基于大氣特征污染物的監(jiān)測(cè)布點(diǎn)選址優(yōu)化策略分析

朱 燕（滁州市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，安徽滁州239000）

基于大氣特征污染物的監(jiān)測(cè)布點(diǎn)選址優(yōu)化策略分析

朱 燕（滁州市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，安徽滁州239000）

工業(yè)是促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，但隨著工業(yè)化的不斷發(fā)展，也給生態(tài)環(huán)境帶來了一定影響，尤其是大量廢氣與有害氣體的排放已經(jīng)嚴(yán)重威脅到大氣質(zhì)量，因此，怎樣做好大氣特征污染物監(jiān)測(cè)，改善大氣質(zhì)量就成為現(xiàn)代最重要的工作。基于此，本文將從大氣特征污染物監(jiān)測(cè)布點(diǎn)選址優(yōu)化方法入手，結(jié)合實(shí)際案例，分析在大氣特征污染物監(jiān)測(cè)布點(diǎn)中應(yīng)采用的選址方法。

大氣特征污染物；監(jiān)測(cè)布點(diǎn)；選址

前言

對(duì)于大氣污染物來說，存在明顯的時(shí)空變化特征，但單一的城市大氣監(jiān)測(cè)點(diǎn)難以實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)測(cè)，尤其是大氣質(zhì)量相對(duì)明顯的地區(qū)與時(shí)期，一定要多增設(shè)幾個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以便更好的實(shí)現(xiàn)大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)。由于大氣污染物相對(duì)較多，這就需要做好特征污染物選取，進(jìn)而為改善大氣質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

1 大氣特征污染物監(jiān)測(cè)布點(diǎn)選址優(yōu)化方法

1.1 優(yōu)化流程

在大氣特征污染物監(jiān)測(cè)布點(diǎn)選址的過程中，可以采用的優(yōu)化流程應(yīng)按照三部分來完成：第一部分為相關(guān)資料的收集與整理，主要有污染源分布、地形氣象資料以及用地種類等；第二部分為聯(lián)系監(jiān)測(cè)布點(diǎn)實(shí)際情況劃分好模型與子目標(biāo)體系，明確權(quán)重系數(shù)；第三部分，構(gòu)建相關(guān)模型與優(yōu)化，明確監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)方式[1]，其具體流程示意圖如圖1所示。

1.2 篩選方法

所謂的大氣特征污染物實(shí)際上就是存在于生態(tài)環(huán)境中，且具有代表性的污染物，為更好的反映出污染程度，也可以將環(huán)境中占有較大污染物且對(duì)人體健康有威脅的污染物作為特征污染物[2]。對(duì)于特征污染物的監(jiān)測(cè)來說，主要是從微觀角度反映局部特殊污染狀況，進(jìn)而從中找出具有代表性的大氣環(huán)境質(zhì)量污染物。

對(duì)于特征污染物來說，常用的篩選方法為評(píng)分排序法、潛在危害指數(shù)法等，這些方法是了解污染物毒性，是找出適宜生態(tài)環(huán)境保護(hù)行為的重要保證，所以，在篩選特征污染物的過程中，應(yīng)加強(qiáng)與化學(xué)物質(zhì)自身性質(zhì)及其在環(huán)境中的殘留狀況之間的聯(lián)系，然后結(jié)合綜合評(píng)分體系，通過對(duì)各個(gè)化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行賦分，進(jìn)而確定好化學(xué)物質(zhì)排序方式。

圖1 以大氣特征污染物為基礎(chǔ)的監(jiān)測(cè)布點(diǎn)優(yōu)化流程示意圖

1.3 布點(diǎn)方法

設(shè)置環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)的方式是為更好的反應(yīng)與體現(xiàn)出環(huán)境污染狀況，現(xiàn)階段應(yīng)用較多的布點(diǎn)方法是經(jīng)驗(yàn)法、統(tǒng)計(jì)法以及綜合法等，而現(xiàn)代最常見的方法為物元分析、系統(tǒng)聚類等方法[3]。盡管布點(diǎn)方法多種多樣，但在實(shí)際利用中或多或少的存在不足，因此，應(yīng)做好監(jiān)測(cè)布點(diǎn)優(yōu)化。一般來講，影響布點(diǎn)優(yōu)化方式的因素有很多，而起到?jīng)Q定性作用的因素則是環(huán)境因子，基于此，在實(shí)際設(shè)計(jì)優(yōu)化布點(diǎn)方法的過程中，就要重視環(huán)境因子的引入。通過研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段在優(yōu)化布點(diǎn)方法中能夠有效解決各種復(fù)雜問題的方式為多目標(biāo)規(guī)劃法，它是運(yùn)籌學(xué)中的一部分，有利于強(qiáng)化給定約束條件最優(yōu)，隨著它的運(yùn)用能夠獲得真實(shí)的目標(biāo)結(jié)果。

