山西省縣級環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測站點(diǎn)位優(yōu)化技術(shù)路線初探

朱麗婭孫麗娟

（1山西省環(huán)境監(jiān)測中心直屬站 山西太原 0300272山西省環(huán)境監(jiān)測中心站 山西太原 030027）

山西省自2001年開始，在全省11個(gè)設(shè)區(qū)市及102個(gè)縣（市、區(qū)）陸續(xù)啟動(dòng)環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測站建設(shè)工作，到2006年末在全國率先建成由市、縣兩級共262個(gè)監(jiān)測點(diǎn)位構(gòu)成的城市環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，開展對環(huán)境空氣中SO2、NO2、PM10三項(xiàng)污染物的監(jiān)測。2012年6月5日之前在全國率先完成所有地級城市擴(kuò)項(xiàng)工作，提前完成了環(huán)境空氣質(zhì)量新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，開展為各級政府和社會(huì)公眾了解城市環(huán)境空氣質(zhì)量，分析污染物排放源對空氣質(zhì)量的影響，積極開展大氣污染研究防治，評價(jià)考核各級政府的環(huán)保工作業(yè)績，發(fā)揮了極其重要的技術(shù)支撐作用。

然而，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、城市功能區(qū)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局的不斷優(yōu)化、調(diào)整，許多城市在城市環(huán)境、城市建成區(qū)規(guī)模和人口數(shù)量、分布及工業(yè)布局等方面都有了很大變化，原有的點(diǎn)位都呈現(xiàn)出數(shù)量上的不足或者空間分布上的不科學(xué)，特別是縣級子站，由于建設(shè)時(shí)間比較早，技術(shù)力量薄弱，沒有進(jìn)行嚴(yán)密的測算和論證就匆匆上馬，點(diǎn)位設(shè)置存在許多問題，近幾年來，隨著社會(huì)公眾對環(huán)境空氣質(zhì)量的日益關(guān)注，我省城市環(huán)境空氣質(zhì)量特別是縣域環(huán)境質(zhì)量與公眾直觀感覺有一定出入，縣級城市環(huán)境空氣監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、代表性、可比性受到社會(huì)各界的質(zhì)疑，這些都與點(diǎn)位設(shè)置不合理有著密切的關(guān)系。2013年，環(huán)保部頒布了《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)技術(shù)規(guī)范》（試行）HJ664-2013，對環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)位的分類、布設(shè)、數(shù)量等提出了明確要求，對照規(guī)范，我們發(fā)現(xiàn)縣級站急需進(jìn)行點(diǎn)位規(guī)范和優(yōu)化。

1 目的和意義

環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位的優(yōu)化調(diào)整，就是指在經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的條件下，用最少的測點(diǎn)，獲得最有空間代表性的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并以此準(zhǔn)確預(yù)警環(huán)境質(zhì)量的狀況和變化。開展本研究的主要目的是對102個(gè)縣級城市現(xiàn)有環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)位進(jìn)行優(yōu)化，尋求建立最優(yōu)化的大氣環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和大氣環(huán)境質(zhì)量分析與評價(jià)模型，建立最優(yōu)化的縣級城市環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),更加全面、準(zhǔn)確、科學(xué)地反映環(huán)境空氣質(zhì)量，為環(huán)境管理和決策提供科學(xué)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

2 點(diǎn)位優(yōu)化技術(shù)路線

首先對各縣城市建成區(qū)面積、人口、工業(yè)布局及污染源情況進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，根據(jù)調(diào)查情況，以各區(qū)域多年的環(huán)境空氣質(zhì)量狀況及變化趨勢、產(chǎn)業(yè)和能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、人口分布情況、地形和氣象條件等因素為依據(jù)，充分考慮監(jiān)測數(shù)據(jù)的代表性，按照《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)技術(shù)規(guī)范》（試行）的要求，同時(shí)兼顧監(jiān)測點(diǎn)位設(shè)置的前瞻性和代表性的原則，通過深入調(diào)研、科學(xué)研究論證，對全省102個(gè)縣環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)位進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提出最優(yōu)方案，優(yōu)化后將更加全面、準(zhǔn)確、科學(xué)地反映環(huán)境空氣質(zhì)量，我省縣域環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測水平將有較大提高。同時(shí)，通過此次優(yōu)化點(diǎn)位研究，尋求建立最優(yōu)化的大氣環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和大氣環(huán)境質(zhì)量分析與評價(jià)模型，為今后的環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)位設(shè)置提供有力的科研技術(shù)支撐。

3 具體步驟

3.1 資料收集和現(xiàn)場調(diào)研

（1）收集資料和最新文獻(xiàn)，了解、學(xué)習(xí)和研究環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位優(yōu)化置的基本理論、基本方法和發(fā)展趨勢，調(diào)研國內(nèi)其它城市在此項(xiàng)工作上的進(jìn)展情況和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。

（2）調(diào)查102個(gè)縣建成區(qū)面積、人口分布情況、氣候情況、環(huán)境功能區(qū)劃以及污染源情況、環(huán)境空氣質(zhì)量歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)。

（3）現(xiàn)場調(diào)研，主要包括：各縣現(xiàn)有環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測子站的運(yùn)行情況，點(diǎn)位是否符合規(guī)范要求，是否具有最大代表性，是否具有持久性，是否面遷移、配套公共設(shè)施改造等問題。

