我國環境應急監測車的現狀與發展趨勢
摘 要: 根據國家對突發環境事件應急處置的要求,結合我國環境應急監測車的發展現狀和存在問題,對環境應急監測車在環境事件應急指揮系統、應急監測儀器和設備、污染物擴散模擬系統、危險化學品應急處置專家庫、現場視頻無線傳輸和通訊系統、氣象系統、監測車輔助系統、個體防護器材等方面的配置和研發提出建議。
我國在環境應急監測車配置方面沒有明確的規定,有關生產廠家也各行其事,一般是根據不同環境監測站的要求自行配置。目前國內已開發研制的環境應急監測車品種不少,配置各異,但能滿足實際使用功能需求的不多。其中大部分是由汽車改裝廠參照其它專用車輛改裝,缺乏整體的功能配置和結構設計,有些應急監測車只是把一些環境空氣氣體分析儀組裝在機動車上,在功能上很難適應突發環境應急監測的需求,而只能在應急監測區域的外圍做環境空氣質量監控,實際上只是一臺環境空氣質量流動監測車[1 ] 。環境應急監測車的配置亟待規范和統一,據此,作者對新形勢下環境應急監測所面臨的任務和要求,提出各級環境應急監測車的裝備和配置意見。
1 突發環境事件應急監測的基本內容與要求
環境應急監測車的裝備和配置應基本滿足突發環境事件應急監測的需求,并在新形勢下不斷發展。上世紀九十年代,萬本太[2 ] 指出:突發性環境污染事故應急監測是環境監測人員在事故現場,使用小型、便攜、簡易、快速檢測儀器或裝置, 在盡可能短的時間內對污染物質的種類、污染物質的濃度和污染的范圍及可能的危害等作出判斷的過程,為污染事故及時、正確的進行處理、處置和制定恢復措施提供科學的決策依據。
進入二十一世紀,突發環境事件應急監測又被賦予新的含義。在已頒布的《國家突發環境事件應急預案》中明確指出:突發環境事件應急監測是在環境應急情況下,為發現和查明環境污染情況和污染范圍而進行的環境監測,包括定點監測和動態監測,隨時掌握并報告事態進展情況:
(1) 根據突發環境事件污染物的擴散速度和事件發生地的氣象和地域特點,確定污染物擴散范圍。
(2) 根據監測結果,綜合分析突發環境事件污染變化趨勢,并通過專家咨詢和討論的方式,預測并報告突發環境事件的發展情況和污染物的變化情況,作為突發環境事件應急決策的依據。
2 我國環境應急監測車的發展現狀
環境應急監測車是環境應急監測工作的重要組成部分,在不同時期,根據環境應急監測的內容和環保系統的經濟狀況,環境應急監測車經歷了曲折的發展過程。從單一的交通運輸工具,逐漸發展成為功能較為齊全、儀器設備配置較完整、初步能夠滿足環境應急監測要求的現代化流動的現場指揮部、實驗室和專家系統。環境應急監測車的發展狀況見表1。
表1 不同年代環境應急監測車及儀器設備
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3 環境應急監測車的配置
3.1 突發環境事件應急處置的基本原則
在突發環境事件應急處置過程中,應該本著一快、二準、三全、四嚴、五靠的基本原則。
(1) 快:環境監測要快、事件處置要快、有關情況報告要快;
(2) 準:確定主要污染物要準確、環境監測數據要準確、處置方法要準確;
(3) 全:監測項目要全、調查內容要全、報告內容要全;
(4) 嚴:嚴肅執法、嚴格守法、嚴格要求;
(5) 靠:緊緊依靠當地政府組織力量全力以赴處置突發環境污染事件;緊緊依靠專家力量科學決策;緊緊依靠相關部門密切配合、協同作戰。
在《國家突發環境事件應急預案》中要求:建立環境安全預警系統,建立重點污染源排污狀況實時監控信息系統、區域環境安全評價科學預警系統;建立環境應急資料庫,建立突發環境事件應急處置數據庫系統、生態安全數據庫系統、突發事件專家決策支持系統、環境恢復周期檢測反饋評估系統;建立應急指揮技術平臺系統,要根據需要,結合實際情況,建立有關類別環境事件專業協調指揮中心及通訊技術保障系統。
因此,環境應急監測車必須向數字化發展,實現軟硬件的有機結合。
3.2 環境應急監測車配置的發展趨勢
根據目前國家對環境應急監測的要求,今后的環境應急監測車應逐步加強突發環境事件應急指揮系統、污染物擴散模擬系統、危險化學品應急處置專家系統、應急監測儀器和設備、現場視頻無線傳輸和通訊系統、氣象系統、監測車輔助系統、個體防護器材等方面的研發和建設。
