關(guān)于城市環(huán)境空氣監(jiān)測點位優(yōu)化調(diào)整的探討

陳旭輝，劉明輝，陳澤昊

(1.咸陽環(huán)境監(jiān)測站，陜西咸陽 712000;2.中國鐵道科學(xué)研究院節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所，北京 100081)

隨著經(jīng)濟發(fā)展和城鎮(zhèn)化的加快，環(huán)境空氣質(zhì)量問題也開始受到人們的廣泛關(guān)注。為此，環(huán)保部門開始推進城市空氣質(zhì)量監(jiān)測工作，以促進解決城市空氣質(zhì)量問題。本文就我國城市環(huán)境監(jiān)測工作的發(fā)展狀況和所發(fā)現(xiàn)的問題進行探討，以期尋找出理想的優(yōu)化調(diào)整方案。

1 我國城市空氣質(zhì)量監(jiān)測工作的發(fā)展狀況

我國的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測工作起步于20世紀70年代，但直到80年代才開始建立環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，進入90年代，空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)日趨完善，并于1998年1月起向社會公開發(fā)布國內(nèi)46個環(huán)境保護重點城市的環(huán)境空氣質(zhì)量周報。從2000年6月5日開始，向社會公開發(fā)布42個環(huán)保重點城市的空氣質(zhì)量日報。此時，國內(nèi)300多個城市的空氣質(zhì)量監(jiān)測工作都已開展，并能提供SO2、NO2和 PM10的監(jiān)測數(shù)據(jù)。到2003年，在我國的208個地級以上城市已經(jīng)建立起了空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)，并實現(xiàn)了重點城市的空氣自動監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)。

以某市為例，該市中心城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點位優(yōu)化布設(shè)依照環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的基本原則與基本程序?qū)嵤?，其技術(shù)路線［1］如圖1所示。

圖1 某市環(huán)境空氣監(jiān)測點位優(yōu)化技術(shù)路線

目前空氣監(jiān)測點位優(yōu)化主要采用“模式預(yù)測法”:在估量現(xiàn)有監(jiān)測數(shù)據(jù)的時空相關(guān)范圍、綜合污染源強度、污染氣象要素等資料的基礎(chǔ)上，運用擴散模式、聚類分類統(tǒng)計等手段進行點位優(yōu)化［1］。根據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)測、點位類別劃分等結(jié)果確定對應(yīng)的擬建點位，并對擬建點位進行統(tǒng)計檢驗、實測驗證及綜合可行性實施并舉的方法，以確定最優(yōu)化測點［2］。

2 城市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測存在的問題

由于各種客觀原因，在我國的城市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測工作中，仍然存在一些問題需要改進。

(1)完善我國的城市空氣自動監(jiān)測體系。要繼續(xù)普及和建設(shè)空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)，同時提升監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量。監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)上要符合計劃，監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集要符合規(guī)范。

(2)提高并增加城市監(jiān)測點位的代表性。這一方面是因為現(xiàn)在城市規(guī)模的擴大，使得現(xiàn)有的監(jiān)測點位的分布不能滿足城市變化的需要;另一方面是因為現(xiàn)有的開展空氣質(zhì)量日報和預(yù)報的城市數(shù)量，還不足以滿足對國內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量狀況進行全面監(jiān)測的需求。

(3)補充環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測的指標。與國外的發(fā)達國家和地區(qū)相比，我國對PM2.5、一氧化碳以及其他項目的監(jiān)測還未普及。

(4)完善我國的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制體系。要進一步加大對相關(guān)的人員、資金、技術(shù)方面的投入，完善城市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制體系，以確?？諝赓|(zhì)量監(jiān)測的服務(wù)和質(zhì)量達到《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測規(guī)范(試行)》及相關(guān)規(guī)定的要求。

3 城市環(huán)境空氣監(jiān)測點位的優(yōu)化調(diào)整

為提高城市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測水平，應(yīng)嚴格執(zhí)行我國《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測規(guī)范(試行)》以及其他相關(guān)管理規(guī)定的要求。具體而言，主要體現(xiàn)在監(jiān)測儀器和監(jiān)測點位兩方面。

3.1 確保監(jiān)測儀器的性能達到要求

在各監(jiān)測站點對空氣中主要污染物濃度進行監(jiān)測，與監(jiān)測設(shè)備的性能和運行狀況有關(guān)。因此，選擇監(jiān)測儀器時，應(yīng)擇優(yōu)選用同一型號和標準的監(jiān)測設(shè)備，以避免由于不同型設(shè)備之間的誤差造成影響。應(yīng)選購性能穩(wěn)定的設(shè)備，并定期對儀器進行檢查、校準和檢定。此外，要根據(jù)維護規(guī)程，有計劃的對監(jiān)測設(shè)備進行運行維護，及時更換耗材和易損件。對于出現(xiàn)故障的設(shè)備，應(yīng)及時進行維修。

