大氣環(huán)境監(jiān)測布點(diǎn)及優(yōu)化分析

劉 白

（射陽縣環(huán)境監(jiān)察局 江蘇鹽城 224300）

引言

大氣環(huán)境監(jiān)測是指通過一定的技術(shù)方法，對特定區(qū)域內(nèi)的懸浮顆粒物、降塵、硫化物、氮氧話務(wù)以及分子污染物等進(jìn)行監(jiān)測，實(shí)時(shí)掌握區(qū)域內(nèi)大氣環(huán)境狀況。為提高大氣環(huán)境監(jiān)測結(jié)果的客觀性、真實(shí)性，既需要確定環(huán)境監(jiān)測項(xiàng)目，也需要做好大氣采樣點(diǎn)位的布設(shè)、監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析和處理。其中，采樣點(diǎn)位的布設(shè)是大氣環(huán)境監(jiān)測的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，對大氣環(huán)境監(jiān)測“五性”起到十分著重要的作用。

1 大氣環(huán)境監(jiān)測布點(diǎn)原則

1.1 全面性

大氣環(huán)境監(jiān)測要結(jié)合被監(jiān)測區(qū)域的污染程度，從高、中、低等各個污染程度區(qū)域選擇一定數(shù)量的監(jiān)測點(diǎn)位，也要在人流量大、工業(yè)集中區(qū)和污染物排放多的重點(diǎn)監(jiān)測區(qū)域增設(shè)相應(yīng)點(diǎn)位，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的完整性。

1.2 代表性

大氣環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位的代表性是指監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)后所采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)要能夠較為客觀、準(zhǔn)確地反映大氣污染及變化情況。如避開局部污染源等，區(qū)域下風(fēng)向增設(shè)相應(yīng)數(shù)量點(diǎn)位，上風(fēng)口減少點(diǎn)位布設(shè)。

1.3 可比性

大氣環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位的布設(shè)要使得后期采樣的數(shù)據(jù)具有可比性，即，大氣監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)確定后應(yīng)保持一致和穩(wěn)定，不能隨意更改，這樣就能夠保證后期獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)具有可比性。

1.4 合理性

大氣環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位的布設(shè)要滿足其合理性要求，即大氣環(huán)境監(jiān)測應(yīng)根據(jù)不同要求合理選擇點(diǎn)位的數(shù)量和高度，以滿足監(jiān)測的實(shí)際要求。如研究大氣污染環(huán)境影響監(jiān)測采樣點(diǎn)位一般應(yīng)設(shè)置在1.5-2.0m范圍內(nèi)確定采樣點(diǎn)的高度，這樣的高度切好與人體高度保持相對一致。

2 大氣環(huán)境監(jiān)測布點(diǎn)方法

大氣環(huán)境監(jiān)測布點(diǎn)能夠客觀展現(xiàn)評價(jià)區(qū)域內(nèi)的大氣環(huán)境質(zhì)量狀況，依據(jù)全面、代表、可比及合理原則，根據(jù)監(jiān)測目標(biāo)的變化以及污染物的不同特點(diǎn)采用不同的監(jiān)測布點(diǎn)方法確定點(diǎn)位和數(shù)量。

2.1 同心圓布點(diǎn)法

即，先確定被監(jiān)測區(qū)域的污染中心，并根據(jù)該中心畫若干個不同半徑的同心圓，以該圓心向不同角度放射線，最后將放射線與圓周之間的焦點(diǎn)作為大氣環(huán)境監(jiān)測布設(shè)的點(diǎn)位。同心圓布點(diǎn)法常用于區(qū)域規(guī)模大的大氣環(huán)境監(jiān)測、區(qū)域內(nèi)有多個污染源且污染源分布均勻的環(huán)境監(jiān)測，以及區(qū)域內(nèi)由多個污染源形成的污染群等點(diǎn)位布設(shè)效果較好。

2.2 扇形布點(diǎn)法

即，將點(diǎn)源作為頂點(diǎn)，將區(qū)域主導(dǎo)風(fēng)向作為軸線，在區(qū)域的下風(fēng)向形成扇形設(shè)置45°，一般不宜＞90°，將大氣環(huán)境監(jiān)測采樣布點(diǎn)于距點(diǎn)源各個不同距離的若干弧線，且弧線應(yīng)位于同一個扇形區(qū)域內(nèi)，一條弧線設(shè)置3-4個采樣點(diǎn)，相鄰采樣點(diǎn)及點(diǎn)源間連線夾角應(yīng)在10°-20°之間。扇形布點(diǎn)法主要應(yīng)用于區(qū)域內(nèi)主導(dǎo)風(fēng)向明顯，且處于孤立的高架點(diǎn)源區(qū)域方面的布設(shè)效果最佳。

