区域大气污染预报预警新技术与协同控制
摘要：区域大气污染作为一个复杂的课题，人们希望对其能建立有效的预报机制并提前预警，然后通过多种方法和手段进行协同控制。本文通过对实际案例的分析，希望能在区域大气污染预报预警新技术与协同控制方面提供一些借鉴。
关键词：大气污染；预报预警新技术；协同控制
中图分类号：X51 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）03-0055-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.033
Abstract： Regional air pollution as a complex subject， people hope to establish an effective forecasting mechanism for early warning， and then through a variety of methods and means for collaborative control. Based on the analysis of the case， this article hopes to provide some reference in the new technologies and coordinated control of regional air pollution forecasting and warning.
Key words： Air pollution； New technology of forecasting and warning； Synergetic control
現在我国的空气污染越来越严重，由单一型的煤炭污染已经演变成了复杂的复合型污染，不仅仅包括了煤炭污染，还包括了光污染、化学污染等各种污染。我国虽然已经实现了区域经济的一体化，但是大气污染也开始出现了区域化的形式，而且各个区域之间的大气污染也开始出现融合趋势。因此采取相应的手段来解决区域大气污染问题已经成为亟待着手的事情，不然可能会因为区域的小污染影响全国乃至全世界的环境。
1 区域大气污染预报预警新技术简介
1.1 识别和追踪
区域大气污染预报预警新技术是根据各种状态下的热动力的平衡、非线性的化学与物理过程进行分类别、区域的监控，如此便能够达到实时更新大气污染的浓度，然后对大气污染的成分进行分析，找出污染源。这种新技术能够通过在线的分析，能够快速的分析出成分，不需要进行情境的设置，节省了大量的时间[1]。
1.2 集合预报
集合预报是通过多个模式的数值预报结果进行处理加工进行的，用群体决策相类似的方法来预报大气环境的变化，从而获得最优预报。集合的预报模式重点在于让不同的大气化学模式出现差异性与典型性，强化不同模式在其自身技术特点下的独特预测能力，然后再通过数据统计的方式将各个模式下的优点进行融合，以求获得“1+1>2”的大气环境预报。与单个模式的预报相比集合预报的优势在于：（1）信息更加的全面，不用只依赖一个数据。（2）准确率大幅度提升，多个单一模式的预报汇合在一起，使得准确率有很大的提高[2]。
1.3 大气污染预警机制
大气污染预警机制就是当空气质量高于一定的警戒线时，提前报告给政府部门，相关部门启动大气污染应急预案，采取有效措施控制污染物的排放，避免市民受到空气污染的影响。预警的内容主要有：空气质量预报、空气质量实况、污染的来源、范围、持续的时长等。大气污染预警机制的关键在于预报的空气质量是否准确，特别是对能否持续高污染的预测。
2 区域大气污染预报预警新技术的运用
本案例以某钢铁集团周边为具体的研究对象，简单的进行区域大气污染预报预警新技术的运用。该钢铁集团位于江边的开发区内，周边有一系列的化工厂、电力发电厂等高污染产业，开发区内拥有丰富的绿植，植被条件良好，有利于吸收大气污染。钢铁企业是高污染企业，钢铁生产的过程工序较多，产生污染的地方也比较多。其主要的生产工序有：原料入场、焦化、烧结、球团、炼化铁矿石、炼钢、轧钢等工艺过程。主要会产生SO2、粉尘、NOX这些污染物。
