湯莉莉，刀 谞，秦 瑋，余家燕，張祥志，王晨波，杜嵩山，張 璘，陳 誠，秦艷紅，丁愛軍

1.江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇 南京 2100362.南京信息工程大學江蘇省大氣環(huán)境與裝備技術協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 2100443.中國環(huán)境監(jiān)測總站，國家環(huán)境保護環(huán)境監(jiān)測質量控制重點實驗室，北京 1000124.重慶市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，重慶 4011475.南京大學，江蘇 南京 210046

大氣超級站網建設及在江蘇區(qū)域的集成應用實踐

湯莉莉1,2，刀 谞3，秦 瑋1，余家燕4，張祥志1，王晨波1，杜嵩山1，張 璘1，陳 誠1，秦艷紅1，丁愛軍5

1.江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇 南京 2100362.南京信息工程大學江蘇省大氣環(huán)境與裝備技術協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 2100443.中國環(huán)境監(jiān)測總站，國家環(huán)境保護環(huán)境監(jiān)測質量控制重點實驗室，北京 1000124.重慶市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，重慶 4011475.南京大學，江蘇 南京 210046

當前全球大氣環(huán)境問題趨于復雜化，區(qū)域性灰霾、酸雨和以臭氧、二次有機氣溶膠生成為主的光化學污染問題成為大氣環(huán)境保護領域關注的重點、熱點問題。江蘇省大氣污染由過去單一的煤煙型污染逐步轉變?yōu)槎喾N污染物、多種作用機制同時存在且相互影響的復合型污染，成為影響廣大人民群眾身體健康和生態(tài)文明發(fā)展的重要因素。筆者對歐美和中國關于大氣超級站網設計和建設進行了簡要評述和比較分析，提出適合江蘇省環(huán)境監(jiān)測體系現(xiàn)狀的大氣復合型超級站網建設、區(qū)域數(shù)據(jù)綜合集成及應用發(fā)展等方面的建設理論。

大氣超級站網；區(qū)域集成應用；建設；江蘇

空氣污染問題涉及大氣中復雜的物理和化學過程，其時間尺度和空間尺度跨度均較大，且大氣本身的運動較為復雜[1]。隨著經濟的快速發(fā)展，江蘇省大氣污染性質發(fā)生了顯著變化，已經由過去單一的煤煙型污染逐步轉變?yōu)槎喾N污染物同時存在且相互影響的復合型污染，成為影響廣大人民群眾身體健康和生態(tài)文明發(fā)展的重要因素。在傳統(tǒng)的一次污染得到逐步有效控制的情況下，以光化學煙霧污染、細顆粒污染為主要特征的二次污染問題凸顯，傳統(tǒng)的、以單一類型污染為研究對象的監(jiān)測與模擬預測方法已經很難揭示其成因及演變規(guī)律[2-3]。因此，要認識大氣污染的時空變化規(guī)律，揭示其發(fā)生、發(fā)展和輸送機制以支撐大氣污染防治對策和預警應急措施的制定，迫切需要發(fā)展多手段集成的區(qū)域大氣超級站網建設與集成應用分析技術。

為了更好地了解江蘇省大氣污染產生機制和變化趨勢，需要對各地的污染物排放、空氣質量狀況、污染物環(huán)境效應特性、地形地貌及擴散條件開展觀測，在江蘇省現(xiàn)有的城市、區(qū)域和質控空氣質量監(jiān)測網絡的體系下，筆者調研和總結了國內外大氣綜合監(jiān)測網絡建設方案，提出適合江蘇省環(huán)境監(jiān)測體系現(xiàn)狀的大氣復合型超級站網建設及集成應用理論，并討論其在大氣污染防治管理中發(fā)揮的作用。