3.2.1 突發環境應急監測儀器和設備配置應遵循的基本原則[3 ]
(1) 簡便快速、易掌握、無需特殊的專門知識 (在任何時間、任何地點均能使用) ;
(2) 經過實踐驗證的實用方法,具有易實施性和可操作性;
(3) 盡量結合我國的現狀與水平,力求做到在國內應用的普適性;
(4) 監測結果的直觀性;
(5) 投入的最小化(方法具有較好的性價比) ;
(6) 對于不得不采用實驗室方法分析的項目, 應選擇現有最簡單快速的分析方法。
3.2.2 需配置的各類數據庫
3.2.2.1 突發環境事件應急指揮系統
突發環境事件現場指揮的主要任務是接受和傳達上級指示、命令,及時準確地掌握和報告現場情況,根據上級指示和現場實際情況,適時提出人員調整和行動的建議,指揮現場分隊的行動[4 ] 。應急指揮系統應建設如下數據庫[5 ] :
(1) 預案數據庫:對應各種環境應急事件的解決預案,不同的等級、不同的預案措施、不同的上報級別等;
(2) 應急指揮實例數據庫:對應各種環境應急事件,類似事件的影響范圍、損失范圍、解決方案, 提供可比性,幫助決策;
(3) 專家庫:對應各種環境應急事件,提供相關的行業專家的資料,幫助決策和管理;
(4) 資源庫:對應各種環境應急事件,提供各種可以支配和調度的資源,實現統一、高效的服務和救援;
(5) 系統會商數據庫:各種環境應急指揮事件中,通過電子政務視頻、電話等會商的數據信息庫;
(6) 系統決策和反饋信息數據庫:總匯中心的決策數據信息庫,指令布達數據信息庫、執行單元反饋信息庫。
現場指揮必須盡快確定污染物的理化性質和毒性、確定監測技術和分析方法、確定防護方法和泄漏處理措施、確定最優行車路線等一系列內容, 及時將污染事故現場的污染源性質及其分布、污染區域大小、污染測定結果等信息快速傳至各級指揮中心,提供現場圖象、背景數據、同類事故處理辦法、相關政策法規查詢以及應急預案等專家決策系統,及時為應急指揮中心決策提供有效的依據[6 ] 。
3.2.2.2 污染物擴散模擬系統
借助GIS 地理信息系統、GPS 衛星定位系統和電子地圖,結合氣象和水文參數、危險化學品的理化特性,模擬進行大氣和水環境中污染物擴散預測,快速鎖定重點防護區域和流域,為人員疏散、撤離以及下風向和下游相鄰地區采取相應緊急措施提供決策幫助。
3.2.2.3 危險化學品應急處置專家系統各地應根據轄區內危險源、危險品調查結果, 摸清突發環境事件危險源和危險品基本情況,在此基礎上制定建立動態危險化學品應急處置專家系統。主要包括:危險化學品的理化、毒理特性、對環境的影響、現場應急監測方法、實驗室監測方法、環境標準、應急處理和處置方法等。
3.2.3 儀器、通訊、氣象、防護設備
3.2.3.1 突發環境事件應急監測儀器設備現場及應急技術裝備現代化傳輸數據較之傳遞樣品,其成本明顯降低,故增配便攜式快速分析現場儀器裝備顯得十分必要,將有效改善環境監測的投入產出比[7 ] 。按此原則應逐步配置水和氣體檢測試管(直接檢測管和吸附檢測管) 、便攜式離子計、單項或多項目氣體檢測器、單項或多項目水質檢測器、便攜式紫外- 可見分光光度計、便攜式氣相色譜儀、袖珍式爆炸和有毒有害氣體檢測器、便攜式離子色譜儀、反射式分光光度計、便攜式陽極掃描伏安計(ASV) 、多普勒流量儀、等比例水質采樣器、便攜式傅立葉變換紅外光譜儀、車載式GC - MS 儀、免疫分析儀等。有條件的可配置開放通道傅立葉變換紅外光譜儀(O - P FTIR) ,實現直接對污染源和大氣中污染物的無損、無干擾、無影響的野外現場和流動測定[8 ] 。
3.2.3.2 現場視頻無線傳輸和通訊系統
應用有線、無線信道或衛星通訊系統,及時將污染事故現場的污染源性質及其分布、污染區域大小、污染測定結果等信息(圖象、聲音、圖片、文字等) 快速傳至各級指揮中心,確保事故現場與專家組、指揮中心聯系通暢無阻。
3.2.3.3 氣象系統
配備氣壓、溫度、濕度、風向、風速等氣象測試儀器和數據采集軟件,自動采集有關數據,與污染擴散模型連接,為污染物擴散預報和指揮決策提供依據。
