城市空氣質量監測優化布點研究

邱文呂安

(山西省環境監測中心站山西太原 030027）

城鎮化進程的不斷推進和城市經濟的快速發展使得城市人口數量的不斷增多，城市規模這導致城市空氣質量及其分布規律發生了一定的變化，因而我們有必要優化城市空氣質量監測布點，以便提升監測數據的代表性和典型性，更好的為環境管理提供服務。

監測布點是空氣質量監測工作中的重要組成部分，原則上，監測布點數量越多、密度越大，所反映出來的信息就越可靠，但與此同時所耗費的人力、物力、時間和經費也就越多，因而如何優化監測布點，通過有限的監測布點獲得更為科學可靠的空氣質量信息成為城市空氣質量監測工作中亟需解決的問題。

1 城市空氣質量監測優化點布點原則

由于不同地區的空氣質量監測任務和監測目的不同監測條件也有所差異，因而其監測點位的布設方法也各不相同，城市空氣質量監測的點位的布設一般應遵循以下原則:1）監測點位要具有較強的代表性。所設置的監測點位應能反映出監測區域大氣環境特點、空氣污染水平及其變化規律等等；2）監測條件一致。所選取的監測點位的條件應盡量保持一致，以保證各個點位之間所獲得的監測信息具有較強的可比性；3）點位分布均勻。為了使監測區域的空氣污染水平及其變化規律得以較為客觀的反映出來，應在符合實際情況和監測需要的條件下盡量使監測點位分布均勻一些，同時，監測點位的選取還應充分考慮一座城市的主要功能區域和空氣污染源的分布；4）布點的設計往往是一項長期的工程，一旦確定布點，往往是長期的，一般很難隨實際情況的變化而隨意變動，但隨著城市規模的逐漸擴大，城市功能分區及污染源情況不可能一成不變，城市未來空氣質量及其分布規律也極有可能發生一定的變化，因此要對城市規劃有詳細的調查，這樣可以保證監測點兼顧城市的未來發展需要。

2 城市空氣質量監測優化布點步驟

城市空氣質量監測優化布點應遵循實際考察并設計方案，設置點位，點位檢驗三個步驟進行，具體方法及相應的注意事項如下：

2.1 求全市區均值

首先，在進行空氣質量監測點位布設前要先對檢測區域概況進行考察，包括對城市地形、人口密度、功能區分布、城市規劃等問題進行深入了解，對上述因素的調查應盡可能詳盡，從而確保后續監測方案的設計及點位的布設更為科學合理。在此階段應對城市的主要污染區進行詳細調查，對主要污染區域進行模塊劃分，為后續監測方案設計和點位布設提供依據，保證布點密度、個數的設計合理，同時詳細的地域調查可以對特征區域進行標注，保證了布點設計位置具有代表性。同時對于主功能區以及污染區的劃分可以保證監測布點的針對性。

其次，應通過網格實測及其他手段法計算出全市區均值。利用落地濃度計算法對主要污染物趨勢進行分析，進而找出輕污染、中等污染、重污染區域，并畫出污染物地理分布圖。并依據上述分析的來的信息制定幾套較為可行的備選方案，再通過方便程度、安全性、位置高度、仰角、離主干道距離、無局地污源等因素對備選方案進行對比分析，選擇最優點位。

2.2 點位設置

由于設置空氣質量檢測點位需要一定的條件，只有充分考慮到可能影響監測數據的各種因素，才能確保點位設置合理有效。一般來說城市空氣質量監測點位設置應注意以下條件：監測點位周邊建筑物在一定時間內不能有過大的變動，監測點位空氣必須通暢，采樣口和接收器之間要通暢無障礙物等等，應結合所選方案情況及上述條件對監測點位進行合理布置。

2.3 點位檢驗

為了確保所設點位合理可靠，在初步確定點位位置后還應進行點位檢驗，檢驗方法如下（以雙污染因子的檢驗為例）：

以上兩式中：

t——實際計算t值；

X1-X2——樣本和均值；

n1、n2——樣本和容量；

S21、S22——樣本1和樣本2的方差；

通過上述公式對監測點進行檢驗，若所選取的樣本與總體樣本無差別，則可采用檢驗樣本作為監測點來監測整個城市的空氣質量。

3 總結

綜上所述，優化點位布設對于保障城市空氣質量監測客觀性、可靠性以及節約空氣質量監測費用及人力、物力有著重要的意義。由于不同城市的地形、功能分區、污染源、人口、監測條件等均有著各自的特點，且各地空氣質量監測目的和監測需要不同，因而應在進行監測點位布設前應先進行詳細的實際考察，并結合考察結果和監測點位優化布設的一般原則制定可行的監測方案，再結合監測條件設置合理的監測點位，另外，進行點位檢驗也是確保監測信息科學可靠的重要措施。

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