環境監測技術在大氣污染治理中的運用

徐 敏

（德州市生態環境局陵城分局，山東 德州 253000）

引言

工業是現代經濟的重要組成部分，然而工業也是環境污染的主要來源之一。工業活動中釋放出的廢氣、廢水、廢渣等污染物質，對大氣、土壤、水體等多個環境系統及人體健康都造成了非常嚴重的影響[1]。

在許多國家，政府一般會對工業企業進行環境排放的監管和控制，這種措施可能包括強制執行廢物處理、建立環境標準、設立罰款制度以及對環境違規行為進行處罰等[2]。同時，一些先進的工業技術和設備也可以有效減少污染物的排放，從而降低環境污染程度。例如再生材料的使用、資源回收等環保措施都可以減少污染物的排放和資源浪費。

因此，為了保護我們的環境，減少工業污染對人類健康的危害，政府、企業、社會組織和公眾應該共同努力[3]。在發展經濟的同時，我們也應重視環境保護，通過科技創新和政策引導推動產業轉型升級，實現經濟與環保的良性互動。

1 大氣污染的定義及主要來源

大氣污染是指空氣中出現大量有害氣體或顆粒物，達到影響人類健康及生態環境的程度。大氣污染的主要來源包括以下幾方面：（1）工業生產：工業生產排放的廢氣和廢水是大氣污染的主要來源之一；（2）交通運輸：車輛排放的尾氣中含有大量廢氣，是城市空氣污染的主要因素之一；（3）燃燒過程：以煤、油、天然氣等為燃料的燃燒過程會產生大量的二氧化碳、一氧化碳、硫氧化物、氮氧化物等污染物；（4）農業活動：農業生產中使用農藥和化肥等化學品，可能會對空氣質量產生負面影響；（5）垃圾焚燒：大量的垃圾焚燒會產生有害氣體和顆粒物，對空氣質量造成不良影響。

為減少大氣污染，我們需要采取一系列積極有效的措施，例如加強環境保護和監管、增強公眾環保意識、治理工業污染、促進新能源和清潔能源的發展等[3]。

2 環境監測技術在大氣污染治理中的重要作用

2.1 有助于加強對大氣污染的科學管理

環境監測是指對環境參數和污染物質進行持續、系統、全面的觀測、測量、分析和評價，以了解環境狀況及其變化趨勢，并為環境管理和保護提供科學依據。在大氣污染治理方面，環境監測具有非常重要的作用。主要表現在以下兩個方面。

2.1.1 提供科學依據

通過環境監測的實時數據，可以對大氣污染進行及時、準確地評估和監控，使我們更好地了解污染來源、污染物化學成分、污染程度等信息，為制定科學的大氣污染治理政策和措施提供依據[4]。

2.1.2 加強環境管理

通過對環境監測數據進行分析和研究，可以幫助政府和企業更好地了解大氣污染情況，制定相應的環境保護和治理措施，從源頭上減少大氣污染物的排放，推動工業向清潔生產轉型，提升治理效率和成效。

2.2 為污染事故和糾紛處理提供依據

2.2.1 事故責任認定

在環境污染事故中，環境監測可以對事故發生后的環境狀況進行全面監測和分析，確定事故造成的范圍、程度以及損害情況等，從而為事故的責任認定提供科學依據。

2.2.2 污染物來源追溯

環境監測可以對污染源進行跟蹤和分析，確定污染物的來源、性質和流動方向等信息，從而為處罰提供證明材料[5]。

2.2.3 污染損害評估

環境監測可以對環境狀況進行評估和分析，確定環境污染對生態系統和人類健康所造成的損害程度和范圍，從而為污染損害的賠償提供科學依據。

2.2.4 環境糾紛調解

在環境糾紛處理過程中，環境監測可以對環境污染問題進行實時監測和分析，從而為環境糾紛的調解提供科學依據，促進糾紛的妥善處理[6]。

環境監測是環境污染事故和糾紛處理中非常重要的一環，可以為相關部門提供科學依據和技術支持，推動環境保護和污染治理工作的順利開展。

2.3 為執法監督工作提供依據

2.3.1 證明現場情況

環境監測可以記錄現場污染物質的種類、濃度和范圍等信息，提供現場情況的客觀真實證據，避免在執法過程中出現誤判或者牽強附會的情況。

2.3.2 發現違法行為

通過環境監測可以及時發現和掌握環境污染的違法情況，有助于加強執法監督工作，保障環境法律法規的實施和執行，維護公眾的環境權益。

2.3.3 查明責任

環境監測可以清楚地反映當事人排放污染物的情況，確定污染源及其影響范圍，從而更好地查明責任，對違規行為進行懲處。

2.3.4 監督執法結果

環境監測可對執法結果進行驗證和監督，確保執法行為的合法有效，避免環境保護工作出現差錯。

環境監測在環境執法監督工作中具有非常重要的作用，可以為執法部門提供科學依據和技術支持，加強執法監督工作的有效性和公正性，有利于促進環境保護工作的順利開展[7]。

3 大氣污染的原因

3.1 工業發展

隨著工業化進程的不斷推進，工業生產已成為大氣污染的主要來源之一。工業生產過程中排放出的二氧化硫、氮氧化物、懸浮顆粒物等大氣污染物，均會在空氣中形成霧霾、酸雨等嚴重污染問題[8]。這些污染物質除了給人類健康帶來極大危害之外，還會引起水土流失、草木凋謝等多種環境問題，長期積累造成的后果十分嚴重。

