環保監測中空氣污染監測點的布設研究

董麗華

關鍵詞： 環保監測 空氣污染監測點 污染監測布設 空氣污染

中圖分類號： X831 文獻標識碼： A 文章編號： 1672-3791（2023）15-0146-04

空氣是人們賴以生存的基本條件之一，近年來，嚴重的空氣污染導致空氣中的污染物和顆粒增加，霧霾頻繁出現，很容易引起呼吸道疾病威脅人們的身體健康。環境治理是降低污染對人體影響的有效途徑和方法，我國已經著手環境監測和環境污染治理工作，許多地區的空氣污染情況得到了有效的控制。從環境污染監測的角度，對布設空氣污染監測點的方法進行分析，希望能夠為環境監測和治理工作的開展提供一定的優化思路。

1 常見的布設空氣污染監測點的方法

1.1 功能分區布設法

功能分區布設法是當前最為常見的布設空氣污染監測點的方法，該方法主要是指基于監測目標范圍內風向的變化情況，將區域劃分為幾個不同的功能區，在監測過程中也需要及時關注風向的變化情況，基于風向位置的變化來對監測點的數據與類型等進行調整，以此確保監測到的數據符合該地區受到空氣污染的實際情況[1]。該方法在實際應用中不會消耗較多的成本，能夠體現出明顯的實用性特征。

1.2 網格布點法

相較于功能分區布設法，網格布點法劃分的區域更為細化。該方法能夠將整個目標區域的地面劃分為均勻的網狀方格，考慮到地區風向的來源和變化情況不同，在網狀方格劃分密度的設置上，需要在下風向的位置設置數量更多一些的網格監測點，在上風向的位置設置少量的網格監測點。網格布點法更適用于空氣污染較為均勻的地區，能夠在監測中獲得更為準確的信息[2]。在應用網格布點法時，還需要結合當地整體的環境污染情況，在考慮環境壓力大小的情況下，為監測空氣污染設置更詳細的評分標準，提高監測的準確性。

1.3 扇形布點法

扇形布點法能夠更好地滿足一些特殊地理位置，如山區的空氣污染監測要求。應用扇形布點法能夠以監測點所在的位置作為頂點，以主導風向作為軸線，以下風向地面為布點范圍劃出一個45°的扇形區域，用于對空氣污染的情況進行監測[3]。但從實際的環境條件來看，由于很難找到理想的高架點源位置，在實際應用這種方法進行空氣監測時，需要結合實際的環境情況來對方法步驟進行調整。例如：如果需要對超過平坦地面50 m 高的煙囪排放的污染物濃度進行監測，需要考慮到污染物排放后的最大地面濃度出現位置與氣象條件之間的關系，如表1 所示。

2 環保監測中布設空氣污染監測點的主要流程

2.1 確定采樣站數目

當前我國環境監測中對于空氣污染監測中規定，采樣站的數目需要結合當地實際的熱量分布情況、人口密度大小等條件來進行確定。其中，人口數量多少是影響采樣站數目的主要因素，如表2 所示。

監測人員通常需要應用自動監測搭配人工連續采樣的測控方式來收集目標區域的污染數據情況。經過近年來環境監測工作的不斷努力，現階段我國已經能夠基本明確城市設置空氣污染監測采樣站數目的具體標準，并為其制定詳細的監測工作開展方式，如表3所示。

對于采樣站數目的確定，會直接影響到后續對于區域空氣污染程度的劃分結果，也會影響到后續空氣污染監測點的布設范圍和數量多少。基于當前我國在采樣站數目方面設置的標準，需要進一步搭配更先進的采樣和監測設備來保障監測結果的準確性，避免因以往人工采樣導致的較大誤差，從而讓采樣站能夠更好地為促進環境監測工作的開展服務。

2.2 了解現場污染情況

相關人員需要明確進行空氣污染監測的目的，以便能夠確定從污染防治、處理等不同的角度來開展后續的環境保護工作。在進行現場地理環境勘察的過程中，依靠現代化的手段，以設置城市加密網格點的方式，在保證單個網格不超過2 km×2 km 的標準下，在每個網格中心或網格線的交點上設置監測點，用以了解城市建成區的污染物整體濃度水平以及分布規律。對于站點的監測天數需要超過15 d，以此來初步明確污染源的主要構成，在將相應的數據匯總為當地區域的污染源分析報告之后，依據報告結果來對監測點的位置進行更為科學的選擇[4]。

同時，還需要考慮到自然與社會因素會對監測點布設情況產生的影響[5]。例如：地形地貌等自然因素會對風向變化規律產生影響，植被覆蓋率的多少也會影響到空氣污染的濃度和擴散程度，且區域內的空氣污染情況大多數情況下是不穩定的，這就給空氣污染的監測工作造成了較大的難度。對于城市建成區建筑發生較大變化的情況，則需要及時變更或增設監測點位，以便能夠對城市空氣質量進行更為科學的評價。

2.3 編制現場采樣方案

空氣污染監測工作的開展需要基于明確的污染檢測目的、采樣對象以及要求作為前提，在現場采樣方案中不僅需要包括詳細的工作流程，還需要包括主要的負責人及具體的工作要求。在采樣監測方案標準的制定上，需要遵循國標認可標準，對實際的監測采樣工作制定更為詳細的管理制度內容[6]。結合現場勘察數據及當地以往的地區發展資料，確定合適的、能夠應用于地區空氣污染監測的布設方法，編制出更為全面的，符合地區實際情況的現場采樣方案。