2 實(shí)證分析

監(jiān)測(cè)區(qū)域位于我國(guó)南方地區(qū)，監(jiān)測(cè)范圍為35km2，涉及人口20萬，該地區(qū)擁有15家工業(yè)園區(qū)，為實(shí)現(xiàn)生態(tài)城市建設(shè)，所以，對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量有著較高要求。盡管已經(jīng)關(guān)閉了一些市內(nèi)高污染企業(yè)，但其周邊依然存在一定的產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，尤其石油化工產(chǎn)業(yè)依然存在。通過研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有監(jiān)測(cè)點(diǎn)與監(jiān)測(cè)指數(shù)所體現(xiàn)的空氣質(zhì)量與公眾感官與實(shí)際空氣質(zhì)量之間并不相符，分析公眾投訴較多的問題可以發(fā)現(xiàn)，工業(yè)發(fā)展散發(fā)出來的惡臭是投訴重點(diǎn)，所以，它也成為了監(jiān)測(cè)布點(diǎn)主要檢測(cè)對(duì)象。

2.1 網(wǎng)格劃分

為做好特征污染物的監(jiān)測(cè)，在實(shí)際監(jiān)測(cè)的過程中應(yīng)做好區(qū)域網(wǎng)格劃分，將最南端做好橫軸，將最西端作為縱軸，以1× 1的方式劃分網(wǎng)格，并按照一定的順序?yàn)榫W(wǎng)格排序，該區(qū)域共有100個(gè)網(wǎng)格。

2.2 環(huán)境目標(biāo)計(jì)算

對(duì)于環(huán)境目標(biāo)的計(jì)算主要從大氣環(huán)境損失率、污染源影響程度兩方面進(jìn)行。首先，大氣環(huán)境損失率。由于該監(jiān)測(cè)區(qū)域的惡臭問題相對(duì)嚴(yán)重，所以對(duì)可能產(chǎn)生惡臭的區(qū)域展開了調(diào)查，并應(yīng)用綜合評(píng)分法及相關(guān)評(píng)分指標(biāo)（如表1所示），了解該區(qū)域?qū)嶋H污染狀況，通過研究發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域主要存在的特征污染物有H2S、PH3、HCHO以及苯類物質(zhì)，這些都是對(duì)人體健康危害極大的氣體。

表1 特征污染物相關(guān)評(píng)分指標(biāo)

在確定了以上內(nèi)容以后開始監(jiān)測(cè)，每天取樣5次，然后將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，并分析大氣環(huán)境損失情況。通過研究發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)主要風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)，與污染源距離的不同，所受到的影響也不同（如表2所示）。

表2 污染程度與污染源距離之間的關(guān)系

2.3 社會(huì)目標(biāo)分析

由于該地區(qū)土地的主要用于學(xué)校建設(shè)、居民區(qū)建設(shè)、商業(yè)建設(shè)以及工業(yè)建設(shè)，所以，其分布狀況如下：中間地帶為學(xué)校與居民區(qū)，東部與西部為工業(yè)區(qū)，而主要污染源則位于東部，該地常年以東風(fēng)為主，所以，學(xué)校與居民區(qū)所受影響較大，惡臭十分顯著，盡管相關(guān)部門多次進(jìn)行了監(jiān)測(cè)與測(cè)試，但始終未發(fā)現(xiàn)有害氣體超標(biāo)的情況，也沒有對(duì)相關(guān)企業(yè)做嚴(yán)格處理，引起了群眾的不滿，所以，這就需要選擇合適的監(jiān)測(cè)布點(diǎn)位置，為進(jìn)一步做好空氣優(yōu)化與處理奠定基礎(chǔ)。

