生态环境监测是生态环境保护的基础，是生态文明建设的重要支撑。2021年12月发布的《“十四五”生态环境监测规划》指出，以监测先行、监测灵敏、监测准确为导向，以更高标准保证监测数据“真、准、全、快、新”为根基，全面推进生态环境监测数据从数量规模型向质量效能型跨越。
环保科技青年专栏
第二期
本期专栏，我们从这项《VOCs走航监测质量评估与应用优化研究》课题出发，来了解车祥、李跃武、张珊三位环境监测青年如何研究解决相关技术难点。
车祥，共青团员，硕士研究生学历，2017年毕业于华东理工大学，同年入职上海市环境监测中心，现为大气室工程师。牵头或参与多项长三角示范区及上海市地方标准编制。
李跃武，中共党员，硕士研究生学历，2015年毕业于华南理工大学。2017年加入上海市环境监测中心，现为大气室工程师，为生态环境部第二批“三五”人才技术骨干。
张珊，民主促进会会员，硕士研究生学历，2013年毕业于上海交通大学，同年进入上海市环境监测中心工作，现为大气室工程师，为生态环境部第二批“三五”人才技术骨干。
问题由来
国家2020年挥发性有机物治理攻坚方案要求，组织重点区域、重点工业园区和企业集群开展走航监测，排查突出问题，评估VOCs整治效果。实践中，走航监测面临环境监测数据质量问题、污染物定性识别问题、应用场景问题三个技术难点问题。
环保科普Tips
何谓VOCs走航监测？
走航监测指利用车载式快速监测设备在行进中连续自动监测，结合定点监测，对污染物进行定性定量分析，并基于地理位置信息显示沿行进路线污染物空间连续分布。常见的VOCs的走航监测设备多基于快速质谱和光学原理。走航监测还可以结合无人机、开放光路、便携式GC-MS等其他技术，实现获得VOCs垂直分布的立体监测。
特点：机动性强，能够快速掌握 VOCs 的动态空间分布及其污染特征，是对排放源的环境空气影响进行跟踪溯源的重要技术手段，也是对环境空气固定站自动监测和污染源在线监测的补充。
实战应用场景：开展重点化工园区VOCs排放情况排查，为本市工业源VOCs的精准管控、异味信访应对、重大活动空气质量保障提供有力支撑，成为环境执法利器。
研究主要内容
主要研究成果
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建立VOCs走航监测快速质量控制方法
研究认为，SPIMS（单光子电离质谱）主要适用于苯系物、高碳脂肪烃和卤代烃监测，对低碳烷烃、含氧、小分子含卤衍生物监测性能较弱。
结果表明，建立模拟实际工作条件的标准曲线修正方法，评估其有效性和适用性。该方法可有效优化监测数据质量，大多数污染物在经标准曲线修正后，实际监测浓度误差明显降低，相对误差普遍从30%减少到10%以下。
某次走航案例校准曲线修正前后
提出“易检出、易干扰污染物”一张清单
选取典型案例，基于多监测方法综合分析、行业物料特征及已掌握源谱、聚类分析对污染进行溯源，总结了易干扰污染物清单，提出了各种典型监测场景下的易检出污染物清单。通过人工审核经验归纳，优化了定性结果。
走航监测精准快速溯源
基于走航监测、无人机开展“地空一体”监测新模式，实现精确到排口级的现场快速溯源。
质谱/光谱集成走航监测技术
以质谱走航与光谱走航相结合的方式探讨了大型固废基地主要污染物组分以及无机恶臭因子来源分布最主要的源头。
红外光谱法补充特殊组分走航监测
为勘探泄漏、爆炸、燃烧等突发应急事件中污染物的产生、扩散和浓度水平等，同时探索建立便携式光学仪器在突发应急事故中走航监测方法体系。开展突发应急模拟外场立体监测实验，应用多种走航监测技术进行走航排摸。从监测组分上，快速质谱与紫外差分监测技术、傅里叶变换红外技术具有较好的互补性。应用场景可扩大至如交通排放、船舶排放、废物处置区和污染源甚至农业排放的走航监测排摸。
快速质谱、便携式质谱与红外遥测集成走航监测研究
针对走航质谱定性能力不足、低碳组分监测性能不佳，无法有效监测石化园区的特征组分。将定性定量准确的便携式质谱和傅里叶红外遥测技术进行集成应用，通过 EI 源走航质谱和便携式质谱相结合，快速锁定了多个含氧化合物、卤代烃组分的排放源，实现了准确定性定量。
精细化工园区VOCs 走航监测
基于走航质谱、传感器监测O3分布的研究
基于VOCs走航质谱发现污染高值区，结合传感器航测方式监测小范围内O3生成和传输情况，是一种有效的监测方法和手段，在O3污染频发的区域，尤其是具有显著排放源的工业园区，具有良好的适用性。
不同路段NO2、O3 和VOCs 协同航测结果
支撑全国首个走航监测相关技术规范出台
本项研究从多个角度为《长三角生态绿色一体化发展示范区挥发性有机物走航监测技术规范》出台提供了技术支撑，为环境空气挥发性有机物走航监测技术更好地服务于示范区、长三角乃至全国范围的大气VOCs科研与环境执法工作，引领挥发性有机物走航监测技术发展贡献了力量。
开拓监测+执法联动新模式，精准溯源服务环境管理
项目研究成果指出了针对不同类型园区、不同使用场景，走航监测技术的应用方法，将使监测技术更好地服务于环境管理。
走航监测-执法联动现场
结束语
“十四五”生态环境监测规划要求，“一张网”智慧感知，“一套数”真实准确，“一体化”综合评估，“一盘棋”顺畅高效。监测数据真实、准确、全面得到有效保证，新技术融合应用能力显著增强，生态环境监测现代化建设取得新成效。
