墨西哥城的空气污染警报系统，本文主要内容关键词为：墨西哥城论文,空气污染论文,警报论文,系统论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 概况
墨西哥大城区是世界上人口最稠密的大城市之一，其人口大约有2000万。大城区由墨西哥特别行政区（即墨西哥合众国首都）和墨西哥州的18个区县组成。整个大城区位于海拔2240米的大谷地里。一年中大部分时间气候比较炎热。平均气温在12～18℃，每日相对湿度在50%～67%之间跳动。
墨西哥特别行政区环保局（或称墨西哥城环保局）主要由六个处组成，即环境监测处、水土处、排放统计处、生态处、空气质量管理处、法律处。
环境监测处负责中心机房的管理、数据的采集和汇总、自动监测子站的建立、维修及运行、空气质量指数(IMECA)的发布，与300个工厂及政府有关部门有紧密联系，与学校、医院、市民有热线联系。所属的气象中心负责气象数据的收集，为空气质量预报提供有关的数据。水土处主要负责固定污染源（工厂）的监控、加油站的管理和水土污染的控制，在实施大气污染紧急状态时负责重点工厂的污染监测和监督重点工厂减少污染排放的具体执行情况，并接受市民的举报。排放统计处负责对数据的统计分析，空气质量的预报，大气污染的计算机数值模拟。生态处负责生态政策的制定、环境影响评价和三元催化器安装的管理工作。空气质量管理处负责车辆检测站和路检大队的管理。法律处负责相关环境法律的制定、接受法律咨询、协助处理与环境有关的案件、对车辆检测站进行合法化认证。
2 空气质量自动监测系统
2.1 空气质量指数(IMECA)
墨西哥城区目前所使用的空气质量评定标准和空气质量指数(IMECA)体系是参照美国环保局污染标准指数(PSI)制订的。与北京市所使用的空气质量指数(API)体系相似。墨西哥城区的空气质量评定状态和空气质量指数体系见表1和表2。
表2中的污染项目O[,3]和NO[,2]是1小时的监测浓度值；CO是1小时浓度值的8小时平均值；SO[,2]、PM[,10]、PST（总悬浮颗粒物）、Pb是1小时浓度值的24小时平均值。O[,3]、CO、SO[,2]、NO[,2]的浓度单位为10[-6]；PM[,10]、PST、Pb的浓度单位为μg/m[3]。
2.2 空气质量自动监测站
空气质量自动监测中心(RAMA)目前管理着32个空气质量自动监测子站、5个正在建设的子站、19个手动监测站、10个气象站、2个流动监测车。监测站分布在墨西哥大区（墨西哥州、墨西哥联邦特别行政区）内，将大区分为五个区域：东北区、西北区、东南区、西南区和中心区。
表1 IMECA和评定状况表
IMECA评定状态
0～100
标准界限内
101～200
未达标
201～300差
301～500极差
2.3 监测数据的采集和发布
32个自动监测子站的数据通过专线与中心机房相连，每分钟向中心机房传送监测数据，中心机房将数据保存在计算机的数据库中，数据处理计算机通过局域网将数据库中的数据进行统计处理，每小时给出一个有关空气质量指数的报告。报告的内容主要包括自动监测站监测的各项污染物(SO[,2]、CO、O[,3]，、NO[,2]、PM[,10])的分五个区域的IMECA指数，以及整个城区的紫外线辐射强度。报告通过电话、传真、网络传送至有关部门，在网上通过墨西哥城环保局的网页(http://sma.df.gob.mx)可随时浏览到有关数据。除了自动监测子站与中心机房的专线通信外，还有一套备用的电话拨号系统。
2.4 自动监测站的管理
空气质量自动监测中心担负着全区32个监测子站的仪器维护保养工作，并负责新建子站的工作。对监测项目SO[,2]、CO、O[,3]、NO[,2]、NOx的监测都采用较为先进的美国API公司的仪器；对PM[,10]的监测也同我市一样采用美国RP公司的仪器。对PST的监测也是用手动采样，每六天采集一次。个别子站装有较为先进的激光远距离探测仪DOAS，能监测400米远的碳氢化合物(HC)。为安全起见，自动监测子站一般建在政府、公众部门内，而且大都建在建筑物的房项。自动监测仪器的校准每六个月进行一次，每两小时从中心机房发出命令对仪器进行检察一次，发现问题及时派人员去修理，一般来说仪器很少出问题，所以平常的维修工作量很小。
2.5 自动监测站的点位选择
墨西哥在空气质量自动监测站的点位选择方面主要考虑以下几个方面：
人口密度：从保护人体健康的角度，选择人口密度大的地区建立监测站，体现了以人为本的思想。
污染源：尽量在污染源附近建站，以便监测污染排放情况。
另外需综合考虑风向、主要污染物质、地形等因素。一般选择在下风向、平坦开阔的地方。
3 空气质量预报和数值模拟
3.1 气象数据