2.4 監(jiān)測(cè)選址優(yōu)化方式

因該地區(qū)人口聚集地處于工業(yè)區(qū)下風(fēng)向，所以，人民常年飽受有害氣體的威脅，要了解該地區(qū)大氣特征污染物，在監(jiān)測(cè)布點(diǎn)選址優(yōu)化的過程中，就要選擇合適的監(jiān)測(cè)選址優(yōu)化方式，所以在選址時(shí)，可以將人口相對(duì)集中，且大氣環(huán)境相對(duì)敏感的地方作為主要監(jiān)測(cè)點(diǎn)之一，如學(xué)校、居民區(qū)，之所以選擇該地點(diǎn)作為監(jiān)測(cè)區(qū)可以全面了解特征污染物對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量的影響，以便為公眾提供更多、更可靠的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)信息，為保證研究效果，在實(shí)際檢測(cè)的過程中應(yīng)用了多目標(biāo)規(guī)劃模型，確定了約束條件。經(jīng)過一系列的研究發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)的特征污染物主要有H2S、PH3、HCHO，其中，H2S的濃度為0.5mg/m3，比相關(guān)規(guī)定的最大濃度限值高0.3mg/m3；PH3的濃度為0.02mg/m3，比相關(guān)規(guī)定的最大濃度限值高 0.01mg/m3；HCHO的濃度為0.06mg/m3，比相關(guān)規(guī)定的最大濃度限值高0.01mg/m3。可見，該地區(qū)特征污染物相對(duì)嚴(yán)重，所以，應(yīng)加大對(duì)工業(yè)污染源的治理，如果不能將其關(guān)閉，可以讓這些污染較為嚴(yán)重的工業(yè)區(qū)轉(zhuǎn)移到人口聚集地下風(fēng)向，并做好有害氣體吸附處理，將有害氣體的排放量控制在大氣可降解范圍內(nèi)。

3 結(jié)論

（1）通過對(duì)該地區(qū)的實(shí)際監(jiān)測(cè)可以發(fā)現(xiàn)，特征污染物存在嚴(yán)重的超標(biāo)現(xiàn)象，而這些有害污染物則多流向人口聚集地，所以，相關(guān)部門應(yīng)加大對(duì)工業(yè)污染區(qū)的治理。

（2）大氣特征污染物的監(jiān)測(cè)并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的工作，盡管可以采用的監(jiān)測(cè)方法有很多，但不同的監(jiān)測(cè)布點(diǎn)會(huì)帶來不同的監(jiān)測(cè)效果，所以，在實(shí)際監(jiān)測(cè)的過程中應(yīng)加強(qiáng)與綜合環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等方面的聯(lián)系，做好多目標(biāo)模型構(gòu)建，這樣可以有效彌補(bǔ)注重單一環(huán)境因素所帶來的不足，這也是有效提升監(jiān)測(cè)效果，強(qiáng)化監(jiān)測(cè)運(yùn)行的有效措施。

（3）設(shè)置好合適的約束機(jī)制，不同的目標(biāo)規(guī)劃會(huì)帶來不同的優(yōu)化布點(diǎn)方式與效果，所以，在實(shí)際監(jiān)測(cè)的過程中，應(yīng)聯(lián)系實(shí)際情況構(gòu)確定好監(jiān)測(cè)布點(diǎn)選址，只有這樣才能保證監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。以本次監(jiān)測(cè)為例，之所以以往的監(jiān)測(cè)并沒有發(fā)現(xiàn)大氣特征污染物存在超標(biāo)的情況，主要與監(jiān)測(cè)布點(diǎn)選址不正確有直接關(guān)系，在監(jiān)測(cè)布點(diǎn)選址正確以后，則有效提升了監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性，相關(guān)部門也獲得了最真實(shí)有效的大氣環(huán)境污染信息。

這些都是做好大氣特征污染物監(jiān)測(cè)不可缺少的內(nèi)容，尤其是監(jiān)測(cè)布點(diǎn)的選址十分重要，所以，在這一過程中一定要重視監(jiān)測(cè)布點(diǎn)的選擇，只有這樣才能保證監(jiān)測(cè)合理，為相關(guān)部門做出正確決策奠定基礎(chǔ)。

[1]李 展，楊會(huì)改，蔣 燕，尹元暢，王洪前，王 波，王 斌.北京市大氣污染物濃度空間分布與優(yōu)化布點(diǎn)研究[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2015，01：74～78.

[2]崔芳云，靳朝喜.季節(jié)因素對(duì)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)優(yōu)化布點(diǎn)的影響研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2015，10：126+135.

[3]鐘文義.探析大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法[J].廣東科技，2014，14：223～ 224.

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2095-2066（2016）33-0002-02

2016-11-10