“十四五”需求升級，環(huán)境監(jiān)測企業(yè)應(yīng)如何臨機制勝（上）

　　近年來，隨著國家對生態(tài)環(huán)境保護的日益重視，在陸續(xù)出臺的各項相關(guān)政策指引下，環(huán)境監(jiān)測行業(yè)得以穩(wěn)步發(fā)展。展望“十四五”，“需求升級”成為行業(yè)發(fā)展關(guān)鍵詞：無論是2020年出臺的《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測規(guī)劃綱要 (2020-2035年)》，還是兩會提出的30●60雙碳目標(biāo)，都對環(huán)境監(jiān)測提出了更高層次的要求。
 

　　基于對行業(yè)的深刻洞察，辰于將“需求升級”進一步細化為六大關(guān)鍵詞，包括：
 

　　更多：監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)下沉，監(jiān)測密度增大。
 

　　更全：行業(yè)覆蓋全面，監(jiān)測種類增多。
 

　　更精準(zhǔn)：自動取代人工，準(zhǔn)確度要求提升。
 

　　規(guī)范化：第三方運營打響，質(zhì)控成為關(guān)注重點。
 

　　智慧化：數(shù)據(jù)經(jīng)挖掘分析，服務(wù)于溯源、預(yù)警、決策。
 

　　一體化：多地提出“一張網(wǎng)”需求，項目向一體化發(fā)展。
 

　　可以預(yù)見的是，需求升級既是挑戰(zhàn)也是機遇，相關(guān)企業(yè)應(yīng)對市場進行前瞻性判斷，在技術(shù)、運營、并購等方面做好準(zhǔn)備，臨機制勝。
 

　　環(huán)境監(jiān)測需求升級
 

　　回顧我國環(huán)境監(jiān)測行業(yè)發(fā)展歷程，大體可分為“十一五”的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)搭建、“十二五”的以污染源監(jiān)測為主以及“十三五”的以環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測為主。展望“十四五”，我國環(huán)境監(jiān)測行業(yè)將邁上全面、綜合的新臺階，全覆蓋綜合監(jiān)測體系基本建成(如圖1)。
 

升級后的需求可以從硬實力、軟實力兩方面，總結(jié)為六大關(guān)鍵詞：
 

　　更多：監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)下沉，監(jiān)測密度增大
 

　　環(huán)境監(jiān)測密度將從時間、空間兩個維度上增大。在時間上，監(jiān)測頻次將進一步增加，并能夠做出動態(tài)調(diào)整。我國監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)目前已普遍覆蓋大氣、水、海洋、土壤、聲、輻射、生態(tài)等各類環(huán)境要素，點多面廣但監(jiān)測頻次較低，未來五年常規(guī)監(jiān)測將向高頻次發(fā)展，增加空中遙感監(jiān)測、無人船監(jiān)測等自動監(jiān)測手段的覆蓋面，提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的時間分辨率，并逐步實現(xiàn)根據(jù)環(huán)境質(zhì)量達標(biāo)情況動態(tài)調(diào)整。在空間上，水、氣站點將大幅增加(如圖3)，空氣監(jiān)測站點將填平補齊城市空缺，地表水將實現(xiàn)十大流域干流及重要支流、地級及以上城市、重要水體省市界和重要水功能區(qū)“四個全覆蓋”。
 

 

　　“十四五”期間，監(jiān)測行業(yè)覆蓋將更加全面，補齊地下水、溫室氣體、農(nóng)業(yè)面源污染等監(jiān)測短板(如圖4)。
 

　　其中，溫室氣體監(jiān)測中的碳監(jiān)測，作為碳中和目標(biāo)和碳交易市場的重要保障，是萬眾矚目的藍海市場。我國自2011年起在北京、上海、深圳等七地啟動地方碳排放權(quán)交易試點，如今為達成碳中和目標(biāo)，預(yù)計將大范圍推廣碳交易。碳排放跟蹤是碳交易市場得以成功運轉(zhuǎn)的重要保障，一是市場中碳排放總量的設(shè)定，需要各試點企業(yè)的歷史碳排放量作為支撐，二是政府發(fā)放配額后，需對各企業(yè)進行碳排放監(jiān)測，根據(jù)配額使用量進行后續(xù)交易。當(dāng)前計算碳排放量主要有核算法和CEMS兩種方式：核算法通過使用排放因子、原材料和燃料使用等數(shù)據(jù)，利用碳平衡理論計算出CO2等溫室氣體的直接排放和間接排放數(shù)據(jù)，具有人為干擾多、誤差較大等缺點；CEMS則通過在生產(chǎn)和排污設(shè)備等裝置上安裝抓取系統(tǒng)，實時上報數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)碳排放核算的實時化、精準(zhǔn)化和自動化，將是未來碳監(jiān)測的主流。我國CEMS系統(tǒng)的建設(shè)也在持續(xù)推進，如2021年3月，南方電網(wǎng)建成國內(nèi)首個能源消費側(cè)企業(yè)碳排放監(jiān)測平臺；2021年4月，蘇州市生態(tài)環(huán)境局簽署了“電力大數(shù)據(jù)助力生態(tài)環(huán)境精準(zhǔn)治理”戰(zhàn)略合作協(xié)議。
 

