解析大氣環(huán)境監(jiān)測布點方法

宋鎖偉

【摘 要】大氣環(huán)境監(jiān)測是預防大氣污染、進行大氣保護的前提，大氣環(huán)境對人類生活的質(zhì)量甚至安全有著直接影響，大氣環(huán)境監(jiān)測的主要內(nèi)容有選擇監(jiān)測項目、選擇監(jiān)測布點、試樣采集、項目分析、處理監(jiān)測數(shù)據(jù)，文章重點分析了大氣環(huán)境監(jiān)測布點的方法。

【關(guān)鍵詞】大氣環(huán)境監(jiān)測；大氣保護；布點方法

大氣環(huán)境監(jiān)測主要是對環(huán)境中的污染物按照實際需要進行定時定點觀測，觀測不同種類污染物的分布規(guī)律，進而進行環(huán)境評估、預報和研究。通過大氣環(huán)境監(jiān)測，對大氣環(huán)境進行判斷，評估是否符合國家標準，對外預報大氣環(huán)境質(zhì)量，分析大氣污染發(fā)展的趨勢，為環(huán)境質(zhì)量狀況研究提供依據(jù)。大氣環(huán)境監(jiān)測的對象主要是大氣中的氮氧化物、硫氧化物、碳氧化物、臭氧、揮發(fā)性有機物等分子狀污染物和可吸入顆粒物（PM10）、總懸浮顆粒物、細顆粒物等顆粒狀污染物。在我國的監(jiān)測歷史并不太長，從學科角度來看，大氣環(huán)境監(jiān)測屬于環(huán)境科學的分支學科，對環(huán)境科學的發(fā)展具有基礎(chǔ)性的作用。

1.大氣環(huán)境監(jiān)測的意義

2007年國家環(huán)?？偩止妗董h(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測規(guī)范（試行）》實施以來，我國的大氣環(huán)境監(jiān)測取得了很大的進展，但是隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化程度的不斷推進，我國大城市的大氣環(huán)境問題不容樂觀，已經(jīng)影響到了人民的健康水平，對我國的大氣環(huán)境監(jiān)測工作提出了新的要求和挑戰(zhàn)。進行大氣環(huán)境監(jiān)測的意義主要體現(xiàn)在三個方面：第一，對人的意義。人作為社會活動主體最基本的權(quán)利是生存權(quán)，大城市的大氣環(huán)境在無形中對人的身體產(chǎn)生極大的影響，惡劣的大氣環(huán)境甚至威脅人的生命，因此，對大氣環(huán)境進行日常監(jiān)測是保證人的生存權(quán)的最基本的要求。第二，對動植物的意義。動植物動過光合作用或呼吸作用來存活，在這個過程中與空氣進行融合；空氣中的污染物對周圍環(huán)境，如土壤、水等的不良影響也會導致動植物受害，甚至導致動物大批死亡，植物大量枯萎。第三，對社會環(huán)境的意義。大氣污染物通過對人、動植物的影響，最終會導致活動的承受體——社會環(huán)境不斷惡化，大氣監(jiān)測最后是通過對社會環(huán)境的監(jiān)測觀察來實現(xiàn)，通過對社會環(huán)境中不同時空、不同種類污染物的濃度進行監(jiān)測，最后有利于對污染濃度進行有效控制，保持社會的可持續(xù)發(fā)展。

2.大氣環(huán)境監(jiān)測布點的方法

監(jiān)測點的布設(shè)，應(yīng)盡量全面、客觀、真實反映評價范圍內(nèi)的環(huán)境空氣質(zhì)量。大氣環(huán)境監(jiān)測布點方法不是一成不變的，根據(jù)污染物濃度、環(huán)境人口的密集度、工業(yè)發(fā)展水平、重要動植物分布、河流水源地的重要程度、監(jiān)測地形、監(jiān)測地氣候環(huán)境等等進行監(jiān)測布點分析和選擇。

2.1大氣環(huán)境監(jiān)測布點點位選取的原則

（1）代表性原則。代表性是指當前所選取的點位要能夠真實有效的代表點位所代表區(qū)域的真實情況，對于該區(qū)域主要污染物濃度進行重點監(jiān)測，并能夠?qū)ξ磥戆l(fā)展趨勢做出有效的判斷。

（2）一致性原則。一致性是指當前布點監(jiān)測的大氣污染物種類和濃度能夠與周圍保持一致。無論從監(jiān)測地形，還是監(jiān)測地氣候環(huán)境來看，保持一致性是對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行合理性分析和判斷的基礎(chǔ)和前提。

（3）經(jīng)濟性原則。經(jīng)濟性是指在保證大氣環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)有效科學合理的基礎(chǔ)上，對監(jiān)測點位加以科學分配，爭取做到在污染物嚴重地區(qū)多布點，在工業(yè)化程度不高，如農(nóng)村地區(qū)進行少量布點，將有效的資源盡可能用到重點區(qū)域。

（4）科學性原則。根據(jù)污染物的不同，布設(shè)大氣環(huán)境監(jiān)測布點的時，結(jié)合實際需要采取不同的方法，如果監(jiān)測對人體有較大危害的氣體污染物時，監(jiān)測點位的高度盡量控制在1.5米到2.0米之間，或者選取一個適當?shù)膮⒖贾?.7米；如監(jiān)測對植物有重大影響的大氣污染物時，監(jiān)測點位高度應(yīng)該盡量與植物的中心葉面保持一致。