2.3 功能區(qū)布點(diǎn)法

將被監(jiān)測區(qū)域按照功能劃分為若干區(qū)域，再依據(jù)人力、物力及大氣環(huán)境污染狀況及各污染因子進(jìn)行科學(xué)分析，綜合各項(xiàng)因素后確定各功能區(qū)應(yīng)布設(shè)的點(diǎn)位位置及具體數(shù)量。功能區(qū)布點(diǎn)法常用于區(qū)域性大氣環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位的布設(shè)。

2.4 網(wǎng)格布點(diǎn)法

即，將大氣監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的地面劃分為若干個均勻的網(wǎng)狀分格，在方格的中心或者直線交匯點(diǎn)處設(shè)置相應(yīng)的采樣點(diǎn)位，并結(jié)合大氣環(huán)境監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的人口分布、污染源強(qiáng)度再細(xì)分成若干網(wǎng)格大小。網(wǎng)格布點(diǎn)法布設(shè)大氣環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位常被應(yīng)用于污染源分布均勻且污染源數(shù)量較多的區(qū)域，采用網(wǎng)格布點(diǎn)法能夠更好反映污染物空間分布。

3 大氣環(huán)境監(jiān)測布點(diǎn)優(yōu)化方法及流程

大氣環(huán)境監(jiān)測布點(diǎn)的優(yōu)化目的是要以最少的點(diǎn)位設(shè)置數(shù)量確定最佳的點(diǎn)位，且不影響環(huán)境監(jiān)測布點(diǎn)的代表性、合理性、全面性和可比性。

3.1 布設(shè)優(yōu)化技術(shù)

目前，針對大氣環(huán)境監(jiān)測布點(diǎn)優(yōu)化的技術(shù)路線主要包括優(yōu)化點(diǎn)位和預(yù)測布點(diǎn)，優(yōu)化點(diǎn)位主要是針對常規(guī)點(diǎn)位布設(shè)基礎(chǔ)上，利用一定的技術(shù)和方法，確保被確定的點(diǎn)位能夠覆蓋到被監(jiān)測的范圍，并盡量少地應(yīng)用到點(diǎn)位數(shù)量。特征分析法、相關(guān)系數(shù)法以及物元分析法常被應(yīng)用到點(diǎn)位優(yōu)化。

3.2 布設(shè)優(yōu)化方法

在前期信息資料收集基礎(chǔ)上，根據(jù)被監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的空間和大氣監(jiān)測的時(shí)間等對大氣環(huán)境污染物進(jìn)行特征和規(guī)律性分析，充分利用之前的大氣監(jiān)測數(shù)據(jù)特點(diǎn)和規(guī)定，及時(shí)將點(diǎn)位布設(shè)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，最終的效果是要達(dá)到以最少點(diǎn)位數(shù)獲得被監(jiān)測區(qū)域的全覆蓋。并根據(jù)大氣環(huán)境監(jiān)測區(qū)域的氣象及地理信息，構(gòu)建符合被監(jiān)測區(qū)域的大氣污染物數(shù)據(jù)分析模型，達(dá)到監(jiān)測點(diǎn)位設(shè)置的精準(zhǔn)化。

3.3 布設(shè)優(yōu)化流程

首先根據(jù)大氣質(zhì)量監(jiān)測布點(diǎn)目的，制定大氣監(jiān)測項(xiàng)目及范圍，執(zhí)行具體的評價(jià)范圍和標(biāo)準(zhǔn)。其次是要調(diào)查需要被監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境現(xiàn)狀，掌握被監(jiān)測區(qū)域的歷史、現(xiàn)實(shí)大氣主要污染物分布、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及資源分布等；再次是選擇合適的監(jiān)測分布方法，以網(wǎng)格布點(diǎn)法為例，對被監(jiān)測區(qū)域的大氣質(zhì)量現(xiàn)狀設(shè)置一定范圍大小的網(wǎng)格區(qū)域，相對應(yīng)的人口密度較小的設(shè)置范圍適當(dāng)擴(kuò)大。建立大氣污染擴(kuò)散模型，模擬網(wǎng)格濃度分布特點(diǎn)及規(guī)律。第四是要進(jìn)行監(jiān)測點(diǎn)位分布數(shù)量優(yōu)化，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析及被監(jiān)測區(qū)域的現(xiàn)狀調(diào)查，計(jì)算出所需的最少監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量。在此基礎(chǔ)上確定相應(yīng)的監(jiān)測點(diǎn)位，并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。后期要對監(jiān)測區(qū)域的監(jiān)測情況進(jìn)行評估，在持續(xù)的優(yōu)化處理。

結(jié)語

大氣環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位的布設(shè)對于后期大氣環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量發(fā)揮著極其重要的作用，監(jiān)測點(diǎn)位要科學(xué)合理。根據(jù)實(shí)際需要選擇合適點(diǎn)位布設(shè)方法，并根據(jù)監(jiān)測實(shí)際需要做好持續(xù)的點(diǎn)位優(yōu)化，不斷提升監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)的科學(xué)性和合理性，為大氣環(huán)境監(jiān)測工作奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。