城市大氣環境監測布點優化及實證論述

王慧婷

（黑龍江省三江環境監測站 黑龍江同江 156400）

1 引言

大氣環境監測是根據一個地區規模、污染源分布和源強、氣象條件、地形地貌等因素，通過一定技術手段，進行規定項目的定期監測，并對特定區域內的有害物質含量、種類以及發展趨勢進行預測。目前，城市大氣環境監測的項目主要包括PM10、PM2.5、SO2、NOx、O3、CO 等常規的六項指標。環境監測作為環境監測站的一項重要職責，做好監測點位的布設優化是做好環境監測工作的前提和基礎。

2 監測點位布設優化

2.1 點位優化原則。城市大氣監測點位布設應堅持代表性、可比性和全面性原則。其中，代表性是指點位的確定要能夠代表特定條件下的城市大氣環境特點，如城市主導風向的上風口布設數量較少點位，在下風向應相對多設立監測點位。可比性，是指城市大氣監測點位設立后，通過現場采樣獲取相應的大氣污染物監測數據，并通過數據分析掌握城市大氣客觀狀況，因此，城市大氣監測點位的設立應保持采樣條件的一致性，不得隨意更改。全面性，是指在布設城市大氣監測點位時，要充分考慮不同功能區的狀況，在高、中、低污染程度的區域都應設立一定數量的監測點位，盡量全面收集城市大氣環境質量現狀。

2.2 點位優化要求。城市大氣環境監測點位的優化布設應滿足相關統計標準要求，如，優化組中點位要有一個滿足方差較大，其他監測點位的歷史數據要滿足方差和變異系數較小，這樣才能保障監測的數據能夠反映城市污染物特征及變化規律。點位的布設要保持相對穩定性，交通便捷、易于管理和接近，方便后期開展監測工作。采樣點位要結合城市功能區分布，保持各功能區布局中每一類功能區的監測點位數量上的均勻性，符合城市規劃。監測點位要體現城市特色，突出城市大氣污染特點，以及污染變化規律和變化趨勢。采樣點位要與公路、房屋和建筑物等保持一定的距離，采樣口水平線與周圍建筑物保持一定夾角（一般要求≤30°）。此外，在城市工業集中區或污染物超標區或主導風向下風口增設一定采樣點，其他地區，如農村、郊區或污染物濃度低的區域可適當減少采樣點。

2.3 點位布設方法。根據城市污染源分布、氣象條件，以及實際情況選擇合適的布點方法，以確保在布設采樣點位所獲取的監測數據的有效性、科學性和合理性。目前，常用到的監測點位布設的方法主要有同心圓布點法、網格布點法和功能區布點法。其中，同心圓布點法，該法針對的是城市中多個污染源出現的污染群，污染源較為密集，以同心圓半徑從里向外在圓周上設立一定數量的采樣點位。網格布點法，針對的是城市中有多個污染源，各污染源分布均勻，用網格直線均分污染區域，采樣點位就布設于各交叉線的交叉點處。若均分污染區域較小，則可以將監測點位布設于方格中心處。功能區布點法，顧名思義，就是將城市劃分為不同功能區，如工業區、居民區、商業區等，每個功能區的污染狀況差異較大，工業區的污染明顯會高于居民區，因此，在功能區的點位布設數量上要適當增加。

3 城市大氣環境監測點位優化實例

某市共布設6個大氣環境監測點位，根據要求，對人口在50萬以下的城市，其二氧化硫、氮氧化物及懸浮顆粒物監測點位應為3個，而灰塵自然沉降量的監測點位應有3個及以上。根據城市發展的現實需要，綜合該市目前大氣環境監測點位布設現狀，采取了相應的優化舉措。

3.1 監測季節。在前期資料收集基礎上，確定采集該市大氣污染較重的冬季（11月）作為監測點位優化的重要優選參考，連續采集該月20天大氣主要污染物數據。

3.2 監測時段。每天選擇兩個監測時段：8：00-9：00；14：00-15：00.

3.3 監測項目。根據城市功能區的劃分，以及實際調查，篩選出監測的項目主要有：可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮、硫酸鹽和總懸浮顆粒物濃度。

3.4 確定優化方法。監測點位周圍環境要符合環境監測相關技術規范的要求。根據采樣點位布設原則，污染物采樣點選擇在高、中、低不同污染濃度區；監測點位要滿足交通便捷性和可達性；避開局地污染源的影響，點位布設周圍20m無污染源，周圍20m左右無喬木或其他灌木遮擋；確定功能區布點法，在工業集中區設立相對較多的監測點位，商業區次之，居民區最少；從監測獲取的數據平均值和總體分布綜合分析，并結合所在區域的實際情況和歷史監測的數據，確定最優點位。

結語

在上述優化后，確立了工業區、交通稠密區、居民區三個監測點位，較傳統監測點位少了2個，但優化后的監測點位所采集的監測數據與原布設點位所獲取的數據無差別，以較少的點位獲得了同樣的效果，這都得益于監測點位的實時優化的效果，也有效地優化了監測資源的配置。優化后的監測點位的布設既滿足了城市大氣實際監測的現實需要，也減少了監測資源的浪費，符合最優化理念，也與監測點位的布設原則和要求相一致。

[1]袁霞.大氣環境監測布點方法及優化研究[J]資源節約與環保，2016（8）：127.

[2]王秀梅，張淑紅.大氣環境監測的應用及布點方法[J]北方環境，2011（7）：18.