大气污染智能化监管与防控

大气污染防治一直是人类社会面临的一个全球性挑战。随着经济的发展和城市化进程的加快，大气污染问题越来越严重，已严重威胁到人类健康和生存环境。因此，研究大气污染防治、制定相应的政策和措施已成为各国共同关注的重要课题。随着数字新技术的快速发展和应用，智能化监管和防控在大气污染防治工作中越来越得到广泛的应用和关注。数字新技术包括物联网、人工智能、云计算、大数据、区块链等，这些新技术在大气污染监管中已成为高效、准确、快速监测、预测、分析和管理空气质量的有力工具。 
作为粤港澳大湾区的重要组成部分，中山市的经济发展和城市化进程也在快速推进，但同时也面临着严峻的大气污染问题。以细颗粒物和臭氧作为典型的二次污染问题尤为突出，目前对其形成机制、环境来源等方面的认识并不十分清晰。加强中山市地区污染防治、减少大气污染物对城市环境及人体健康造成的危害，对大气污染物进行监管、有效预防控制、治理及改善等方面的研究工作已成为城市环境保护的首要任务。 
本书由理论与基础和实践与探索两篇内容组成，其编著和出版旨在为中山市智能化技术应用示范城市的建设提供可借鉴的经验和思路，同时也为其他城市和地区将智能化技术应用于大气污染治理领域提供参考和借鉴，为相关技术研究人员和决策者提供全面、深入的智能化技术在大气污染监管中的应用案例和实践经验。 
本书主要由杜敏、李玮、连燕编著；另外，仇志伟参与了第1章~第3章内容的编著，崔路凯参与了第4章、第5章内容的编著，卫文华参与了第6章内容的编著，李晶负责全书基础数据的收集与整理，以及恶臭溯源内容的编制。全书最后由杜敏、李玮、连燕统稿并定稿。本书的编著获得了多位专家学者、政府管理者、科技企业家等不同领域的支持和合作，特别感谢他们的积极贡献。 
限于编著者水平及编著时间，书中不足和疏漏之处在所难免，敬请读者提出修改建议 

编著者 
2023年6月 
  

本书由理论与基础和实践与探索两篇组成，共8章：前2章为理论与基础篇，主要阐述了数字新技术的概念和发展状况，梳理了目前国内外大气污染监管技术的应用和发展趋势；后6章为实践与探索篇，第3～6章为中山市大气污染智能化监管和防控技术的应用情况；第7章为大气污染智能化监管防控技术的展望，在国家双碳目标的背景下结合中山市大气污染智能化监管与防控的实践成果，提出了中山市大气污染智能化监管防控与减污降碳协同增效的路径；第8章为中山市大气污染智能化监管防控技术应用的总结和展望。本书系统描述了智能化技术在大气污染监管与防控领域的实施方法和系统架构，总结了相关经验，具有较强的实操性和参考价值，可供从事大气污染监测、污染控制及管理等的工程技术人员、科研人员及管理人员参考，也可供高等学校环境科学与工程、生态工程及相关专业师生参阅。

杜敏，中山市生态环境局党组书记、局长、环境管理高工，长期从事环境管理、环境影响评价、环境规划、环境生态、环境监测等方面工作，并在生态补偿、生态文明建设等方面进行了较为深入的研究和实践。结合十多年中山产业园区环境管理工作实践，对如何基于集中治污为核心思想，同时融入“绿色、低碳、生态、无废”的理念进行了深入的思考和探索，系统提出环保共性产业园发展模式，从环保角度破局，以产城融合为目的，探索出一条“共性、共享、共生、共赢”的绿色高质量发展之路，为平衡产业发展与生态环境提供新的思路与解决途径。

上篇  理论与基础 
第1章　绪论2 
1.1　概述2 
1.2　大气污染物4 
1.2.1　气溶胶态污染物4 
1.2.2　气态污染物5 
1.3　大气污染监测与监管8 
1.3.1　大气污染监测8 
1.3.2　大气污染监管9 
1.4　数字新技术在大气污染监管系统中的应用10 
1.4.1　人工智能技术11 
1.4.2　物联网技术15 
1.4.3　区块链技术18 
1.4.4　大数据技术21 
1.4.5　云计算技术23 
参考文献24 

第2章　国内外大气污染监管技术进展及启示28 
2.1　国内大气污染监管技术的进展28 
2.1.1　国内大气污染监管技术的发展历程28 
2.1.2　国内大气污染监管技术的现状32 
2.1.3　国内大气污染监管技术的挑战和展望33 
2.2　国外大气污染监管技术进展34 
2.2.1　欧洲大气污染监管技术的发展历程34 
2.2.2　美国大气污染监管技术的发展历程35 
2.3　国内外大气污染监管技术的经验启示36 
2.3.1　国外大气污染监管技术的经验启示36 
2.3.2　国内大气污染监管技术的经验启示37 
参考文献38 

下篇  实践与探索 
第3章　区域概况：粤港澳大湾区中山市42 
3.1　自然概况42 
3.1.1　地理位置和范围42 
3.1.2　地形地貌特征43 
3.1.3　气候特征43 
3.2　人口与经济概况43 
3.3　大气污染防治概况45 
3.3.1　大气污染防治措施现状45 
3.3.2　中山市大气污染防治取得成效48 
参考文献49 