因此，為了保護大氣環境和人類健康，我們必須采取有力的措施控制預防工業排放的污染物質。在工業發展的同時，我們還應注重環保科技創新、推廣清潔生產等措施，加強環境保護政策的制定和落實，推動工業向綠色低碳方向轉型升級。這樣才能在經濟發展和環境保護之間尋求平衡，實現可持續發展的目標。

3.2 交通發展及治理措施

交通運輸是大氣污染的主要來源之一。車輛尾氣中的有害氣體和顆粒物，如二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、顆粒物等，都會對大氣環境和人類健康造成負面影響。為了控制交通運輸對大氣環境的污染，各國普遍制定了交通法規和環保標準，具體包括以下措施。

3.2.1 強制實施尾氣排放標準

各國根據國情制定了不同的排放標準，規定了車輛排放的各種有害氣體和顆粒物的限值，并通過檢測手段來監督和管理車輛尾氣排放，以從源頭上控制污染物的排放。

3.2.2 推廣新能源汽車

新能源汽車使用電能或其他非化石燃料代替傳統的燃油，減少了尾氣排放，有助于減少交通運輸對大氣環境的污染。

3.2.3 加強交通管理

加強交通管理，優化交通運行模式、路網設計和布局等，以減少擁堵情況，避免交通堵塞時產生的尾氣排放高峰。

3.2.4 認真落實環保政策

各國政府加強對交通運輸企業和車主的監管，建立健全法律法規和管理體系，加強宣傳普及和教育培訓，增強民眾的環保意識和責任心。

4 大氣污染常見監測技術分析

4.1 監測固體顆粒物

環境監測涉及很多領域，固體顆粒物監測是其中比較重要的一個方面。固體顆粒物是指存在于空氣或其他介質中的顆粒狀物質，包括灰塵、煙霧、氣溶膠等，它們對環境和人體健康都具有較大危害。對固體顆粒物的監測通常采用重量法、光學法、電子顯微鏡法等手段進行[9]。

4.1.1 重量法

該方法通過稱量分析樣品前后的重量差異，計算出固體顆粒物的含量。這種方法適用于對比較粗的顆粒物質的監測。

4.1.2 光學法

該方法利用激光散射或光學顯微鏡等技術，直接對顆粒物的形態、大小、數量等進行觀察和分析。這種方法適用于對顆粒物的形態結構和大小分布等特性進行研究。

4.1.3 電子顯微鏡法

該方法利用電子顯微鏡的高分辨率和高靈敏度，對顆粒物的組成成分、形態、大小等進行觀察和分析，具有非常高的精度和分辨率。

4.2 檢測氮氧化物

氮氧化物是一類含氮化合物的總稱，主要包括二氧化氮、一氧化氮等，它們是大氣中的主要污染物，因此對氮氧化物的監測也是環境監測的重要內容之一。對氮氧化物的監測通常采用化學分析法、電化學分析法和光譜分析法等手段進行。

4.2.1 化學分析法

該方法利用化學反應原理，將空氣采樣中的氮氧化物轉化為其他化合物，然后通過色譜或其他儀器進行分析，計算出氮氧化物的含量。這種方法適用于對高濃度氮氧化物的檢測。

4.2.2 電化學分析法

該方法利用電化學反應，通過測量氮氧化物與電極的電位變化，計算出氮氧化物的含量。這種方法適用于對低濃度氮氧化物的檢測。

4.2.3 光譜分析法

該方法基于氮氧化物吸收特定波長的光譜信號，通過測量吸收強度來計算氮氧化物的含量。這種方法適用于檢測大氣中極低濃度的氮氧化物。

5 空氣監測的常見布點法

5.1 功能區布點法

功能區布點法（Functional Zoning Method）是指在城市規劃中，按照城市功能的不同特征，將城市分為不同的功能區，并在每個功能區內設置相應的建筑、設施和服務設備。其目的是通過區域劃分的方式來合理分配資源，實現城市空間的均衡發展。

在功能區布點法中，常見的功能區包括商業、教育、醫療、居住、工業等區域。相關人員通過對各個功能區的需求和特征進行分析，確定各個功能區的規模、密度和布局。在實際操作中，通常需要考慮人口密度、交通、環境、經濟等多重因素，以使得各個功能區之間相互協調，形成“有機的整體”。