3.2 優(yōu)化方案的設(shè)計(jì)原則

優(yōu)化點(diǎn)位必須滿足《環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)技術(shù)規(guī)范》（試行）（以下簡稱規(guī)范）對環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)位設(shè)置的要求，同時(shí)遵循代表性、可控性、可行性、方便性等環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)基本原則，同時(shí)點(diǎn)位的選址應(yīng)遵循具有較好代表性、能客觀反映一定空間范圍內(nèi)的環(huán)境空氣質(zhì)量水平和變化規(guī)律、各監(jiān)測點(diǎn)之間的設(shè)置條件應(yīng)盡可能一致等原則[1]。對于縣級環(huán)境監(jiān)測站來說，點(diǎn)位優(yōu)化主要涉及點(diǎn)位的新增、變更和撤銷，縣級環(huán)境監(jiān)測站應(yīng)按照規(guī)范要求，對新增、變更和撤銷的點(diǎn)位做出技術(shù)分析：

（1）新增點(diǎn)位技術(shù)指標(biāo)分析：包括新增點(diǎn)位原由、具體位置、經(jīng)緯度、采樣高度、功能區(qū)類別、必要性分析、優(yōu)化篩選，新增點(diǎn)位主要污染物濃度平均值與本轄區(qū)內(nèi)主要污染物濃度均值的偏差計(jì)算。

（2）變更點(diǎn)位技術(shù)指標(biāo)分析：包括變更點(diǎn)位原由、與原點(diǎn)位直線距離、變更點(diǎn)位具體位置、經(jīng)緯度、采樣高度、功能區(qū)類別、備選點(diǎn)位與原監(jiān)測點(diǎn)位不少于15個(gè)有效日均數(shù)據(jù)的對比監(jiān)測實(shí)驗(yàn)報(bào)告和主要污染物濃度均值偏差計(jì)算；計(jì)算連續(xù)三年城市建成區(qū)內(nèi)變更前所有點(diǎn)位的各監(jiān)測項(xiàng)目年均值與變更后點(diǎn)位各監(jiān)測項(xiàng)目年均值的偏差。

（3）撤消點(diǎn)位技術(shù)指標(biāo)分析：包括因城市建成區(qū)建筑發(fā)生較大變化，導(dǎo)致現(xiàn)有監(jiān)測點(diǎn)位采樣空間縮小或采樣高度提升而不符合《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測規(guī)范》，在最近連續(xù)3年城市建成區(qū)內(nèi)用包括擬撤消點(diǎn)位在內(nèi)的全部點(diǎn)位計(jì)算的各項(xiàng)監(jiān)測項(xiàng)目的年平均值與剔除擬撤消點(diǎn)后計(jì)算出的年平均值的最大誤差小于5%，且該城市建成區(qū)內(nèi)的監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量在撤消點(diǎn)位后內(nèi)能滿足《規(guī)范》要求時(shí)，可撤消點(diǎn)位，否則應(yīng)按《規(guī)范》要求，變更點(diǎn)位。

根據(jù)上述分析結(jié)果對該縣環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)位點(diǎn)位的合理性進(jìn)行評價(jià)同時(shí)對點(diǎn)位優(yōu)化的必要性進(jìn)行評估。

3.3 優(yōu)化方案的初步確定

在上述基礎(chǔ)上編制縣級城市點(diǎn)位優(yōu)化方案，以市為單位聘請省內(nèi)外有關(guān)環(huán)境空氣質(zhì)量管理和規(guī)劃、監(jiān)測等方面的領(lǐng)導(dǎo)、專家和技術(shù)人員對優(yōu)化方案進(jìn)行論證。以數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果為基礎(chǔ)，根據(jù)“優(yōu)化原則”以及點(diǎn)位可實(shí)施性的實(shí)地考察，初步確定優(yōu)化方案。點(diǎn)位優(yōu)化方案應(yīng)包括以下內(nèi)容：

環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)位優(yōu)化調(diào)整方案（包含以下內(nèi)容）。

1.城市基本概況：地理位置、氣象條件、建成區(qū)面積、建成區(qū)人口、城市規(guī)劃以及污染源情況。

2.環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)位現(xiàn)狀。

3.環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)位是否符合規(guī)范要求。

4.環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)位優(yōu)化調(diào)整的必要性。

5.點(diǎn)位優(yōu)化后是否符合《規(guī)范》對點(diǎn)位設(shè)置的相關(guān)要求。

6.環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)位優(yōu)化調(diào)整技術(shù)分析資料。

7.環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)位分布八方位圖。

3.4 論證、評審、提交成果初步確定

（1）在各市提交的優(yōu)化方案的基礎(chǔ)上編寫山西省環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)位優(yōu)化布設(shè)技術(shù)報(bào)告。

（2）對山西省空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)位優(yōu)化布設(shè)技術(shù)報(bào)告進(jìn)行專家論證和評審。

（3）根據(jù)專家論證和評審意見修改山西省空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)位優(yōu)化布設(shè)技術(shù)報(bào)告。

（4）正式提交山西省環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)位優(yōu)化布設(shè)技術(shù)報(bào)告

[1]夏新,元潔,吳曉鳳,等.環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)質(zhì)量管理體系框架[J].中國環(huán)境管理,2013,5(4).

[2]HJ664-2013.環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)位布設(shè)技術(shù)規(guī)范（試行）[S]．

[3]GB3095-2012.環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S]．