导读
近年来，随着国家对生态环境保护的日益重视，在陆续出台的各项相关政策指引下，环境监测行业得以稳步发展。展望“十四五”，“需求升级”成为行业发展关键词：无论是2020年出台的《生态环境监测规划纲要 （2020-2035年）》，还是两会提出的30·60双碳目标，都对环境监测提出了更高层次的要求。
基于对行业的深刻洞察，辰于将“需求升级”进一步细化为六大关键词，包括：
- 更多：监测网络下沉，监测密度增大。
- 更全：行业覆盖全面，监测种类增多。
- 更精准：自动取代人工，准确度要求提升。
- 规范化：第三方运营打响，质控成为关注重点。
- 智慧化：数据经挖掘分析，服务于溯源、预警、决策。
- 一体化：多地提出“一张网”需求，项目向一体化发展。
可以预见的是，需求升级既是挑战也是机遇，相关企业应对市场进行前瞻性判断，在技术、运营、并购等方面做好准备，临机制胜。
环境监测需求升级
回顾我国环境监测行业发展历程，大体可分为“十一五”的监测网络搭建、“十二五”的以污染源监测为主以及“十三五”的以环境质量监测为主。展望“十四五”，我国环境监测行业将迈上全面、综合的新台阶，全覆盖综合监测体系基本建成（如图1）。
升级后的需求可以从硬实力、软实力两方面，总结为六大关键词（如图2）：
更多：监测网络下沉，监测密度增大
环境监测密度将从时间、空间两个维度上增大。在时间上，监测频次将进一步增加，并能够做出动态调整。我国监测网络目前已普遍覆盖大气、水、海洋、土壤、声、辐射、生态等各类环境要素，点多面广但监测频次较低，未来五年常规监测将向高频次发展，增加空中遥感监测、无人船监测等自动监测手段的覆盖面，提高监测数据的时间分辨率，并逐步实现根据环境质量达标情况动态调整。在空间上，水、气站点将大幅增加（如图3），空气监测站点将填平补齐城市空缺，地表水将实现十大流域干流及重要支流、地级及以上城市、重要水体省市界和重要水功能区“四个全覆盖”。
更全：行业覆盖全面，监测种类增多
“十四五”期间，监测行业覆盖将更加全面，补齐地下水、温室气体、农业面源污染等监测短板（如图4）。
其中，温室气体监测中的碳监测，作为碳中和目标和碳交易市场的重要保障，是万众瞩目的蓝海市场。我国自2011年起在北京、上海、深圳等七地启动地方碳排放权交易试点，如今为达成碳中和目标，预计将大范围推广碳交易。碳排放跟踪是碳交易市场得以成功运转的重要保障，一是市场中碳排放总量的设定，需要各试点企业的历史碳排放量作为支撑，二是政府发放配额后，需对各企业进行碳排放监测，根据配额使用量进行后续交易。当前计算碳排放量主要有核算法和CEMS两种方式：核算法通过使用排放因子、原材料和燃料使用等数据，利用碳平衡理论计算出CO2等温室气体的直接排放和间接排放数据，具有人为干扰多、误差较大等缺点； CEMS则通过在生产和排污设备等装置上安装抓取系统，实时上报数据，能够实现碳排放核算的实时化、精准化和自动化，将是未来碳监测的主流。我国CEMS系统的建设也在持续推进，如2021年3月，南方电网建成国内首个能源消费侧企业碳排放监测平台；2021年4月，苏州市生态环境局签署了“电力大数据助力生态环境精准治理”战略合作协议。
更精准：自动取代人工，准确度要求提升
“十四五”对监测数据的灵敏度、准确度有更高的要求，尤其是在大气、水质方面，自动监测将逐步取代手工监测。目前，我国的自动监测仍较为初级，在大气监测方面，主流自动监测设备精确度较低，无法完成对地区复杂大气环境的监测，尤其是浓度较低、成分多元的VOCs，整体较为落后；在水质监测方面，自动监测点位数量及分布不合理，监测参数种类也有限，例如某城市市级以上水质自动监测站共9座，均建在监测水体的单一断面，在水体入口、稀释扩散断面、出口等位置缺乏自动监测系统，仅有地表水常规五参数、化学需氧量等15项指标，导致无法全面掌握该区域水体的水质变化趋势、水质污染来源及水体自净程度。
手工监测逐渐转向自动监测将是大势所趋。从时效性看，手工监测数据存在滞后，自动监测则更灵敏。废气、废水的排放时间不固定，很多污染事件属于突发性事件，污染源瞬间排放，监测采集及时性不高，工作人员很难采集到污染程度最大时的样本，增加了溯源难度。从准确性看，自动监测避免人为误差，数据可信度更高。未来的监测数据需服务于智慧化分析、决策，对准确度要求较高，与自动监测仪器相比，手工测定的结果存在5%左右的偏差，前者的可信度更高。从经济性看，手工监测需耗费较多的人力、物力。手工监测需安排采样员进行样品、空白样、质控样等采集，并进行运输、实验分析等一系列操作；自动监测则在选好仪器检测点位后，安排运营人员进行相应维护即可。
规范化：第三方运营打响，质控成为关注重点