2.4 做好現場準備工作

在編制現場采樣方案之后，還需要結合采樣方案與監測工作的一般要求來做好現場采樣前的準備工作。在采樣設備方面，需要對相關的設備做好清洗和干燥處理，表4為空氣污染監測點布設常用的儀器設備。

在監測指標的設置上，需要與國家標準固定站的要求指標一致，包括PM2.5、PM10以及臭氧等空氣質量監測指標，以及溫度、濕度、風向、風速、氣壓五項氣象條件的監測指標。在保證檢測站點的相關設施能夠升級到5G 無線網絡功能的基礎上，保證站點推送數據的能力[7]。

3 布設空氣污染監測點需要考慮的因素

3.1 污染程度與污染源

結合當前我國進行空氣污染監測點布設的工作經驗來看，在布設空氣污染監測點的過程中，首先需要考慮的因素就是地區的總體污染程度。相關人員需要事先到目標監測區域現場，對現場的空氣污染程度進行初步劃分，基于輕度污染、中度污染以及重度污染3 個不同的等級來確定大致的空氣污染監測點布設數量與覆蓋情況[8]。

同時，還需要考慮污染源可能對地區空氣污染情況產生的影響。對于監測點的布設需要以區域范圍內的污染源作為中心向四周擴散。由于山區等復雜地形地勢情況下造成空氣污染的污染源大多是處于不斷移動狀態的，相關人員在確定污染源后，需要圍繞污染源為中心，在依據風向設置監測點的基礎上，更多應用扇形布點法的方式來確定具體的空氣污染監測點。

3.2 地理位置

地理位置對于監測點布設情況的影響，主要是基于上風位置和下風位置的差異性導致的。相關人員在確定空氣污染監測點位置時，需要結合區域地理位置條件，在考慮當地風向變化規律的基礎上，確定布設空氣監測點的數量和類型。

3.3 地理環境

地理環境對于空氣污染監測點布設的影響主要集中在人口密度和綠色植被兩個方面。在人口密度方面，通常情況下，人口密度越高，相應區域的建筑物數量也會越大，空氣污染越不容易擴散。因而在對這類區域進行空氣污染監測時，需要基于地區的建筑物規劃情況以及人口分布情況來適當提升污染監測點的數量。

在綠色植被方面，綠色植物能夠通過呼吸和光合作用來達到凈化空氣的功能。出于空氣污染監測的目的，在實際布設監測點的過程中，不僅需要盡可能避免綠色植被覆蓋率較高的部分，還需要盡可能選擇空間更廣闊的區域來反映空氣受到污染的真實情況。

4 布設空氣污染監測點需要注意的問題

結合以往布設空氣污染監測點的經驗，在不同的區域環境下布設空氣污染監測點，需要重點注意以下幾個方面的問題。

（1）在依據污染程度劃分地區空氣污染情況時，需要考慮風向對于污染擴散方向和趨勢產生的影響。一般情況下，下風向為污染物的聚集點，需要在這一部分適當增加監測點，在上風向的位置設置少量的監測點。對于監測點位的選擇，需要遵循良好的代表性、明確的可比性、整體性、前瞻性以及穩定性5 個方面的原則。

（2）對于布設監測點高度的設置，一般需要維持在1.5～2 m 的范圍之內，如果需要對區域范圍的某一植物或設施等內容的污染情況進行監測，需要讓監測點的布設高度盡可能與被監測物體的高度接近。

對于一些需要設置在特殊區域的監測點而言，同樣需要結合地區整體的污染情況來設置監測點的具體位置和高度。在布設好所有的監測點后，對整體的監測點位置分布情況進行分析，從系統全面的角度來對監測點的位置和高度進行進一步調整，以此來保證布設監測點位置的合理性。

另外，在滿足規范要求的前提下，基于保障運維管理的目標，對于監測站點位置的設置，需要優先考慮政府及相關部門駐地大樓附近，對于駐地大樓不符合設置條件的，通常可以選擇在駐地大樓半徑1 km 范圍內選取合適的點位。

在監測站房的配置方面，需要配備四級防雷、排風設施、穩壓電源等基礎保障設施，除預留滿足常規監測的采樣口外，還需要在房頂預留2 個采樣口。

在監測站點的布設中，還需要考慮四周環境是否開闊，在保證站點位置周邊沒有阻礙空氣流通的高大建筑物以及其他障礙物的基礎上，遠離振動源，避免強電磁干擾，便于對站點進行運維管理。

在站點采樣口的設置上，需要保證周圍水平面270°以上的捕集空間，從采樣口到障礙物頂部與地平線之間的夾角不能超過30°。

（3）從當前我國地區空氣污染分布情況的角度來看，城市的空氣污染情況較為嚴重，因而對于空氣污染情況的監測也大多以城市為主。這樣很容易忽視鄉村地區的空氣污染情況。這種問題更直觀地反映在城市和鄉村地區污染監測點位的布置上。網絡與數字技術的應用在一定程度上降低了監測點布設與技術應用的成本。在未來開展空氣污染監測時，可以直接應用網絡化的技術來實現對城市與鄉村污染情況的監測，從而更好地為促進環境保護事業的發展提供支持。

5 結語

綜上所述，基于目標區域的實際情況來選擇合適的監測點布設方法，能夠大大提高對空氣污染進行監測的準確性。結合當前空氣污染監測工作開展的實際經驗來看，由于受到風向、氣候變化以及地理區位等多方面因素的影響，空氣污染監測的結果很容易存在偏差，進而影響對于地區空氣污染程度的判斷。在布設空氣污染監測點時，需要在充分考察當地地理環境情況與社會人文情況的基礎上，嚴格按照相應的規范來開展監測工作，盡可能降低在實際監測中產生的誤差和偏差。