1 國內外區(qū)域超級站網建設與發(fā)展歷程

1.1國外研究現(xiàn)狀及趨勢

國際上大氣污染綜合觀測技術的發(fā)展主要經歷如下3個階段：①20世紀80年代以前，主要發(fā)展地基探測技術和建設地基空氣質量監(jiān)測網絡，目標監(jiān)測污染物包括懸浮顆粒物、酸雨、二氧化硫、氮氧化物、臭氧等常規(guī)污染物及其主要前體物。②20世紀70年代末期至90年代，歐美國家在酸雨、平流層臭氧損耗、光化學污染和氣候變化等重大環(huán)境問題驅動下，開展了一系列大型國際科學試驗計劃，實質性地推動了大氣探測技術向縱深方向發(fā)展。③自2000年以來，國際上大氣污染探測技術的發(fā)展又有了突破性的進展：首先，與二次污染形成密切相關的短壽命活性成分以及對于揭示二次顆粒形成機理有重要作用的分粒徑化學組分的高分辨率測量技術飛速發(fā)展；其次是小型化探測儀器迅速得到應用，使移動走航觀測在向高精度集成方向發(fā)展的同時也向小型機動化平臺方向邁出一步。這些觀測平臺在一些大型科學試驗中的集成應用也不斷得以加強，成為國際大氣環(huán)境乃至整個大氣科學領域科學試驗和業(yè)務監(jiān)測未來的發(fā)展趨勢。

在全面回顧大氣污染治理以及顆粒物標準制定歷程基礎上，美國環(huán)保署(USEPA)在1997年發(fā)布了經修訂的顆粒物大氣環(huán)境質量標準并增加了PM2.5的標準[4]。1998年3月為了優(yōu)化這一行動，USEPA提出了顆粒物“超級站項目”。該項目[5]主要目的首先用于研究顆粒物的化學特性，包括在不同地區(qū)顆粒物的化學組成、前體物、復合污染物及其在大氣中的遷移轉化規(guī)律和來源等，這些信息對于促進大氣模型的研究建立以及管理者關于暴露風險評價政策的制訂等都有重要的意義。其次，超級站的設立還能很好地為PM2.5的人體暴露和健康效應提供信息，并且能解答諸如“排放源、環(huán)境空氣中顆粒物的濃度、人體暴露以及健康效應之間的關系”等問題。最后，超級站項目還進行各種污染物的監(jiān)測手段測試研究，有助于擇優(yōu)選取最合適的方法用于顆粒物化學性質的研究。超級站的建立還為很多科學組織提供了一個廣泛的交流平臺，使得眾多的研究成果能夠得到比對和綜合分析。美國先后建成的NCore監(jiān)測網[6]和IMPROVE灰霾超級站網就是這個項目應用的典型案例[7]，由于建設目標不同，這2個觀測站網的監(jiān)測因子有很大差異。

綜合來看，美國先后發(fā)展了5種主要類型的空氣污染物測量監(jiān)測站或網絡。國家和地區(qū)空氣監(jiān)測站(SLAMS)[8]、PM2.5化學形態(tài)網絡(CSN)[9]、光化學污染評估監(jiān)測站(PAMS)[10]、國家空氣有毒有害物趨勢監(jiān)測站(NATTS)[11]和國家核心監(jiān)測網絡(NCore)[12]。其中PAMS網是基于美國一直沒有解決的臭氧污染問題而逐步建立起來的。美國1990 年的清潔空氣法案第182條(c)(1)中要求管理者頒布規(guī)則來加強監(jiān)測臭氧、氮氧化物(NOx)和揮發(fā)性有機化合物(VOCs)，來獲得針對臭氧空氣污染方面更全面和有代表性的數(shù)據(jù)?？傊?，國外的經驗表明，多手段大氣污染一體化監(jiān)測應用與集成是未來開展大氣污染控制相關基礎研究和業(yè)務監(jiān)測的趨勢；但也告訴我們，多手段監(jiān)測技術平臺的“集成”并不是簡單的不同類型儀器的“拼湊”和“整合”，必須以環(huán)境管理問題為驅動，才能最大限度地發(fā)揮超級站數(shù)據(jù)集成應用平臺的作用，真正支撐對于大氣污染防治問題的認識和滿足業(yè)務應用的需求。

因此，借鑒國外先進的大氣超級站網的建設目的和作用，針對不同的環(huán)境管理和科技發(fā)展需求，超級站網絡需按照多監(jiān)測點來設計：確定預計將發(fā)生在該網絡覆蓋范圍內的最高濃度；測量高人口密度地區(qū)的典型濃度；確定重要的來源或來源的類別對于空氣質量的影響；確定背景濃度水平；在二級標準的支持下確定地區(qū)間的區(qū)域污染物傳輸范圍；根據(jù)能見度、植被破壞或地形的影響，測量空氣污染的影響。例如，利用臭氧和臭氧前體物的環(huán)境濃度來判斷達標或不達標，輔助跟蹤VOCs和NOx排放源變化，更好地表征臭氧問題的性質，我們要根據(jù)區(qū)域臭氧污染發(fā)生的特征，建立當?shù)氐膮^(qū)域PAMS觀測網，同時，站點并不是永久建立的，可以根據(jù)環(huán)境管理不斷變化的需求和優(yōu)先事項來做調整。