第4章　研究方法50 
4.1　大气污染防治网格化监测系统构架50 
4.1.1　数据采集和传输系统51 
4.1.2　大气网格化精准监测系统51 
4.1.3　大气网格化精细监管系统54 
4.1.4　Air APP55 
4.2　大气环境物联网AI监测监管系统搭建56 
4.2.1　大气全景分析56 
4.2.2　智能监管执法60 
4.2.3　多元数据统计63 
4.2.4　智能环境分析66 
4.2.5　系统设置67 
参考文献69 

第5章　中山市大气污染防治网格化智慧管理系统构建70 
5.1　大气网格化系统选点规范70 
5.1.1　选点原则70 
5.1.2　布点依据71 
5.1.3　环境监测点71 
5.1.4　争议站点选择71 
5.1.5　校准点位72 
5.1.6　背景点位72 
5.2　生态环境大数据-大气网格化服务平台介绍72 
5.2.1　系统概述72 
5.2.2　系统架构73 
5.2.3　Web端建设项75 
5.2.4　Air 空气（APP移动端2.0）90 
5.2.5　网格化流程94 
5.3　大气污染物联网自动化监测平台97 
5.4  大气网格化平台考核体系和成效114 
5.4.1  工作目标114 
5.4.2  实施范围和责任相关人员114 
5.4.3  责任分工115 
5.4.4  工作要求116 
5.4.5  现场排查指导手册116 
5.4.6  管控成效120 
5.5  大气污染数据的分析与应用121 
5.5.1  污染源来源分析121 
5.5.2  各类社会活动和气象条件对数据影响130 
5.5.3  中山市臭氧专项分析149 
5.5.4  大气网格化监测结果分析与应用160 
参考文献162 

第6章　中山市大气污染防治实践成果163 
6.1  中山市大气环境质量前后对比163 
6.1.1  六项污染物和综合指数环比变化率163 
6.1.2  六项污染物贡献度统计164 
6.1.3  珠江三角洲城市排名分析165 
6.1.4  中山市标准站排名分析165 
6.2  中山市微型空气质量检测仪数据成果分析166 
6.2.1  微型空气质量检测仪点比对报警166 
6.2.2  微型空气质量检测仪点突变报警167 
6.2.3  微型空气质量检测仪点排名170 
6.2.4  微型空气质量检测仪点镇区排名171 
6.3  全国首个微型空气质量检测仪走航应用172 
6.3.1  空气质量走航技术172 
6.3.2  中山市微型空气质量检测仪走航背景172 
6.3.3  走航排查污染源汇总173 
6.3.4  走航系统介绍174 
6.3.5  线上线下联动执法175 
6.3.6  二次复查178 
6.3.7  复查结果178 
6.3.8  项目成果获得媒体好评179 
6.4  帮扶空气质量较差镇区181 
6.4.1  石岐区帮扶背景181 
6.4.2  石岐区空气质量情况周环比182 
6.4.3  石岐区微观站数据分析183 
6.4.4  石岐区污染物来源分析183 
6.4.5  帮扶结果185 
参考文献185 

第7章　“双碳”背景下中山市减污降碳协同增效路径研究186 
7.1  相关的概念186 
7.1.1  碳中和186 
7.1.2  碳达峰188 
7.1.3  协同效应188 
7.1.4  减污降碳协同效应189 
7.2  我国“双碳”的相关政策190 
7.3  中山市大气污染物和CO2排放现状196 
7.3.1  大气污染物196 
7.3.2  CO2排放现状198 
7.4  中山市减污降碳协同增效路径分析202 
参考文献207 

第8章　结论与展望209 
8.1  智慧环保系统209 
8.2  智慧环保技术发展的展望211 
参考文献213 

本书由理论与基础和实践与探索两篇组成，共8章：前2章为理论与基础篇，主要阐述了数字新技术的概念和发展状况，梳理了目前国内外大气污染监管技术的应用和发展趋势；后6章为实践与探索篇，第3～6章为中山市大气污染智能化监管和防控技术的应用情况；第7章为大气污染智能化监管防控技术的展望，在国家双碳目标的背景下结合中山市大气污染智能化监管与防控的实践成果，提出了中山市大气污染智能化监管防控与减污降碳协同增效的路径；第8章为中山市大气污染智能化监管防控技术应用的总结和展望。本书系统描述了智能化技术在大气污染监管与防控领域的实施方法和系统架构，总结了相关经验，具有较强的实操性和参考价值，可供从事大气污染监测、污染控制及管理等的工程技术人员、科研人员及管理人员参考，也可供高等学校环境科学与工程、生态工程及相关专业师生参阅。

杜敏，中山市生态环境局党组书记、局长、环境管理高工，长期从事环境管理、环境影响评价、环境规划、环境生态、环境监测等方面工作，并在生态补偿、生态文明建设等方面进行了较为深入的研究和实践。结合十多年中山产业园区环境管理工作实践，对如何基于集中治污为核心思想，同时融入“绿色、低碳、生态、无废”的理念进行了深入的思考和探索，系统提出环保共性产业园发展模式，从环保角度破局，以产城融合为目的，探索出一条“共性、共享、共生、共赢”的绿色高质量发展之路，为平衡产业发展与生态环境提供新的思路与解决途径。