　　更精準(zhǔn)：自動取代人工，準(zhǔn)確度要求提升
 

　　“十四五”對監(jiān)測數(shù)據(jù)的靈敏度、準(zhǔn)確度有更高的要求，尤其是在大氣、水質(zhì)方面，自動監(jiān)測將逐步取代手工監(jiān)測。目前，我國的自動監(jiān)測仍較為初級，在大氣監(jiān)測方面，主流自動監(jiān)測設(shè)備精確度較低，無法完成對地區(qū)復(fù)雜大氣環(huán)境的監(jiān)測，尤其是濃度較低、成分多元的VOCs，整體較為落后；在水質(zhì)監(jiān)測方面，自動監(jiān)測點位數(shù)量及分布不合理，監(jiān)測參數(shù)種類也有限，例如某城市市級以上水質(zhì)自動監(jiān)測站共9座，均建在監(jiān)測水體的單一斷面，在水體入口、稀釋擴散斷面、出口等位置缺乏自動監(jiān)測系統(tǒng)，僅有地表水常規(guī)五參數(shù)、化學(xué)需氧量等15項指標(biāo)，導(dǎo)致無法全面掌握該區(qū)域水體的水質(zhì)變化趨勢、水質(zhì)污染來源及水體自凈程度。
 

　　手工監(jiān)測逐漸轉(zhuǎn)向自動監(jiān)測將是大勢所趨。從時效性看，手工監(jiān)測數(shù)據(jù)存在滯后，自動監(jiān)測則更靈敏。廢氣、廢水的排放時間不固定，很多污染事件屬于突發(fā)性事件，污染源瞬間排放，監(jiān)測采集及時性不高，工作人員很難采集到污染程度最大時的樣本，增加了溯源難度。從準(zhǔn)確性看，自動監(jiān)測避免人為誤差，數(shù)據(jù)可信度更高。未來的監(jiān)測數(shù)據(jù)需服務(wù)于智慧化分析、決策，對準(zhǔn)確度要求較高，與自動監(jiān)測儀器相比，手工測定的結(jié)果存在5%左右的偏差，前者的可信度更高。從經(jīng)濟性看，手工監(jiān)測需耗費較多的人力、物力。手工監(jiān)測需安排采樣員進行樣品、空白樣、質(zhì)控樣等采集，并進行運輸、實驗分析等一系列操作；自動監(jiān)測則在選好儀器檢測點位后，安排運營人員進行相應(yīng)維護即可。
 

　　規(guī)范化：第三方運營打響，質(zhì)控成為關(guān)注重點
 

　　為規(guī)范地方上報的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，“十四五”第三方運營的比重將繼續(xù)增加。第三方運營從制度設(shè)計上為地方監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量提供保障，主要體現(xiàn)在三個方面：一是解決了各級環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)能力建設(shè)有限的窘境，地方環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)普遍缺少人員編制和技術(shù)骨干，在監(jiān)測點位倍增的新要求下，將面臨人手不足的問題，引入第三方運營，在不改變當(dāng)前監(jiān)測力量分配格局的情況下，新增任務(wù)將迎刃而解；二是厘清了主體責(zé)任和監(jiān)督責(zé)任，化解環(huán)保部門直屬環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)的違規(guī)風(fēng)險，委托第三方運營后，中標(biāo)公司負主體責(zé)任，環(huán)保部門直屬環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)履行監(jiān)督責(zé)任，避免了地方監(jiān)測機構(gòu)既是裁判員、又是運動員的風(fēng)險；三是提高了城市環(huán)境監(jiān)測的專業(yè)化水平，第三方監(jiān)測公司管理機制靈活，成長性好，在短時間內(nèi)可以形成較強的技術(shù)實力，且部分公司自身擁有儀器設(shè)備生產(chǎn)能力，熟悉儀器性能，運行起點高，專業(yè)程度高。
 

　　此外，政府對第三方服務(wù)企業(yè)也將嚴(yán)加監(jiān)管，避免數(shù)據(jù)造假、運維不規(guī)范等問題。2015年至今，環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量監(jiān)管政策持續(xù)出臺(如圖5)，尤其是在剛通過不久的刑法修正案中，環(huán)境監(jiān)測造假入刑，懲治力度大幅提升。2018年展開的三年行動“打假”也卓有成效，大量違規(guī)機構(gòu)遭到清退。在國家層面，生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合市場監(jiān)管總局對37家國家級資質(zhì)認定生態(tài)環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)開展了“雙隨機”監(jiān)督檢查，其中有3家被注銷資質(zhì)認定證書，1家因出具失實報告被責(zé)令整改并處以罰款，18家因存在未嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等問題，被責(zé)令限期整改。在地方層面，以河北省為例，對282家生態(tài)環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)進行專項監(jiān)督檢查，最終暫停、縮減114家機構(gòu)的監(jiān)測資質(zhì)及監(jiān)測項。
 