1.2國內研究現(xiàn)狀及趨勢

國內在大氣污染多平臺一體化監(jiān)測方面雖然起步比發(fā)達國家晚一些，但也已經有了較好的基礎，并取得了一些重要的進展。早在20世紀80 年代初，由中國環(huán)境科學研究院主持的“六五”國家科技攻關項目“太原地區(qū)大氣環(huán)境綜合觀測研究”即針對太原市煤煙型大氣污染開展了地基-飛機立體監(jiān)測，查明了太原市及周邊地區(qū)污染物的三維分布和輸送規(guī)律[13]?！捌呶濉逼陂g，國家重點科技攻關項目在川貴和兩廣地區(qū)圍繞酸雨問題開展了地面-高山觀測，中國科學院大氣物理研究所在成渝和貴陽地區(qū)開展了云水和降水的飛機航測[14]。這些工作是中國早期利用多手段一體化監(jiān)測技術研究大氣污染問題的成功案例，具有開拓性意義。2000 年以后，隨著區(qū)域大氣復合污染問題的加劇和環(huán)境監(jiān)測技術的發(fā)展，大氣污染多平臺監(jiān)測技術得到了快速發(fā)展和應用。北京大學、清華大學、中國科學院、中國環(huán)境科學研究院、氣象部門等的大氣科學研究學者基于研究目的，在北京及其周邊地區(qū)和珠三角地區(qū)組織了多次有關城市群區(qū)域大氣復合污染的大型觀測，包括在 2004、2006、2008年3次組織珠江三角洲區(qū)域空氣質量綜合觀測(PRIDE-PRD)以及在2006、2007、2008年3次組織北京空氣質量研究觀測活動(CARE Beijing)。這些觀測已經為中國建立大氣超級站做了充分的探索和可行性研究。

近年來，針對頻發(fā)的重污染過程以及大型賽事活動保障等，科研院所組織精干力量開展集中的利用地基[15]、車載[16]、船載[17]、機載[18]、衛(wèi)星[19]、激光雷達[20]等一種或多種平臺分別在華北、華東、華南等地區(qū)開展強化觀測研究，并取得了一些重要成果。盡管已經取得了上述重要進展，但與國外相比以及與滿足當前所面臨的復合大氣污染的實際需求相比，中國在區(qū)域大氣污染多平臺一體化監(jiān)測技術的集成應用方面仍然存在較大差距。

2 江蘇省區(qū)域超級站網集成建設及應用

2017年環(huán)境保護部統(tǒng)一部署，要求長三角地區(qū)開展大氣組分網和光化學網的建設運行工作，為大氣顆粒物污染和光化學污染成因分析和治理措施效果評估等提供技術支撐。根據(jù)組分網和光化學網的設置和監(jiān)測要求，江蘇省基于已有的觀測站網，圍繞區(qū)域大氣化學組分和光化學監(jiān)測的工作目標，按照邊建設、邊運行、邊完善的工作方式，開展了江蘇省區(qū)域超級站網的集成應用。

2.1大氣復合型超級站網建設

2.1.1 江蘇省大氣監(jiān)測網絡建設及發(fā)展

2.1.1.1 以手工監(jiān)測為主逐步轉變?yōu)樽詣颖O(jiān)測為主的空氣質量監(jiān)測網絡

為評價城市空氣質量的狀況和變化趨勢，江蘇省環(huán)境空氣質量監(jiān)測網絡初建于20世紀80年代，并經歷了先后2次的優(yōu)化與完善。第一次為20世紀90年代以前，有92個大氣監(jiān)測點位，監(jiān)測方法為手工監(jiān)測；第二次為20世紀90年代后，各設區(qū)市通過網格優(yōu)化，確定60個監(jiān)測點(含清潔對照點)，形成了設區(qū)市環(huán)境空氣質量監(jiān)測網絡，同時將52個縣(市)約240個監(jiān)測點組成江蘇省小城鎮(zhèn)空氣監(jiān)測網。