2.2大氣環(huán)境監(jiān)測布點方法

（1）照功能區(qū)布點法。這種方法是在大氣環(huán)境監(jiān)測初期經(jīng)常采用的布點方法，功能區(qū)主要是根據(jù)一個城市的工業(yè)區(qū)域、教育區(qū)域、商業(yè)區(qū)域等等的不同而設(shè)立不同的點位，是在工業(yè)區(qū)域設(shè)置較多點位，特別是污染物排放較多的企業(yè)所在點。在對不同功能區(qū)進行布點時，應(yīng)盡可能考慮布點的觀測有效性、合理性，對應(yīng)急狀況能夠進行有效的預測及合理的緊急處理，同時對于不同的大氣污染物，根據(jù)不同擴散系數(shù)，對布設(shè)的點位進行適當?shù)恼{(diào)整。按照功能區(qū)進行布點方法的優(yōu)點是充分體現(xiàn)了經(jīng)濟性原則，能夠?qū)I(yè)區(qū)域進行合理有效的監(jiān)測和預報，在大城市里具有明顯的優(yōu)勢，缺點是不太適合城市外的其他地區(qū)，不能提供有效的判斷監(jiān)測數(shù)據(jù)，無法保證檢測數(shù)據(jù)的精確性。

（2）網(wǎng)格布點法。網(wǎng)格布點法即在綜合考慮區(qū)域的重要性、大氣污染物的污染程度、工業(yè)化發(fā)展水平的高低的基礎(chǔ)上，對所在區(qū)域進行網(wǎng)格劃分，在網(wǎng)格的交點處設(shè)立監(jiān)測點位。這種方法的優(yōu)點是充分考慮代表性、一致性原則，能夠確保判斷監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性和精確性，同時能夠繪制該區(qū)域不同時段污染物擴散的趨勢，有利于對污染物控制進行科學決策，在污染物均勻區(qū)域、多污染源區(qū)域?qū)嵱枚群芨摺＞W(wǎng)格布點法的缺點是對污染物濃度高的區(qū)域缺乏必要的點位監(jiān)測，不能反映高濃度污染物的實際濃度，同時在點位布設(shè)的經(jīng)濟性方面存在一些不足。

（3）扇形布點法。根據(jù)不同目的，在污染源常年主導風向的下風側(cè)或季節(jié)主導風向的下風側(cè)，劃定3～5個方位的不同距離處設(shè)置采樣點。扇形布點法適用于單個污染源的情況，根據(jù)污染源所處區(qū)域，不同季節(jié)的不同風向，不同污染物種類的擴散系數(shù)而設(shè)立的一種大氣環(huán)境監(jiān)測方法。這種方法能夠有效的對單個重要點源進行監(jiān)測，并對其產(chǎn)生的影響進行科學的劃定，從而判斷是否對污染氣體點源周圍的環(huán)境及居民生產(chǎn)生活造成影響。在布設(shè)時以主風向為軸線，根據(jù)實際需要在不同角度設(shè)置不同數(shù)量的布設(shè)點位，同時在上風向也應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的參照點位。扇形布點法的優(yōu)點是適合單個重要點源，同時能夠經(jīng)濟有效的利用資源，同時保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的精確，不足之處在于不適合大范圍使用這種方法，同時對風向的把握及利用的要求較高。

（4）同心圓布點法。同心圓布點法是在地勢平坦的區(qū)域，有多個污染物點源存在的情況下，在確定污染區(qū)位置的同時，以此污染源作為圓心，畫出不同半徑的同心圓，然后畫出不同的軸線，軸線與同心圓的交點即為布設(shè)點位。同心圓布點法的優(yōu)點在于能夠較多地的布設(shè)監(jiān)測點位，布點分布均勻，適用于有多個污染源的地區(qū)，同時滿足代表性原則、一致性原則、經(jīng)濟型原則、科學性原則，能夠?qū)Χ鄠€污染源進行有效監(jiān)測。同心圓布點法的缺點是周圍環(huán)境，例如風向等對監(jiān)測結(jié)果及監(jiān)測點位的布設(shè)有較大影響，對于主導風向明顯的地區(qū)較為適用。

3.結(jié)語

隨著工業(yè)化城鎮(zhèn)化的不斷加劇，大氣污染物對人體、動植物及社會環(huán)境的影響日益嚴重，對社會的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了重要影響，大氣環(huán)境監(jiān)測工作越來越重要。當今，公眾對大氣環(huán)境質(zhì)量要求的日益提高，特別是2012年新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB3095-2012）頒布之后，細顆粒物（PM2.5）及霧霾等名詞成為公眾關(guān)注的焦點，對現(xiàn)有的大氣環(huán)境監(jiān)測點進行重新合理的規(guī)劃和布局，已經(jīng)成為環(huán)保部門的一項重要日程。合理布設(shè)大氣環(huán)境監(jiān)測點有利于環(huán)保部門對大氣污染事件作出及時有效的響應(yīng)。在進行大氣環(huán)境監(jiān)測布點的時候，應(yīng)該綜合考慮各個因素，如污染物濃度、環(huán)境人口的密集度、工業(yè)發(fā)展水平的不同、珍惜動植物分布等等，選擇合適的方法進行大氣環(huán)境監(jiān)測點點位的布設(shè)，在進行規(guī)劃時，以某種方法為主，結(jié)合其他方法和實際需要進行大氣監(jiān)測布點，以保證大氣環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的科學性、有效性、精確性。 [科]

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