智慧化：數(shù)據(jù)經(jīng)挖掘分析，服務(wù)于溯源、預(yù)警、決策
 

　　當(dāng)前接入在線平臺的監(jiān)測數(shù)據(jù)主要有水、大氣、污染源三類，未來隨著自動監(jiān)測點位數(shù)的增加，以及接入平臺監(jiān)測種類的增多，數(shù)據(jù)量將大幅增長。以青海省為例，2019年初步實現(xiàn)了全省重點污染源在線監(jiān)控、空氣和水環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)測、重點工業(yè)園區(qū)有毒有害氣體監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)、生態(tài)監(jiān)測、環(huán)境移動執(zhí)法數(shù)據(jù)集成，共集成數(shù)據(jù)34類，7022個數(shù)據(jù)子集，1.69億條數(shù)據(jù)，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測類數(shù)據(jù)量達到35.5GB。
 

　　此時，簡單統(tǒng)計手段已不能滿足新的監(jiān)測要求，數(shù)據(jù)將通過智慧化系統(tǒng)分析，提高利用價值，服務(wù)于三大場景：
 

　　場景一，污染溯源。參數(shù)齊全的自動監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)合智慧系統(tǒng)，能夠快速、高效地找出污染源。如清華蘇州環(huán)境創(chuàng)新研究院研發(fā)的“水質(zhì)指紋溯源技術(shù)”，將污染物三維熒光光譜與污染源一一對應(yīng)，建立水質(zhì)指紋數(shù)據(jù)庫，與監(jiān)測系統(tǒng)對接，以快速識別污染排放源。
 

　　場景二，環(huán)境預(yù)警。通過污染源信息收集，可綜合判斷環(huán)境質(zhì)量變化趨勢，對可能的污染進行預(yù)警。如浙江桐鄉(xiāng)智慧系統(tǒng)將全市11個鎮(zhèn)(街道)351家排污許可發(fā)證企業(yè)的污染源“盯在眼里”，還通過智能預(yù)警巡檢“診斷”企業(yè)潛在污染病灶，實現(xiàn)固定污染源信息收集、數(shù)據(jù)分析、預(yù)警派單。截至2021年3月底，該系統(tǒng)已發(fā)出有效預(yù)警信息6.63萬余條，幫助125家企業(yè)避免了環(huán)境問題發(fā)生。
 

　　場景三，輔助決策。監(jiān)測數(shù)據(jù)與溯源分析，可輔助政府進行執(zhí)法決策及實力決策。如大連市推出生態(tài)環(huán)境局動態(tài)管控自動監(jiān)控閉環(huán)管理平臺，通過大數(shù)據(jù)智能監(jiān)管對排污企業(yè)監(jiān)控點位是否超標(biāo)實現(xiàn)精準(zhǔn)判斷，進而有針對性地安排監(jiān)察人員和監(jiān)測力量及時進行突擊性現(xiàn)場執(zhí)法。
 

　　一體化：多地提出“一張網(wǎng)”需求，項目向一體化發(fā)展
 

　　初步統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，已有44%的省份提出了全省監(jiān)測“一張網(wǎng)”的目標(biāo)，推動環(huán)境監(jiān)測實現(xiàn)“橫向到邊、縱向到底”的統(tǒng)一管理，但完全監(jiān)測一體化上仍面臨兩大困難：一是數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，不同區(qū)域、不同污染類型在監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)存儲等方面不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)的可比性差，與“一張網(wǎng)”存儲分析仍有較大距離；二是數(shù)據(jù)共享機制亟待建立，一個區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)往往分散在多個責(zé)任主體手中，包括環(huán)境監(jiān)測站、排污企業(yè)、第三方運營企業(yè)等，在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的情況下，科學(xué)的共享機制也難以建立。
 

　　這催生了一體化項目需求，將環(huán)境監(jiān)測任務(wù)整體打包，由第三方企業(yè)統(tǒng)一建設(shè)、運營，不僅可以大大加速統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的進度，還可以加強在線平臺的頂層設(shè)計，建立更成熟的數(shù)據(jù)接入與共享方式。目前我國的一體化監(jiān)測項目有天空地一體化、水氣土一體化兩種，前者利用衛(wèi)星進行宏觀監(jiān)測，無人機進行精細化監(jiān)測，在地面進行固定及走航式監(jiān)測，三者結(jié)合形成一體化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，主要應(yīng)用于大氣立體監(jiān)測體系；后者則是充分整合現(xiàn)有及新增監(jiān)測點位，對某一區(qū)域內(nèi)的水、氣、土質(zhì)量進行監(jiān)測，并形成“一張圖”，在統(tǒng)一平臺上綜合展示，在流域綜合治理與監(jiān)測、城市綜合治理與監(jiān)測將廣泛應(yīng)用。
 

　　伴隨需求升級，我們預(yù)計“十四五”期間，環(huán)境監(jiān)測將迎來968億元的累計投資(如圖6)，同期環(huán)境監(jiān)測運營規(guī)模將保持11%的年復(fù)合增速，在2025年達到165億。
 

報告采集的數(shù)據(jù)截至2021年4月。
 

　　原標(biāo)題：“十四五”需求升級，環(huán)境監(jiān)測企業(yè)應(yīng)如何臨機制勝(上)