3.2 空氣質(zhì)量監(jiān)測點位的優(yōu)化調(diào)整

空氣質(zhì)量監(jiān)測點位的設(shè)立和調(diào)整，應(yīng)符合《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范(試行)》的要求，并依據(jù)以下幾方面，進行優(yōu)化和調(diào)整:

首先，要立足于城市的規(guī)劃發(fā)展和產(chǎn)業(yè)布局，對監(jiān)測點位進行規(guī)劃。在新城區(qū)設(shè)立監(jiān)測點位，應(yīng)盡量設(shè)置在中心區(qū)，并避免城建施工對環(huán)境監(jiān)測工作造成不利的影響。在老城區(qū)設(shè)立監(jiān)測點位，要考慮到舊城改造等因素的影響，避免因監(jiān)測點位拆遷，而影響到監(jiān)測的持續(xù)和有效性。考慮到PM2.5等監(jiān)測的需要，應(yīng)在商業(yè)區(qū)和生活區(qū)附近設(shè)置監(jiān)測點位。

其次，對設(shè)置監(jiān)測點位的區(qū)域進行現(xiàn)場勘察，應(yīng)避免出現(xiàn)污染源，影響監(jiān)測數(shù)據(jù)的代表性。應(yīng)盡量考慮將監(jiān)測點位設(shè)置于上風區(qū)，以避免工業(yè)尾氣的排放影響到監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性。

再次，應(yīng)結(jié)合各類環(huán)境參數(shù)，綜合考慮監(jiān)測點位的設(shè)置與選擇。比如，要參考氣象、地形、道路交通等因素，避免暴雨、颶風、雷電、低洼地形以及尾氣排放等因素所帶來的不利影響［5］。

最后，自動監(jiān)測采樣口或監(jiān)測光束離地面的高度應(yīng)在3～15 m范圍內(nèi)，采樣口周圍不能有阻礙環(huán)境空氣流通的高大建筑物、樹木或其他障礙物。

例如，根據(jù)聚類統(tǒng)計結(jié)果，將城市中心建成區(qū)按平均距離系數(shù)聚類分成11種類別，從A-K類。根據(jù)污染物濃度存在貢獻權(quán)重的不同，對各類別中污染物濃度間平均值采用面積加權(quán)法計算求得［3］。對統(tǒng)計結(jié)果綜合歸類，相近濃度區(qū)域聚類分布情況見圖2(來自某市環(huán)境監(jiān)測網(wǎng))。11類區(qū)覆蓋面積及污染物濃度水平預(yù)測如表1。

圖2 某市城區(qū)環(huán)境空氣監(jiān)測點位聚類分布

表1 某城市中心11類區(qū)域污染物預(yù)測結(jié)果ρ/(μg·m－3)

由圖2及表1可見，現(xiàn)有控測點的分布類別區(qū)域主要集中于E、H和D與G類，點位的覆蓋類型包括:B、F、G、D、J類［4］。

4 結(jié)束語

隨著城市化進程的加快，進一步優(yōu)化環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測工作，是促進經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的一項重要手段。環(huán)境空氣監(jiān)測網(wǎng)對城市環(huán)境空氣質(zhì)量的監(jiān)測，有利于促進城市空氣污染問題的解決，有利于城市的建設(shè)與發(fā)展，也有利于構(gòu)建一個幸福、安康的生活環(huán)境。因此要進一步加大對環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測的投入，進一步優(yōu)化調(diào)整監(jiān)測點位，從而使城市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測工作能為城市的建設(shè)與發(fā)展做出更大的貢獻。

［1］中國環(huán)境監(jiān)測總站．大氣環(huán)境監(jiān)測優(yōu)化布點方法［M］．北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，1992:36－38．

［2］張曉林，唐國忠．現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測方法［M］．天津:天津大學(xué)出版社，1993:11－12．

［3］袁清珂，車軍．大氣環(huán)境監(jiān)測優(yōu)化布點研究［J］．中國環(huán)境監(jiān)測，1995(4):33 －35．

［4］朱慶峰，張淑娟．特征分析法在大氣環(huán)境監(jiān)測布點中的應(yīng)用［J］．環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2007(1):17 －19．

［5］陳順天．城市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)格實測法優(yōu)化布點研究質(zhì)量保證［J］．中國環(huán)境監(jiān)測，2002(4):21－22．