大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法及優(yōu)化措施研究

張紅香

[摘要]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，石化燃料目前已經(jīng)被普遍使用，但其燃燒產(chǎn)生的各種氣體會(huì)污染大氣環(huán)境。目前，大氣環(huán)境問題日益嚴(yán)重，已威脅到我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和人們的生命安全，因此，做好大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作，提高大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量刻不容緩。介紹了環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)中采樣點(diǎn)的布置原則以及具體的布點(diǎn)方法和意義，希望能夠提高環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)的質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]大氣環(huán)境 監(jiān)測(cè) 布點(diǎn)方法 措施

進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國對(duì)環(huán)境重視程度越來越大，環(huán)境問題不僅給人的身體健康帶來影響，同時(shí)也不符合我國持續(xù)發(fā)展的政策。近年來，隨著我國化石燃料的大量使用，出現(xiàn)了霧霾、光化學(xué)煙霧等大氣污染問題，尤其是在我國華北一些區(qū)域，在冬季霧霾問題十分嚴(yán)重。為了采集大氣污染的濃度、種類及變化數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)，并在這個(gè)工作的基礎(chǔ)上做好后期的控制措施。適合大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)的方法不僅可以為相關(guān)部門提供準(zhǔn)確、科學(xué)的基礎(chǔ)資料，同時(shí)還便于環(huán)保部門掌握該區(qū)域的大氣污染變化情況，進(jìn)而為后期制定環(huán)境保護(hù)控制措施提供必要依據(jù)。相關(guān)工作者需要結(jié)合區(qū)域的情況，并且在實(shí)際監(jiān)測(cè)過程中需要符合國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從而完成對(duì)區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。因此本文主要對(duì)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)優(yōu)化布點(diǎn)進(jìn)行分析，從布點(diǎn)的原則、方法等角度進(jìn)行分述，從而為后期的實(shí)際監(jiān)測(cè)提供一定的指導(dǎo)。

一、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的常規(guī)布點(diǎn)方法分析

常規(guī)布點(diǎn)方法就是我們俗稱的經(jīng)驗(yàn)法，主要是用于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相對(duì)匱乏或是監(jiān)測(cè)網(wǎng)建立不易的地區(qū)，由此就可以根據(jù)以往的監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)來選取監(jiān)測(cè)采樣點(diǎn)位置。主要用到的常規(guī)布點(diǎn)方法如下：

1、功能區(qū)布點(diǎn)法。該方法一般用到大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的初期環(huán)節(jié)中，需要把監(jiān)測(cè)區(qū)域劃分為功能不同的區(qū)域，例如可以把一個(gè)城市劃分為居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)、清潔區(qū)、文化區(qū)、交通區(qū)等，然后根據(jù)各區(qū)不同的特點(diǎn)設(shè)立不同的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。功能區(qū)布點(diǎn)方法對(duì)于大城市優(yōu)勢(shì)非常明顯，可以體現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)性，而對(duì)于城市外區(qū)域則不能獲得精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

2、扇形布點(diǎn)法。扇形布點(diǎn)法是在與點(diǎn)源不同距離的一些弧線上設(shè)置采樣點(diǎn)，且保證選取的弧線在同一扇形區(qū)域內(nèi)。確定扇形平面方法是：把點(diǎn)源確定為頂點(diǎn)，主導(dǎo)風(fēng)向確定為軸線，在下風(fēng)向地面設(shè)置一個(gè)角度大約為45°（有些地區(qū)可以為60°，

一般都要小于90°）扇形區(qū)。每一條弧線上可以設(shè)置三、四個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，兩個(gè)相鄰點(diǎn)與點(diǎn)源的連線之間的夾角一般控制在10～20°。該布點(diǎn)方法適用于主導(dǎo)風(fēng)向明顯，而且點(diǎn)源孤立區(qū)域。

3、網(wǎng)格布點(diǎn)法。網(wǎng)格布點(diǎn)法就是綜合分析監(jiān)測(cè)區(qū)域的工業(yè)化水平、大氣污染程度以及區(qū)域重要性的前提下，把區(qū)域劃分為不同的網(wǎng)格，在這些網(wǎng)格的交點(diǎn)位置設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是充分體現(xiàn)出了布點(diǎn)的一致性和代表性原則。該方法的缺點(diǎn)是不能重點(diǎn)監(jiān)測(cè)污染嚴(yán)重地區(qū)，而且不能反映污染濃度高的氣體實(shí)際濃度。