江蘇省的空氣自動監(jiān)測工作起步較早，1984年開始，南京、蘇州、南通等城市相繼建立了該市的空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)，經過30多年的發(fā)展，迄今全省已建成182個空氣質量自動監(jiān)測站，并實現(xiàn)了縣級以上城市空氣質量新標準監(jiān)測的全覆蓋。

2.1.1.2 完成新標準監(jiān)測能力建設和超級站網初具規(guī)模

在大氣復合型污染形勢下，現(xiàn)有常規(guī)監(jiān)測網絡已不能反映其變化規(guī)律和趨勢。2012年，隨著新修訂的《環(huán)境空氣質量標準》(GB 3095—2012)和《環(huán)境空氣質量指數(shù)(AQI)技術規(guī)定(試行)》(HJ 633—2012)的頒布，江蘇省實施了“二期站網項目”能力建設，全省全部具備PM2.5監(jiān)測能力，同時率先發(fā)布PM2.5等監(jiān)測信息。

為研究全省大氣復合污染及光化反應機理，開展顆粒物組分、形態(tài)及空間立體觀測等因子的深度分析，除了省級層面新建大氣多參數(shù)站和質控中心實驗室，配備了包括VOCs在線監(jiān)測儀、氣溶膠化學組分觀測儀、氣溶膠激光雷達、顆粒粒徑數(shù)分布儀、濁度計等深度分析監(jiān)測儀器設備外，還要求13市具備大氣灰霾監(jiān)測能力。目前全省已形成四大塊能力：一是常規(guī)污染物觀測；二是氣溶膠、光化學觀測；三是邊界層、氣象觀測；四是大氣監(jiān)測質量控制能力。

全省形成的初具規(guī)模的大氣超級站網不僅滿足了新標準中“新六項”監(jiān)測能力的要求，而且通過開展不同粒徑顆粒物監(jiān)測，分析PM2.5構成及來源，研究光化反應機理，開展大氣污染立體觀測，形成了多樣化、全方位的三維立體大氣區(qū)域復合污染監(jiān)控預警能力，實現(xiàn)對區(qū)域大氣復合污染形成機制及過程的綜合監(jiān)測。

2.1.2 大氣超級站網的建設思路與狀況

江蘇省常規(guī)環(huán)境空氣質量監(jiān)測主要實現(xiàn)以下目標：①確定監(jiān)測網覆蓋區(qū)域內空氣污染物可能出現(xiàn)的高濃度值；②確定各環(huán)境質量功能區(qū)空氣污染物的代表濃度，判定其環(huán)境空氣質量是否滿足環(huán)境空氣質量標準的要求；③確定重要污染源對環(huán)境空氣質量的影響；④確定環(huán)境空氣質量的背景水平；⑤確定環(huán)境空氣質量的變化趨勢；⑥為制定地方大氣污染防治規(guī)劃和對策提供依據(jù)。因此地方常規(guī)環(huán)境空氣質量監(jiān)測點可分為4類：污染監(jiān)控點、空氣質量評價點、空氣質量對照點和空氣質量背景點。

在大氣復合型污染形勢嚴峻的當前，當現(xiàn)有的常規(guī)監(jiān)測網絡和數(shù)據(jù)發(fā)布已不能很好地反映江蘇省大氣污染狀況，就需要對大氣開展綜合監(jiān)測，系統(tǒng)了解大氣污染中的一次污染物、二次污染物及其轉換機制、區(qū)域性復合污染的生消機制及其影響范圍。鑒于江蘇省各大城市群存在的區(qū)域性大氣復合型污染問題，是一個集顆粒物污染、煤煙型污染和光化學污染集中出現(xiàn)互相影響的態(tài)勢，結合環(huán)境保護系統(tǒng)的政策導向，建立一個擁有更加全面的監(jiān)測項目、更加先進的監(jiān)測技術且能達到更具深度的監(jiān)測目標的監(jiān)測站勢在必行，故提出了在江蘇省建設空氣質量超級站網的概念。相對于常規(guī)監(jiān)測站而言，空氣質量超級站是針對某個特定地區(qū)和特定問題進行全面監(jiān)測的站點，它是對現(xiàn)有的城市和區(qū)域功能監(jiān)測子站的監(jiān)測能力的加強，通過優(yōu)選站點，可以實現(xiàn)對復合污染物(顆粒物、氣態(tài)污染物、VOCs)和氣象參數(shù)的全面監(jiān)測。江蘇省建設大氣復合型超級站網的主旨在于，把握復合污染的區(qū)域性傳輸要點，不以行政區(qū)域為劃分準則，在全省范圍內進行區(qū)域統(tǒng)籌規(guī)劃，推行“一個大氣”的監(jiān)測理念。