2.1 预警机制的技术路线
预警机制主要是根据该区域空气污染的资料、气象实测的资料和大气预报的资料作为判断的依据的。
2.2 具体的步骤
通过对区域内的空气、气象进行实时的监控，将收集到数据的进行识别和追踪。分析出污染源的主要成分是什么。根据区域空气污染的资料、气象实测的资料和大气预报的资料得出数据利用最优子集回归模型和相关分析法进行进一步的分析，得出影响环境的因子和预警的上下线，最终得出具体的预警机制[3]。
3 面临的挑战和应对措施
近年来，我国的大气污染问题愈演愈烈，并且对于污染的治理和调控也变得越来越困难。由于大气污染具有区域传输性，污染能够传输到他国，因此大气污染问题也给我国带来了一系列的外交问题。在这种严峻的形式下，各地区建立自己的区域大气污染预报预警方案就非常的有必要，这样也有助于建立联动的预防预警系统，促使各地区相关部门、专家进行预警会商，提出针对性的措施降低大气污染的程度[4]。
3.1 挑战
3.1.1 区域划分不科学
由于大气污染的扩散性，使得单一的以行政省份进行划分变得十分的不合理。比如说：在地面和卫星的观测数据都能看出，京津冀、长三角和华中地区PM2.5浓度高的地区已经开始紧密连接在一起了，并且出现了向周边扩散的趋势。只有进行合理的区域划分才能更好的进行治理。
3.1.2 区域间合作较少
虽然我国已经建立了由北上广牵头的京津冀及周边区域、长三角、珠三角联合治理区域大气污染的机制，但是缺乏对区域内合作的内容、流程、范围的规定，只是有一个初步的意向。除了这几大区域之外，其他的一些区域间合作更少，而且因为大气污染具有扩散性的特点，存在互相推诿的现象。
3.1.3 评估体系不完善
近年来由于雾霾天的影响，我国空气质量好坏都集中在PM10和PM2.5这俩种污染物的评价上，对于O3、CO、SO2、NO2等影响因子考虑较少。现有评估体系的不完善，会导致治理方向的不明确，没有好的评估体系也会打击治理的积极性。因此建立科学合理的评估体系是亟待解决的问题。
3.2 对策
3.2.1 完善大气污染防治区域划分
由于中国东部地区污染已经连成一片，各省之间相互影响严重，因此比较倾向于将整个东部地区规划成一个防治区域。对于东北部和中西部地区由于污染区域较为分散所以建议划分为单独的治理区域，分别有针对性的制定相应的防治方案和治理目标。
3.2.2 深入加强区域联防联控合作机制
深入加强区域联防联控合作机制，首先要建立明确、统一的区域大气污染防治机制，将合作流程化、规范化；其次要准确把握各区域间的利益问题，出台“谁污染，谁付费；谁保护，谁受益”的生态保护机制，推行这一保护机制，希望能进一步的解决体制上的问题；最后要促进区域内的资源、信息共享，加强会商与合作，真正实现区域联防联控合作。
3.2.3 完善评估体系
完善评估体系，可以从以下方面进行：建立月、季、年的评估目标和预测评估，结合评估的结果调整对应的措施；完善评估的影响因子，考虑多项系数，为空气质量的持续改善提供依据，而不是单纯的从俩项指标出发，评估的指标要包含：严重污染的天数、产业能源的结构变化、颗粒物和臭氧的变化以及人类的健康等多方面的因素。
4 总结
随着经济快速的发展，也带来了很多大气污染问题。为加强大气污染灾害及雾霾天的防范能力，区域大氣污染预报预警新技术与协同控制就非常有必要。本文先简要的介绍了预报预警新技术，然后简单的介绍了其在钢铁企业园区的应用，希望能给大家提供一些借鉴，最后本文介绍了区域大气污染预报预警新技术与协同控制所面临的一些挑战，针对这些挑战提出了相对应的应对措施，希望能够提升区域协同治理大气污染问题的质量，共建一个美好的蓝天。
参考文献
[1]皇甫玮喆.区域大气污染预报预警新技术与协同控制[J].低碳世界，2017，（05）：32-33.
[2]王自发，王威.区域大气污染预报预警和协同控制[J].科学与社会，2014，4（02）：31-41.
[3]张萌.基于景观格局的大气污染特征及预报预警研究[D].南京：信息工程大学，2015.
[4]郝吉明.大气污染防治行动计划绩效评估与区域协调机制研究[N].中国环境报，2014-12-03（002）.