4、同心圓布點(diǎn)法。用同心圓布點(diǎn)法選取監(jiān)測(cè)點(diǎn)的步驟為：①尋找到污染源的中心點(diǎn)：然后以此中心點(diǎn)為圓心畫出大小不一同心圓；②從圓心出發(fā)，做出一些不同角度的軸線；③把監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置在軸線與同心圓的交點(diǎn)處。監(jiān)測(cè)點(diǎn)在不同圓周上的數(shù)目不一定相同，分布也不一定均勻，在主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)目少些，而下風(fēng)向的監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)目多些。該布點(diǎn)方法的優(yōu)點(diǎn)在于能夠同時(shí)滿足布點(diǎn)的四項(xiàng)原則，對(duì)多個(gè)污染源都能進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。

二、環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)中的布點(diǎn)方法與意義

在實(shí)際的環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)工作中，并沒有放之四海皆準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和適用于所有監(jiān)測(cè)任務(wù)的最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)。在設(shè)定監(jiān)測(cè)布點(diǎn)時(shí)，必須本著合理、科學(xué)的原則，以監(jiān)測(cè)目標(biāo)的變化和污染物的不同特征為依據(jù)來設(shè)立監(jiān)測(cè)布點(diǎn)。

三、布點(diǎn)方法的選取原則與相應(yīng)的措施優(yōu)化分析

1、布點(diǎn)方法選取的原則

對(duì)于監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分布，首先我們一定要選擇具有代表性，同時(shí)還能夠有效反映該區(qū)域的真實(shí)空氣環(huán)境情況的地方。通過對(duì)這些分布點(diǎn)的重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，對(duì)于該區(qū)域的總體空氣質(zhì)量水平就能夠提供一個(gè)較為真實(shí)的參考資料。其次我們要保證分布點(diǎn)分布的點(diǎn)位要與該區(qū)域的具體情況相適應(yīng)的，比如在利用扇形法分布點(diǎn)時(shí)，我們要注意它的弧度數(shù)，每個(gè)弧度上的點(diǎn)設(shè)置只能在3～4個(gè)左右，同時(shí)每個(gè)點(diǎn)之間的弧度數(shù)必須在15～20度之間。分布點(diǎn)選擇除了考慮代表性和結(jié)合實(shí)際情況的特性外，還需要考慮經(jīng)濟(jì)方面的因素，要盡可能地減少對(duì)人力、物力等多個(gè)方面的浪費(fèi)，并對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位加以科學(xué)分配，爭(zhēng)取將有效的資源盡可能用到重點(diǎn)區(qū)域。

2、相應(yīng)的措施優(yōu)化分析

當(dāng)前，這些具體的布點(diǎn)方法在運(yùn)用中一般都是在有經(jīng)驗(yàn)或理論方法指導(dǎo)下才進(jìn)行的，但在具體遇到一些實(shí)際問題時(shí)，常常也給不了什么針對(duì)性的指導(dǎo)建議，會(huì)在較大程度上造成人力、物力的浪費(fèi)，如何能夠最大效率地利用這些大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)分布點(diǎn)，我們必須從多個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化措施。首先，在數(shù)據(jù)分析方面，一定要結(jié)合具體的大氣污染物時(shí)空氣的時(shí)空上的分布和動(dòng)態(tài)規(guī)律，對(duì)其所能夠覆蓋到的具體范圍進(jìn)行有效概括，并得出一個(gè)較為全面詳細(xì)的空氣環(huán)境質(zhì)量分析。其次，我們?cè)僖勒债?dāng)前先進(jìn)的系統(tǒng)聚類法、檢驗(yàn)法等多種優(yōu)化方法，建立分布點(diǎn)的空間物理或數(shù)學(xué)模型。在對(duì)分布點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化的過程中，我們要利用具體的物理檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行物元分析法以此來進(jìn)一步加強(qiáng)點(diǎn)位的科學(xué)性，通過構(gòu)建兩者的極差，來得到相關(guān)的函數(shù)模型，在具體的圖形上得出最佳分布點(diǎn)位。

四、結(jié)束語

選擇合適的環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法能夠提高環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)的質(zhì)量，從而為環(huán)境監(jiān)測(cè)部門提供及時(shí)、細(xì)致的資料，使環(huán)境部門及時(shí)掌握本區(qū)域內(nèi)大氣污染的基本情況和污染物的變化規(guī)律、運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而制訂出行之有效的大氣環(huán)保措施。與此同時(shí)，大氣環(huán)境的監(jiān)測(cè)也有利于人們更深刻地認(rèn)識(shí)到大氣污染的現(xiàn)狀，提高人們的環(huán)保意識(shí)，使大氣保護(hù)工作更有實(shí)效。