江蘇省快速的經濟增長，污染源分布的變化，以及由于氣象、地理條件引起的污染物區(qū)域間傳輸影響，使大氣環(huán)境污染成因和過程變得十分復雜，為了給環(huán)境管理提供堅實的數(shù)據(jù)基礎，需要建設不同層次、不同尺度、不同規(guī)模的監(jiān)測網絡。根據(jù)江蘇省現(xiàn)階段的經濟、技術條件，在現(xiàn)有的城市空氣質量監(jiān)測網絡基礎上， 依托“十二五”期間國家已經建立的大氣背景監(jiān)測網、酸沉降監(jiān)測網、沙塵天氣對大氣環(huán)境影響監(jiān)測網等，需通盤考慮江蘇省不同區(qū)域和重點監(jiān)測網絡布局，通過這種網絡形式的建設，推動復合型污染的綜合監(jiān)測網絡建立。

2.2大氣復合型超級站聯(lián)網集成

2.2.1 數(shù)據(jù)采集和查詢建設

針對13市陸續(xù)建立的超級站(多參數(shù)站)，采取先實現(xiàn)所有數(shù)據(jù)聯(lián)網集成的工作。數(shù)據(jù)采集建設包括了數(shù)據(jù)采集與質量控制、質量管理、數(shù)據(jù)處理和上傳等。其中數(shù)據(jù)采集與質量控制主要是科學設計數(shù)據(jù)采集，儀器狀態(tài)量，質量控制(包括自動審核、人工審核、自動人工導入等)，數(shù)據(jù)存儲，數(shù)據(jù)監(jiān)控等功能組件，系統(tǒng)自動識別儀器狀態(tài)(不局限于在線、離線)，并在中心端實現(xiàn)對13個設區(qū)市超級站觀測數(shù)據(jù)的采集、處理與存儲管理。而處理、上傳和推送是對數(shù)據(jù)進行分析和加工的技術過程，包括對各種原始數(shù)據(jù)的分析、整理、計算、編輯等的加工和處理過程，按照不同類型和需求，自動上傳采集原始數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)通過數(shù)據(jù)共享下載平臺向指定服務器通過FTP方式進行數(shù)據(jù)推送。

2.2.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)和圖表再分析建設

監(jiān)測數(shù)據(jù)再分析主要是對已初步分析處理的產品進一步融合新的監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過各種模型或手段分析產生新的數(shù)據(jù)產品。例如，氣象與監(jiān)測數(shù)據(jù)融合、監(jiān)測數(shù)據(jù)空間再分析，涵蓋了多因子間關聯(lián)分析、多站點間關聯(lián)分析。

圖表分析要求多樣化，例如獲得污染圖、散點圖、時間序列玫瑰圖、雷達圖、污染風向坐標定位圖、污染物疊合氣壓場、風場空間分布圖、日報管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等，以及針對超級站的分析產品(EKMA曲線、VOCs組分、VOCs組分光化學活性OFP、VOCs實時來源解析和SOA的生成、PM2.5實時來源解析等)，還有在GIS地圖上的空間展示。此外，也可利用內嵌PMF受體模型，依托實時采集的顆粒物及其組分、VOCs及其組分監(jiān)測數(shù)據(jù)分別進行顆粒物與VOCs在線源解析，源解析過程中可人工設定示蹤因子，并生成運算過程與質控圖表產品。

基于上述再分析過程，最終實現(xiàn)超級站各種監(jiān)測因子的報表管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和綜合分析。

2.3超級站網在環(huán)境管理中的應用

江蘇省對區(qū)域大氣復合污染觀測網集成應用的研究雖然起步較晚，但在滿足常規(guī)大氣監(jiān)測任務的基礎上，利用已經建成的全省大氣超級站網，充分挖掘其在大氣科學問題方面的研究潛力，為大型賽事活動空氣質量保障和秋冬季重污染天氣預報預警及污染控制對策制定提供了技術支撐。