此外，功能區布點法還需要考慮城市的未來發展趨勢，根據城市的總體規劃和發展方向，合理設置各個功能區的規模和位置，促進城市向可持續發展的方向轉變。功能區布點法在城市規劃中具有重要作用，它能夠幫助城市規劃者更好地掌握城市發展的趨勢和需要，從而實現城市資源的合理配置和優化。

5.2 網格布點法

網格布點法（Grid Square Method）是一種用于城市規劃的創新性方法。通過將城市區域劃分為相等大小的正方形網格，并在每個網格內設置相應的建筑、設施和服務設備，從而實現城市的功能分區并優化空間利用。

網格布點法可以有效解決城市規劃中的許多問題，例如交通擁堵、資源浪費、居住環境差等。通過細致的規劃和布局，可以使得城市各個部分之間的空間分配更加均衡，提高城市的空間效率，同時也有利于實現城市的生態化和可持續發展[10]。

網格布點法中通常會對不同的網格設置不同的功能區，以適應城市的多樣需求。例如商業中心、住宅區、公園綠地等，每個網格內的功能區需要根據當地的需求和特點進行合理規劃和布局。此外，網格布點法還可以結合智能化技術，實現城市的數字化管理和控制，推動城市向智慧城市轉變。

需要注意的是，網格布點法雖然有諸多優點，但也存在一些難點，比如如何處理城市原有的歷史文化遺產及自然環境保護等問題。因此，在實際的城市規劃過程中，相關人員需要綜合考慮各種因素，靈活運用網格布點法，并結合其他各種規劃方法，才能促進城市的全面發展。

5.3 同心圓布點法

同心圓布點法（Circular Zone Method）是一種城市規劃的方法，其以某個中心點為起點，向外圍距離逐漸擴大，設置不同功能等級的區域，構成一系列的同心圓。每個同心圓代表一個功能區，中心圓心對應城市的中心商業區或政府區等重要區域。同心圓布點法可以很好地解決城市擴張、功能分區等問題。在同心圓模型中，中心區域通常包括商業、政府、文化等的重要設施，然后各功能區會向外擴展，如住宅區、工業區等，形成一個以中心為核心的完整城市布局。同心圓布點法可以分為單一中心、雙重中心、多中心三種類型：（1）單一中心以一個中心為起點，向外輻射式布點，逐漸形成各種區域和功能區；（2）雙重中心設置兩個以上中心，通過多個同心圓覆蓋范圍的重疊，使城市布局更加合理；（3）多中心則設置多個中心，并協調各個中心之間的關系，實現城市的空間平衡。

同心圓布點法的優點是可以促進城市各個功能區的協調發展，使中央區域能夠更好地輻射周圍功能區。同時，同心圓布點法也易于管理、規劃和實施。但是同心圓布點法不一定適用于所有城市的規劃和發展，相關人員需要根據城市的具體情況進行選擇。

5.4 扇形布點法

扇形布點法是一種城市規劃方法，將城市分為以中心點為圓心的若干個相同大小的扇形，每個扇形代表一個區域。這種布點方法可以使各個功能區相對獨立，同時又能夠保持城市的整體連貫性。扇形布點法通常在城市中心設置一個或多個重要的商業區、政府區、文化區等中心區域，然后將城市按照不同的功能分為若干個扇形區域。各個扇形之間可以通過道路、軌道交通等交通設施連接，以便實現交流和協調發展。

扇形布點法的優點包括可以有效分隔城市的不同功能區，方便城市資源的合理分配和利用；可以形成明確的街道網絡和道路系統，維護城市交通的順暢和安全；可以促進城市空間的連續性和整體性，滿足城市居民的各種需求。但扇形布點法也有局限性，例如在城市規劃中應考慮自然因素、歷史遺產等多種因素，而扇形布點法并不能完全解決所有問題，還需要相關人員分析具體情況并進行綜合考慮。

5.5 注意事項與采樣時間及頻率

5.5.1 注意事項

在實際工作中，常采用以一種布點法為主，兼用其他方法的綜合布點法進行空氣監測和采樣。采用同心圓和扇形布點法時，應考慮高架點源排放污染物的擴散特點。

5.5.2 采樣時間及頻率

采樣可分為短期采樣、長期采樣、間歇性采樣。采樣頻率指一定時間范圍內的采樣次數，按照濃度分布劃分為：高、中、低等幾個標準，依監測數據要求的精確程度進行采樣，例如日平均濃度，每隔2～4 h采樣一次，見表1。

表1 采樣時間和采樣頻率

6 結語

總之，隨著人們生活水平的提高，環境污染越來越嚴重，人們對此也越來越關注。大氣污染對人類健康產生了極大影響，因此治理大氣污染尤其重要。在大氣污染治理中，環境監測治理技術發揮了重要作用。環境監測可提供相關數據，對大氣污染物進行分析，為制定有效的解決方案提供支持，有助于大氣污染問題的解決，提高治理效率。加強環境監測及監管力度是治理環境問題的重要措施，能夠顯著提升大氣污染治理效果，并有效保障人民健康，使人們生活在一個更加健康、清潔的環境中。