化工园区大气环境监测溯源技术 ——罗克佳华科技集团股份有限公司 一、技术介绍 近年来,我国化工园区以科学的发展理念、先进的技术装备、现代化的管理模式,为促进经济和社会发展做出了重要贡献。但同时,与之相关的环境问题也随之出现,尤其是大气污染方面,挥发性有机污染物排放比较严重,无组织排放问题突出且排放时间不规律,污染物易转化造成复合污染。 为解决上述问题,罗克佳华科技集团股份有限公司(简称:佳华科技,股票代码:688051)以“立体监控、问题发现、事件处置、环境改善”的闭环管理为总体措施,以“监测-融合-溯源-管控”为技术链条,构建立体化、多维度、多层次的化工园区大气监控网络。通过集成多源异构数据聚类融合方法、多维精细化大气污染防控手段、多源数据融合溯源算法等关键技术,实现化工园区大气污染分析溯源,形成实时动态管控+事件响应的一体化大气监管机制,增强园区大气环境管理的科学化和协同性,全面提升大气污染防控工作效能,为建设绿色园区提供技术抓手。 佳华科技作为全国数字经济试点示范企业,长期坚持绿色化和数字化协同发展,聚焦生态环境双碳领域,建立物联网大数据平台。佳华致力于通过数据工厂体系,以带着数据做产品,带着算法做服务的模式,持续为客户提升数据治理能力,提供更多的数据产品和增值服务。 二、技术特点 1.建立全域立体监测管控服务,实现多源异构数据聚类融合 佳华科技围绕“点、线、面”建立全域立体监测服务,利用自主研发的国内首个大气环境天空地一体化多源异构数据聚类融合方法,对各来源数据分类梳理叠加,基于其空间和时间特征进行聚类融合,实现大气污染物的全方位、全天候、多维度、多要素监控,力促监测数据真、准、全、快、新,提高环境监测质量及效率,保障园区大气监控工作的准确性、针对性和有效性。 2.基于精细化大气污染防控手段,实现大气污染智慧化管理 建立精细化大气环境管理平台,融合环境监测、污染源监测、气象监测、视频等多元数据,建立以事件为基准的报警机制、多维分析机制、Al溯源追踪、处理机制,形成动态管控+事件响应的监管平台,为决策提供支撑,促进生态环境信息资源集约化管理。 具体通过建立化工园区情景库与案例库,根据预测、溯源、源解析分析结果,给出各类型情景下的模拟结果,并进行评估,将最优结果以管控清单建议的形式在平台实时更新,结合现有的管控措施,生成最优的管控建议,促进园区环境质量持续改善。 图1 精细化大气环境污染管控机制 3.构建多源数据融合的溯源算法,实现无组织排放精准追溯 针对工业园区无组织 VOCs 溯源的难点,佳华采用多源数据融合的方法,包括环境监测数据、气象数据、企业源谱数据、企业生产数据、走航监测数据和企业空间分布数据,全面掌握区域VOCs排放情况。通过拉格朗日粒子扩散模型分析,缩小溯源范围。结合企业厂界分布、特征源谱相似性比对及走航气象分摊,进行污染量化分析,将 VOCs 的高污染值溯源到具体企业的贡献度。依据企业生产装置及储罐位置,进一步精确识别污染来源,为污染排查与治理提供明确的方向。 图2 技术路线图 三、技术适用性 化工园区作为污染物集中排放的重点区域,其排放的复杂性和多样性会对周边空气质量构成严重威胁。上海化学工业区作为全国工业发展的主要园区之一,化工企业数量、规模巨大,大气风险物质泄露以及伴生的污染事故是园区关注的重点。 上海化学工园区已建设了覆盖全区的环境空气质量监测网络,初步实现了园区大气污染全方位管控。但针对突发环境事件,园区缺乏有效的“环境监测-预警-报警-溯源-响应”技术和流程,需加强对污染事件从“污染源→环境”的事态预测,以及从“环境→污染源”的污染物传输的反向推算溯源,从而实现对污染源的快速查找和定位。 为有效控制工业区大气污染,加强大气污染排放监控,上海化学工业区引入佳华科技自主研发的大气环境监测溯源技术。该技术沿用上海化学工业区原有的空气特征污染物排放和区域环境空气质量监测网络,利用佳华研发的大气环境天空地一体化多源异构数据聚类融合方法,对各来源数据分类梳理叠加,实现大气污染物的全方位、全天候、多维度、多要素监控。同时,围绕“点、线、面”全域立体监测管控体系,理清化工园区污染物产生、迁徙路径、扩散规律及时空分布特点,精确识别并追踪化工园区内各类污染源的排放情况,为制定针对性的减排措施提供科学依据,有效遏制大气污染,保障区域生态环境和公众健康。 目前,科技“化工园区大气环境监测溯源技术”已在多个项目上经过了实践验证,技术成熟度较高;技术也满足《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》(GB/T 22239-2019)、《信息安全技术信息系统密码应用基本要求》(GB/T 39786-2021)技术要求。同时,该技术的实施方案和技术体系具有普适性和可复制性,可以广泛应用于不同类型的化工园区,有效提升园区大气污染防控工作效能。 四、技术应用效果 佳华科技“化工园区大气环境监测溯源技术”已经服务于上海化学工业区、清徐经济开发区精细化工循环产业区、葫芦岛高新技术产业开发区化工园区、磐石冶金化工新材料产业园、中国化工新材料(嘉兴)园区等多个化工园区。 以上海化学工业区为例,佳华科技“化工园区大气环境监测溯源技术”复用了园区已建设的环境空气质量监测网络,包括企业自建的有组织监测、无组织监测,及园区建设的标准站、小型站、微观站,走航车、无人机等多种监测设备,有效避免重复建设,减少资金投入。在运维方面,该技术因其集成度高、智能化程度高,维护工作量小,仅需简单的系统运维人员即可实现园区全方位、全天候、多维度的环境实时监测;有效减少园区环境巡检及监管人员投入,解决人员缺乏与监管任务繁重的矛盾,节省园区人力成本。 在环境效能方面,该技术全面提升了园区对空气特征污染的预警监测和应急监测能力,帮助相关部门及时发现潜在的环境风险,预防环境事故的发生;提升园区对空气特征污染的预警监测和溯源能力,可以根据溯源结果,更加有针对性地制定防治措施,提高污染治理的效率和效果。 在社会效益方面,该技术进一步加强了园区环境监控和突发事件应急指挥管理能力,减少园区环境风险事故的发生,降低周边区域的环境风险,最大限度地减少人民的生命、财产损失,维护社会稳定和经济发展。同时,为上海化学工业区树立绿色园区标杆效应,提升园区品牌形象,吸引更多的创新、优质招商引资项目,为园区的可持续发展提供有力支撑。
来源:园区委