空气质量自动监测中心的计算机与国家气象中心连网，能及时得到天气图和数据。早晨和晚上的两次探空数据都能及时得到，13个地面观测点的数据也能及时得到。能从网上下载美国国家气象局的数据，得到有关气象预报和天气形势的分析。通过对气象资料和数据的分析，得到未来的天气预报。
3.2 臭氧(O[,3])的统计预报
排放统计处对空气质量自动监测中心历年来的监测数据进行统计分析，结合气象数据建立臭氧(O[,3])的统计预报方程。空气质量自动监测中心利用监测的污染数据和气象数据通过统计预报方程在上午和下午各预报一次臭氧(O[,3])的IMECA指数。上午预报当天分时段（一般分为三个时段：7:00～12:00、12:00～17:00、17:00～20:00）臭氧可能达到的IMECA指数范围；下午预报第二天分时段臭氧可能达到的IMECA指数范围。由于墨西哥城的主要污染来自臭氧，所以平常只对臭氧进行概率预报。
表2 IMECA指数和浓度对照表
统计预报目前采用时间序列和多元回归两种方法。用时间序列方法得到的预报值和观察值的相关系数为0.5；用多元回归方法得到的预报值和观察值的相关系数为0.85。用到的预报因子为昨天的O[,3]、NO[,2]、NOx的浓度最大值和今天的风向、风速、湿度等气象预报数值。
3.3 空气质量数值模拟
为了进行大气环境的数值模拟，统计排放处统计以下几方面的资料：移动源(MS)；点源(PS)；生物源(BS)；面源(AS)。
将墨西哥城分为16行、14列的网格区域，每一区域大小为 5km×5km。在每一区域内对7～8h和12～13h的MS、PS、BS、AS排放量进行统计，以便推算出全天的各项排放量。
从空气质量自动监测中心得到有关的风速、风向、温度、辐射、湿度等气象资料。另外统计区域有关的地面形势构成等。
在准备好以上数据后，利用气象模式MM5和大气污染化学模式RADM2就可以预报未来24、36和48小时的空气污染状况。准确率分别在40%、15%和15%左右。
数值模拟的结果用于说明在大气污染紧急状态时所采取的措施的效果。
4 大气污染紧急状态管理
4.1 相关法律
大气污染紧急状态的实施依据墨西哥特别行政区颁布的《环境紧急状态法》。《环境紧急状态法》是依据卫生法、环境标准、政府条例制定的。目的在保护生态和人体健康。《环境紧急状态法》对大气污染紧急状态的发布机构、发布条件、采取的措施和执行监督机构都做了明确详细的规定。
4.2 管理机构
由墨西哥州政府、特别行政区政府、渔业资源环境部、卫生部、教育部和特区环境署等六部门组成的环境委员会(CAM)负责墨西哥城区大气污染紧急状态的发布。墨西哥城环保局的空气质量自动监测中心(RAMA)和排放统计处将监测数据、气象条件和未来趋势上报环境委员会。卫生部、教育部、交通警察局和墨西哥城环保局是执行、监督机构。
4.3 警报措施
《环境紧急状态法》制定了实施大气污染紧急状态的标准和措施方案，具体内容见表3和表4。
4.4 执行机构
在大气污染紧急状态时各有关单位应做的具体工作。
教育部：负责通知小学、幼儿园中断户外的体育、娱乐活动。
卫生部：负责通知公众并通知医疗部门做好接收患者的准备。
特别行政区政府：负责公共场所、娱乐场所的休假，通知交通警察上路检查车辆。
空气质量自动监测中心：负责严密监测空气质量，每小时发布一次空气质量报告，每20小时向环境委员会(CAM)报告一次情况。负责通知政府有关部门、学校、医院和300多家污染排放严重的工厂。
水土处：负责对工厂的监测和监督，对没有按要求减产30%～4O%的工厂进行罚款。监督没安装油气蒸发回收系统的加油站的关闭。
水土处的大气排放科有工作人员36人，负责对全区固定污染源（工厂、加油站）进行监测、监督。在大气污染紧急状态时，分为18个小组对列入名单的工厂进行减少生产30%～40%的监督检查。对没有按规定减产的工厂有权进行罚款。墨西哥城有300多家工厂被列入减产的名单，只靠这18个小组显然难以完成监督任务。据大气排放科人员介绍，由于污染物的不同和污染程度的不同，每次最多选出100家工厂进行监测。而对于大型企业，由工厂自己安装仪器进行自我监测，监测的数据直接报给墨西哥特别行政区政府。水土处从墨西哥特别行政区政府得到有关数据。水土处对污染排放超标的工厂提出报告、解决方案和要求，对达不到要求的工厂进行罚款。对墨西哥城全城的加油站，水土处负责安装油气蒸发回收系统的管理工作。并在大气污染紧急状态时监督没有安装油气蒸发回收系统的加油站的停运工作。
表3 大气污染紧急状态标准
表4 各级警报所应采取的措施方案
5 对大众的宣传和大气环境治理的效果
墨西哥城市政府每年都发表一期有关环境保护的统计年报。每两月出版一期有关大气环境监测的小册子。对工厂每年统计一次污染排放量，对其他（如服务、交通）行业每两年统计一次。
统计资料显示，1991年发过200多次空气污染警报，1997、1998年发过五六次，而1999年至今未发过污染警报，说明墨西哥城的大气治理取得了很大的成效。