收稿日期：2018-01-26
作者简介：刘锐（1986-），男，本科，工程师，研究方向为大气、生态环境监测分析。
关键词：大气污染；预报预警新技术；协同控制
中图分类号：X51 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）03-0055-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.033
Abstract： Regional air pollution as a complex subject， people hope to establish an effective forecasting mechanism for early warning， and then through a variety of methods and means for collaborative control. Based on the analysis of the case， this article hopes to provide some reference in the new technologies and coordinated control of regional air pollution forecasting and warning.
Key words： Air pollution； New technology of forecasting and warning； Synergetic control
現在我国的空气污染越来越严重，由单一型的煤炭污染已经演变成了复杂的复合型污染，不仅仅包括了煤炭污染，还包括了光污染、化学污染等各种污染。我国虽然已经实现了区域经济的一体化，但是大气污染也开始出现了区域化的形式，而且各个区域之间的大气污染也开始出现融合趋势。因此采取相应的手段来解决区域大气污染问题已经成为亟待着手的事情，不然可能会因为区域的小污染影响全国乃至全世界的环境。
1 区域大气污染预报预警新技术简介
1.1 识别和追踪
区域大气污染预报预警新技术是根据各种状态下的热动力的平衡、非线性的化学与物理过程进行分类别、区域的监控，如此便能够达到实时更新大气污染的浓度，然后对大气污染的成分进行分析，找出污染源。这种新技术能够通过在线的分析，能够快速的分析出成分，不需要进行情境的设置，节省了大量的时间[1]。
1.2 集合预报
集合预报是通过多个模式的数值预报结果进行处理加工进行的，用群体决策相类似的方法来预报大气环境的变化，从而获得最优预报。集合的预报模式重点在于让不同的大气化学模式出现差异性与典型性，强化不同模式在其自身技术特点下的独特预测能力，然后再通过数据统计的方式将各个模式下的优点进行融合，以求获得“1+1>2”的大气环境预报。与单个模式的预报相比集合预报的优势在于：（1）信息更加的全面，不用只依赖一个数据。（2）准确率大幅度提升，多个单一模式的预报汇合在一起，使得准确率有很大的提高[2]。
1.3 大气污染预警机制
大气污染预警机制就是当空气质量高于一定的警戒线时，提前报告给政府部门，相关部门启动大气污染应急预案，采取有效措施控制污染物的排放，避免市民受到空气污染的影响。预警的内容主要有：空气质量预报、空气质量实况、污染的来源、范围、持续的时长等。大气污染预警机制的关键在于预报的空气质量是否准确，特别是对能否持续高污染的预测。
2 区域大气污染预报预警新技术的运用
本案例以某钢铁集团周边为具体的研究对象，简单的进行区域大气污染预报预警新技术的运用。该钢铁集团位于江边的开发区内，周边有一系列的化工厂、电力发电厂等高污染产业，开发区内拥有丰富的绿植，植被条件良好，有利于吸收大气污染。钢铁企业是高污染企业，钢铁生产的过程工序较多，产生污染的地方也比较多。其主要的生产工序有：原料入场、焦化、烧结、球团、炼化铁矿石、炼钢、轧钢等工艺过程。主要会产生SO2、粉尘、NOX这些污染物。
2.1 预警机制的技术路线
预警机制主要是根据该区域空气污染的资料、气象实测的资料和大气预报的资料作为判断的依据的。