2.3.1 大型賽事活動空氣質量保障應用

以南京青奧會空氣質量保障為例。2014年8月16—28日，江蘇省環(huán)境監(jiān)測技術團隊聯(lián)合中國科學院大氣物理研究所、北京大學、南京大學等18家單位，組成了一支精干的科研團隊，利用具有國際先進水平的實時測量儀器，針對細顆粒(PM2.5)、臭氧、揮發(fā)性有機物等大氣污染物，開展了動態(tài)與靜態(tài)相結合、水平與垂直相結合的立體式觀測，觀測結果服務應用青奧會空氣質量會商，預測預報空氣質量變化趨勢，跟蹤評估管控措施效果，為青奧會空氣質量保障提供了有力的技術支撐。

針對夏季臭氧污染重等特點，頂住4次不利氣象條件的影響，聯(lián)合觀測和區(qū)域超級站的綜合集成分析為這次保障機制的科學凝練提供了重要的參考依據(jù)，保障機制可以概括為“一核兩圈、四控并舉、跟蹤督查、科學研判”十六個字。“一核兩圈”是以南京市為核心，周邊百公里范圍內的鎮(zhèn)江、揚州等8市為第二圈層，之外的長三角其他14個城市為第三圈層，協(xié)同治污，聯(lián)防聯(lián)控；“四控并舉”具體包括控煤、控產、控塵和控車；“科學研判”是建立環(huán)保專家會商和研判機制，根據(jù)實時空氣質量和氣象條件綜合分析，結合南京市及周邊城市超級站分析結果，及時預測預報未來3 d空氣質量變化趨勢，提前指導管控措施調整和督查力量調配，為整個保障工作提供了強有力的技術服務。

2.3.2 在區(qū)域重污染天氣預警預報中的應用

已建成復合型區(qū)域大氣污染物監(jiān)測監(jiān)控體系，大部分覆蓋了城市污染源排放、區(qū)域性傳輸、背景區(qū)域等各個尺度；在監(jiān)測項目上，建立全系列的監(jiān)測參數(shù)，如一次污染物、污染物產生的前體物質、二次轉化物質，監(jiān)控其產生、傳輸、轉化、沉降、洗脫等過程；結合污染物的光學、化學和物理特性開展監(jiān)測，可了解其對環(huán)境效應的促進和貢獻；部分超級站還配置了先進的氣象觀測設備和空間立體觀測設備，結合污染源變化趨勢，將更好地說清復合型污染的反應機理。

在開展綜合觀測的基礎上，結合強大的數(shù)據(jù)綜合處理工具，運用先進的計算機技術，建成集前端監(jiān)測層、數(shù)據(jù)采集/集成層、數(shù)據(jù)傳輸層、數(shù)據(jù)綜合管理、預測預警模塊、發(fā)布展示為一體的監(jiān)測監(jiān)控體系，實現(xiàn)環(huán)境空氣質量的全方位監(jiān)控。建設大氣超級站對區(qū)域大氣污染實行預警預報，為全面評估區(qū)域大氣復合污染、傳輸特征及其危害提供科學依據(jù)；同時有助于推動大氣環(huán)境決策支持預警平臺的建立，對區(qū)域大氣環(huán)境質量狀況和未來發(fā)展趨勢做出比較清晰的闡述和科學判斷，為大氣環(huán)境管理做出科學決策。

2.3.3 在區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控中的應用

堅持“一個大氣”的管理理念，針對長三角和江蘇省大氣污染區(qū)域特征日益明顯的變化趨勢，區(qū)域經濟的一體化、環(huán)境問題的整體性以及大氣環(huán)流造成區(qū)域內城市間污染傳輸?shù)挠绊懡o現(xiàn)行環(huán)境管理模式帶來的巨大挑戰(zhàn)，需要實行大氣污染的聯(lián)防聯(lián)控機制，不同尺度、不同類型大氣超級站的建設有利于聯(lián)防聯(lián)控效果的評估和大氣污染控制措施的持續(xù)改進。

