多年来，越来越多的呼吸道疾病（哮喘、支气管炎、肺炎）病例，各种类型的过敏、循环系统问题，中枢神经系统紊乱问题（失眠、头痛），以及癌症发病率较高的现象^[1]均与环境问题有关。此外一些慢性疾病，如免疫缺陷、神经衰落等神经性疾病、生殖系统问题和激素功能失调^[2]等也与空气污染密切相关。2021年9月22日，世界卫生组织（WHO）更新发布了全球空气质量准则（AQG2021），这进一步收紧了污染物标准指导值，为世界各国提供了新的空气质量管理目标框架。从不同群体的视角来看，可靠的空气监测与信息发布系统可以帮助政府进行科学的决策与监督，帮助科学家进行研究，帮助普通公众判定健康暴露风险。

1 环境空气质量监测网络的建设背景

由于城市群经济迅速增长^[3]，能源消费不断攀升，机动车数量迅猛增加，发达国家历经近百年出现的环境问题在我国近二、三十年集中出现，空气污染形势发生了很大变化。上世纪九十年代以来，NO_X、颗粒物及其他污染物排放显著增加，城市的细粒子和光化学污染问题日益突出，给人们的生产生活造成了一定的影响，公众反映强烈。环境空气质量监测网络应运而生。

2 国内外监测网络现状分析^[5]

环境监测工作最基本的是代表性，即监测数据可以代表、反应某地区某一类环境质量状况。监测点位的选择是体现代表性的重要步骤和关键环节，是完成监测目的和保证数据具有代表性的重要工序之一。目前，国内外在空气质量监测网络优化方面做了大量的研究。

2.1国外监测网络设计概况

目前，美国、欧洲和日本等发达国家网络站点的布局都采取了一系列的优化技术来确定。美国已经建立了一个从地方、州以及国家层面，包括PAMS监测网、有毒气体监测网、NCore监测网、PM_2.5监测网等，支持光化学烟雾、气溶胶形成等的全方位空气质量监测网络^[6]。欧洲已经建立了涵盖大部分地区的跨国区域监测网络（EMEP），其负责定期测量和报告空气污染物排放量、浓度和沉积情况，还计划涉足近地面O₃的形成以及研究持久性有机污染物（POPs），目前，已将关注度聚焦在乡村和背景区域的监测上^[7]。日本正逐步发展并建立了覆盖全国范围的国家监测网络，实时监控日本大气环境主要污染物的浓度、转化和迁移过程。东南亚地区12个国家（包括中国）建立了覆盖整个东亚地区的跨边界空气质量监测网络（EANET）等。

2.2国内监测网络现状分析

目前我国城市空气质量监测点以空气质量评价点为主，光化学、颗粒物组分和立体综合监测网络等源解析站点在数量和监测范围方面不足，难以满足公众了解详尽的空气质量状况信息的需求。2021年 12月 28 日，生态环境部印发《“十四五”生态环境监测规划》的通知（环监测〔2021〕117号），明确了“十四五”全国生态环境监测工作目标，在大气监测方面推进大气环境立体综合监测体系建设，计划在339个城市扩展至1734个国控点位，以细颗粒物（PM_2.5） 和臭氧（O₃）协同控制为主线，拓展延伸空气质量监测，加快开展颗粒物组分和大气光化学监测，进一步提升空气质量预测预报准确率，支撑大气环境质量持续改善。

3国内外环境空气质量监测网络与监测站点的对比

环境空气质量监测为检验和评价环境空气质量是否达标、分析空气污染水平趋势和暴露情况、制定空气质量管理政策措施并对其进展与有效性评估等提供数据基础。只有完备的监测系统和评价方法才能够提供充分、可靠的空气质量数据，对空气质量进行全面评价，进而为空气质量管理决策提供依据。因此，在空气质量管理框架中，监测往往既是奠定基础的第一步，也是评价管理是否有效的最后一步。

3.1国内外监测站点对比

成熟的空气质量监测网络往往是由若干个具备不同功能的监测站点组合而成。由于监测站点的监测和运营都需要耗费一定人力资本和财务资源，受限于技术、成本、空间等因素，环境管理部门需要对站点组合的数量和位置进行权衡和考量，使其规模覆盖所要求的范围，具备的功能能够满足监测目的，并确保其代表性和合理性。

不同国家的监测站点设置的种类和功能可以说大同小异，多包括城市点、郊区点、背景点、交通点等常见类型。下表1对比和展示中国、英国、美国、日本的监测站点类型及其功能，并说明其覆盖和代表的区域范围。

表1 不同监测站点类别及其功能

3.2国内外监测网络对比

单独的监测站点只能监测其代表的一定范围内的空气质量和发挥有限的功能，如要全面评价一个城市、区域乃至国家等更大范围区划的空气质量，则需要建立由众多监测点组成的完善的监测网络，才能有效的监测其广大地区内空气污染物浓度水平、特征和变化趋势。

下表2以中国、美国、和英国为例介绍其主要的几个空气监测网络，包括其监测项目、点位数量等信息。

表2 中国、英国、美国各类监测网络对比

不同国家参与空气质量评价的监测站点与网络并不相同，我国在评价站点的数量和类别上相比欧美发达国家仍有差距。我国参与城市空气质量达标评价的监测网络只有国家空气质量监测网络的 1436 个监测站点，其他监测站点都是为其他目的建设，包括各省市用于自身的空气质量管理工作，政策评估，科学研究等。而在与我国国土面积相近且人口密度更低的美国，国家与地方空气监测网络（SLAM）的 4000 多个监测点位全部用于城市空气质量评价，远远多于我国的 1436 个站点。在英国，城市与郊区自动监测网络（AURN）所有监测点位也都参与达标评价，其单位面积上的监测点位数量也是我国的四倍以上。可喜的是我国监测网络的优化和扩展工作一直在进行。