3.2.3.4 環境應急監測車輔助系統
配備應急照明系統,提供夜間采樣、分析、處理的支持;配備電動絞盤以便在惡劣的環境條件下,保證應急監測車的通過性能;配備多種供電方式、獨立發電機、車載UPS 電源和穩壓系統,以滿足野外現場監測之需;采用車內恒壓系統,有效預防有毒氣體對車內人員的危害,確保環境應急監測人員的安全;配備車載冰箱,對采集樣品和化學試劑進行低溫保存;配備衛星定位系統,以確定事發現場和污染物擴散的準確位置,劃定隔離區、防護區和安全區。
3.2.3.5 個體防護器材
個體防護主要包括防護口罩、防護面具、呼吸器、防護服等。防護口罩可分為口鼻罩和濾毒盒、非織造材料口罩兩種。防護面具由面罩、過濾罐、導氣管、防護面具袋以及功能部件組成,按固定方式分為頭盔式、頭帶式和網罩式三種。呼吸器(儲氣式、儲氧式和生氧式) 是隔絕式防護面具,使人員呼吸器官、眼睛和面部完全與外界受污染空氣隔離。防護服通常與防護面具、防護手套、防護靴配套使用,分為透氣式、半透氣式、隔絕式和選擇透氣式四大類。應根據所處的環境、面臨的危險程度選擇配備相應的防護設備[9 ] 。
4 各級環境監測站環境應急監測車的配置
4.1 省( 市、自治區) 級應急監測車的配置
選擇性地配置水和氣體檢測試管(直接檢測管和吸附檢測管) 、便攜式離子計、單項或多項目氣體檢測器、單項或多項目水質檢測器、便攜式紫外- 可見分光光度計、便攜式(車載) 氣相色譜儀、便攜式(車載) 離子色譜儀、反射式分光光度計、便攜式陽極掃描伏安計(ASV) 、多普勒流量儀、等比例水質采樣器、便攜式傅立葉變換紅外光譜儀、車載式GC - MS 儀、免疫分析儀和通訊系統、氣象系統、監測車輔助系統、個體防護器材等設備,有條件的可配置開放通道傅立葉變換紅外光譜儀 (O - P FTIR) 以及現場衛星視頻無線傳輸。上述儀器可分別按水、氣環境要素安裝配備。此外,必須配備突發環境事件應急指揮系統、污染物擴散模擬系統、危險化學品應急處置專家系統等。
4.2 地( 市) 級應急監測車的配置
配置水和氣體檢測試管(直接檢測管和吸附檢測管) 、單項或多項目氣體檢測器、單項或多項目水質檢測器、便攜式分光光度計、便攜(車載) 式氣相色譜儀、等比例水質采樣器以及簡易現場視頻無線傳輸和通訊系統、氣象系統、監測車輔助系統、個體防護器材等設備。此外,應配備突發環境事件應急指揮系統、污染物擴散模擬系統、危險化學品應急處置專家系統。有條件的地(市) 級環境監測站,可參照省(市、自治區) 級應急監測車的配置。
4.3 縣( 市) 級應急監測車的配置縣(市) 級環境監測站由于地域小,污染源情況比較熟悉,配置相對比較簡單,主要是水和氣體速測管、水和氣簡易采樣器、綜合氣象儀、溫度計、便攜式pH 計、便攜式溶解氧測定儀、便攜式水質多功能分析儀、單或多參數氣體分析儀、簡易防護面具和防護服等分析測試儀器以及危險化學品應急處置專家系統等軟硬件設備。對于有條件的縣(市) 級環境監測站,可參照地(市) 級應急監測車的配置。
5 結語
近年來,我國的環境應急監測車的發展速度很快,除了進口成套設備以外,自主研發已逐漸走向正軌,并在突發環境事件的應急監測和處置過程中發揮了重要作用。隨著我國政府對突發環境事件的日益重視以及科學技術的不斷進步,在吸取國內外先進經驗的基礎上,能夠不斷研制出性能更優越、功能更全面、價格更低廉的環境應急監測車。各級環境監測站應根據當地固定和流動污染源的實際情況以及財力,按需裝備環境應急監測車;在加強儀器設備等硬件建設的基礎上,進一步加大突發環境事件應急指揮系統、污染物擴散模擬系統、危險化學品應急處置專家系統等軟件開發的力度,以滿足對突發環境事件監測和處置的要求,保障我國的環境安全。
參考文獻:
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[ 9 ] 曹保榆. 核生化事件的防范與處置[M] . 北京:國防工業出版社,2004. 206 - 223.
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