圍繞國家PM2.5和臭氧協(xié)同控制及重污染應急防控的管理需求，江蘇省從2015年開始進行全省顆粒物源解析工作，2016年啟動區(qū)域大氣顆粒物組分網建設，2017年開展光化學監(jiān)測網的建設，這些能力建設工作均拓展了對PM2.5形成機制和大氣灰霾生消過程等前沿科學問題的研究應用，促進了PM2.5來源解析和夏季光化學臭氧污染方面的深入研究，更提升了對于區(qū)域大氣污染排放的科學精準的聯(lián)防聯(lián)控能力。以全方位立體化的觀測數(shù)據(jù)，滿足開展環(huán)境空氣質量變化特征和污染來源研究的需要，為環(huán)境空氣污染來源解析提供準確和可靠的環(huán)境質量信息，為政府提出污染控制措施提供技術依據(jù)，定量評估區(qū)域大氣污染綜合防治措施成效，為環(huán)境管理和綜合決策提供長期基礎數(shù)據(jù)和科技支撐。

3 展望

江蘇省區(qū)域大氣超級站網的建設目的，除了針對不同觀測尺度和研究目的明確監(jiān)測站類型外，還結合國外關于監(jiān)測點位設計經驗和江蘇省現(xiàn)狀，提出江蘇省大氣復合型污染超級站點位設計的要求，明確各類型超級站監(jiān)測點位的監(jiān)測目標和覆蓋尺度。

但同時也應看到在具體監(jiān)測點位選址方面(包括選址原則及流程)，從空間代表性、地形與區(qū)域位置要求等方面還有待于進一步優(yōu)化和深入研究。目前的超級站網是在原有的13市和省本級已建站點基礎上集成而成的，面對江蘇日益復雜的環(huán)境形勢，一方面需在污染物區(qū)域傳輸通道、區(qū)域光化學污染形成等點位按氣態(tài)污染物、氣溶膠濃度和光學特性、物理和化學特性、氣象及立體觀測方面提出進一步的優(yōu)化方案；另一方面，為解決江蘇省大氣重污染治理中的糾紛問題，需要打破地區(qū)分割、行業(yè)界限，要實現(xiàn)各區(qū)域各部門之間大氣化學組分監(jiān)測信息共享，聯(lián)防聯(lián)控共同治理環(huán)境空氣質量和制定相關環(huán)境決策，為治理大氣污染防治提供有力的技術支撐。

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ConstructionofAtmosphericSupersiteNetworkforAirCompoundPollutantsandRegionalIntegrationApplicationinJiangsu

TANG Lili1,2,DAO Xu3,QIN Wei1,YU Jiayan4,ZHANG Xiangzhi1,WANG Chenbo1,DU Songshan1,ZHANG Lin1,CHEN Cheng1,QIN Yanhong1,DING Aijun5

1.Jiangsu Environmental Monitoring Centre，Nanjing 210036，China2.Jiangsu Collaborative Innovation Centre of Atmospheric Environment and Equipment Technology(CICAEET)，Nanjing University of Information Science &Technology，Nanjing 210044，China3.State Environmental Protection Key Laboratory of Quality Control in Environmental Monitoring, China National Environmental Monitoring Centre,Bejing 100012,China4.Ecological Environmental Monitoring Centre of Chongqing,Chongqing 401147，China5.Nanjing University，Nanjing 210046，China

The global atmospheric environment becomes more complicated. Regional dust-haze, acid rain and photo-chemical smog of ozone & secondary organic particles prove to be hotpots in environmental protection issues. Air pollution in Jiangsu province transformed gradually from the past single coal-smoke pollution into compound pollution with a variety of mechanisms exist and mutual influence of compound pollution at the same time, which affects the people’s health and ecological civilization development. There was a review and commentary about air quality monitoring network designing specifications of the US, Europe and China in this paper, with a contrast was made. This paper analyzed monitoring method concerning different pollutants, set up supersite theory for Jiangsu under current atmospheric quality monitoring network in city and region level.

atmospheric supersite network;regional integration application;construction;Jiangsu

X84

A

1002-6002(2017)05- 0015- 07

10.19316/j.issn.1002-6002.2017.05.03

2017-06-04;

2017-08-04

國家自然科學基金重大研究計劃(D0512，91544231)；國家重點研發(fā)計劃(2016YFC0200505)；江蘇省環(huán)?？蒲姓n題(2015017)

湯莉莉(1973-)，女，江蘇連云港人，博士，研究員。