此外，我国进行空气质量评价的站点也主要分布在建成区，而对郊区和广大农村地区的空气质量监测评价不足。而 PM_2.5 和 O₃ 区域复合污染问题不仅出现在城市地区，也同样影响到周边地区的暴露水平，损害公众健康。特别是O₃，由于受传输影响和自然源前体物VOCs参与光化学反应的复杂机制，其浓度峰值也会出现在下风向的远郊和农村地区，也应在进行监测评价时受到重视。

最后，中国和欧美、日本等国家在参与空气质量评价的站点方面有一个重大差异，也就是中国的城市空气质量评价和达标判定均不包括污染监控点和路边交通点的监测数据，即反应工业源排放和交通源排放的环境空气质量监测数据不纳入城市的空气质量评价当中，并且这两类站点的数量非常少，尚在建设的起步阶段。而美国、英国等发达国家则是一并纳入评价，未豁免任何这两类站点的监测数据。美国还设置专门的污染峰值监测站点以评估高浓度区域的空气质量，日本则是将交通监测网络区别于一般监测网络，进行独立的评价和达标分析。

4.国外环境空气质量监测对我国的启示

4.1我国环境空气质量监测现存的不足

各国在环境空气质量监测网络建设方面各有所长，我国虽起步较晚，但通过努力快速实现了监测网络的升级和跨越式发展，目前已初步建成集地面观测、卫星遥感、走航监测、无人机监测等多种手段，在平原、山地、沿海不同地形条件下针对不同监测目标的天地空综合监测网络体系，为发展中国家提供了宝贵经验。然而在空气质量监测方面仍有提升的空间，相对于起步较早的发达国家在一些方面存在不足，主要体现在以下几方面：

（1）监测点位和网络不足；

（2）监测网络评估制度和标准缺失；

（3）交通点建设不足；

（4）监测项目不够全面；

（5）监测数据缺乏综合平台，监测数据利用率低。

4.2对我国空气质量监测的启示

为进一步推进我国大气环境立体综合监测体系建设，根据复合型大气污染治理需求，提出以下几点建议：

（1）进一步完善大气监测网络体系

构建以自动监测为主的大气环境立体综合监测体系，推动大气环境监测从质量浓度监测向机理成因监测深化，实现重点区域、重点行业、重点因子、重点时段监测全覆盖。进行城市达标评价时纳入污染监控点和路边交通点的监测数据，并在未来进一步扩充监测网络，在机动车保有量较大和工业园区密集的大城市加强布设污染监控点、路边交通点。在主要受工业发达地区污染物传输影响较重的地区（如广州一带在2009年就已表现为PM_2.5和O₃复合污染特征），增设污染源点位管控，此外，在区域整体污染水平较为严重的重点区域和城市，针对监测网络无法覆盖的远郊和农村地区，应进一步建设监测站点并结合模拟手段获取空气质量数据进行评价。

（2）建立监测网络评估制度和标准

为进一步审查我国网络是否依然具有良好的代表性和完整性，综合表征判定监测点位是否达到预定监测目标的评价标准、评价方法，确定监测网络是否满足监测目标，通过撤销、搬迁或增加站点来优化网络，并确保对监测范围内重要的空气质量问题得到解决。审查确保网络提供足够的、有质量保证的和有用的数据，以满足相关需要。可借鉴美国或欧盟层面，结合我国实际监测状况建立环境空气监测网络评估指标体系，制定科学、可行性强网络评估技术规定，掌握点位布设情况并及时调整保障点位布设的科学性合理性。

（3）健全交通监测网络体系

《“十四五”生态环境监测规划》指出要在直辖市、省会城市和重点区域城市在主要干道设立路边空气质量监测站，开展PM_2.5、NMHC、氮氧化物和交通流量一体化监测。建议完善统一交通网络布设制度和管理规范，除了在国家层面统筹布设交通点位外，在区域和地方统一监测网络布设管理，进一步优化提升交通点监测功能，加大交通监测点位设置数量，形成城乡全覆盖的监测网络，多部门综合利用卫星遥感和地面观测数据，以确定污染源及污染物排放与变化规律，为交通溯源和空气质量评价提供坚实基础。

（4）扩展监测项目

我国可以根据整体污染程度和污染物特点，针对性增加超标或有超标趋势的污染物，科学筛选纳入国家或地方强制性监测范围；此外我国对超细颗粒物、非甲烷总烃等监测指标监测严重不足，不利于臭氧和颗粒物成因和传输分析，与国外其他发达国家和地区相比，我国很多地区对PM_2.5、O₃及其前体物以及其他项目的监测还未普及，尤其是超站监测项目可参考欧洲和法国等发达国家超站经验，补充环境空气质量监测的指标、加快超站建设进程。

（5）健全完善监测数据管理体系

建立数据共享机制，跨区域的不同监测站点甚至不同观测网络进行联合观测与研究，建立从样地到区域甚至到全球多尺度的、系统的观测与研究，并且应该推进观测的标准化和规范化，进一步统一不同生态环境观测网络的观测标准，建立国际统一的观测标准和规范。开发生态环境大数据的统计分析软件，尤其应该重视地理信息技术与统计分析技术的结合，特别是过程模型与大数据的结合。环境和气象的监测单位、科研机构和高校等环境监测部门开放监测网络交流互通，邀请有课题要求的科研机构或团队，利用监测网络数据为科学研究提供支撑，同时监测部门交流借鉴先进科学理念进一步优化网络设置技术，进一步提升数据开发和分析水平等。

参考文献：

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[7] 李礼,翟崇治,余家燕,王斌.国内外空气质量监测网络设计方法研究进展[J].中国环境监测,2012,28(04):54-61.