huo)動。過去無論是(shi)在線分析(xi)(xi)還是(shi)實驗室分析(xi)(xi)，我們(men)的監(jian)測(ce)(ce)機構還局(ju)限在理化(hua)分析(xi)(xi)層面，也就是(shi)對各類污(wu)染物排(pai)放活(huo)(huo)動的監(jian)測(ce)(ce)，而今后，環境(jing)監(jian)測(ce)(ce)的范疇將大幅度拓寬。

　　除了(le)六大(da)內涵(han)，我們(men)還看(kan)到(dao)了(le)九(jiu)大(da)外延，也(ye)就是對(dui)(dui)森(sen)林、草原、濕地、荒漠、河湖、海(hai)洋、農田、城市和(he)(he)(he)鄉村(cun)等生(sheng)(sheng)態狀(zhuang)況的(de)監(jian)測(ce)(ce)，包括(kuo)對(dui)(dui)大(da)氣(qi)、地表水(shui)、地下水(shui)、海(hai)水(shui)、土壤、聲、光、熱(re)、生(sheng)(sheng)物(wu)、振動、輻射、溫(wen)室氣(qi)體(ti)等環(huan)境要素質量的(de)監(jian)測(ce)(ce)。顯而(er)易見，未來生(sheng)(sheng)態環(huan)境監(jian)測(ce)(ce)高新技術、先進(jin)裝備的(de)研究、開發(fa)應用和(he)(he)(he)推廣，新型污染(ran)物(wu)、應對(dui)(dui)新興環(huan)境問題和(he)(he)(he)履行國際環(huan)境公約涉及污染(ran)物(wu)的(de)研究性監(jian)測(ce)(ce)將有更多突破和(he)(he)(he)發(fa)展。

　　環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)監(jian)(jian)測(ce)網(wang)絡的(de)不斷(duan)完(wan)善，監(jian)(jian)測(ce)對象和(he)(he)適用(yong)(yong)范(fan)圍的(de)不斷(duan)豐富，將推(tui)動(dong)(dong)物聯網(wang)、傳感器、區塊(kuai)鏈、人工智能(neng)等(deng)新(xin)技術(shu)在監(jian)(jian)測(ce)檢測(ce)業務中的(de)應(ying)用(yong)(yong)，一(yi)批生態環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)監(jian)(jian)測(ce)創新(xin)示范(fan)基(ji)地有(you)望建立，具有(you)自主知識產權的(de)監(jian)(jian)測(ce)技術(shu)裝(zhuang)備研發(fa)和(he)(he)應(ying)用(yong)(yong)轉化(hua)(hua)全面加速，生態環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)監(jian)(jian)測(ce)自動(dong)(dong)化(hua)(hua)、智能(neng)化(hua)(hua)、信息化(hua)(hua)能(neng)力不斷(duan)提升，為創新(xin)驅動(dong)(dong)環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)監(jian)(jian)測(ce)產品的(de)不斷(duan)升級與推(tui)陳出新(xin)助力。同(tong)時我(wo)(wo)們(men)的(de)研發(fa)投入(ru)也在持(chi)續加大，例(li)如在環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)與健(jian)康領(ling)域，我(wo)(wo)們(men)已(yi)經對環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)病理(li)性(xing)、毒(du)理(li)性(xing)監(jian)(jian)測(ce)分析有(you)所(suo)布局。