城市大氣環(huán)境監(jiān)測布點優(yōu)化及實證論述

王慧婷

（黑龍江省三江環(huán)境監(jiān)測站 黑龍江同江 156400）

1 引言

大氣環(huán)境監(jiān)測是根據一個地區(qū)規(guī)模、污染源分布和源強、氣象條件、地形地貌等因素，通過一定技術手段，進行規(guī)定項目的定期監(jiān)測，并對特定區(qū)域內的有害物質含量、種類以及發(fā)展趨勢進行預測。目前，城市大氣環(huán)境監(jiān)測的項目主要包括PM10、PM2.5、SO2、NOx、O3、CO 等常規(guī)的六項指標。環(huán)境監(jiān)測作為環(huán)境監(jiān)測站的一項重要職責，做好監(jiān)測點位的布設優(yōu)化是做好環(huán)境監(jiān)測工作的前提和基礎。

2 監(jiān)測點位布設優(yōu)化

2.1 點位優(yōu)化原則。城市大氣監(jiān)測點位布設應堅持代表性、可比性和全面性原則。其中，代表性是指點位的確定要能夠代表特定條件下的城市大氣環(huán)境特點，如城市主導風向的上風口布設數量較少點位，在下風向應相對多設立監(jiān)測點位?？杀刃裕侵赋鞘写髿獗O(jiān)測點位設立后，通過現場采樣獲取相應的大氣污染物監(jiān)測數據，并通過數據分析掌握城市大氣客觀狀況，因此，城市大氣監(jiān)測點位的設立應保持采樣條件的一致性，不得隨意更改。全面性，是指在布設城市大氣監(jiān)測點位時，要充分考慮不同功能區(qū)的狀況，在高、中、低污染程度的區(qū)域都應設立一定數量的監(jiān)測點位，盡量全面收集城市大氣環(huán)境質量現狀。

2.2 點位優(yōu)化要求。城市大氣環(huán)境監(jiān)測點位的優(yōu)化布設應滿足相關統計標準要求，如，優(yōu)化組中點位要有一個滿足方差較大，其他監(jiān)測點位的歷史數據要滿足方差和變異系數較小，這樣才能保障監(jiān)測的數據能夠反映城市污染物特征及變化規(guī)律。點位的布設要保持相對穩(wěn)定性，交通便捷、易于管理和接近，方便后期開展監(jiān)測工作。采樣點位要結合城市功能區(qū)分布，保持各功能區(qū)布局中每一類功能區(qū)的監(jiān)測點位數量上的均勻性，符合城市規(guī)劃。監(jiān)測點位要體現城市特色，突出城市大氣污染特點，以及污染變化規(guī)律和變化趨勢。采樣點位要與公路、房屋和建筑物等保持一定的距離，采樣口水平線與周圍建筑物保持一定夾角（一般要求≤30°）。此外，在城市工業(yè)集中區(qū)或污染物超標區(qū)或主導風向下風口增設一定采樣點，其他地區(qū)，如農村、郊區(qū)或污染物濃度低的區(qū)域可適當減少采樣點。

2.3 點位布設方法。根據城市污染源分布、氣象條件，以及實際情況選擇合適的布點方法，以確保在布設采樣點位所獲取的監(jiān)測數據的有效性、科學性和合理性。目前，常用到的監(jiān)測點位布設的方法主要有同心圓布點法、網格布點法和功能區(qū)布點法。其中，同心圓布點法，該法針對的是城市中多個污染源出現的污染群，污染源較為密集，以同心圓半徑從里向外在圓周上設立一定數量的采樣點位。網格布點法，針對的是城市中有多個污染源，各污染源分布均勻，用網格直線均分污染區(qū)域，采樣點位就布設于各交叉線的交叉點處。若均分污染區(qū)域較小，則可以將監(jiān)測點位布設于方格中心處。功能區(qū)布點法，顧名思義，就是將城市劃分為不同功能區(qū)，如工業(yè)區(qū)、居民區(qū)、商業(yè)區(qū)等，每個功能區(qū)的污染狀況差異較大，工業(yè)區(qū)的污染明顯會高于居民區(qū)，因此，在功能區(qū)的點位布設數量上要適當增加。

3 城市大氣環(huán)境監(jiān)測點位優(yōu)化實例

某市共布設6個大氣環(huán)境監(jiān)測點位，根據要求，對人口在50萬以下的城市，其二氧化硫、氮氧化物及懸浮顆粒物監(jiān)測點位應為3個，而灰塵自然沉降量的監(jiān)測點位應有3個及以上。根據城市發(fā)展的現實需要，綜合該市目前大氣環(huán)境監(jiān)測點位布設現狀，采取了相應的優(yōu)化舉措。

3.1 監(jiān)測季節(jié)。在前期資料收集基礎上，確定采集該市大氣污染較重的冬季（11月）作為監(jiān)測點位優(yōu)化的重要優(yōu)選參考，連續(xù)采集該月20天大氣主要污染物數據。

3.2 監(jiān)測時段。每天選擇兩個監(jiān)測時段：8：00-9：00；14：00-15：00.

3.3 監(jiān)測項目。根據城市功能區(qū)的劃分，以及實際調查，篩選出監(jiān)測的項目主要有：可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮、硫酸鹽和總懸浮顆粒物濃度。

3.4 確定優(yōu)化方法。監(jiān)測點位周圍環(huán)境要符合環(huán)境監(jiān)測相關技術規(guī)范的要求。根據采樣點位布設原則，污染物采樣點選擇在高、中、低不同污染濃度區(qū)；監(jiān)測點位要滿足交通便捷性和可達性；避開局地污染源的影響，點位布設周圍20m無污染源，周圍20m左右無喬木或其他灌木遮擋；確定功能區(qū)布點法，在工業(yè)集中區(qū)設立相對較多的監(jiān)測點位，商業(yè)區(qū)次之，居民區(qū)最少；從監(jiān)測獲取的數據平均值和總體分布綜合分析，并結合所在區(qū)域的實際情況和歷史監(jiān)測的數據，確定最優(yōu)點位。

結語

在上述優(yōu)化后，確立了工業(yè)區(qū)、交通稠密區(qū)、居民區(qū)三個監(jiān)測點位，較傳統監(jiān)測點位少了2個，但優(yōu)化后的監(jiān)測點位所采集的監(jiān)測數據與原布設點位所獲取的數據無差別，以較少的點位獲得了同樣的效果，這都得益于監(jiān)測點位的實時優(yōu)化的效果，也有效地優(yōu)化了監(jiān)測資源的配置。優(yōu)化后的監(jiān)測點位的布設既滿足了城市大氣實際監(jiān)測的現實需要，也減少了監(jiān)測資源的浪費，符合最優(yōu)化理念，也與監(jiān)測點位的布設原則和要求相一致。

[1]袁霞.大氣環(huán)境監(jiān)測布點方法及優(yōu)化研究[J]資源節(jié)約與環(huán)保，2016（8）：127.

[2]王秀梅，張淑紅.大氣環(huán)境監(jiān)測的應用及布點方法[J]北方環(huán)境，2011（7）：18.