为规范地方上报的环境监测数据，“十四五”第三方运营的比重将继续增加。第三方运营从制度设计上为地方监测数据质量提供保障，主要体现在三个方面：一是解决了各级环境监测机构能力建设有限的窘境，地方环境监测机构普遍缺少人员编制和技术骨干，在监测点位倍增的新要求下，将面临人手不足的问题，引入第三方运营，在不改变当前监测力量分配格局的情况下，新增任务将迎刃而解；二是厘清了主体责任和监督责任，化解环保部门直属环境监测机构的违规风险，委托第三方运营后，中标公司负主体责任，环保部门直属环境监测机构履行监督责任，避免了地方监测机构既是裁判员、又是运动员的风险；三是提高了城市环境监测的专业化水平，第三方监测公司管理机制灵活，成长性好，在短时间内可以形成较强的技术实力，且部分公司自身拥有仪器设备生产能力，熟悉仪器性能，运行起点高，专业程度高。
此外，政府对第三方服务企业也将严加监管，避免数据造假、运维不规范等问题。2015年至今，环境监测质量监管政策持续出台（如图5），尤其是在刚通过不久的刑法修正案中，环境监测造假入刑，惩治力度大幅提升。2018年展开的三年行动“打假”也卓有成效，大量违规机构遭到清退。在国家层面，生态环境部联合市场监管总局对37家国家级资质认定生态环境监测机构开展了“双随机”监督检查，其中有3家被注销资质认定证书，1家因出具失实报告被责令整改并处以罚款，18家因存在未严格执行标准规范等问题，被责令限期整改。在地方层面，以河北省为例，对282家生态环境监测机构进行专项监督检查，最终暂停、缩减114家机构的监测资质及监测项。
智慧化：数据经挖掘分析，服务于溯源、预警、决策
当前接入在线平台的监测数据主要有水、大气、污染源三类，未来随着自动监测点位数的增加，以及接入平台监测种类的增多，数据量将大幅增长。以青海省为例，2019年初步实现了全省重点污染源在线监控、空气和水环境质量自动监测、重点工业园区有毒有害气体监测预警系统、生态监测、环境移动执法数据集成，共集成数据34类，7022个数据子集，1.69亿条数据，生态环境监测类数据量达到35.5GB。
此时，简单统计手段已不能满足新的监测要求，数据将通过智慧化系统分析，提高利用价值，服务于三大场景：
场景一，污染溯源。参数齐全的自动监测数据结合智慧系统，能够快速、高效地找出污染源。如清华苏州环境创新研究院研发的“水质指纹溯源技术”，将污染物三维荧光光谱与污染源一一对应，建立水质指纹数据库，与监测系统对接，以快速识别污染排放源。
场景二，环境预警。通过污染源信息收集，可综合判断环境质量变化趋势，对可能的污染进行预警。如浙江桐乡智慧系统将全市11个镇（街道）351家排污许可发证企业的污染源“盯在眼里”，还通过智能预警巡检“诊断”企业潜在污染病灶，实现固定污染源信息收集、数据分析、预警派单。截至2021年3月底，该系统已发出有效预警信息6.63万余条，帮助125家企业避免了环境问题发生。
场景三，辅助决策。监测数据与溯源分析，可辅助政府进行执法决策及实力决策。如大连市推出生态环境局动态管控自动监控闭环管理平台，通过大数据智能监管对排污企业监控点位是否超标实现精准判断，进而有针对性地安排监察人员和监测力量及时进行突击性现场执法。
一体化：多地提出“一张网”需求，项目向一体化发展
初步统计发现，已有44%的省份提出了全省监测“一张网”的目标，推动环境监测实现“横向到边、纵向到底”的统一管理，但完全监测一体化上仍面临两大困难：一是数据标准不统一，不同区域、不同污染类型在监测标准、数据存储等方面不统一，数据的可比性差，与“一张网”存储分析仍有较大距离；二是数据共享机制亟待建立，一个区域内的监测数据往往分散在多个责任主体手中，包括环境监测站、排污企业、第三方运营企业等，在数据标准不统一的情况下，科学的共享机制也难以建立。
这催生了一体化项目需求，将环境监测任务整体打包，由第三方企业统一建设、运营，不仅可以大大加速统一标准建设的进度，还可以加强在线平台的顶层设计，建立更成熟的数据接入与共享方式。目前我国的一体化监测项目有天空地一体化、水气土一体化两种，前者利用卫星进行宏观监测，无人机进行精细化监测，在地面进行固定及走航式监测，三者结合形成一体化监测网络，主要应用于大气立体监测体系；后者则是充分整合现有及新增监测点位，对某一区域内的水、气、土质量进行监测，并形成“一张图”，在统一平台上综合展示，在流域综合治理与监测、城市综合治理与监测将广泛应用。
伴随需求升级，我们预计“十四五”期间，环境监测将迎来968亿元的累计投资（如图6），同期环境监测运营规模将保持11%的年复合增速，在2025年达到165亿。
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关于《“十四五”需求升级，环境监测企业应如何临机制胜》
本报告基于对环境监测市场的深入研究，结合辰于咨询公司近期完成的相关咨询项目经验完成。
报告采集的数据截至2021年4月。 报告资料来源为国务院、生态环境部、各省政府信息公开、辰数（www.chenyudata.com）等。辰数致力于成为生态环境行业最好的数据平台，为企业、政府、学校和专业机构提供最全最新最可信的环保数据与多元定制个性化的用户服务，具有广阔的应用场景与市场空间。
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关于作者
简依敏是辰于公司咨询顾问，专注于生态环境与基础设施业
黄映娇是辰于公司咨询顾问，专注于生态环境与基础设施业