2.2 具体的步骤
通过对区域内的空气、气象进行实时的监控，将收集到数据的进行识别和追踪。分析出污染源的主要成分是什么。根据区域空气污染的资料、气象实测的资料和大气预报的资料得出数据利用最优子集回归模型和相关分析法进行进一步的分析，得出影响环境的因子和预警的上下线，最终得出具体的预警机制[3]。
3 面临的挑战和应对措施
近年来，我国的大气污染问题愈演愈烈，并且对于污染的治理和调控也变得越来越困难。由于大气污染具有区域传输性，污染能够传输到他国，因此大气污染问题也给我国带来了一系列的外交问题。在这种严峻的形式下，各地区建立自己的区域大气污染预报预警方案就非常的有必要，这样也有助于建立联动的预防预警系统，促使各地区相关部门、专家进行预警会商，提出针对性的措施降低大气污染的程度[4]。
3.1 挑战
3.1.1 区域划分不科学
由于大气污染的扩散性，使得单一的以行政省份进行划分变得十分的不合理。比如说：在地面和卫星的观测数据都能看出，京津冀、长三角和华中地区PM2.5浓度高的地区已经开始紧密连接在一起了，并且出现了向周边扩散的趋势。只有进行合理的区域划分才能更好的进行治理。
3.1.2 区域间合作较少
虽然我国已经建立了由北上广牵头的京津冀及周边区域、长三角、珠三角联合治理区域大气污染的机制，但是缺乏对区域内合作的内容、流程、范围的规定，只是有一个初步的意向。除了这几大区域之外，其他的一些区域间合作更少，而且因为大气污染具有扩散性的特点，存在互相推诿的现象。
3.1.3 评估体系不完善
近年来由于雾霾天的影响，我国空气质量好坏都集中在PM10和PM2.5这俩种污染物的评价上，对于O3、CO、SO2、NO2等影响因子考虑较少。现有评估体系的不完善，会导致治理方向的不明确，没有好的评估体系也会打击治理的积极性。因此建立科学合理的评估体系是亟待解决的问题。
3.2 对策
3.2.1 完善大气污染防治区域划分
由于中国东部地区污染已经连成一片，各省之间相互影响严重，因此比较倾向于将整个东部地区规划成一个防治区域。对于东北部和中西部地区由于污染区域较为分散所以建议划分为单独的治理区域，分别有针对性的制定相应的防治方案和治理目标。
3.2.2 深入加强区域联防联控合作机制
深入加强区域联防联控合作机制，首先要建立明确、统一的区域大气污染防治机制，将合作流程化、规范化；其次要准确把握各区域间的利益问题，出台“谁污染，谁付费；谁保护，谁受益”的生态保护机制，推行这一保护机制，希望能进一步的解决体制上的问题；最后要促进区域内的资源、信息共享，加强会商与合作，真正实现区域联防联控合作。
3.2.3 完善评估体系
完善评估体系，可以从以下方面进行：建立月、季、年的评估目标和预测评估，结合评估的结果调整对应的措施；完善评估的影响因子，考虑多项系数，为空气质量的持续改善提供依据，而不是单纯的从俩项指标出发，评估的指标要包含：严重污染的天数、产业能源的结构变化、颗粒物和臭氧的变化以及人类的健康等多方面的因素。
4 总结
随着经济快速的发展，也带来了很多大气污染问题。为加强大气污染灾害及雾霾天的防范能力，区域大氣污染预报预警新技术与协同控制就非常有必要。本文先简要的介绍了预报预警新技术，然后简单的介绍了其在钢铁企业园区的应用，希望能给大家提供一些借鉴，最后本文介绍了区域大气污染预报预警新技术与协同控制所面临的一些挑战，针对这些挑战提出了相对应的应对措施，希望能够提升区域协同治理大气污染问题的质量，共建一个美好的蓝天。
参考文献
[1]皇甫玮喆.区域大气污染预报预警新技术与协同控制[J].低碳世界，2017，（05）：32-33.
[2]王自发，王威.区域大气污染预报预警和协同控制[J].科学与社会，2014，4（02）：31-41.
[3]张萌.基于景观格局的大气污染特征及预报预警研究[D].南京：信息工程大学，2015.
[4]郝吉明.大气污染防治行动计划绩效评估与区域协调机制研究[N].中国环境报，2014-12-03（002）.
收稿日期：2018-01-26
作者简介：刘锐（1986-），男，本科，工程师，研究方向为大气、生态环境监测分析。
