大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法研究

北京誠(chéng)天檢測(cè)技術(shù)服務(wù)有限公司 王奇

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)是大氣環(huán)境治理的基礎(chǔ)和前提，能夠進(jìn)一步提升大氣環(huán)境防治工作的針對(duì)性和有效性。結(jié)合大氣環(huán)境污染的實(shí)際情況，采取科學(xué)合理的監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法，優(yōu)化大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣環(huán)境污染情況的全面了解和掌握，尤其是要對(duì)大氣環(huán)境污染物種類、濃度、動(dòng)態(tài)變化等情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，以便對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的大氣污染源、分布情況等進(jìn)行明確，為制定精準(zhǔn)高效化的大氣防治措施提供依據(jù)。

一、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)意義

雖然我國(guó)已經(jīng)頒布了一系列的空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)規(guī)范，但是由于工業(yè)化發(fā)揮展水平逐漸提升，城鎮(zhèn)化速度加快，導(dǎo)致大氣環(huán)境問(wèn)題日益突出，嚴(yán)重危害人們的身體健康，不利于人與自然的和諧發(fā)展。因此，要強(qiáng)化對(duì)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的重視，樹(shù)立正確的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)意識(shí)。其一，這是人類生存的基本權(quán)利，大氣環(huán)境的持續(xù)惡化，對(duì)人體健康造成嚴(yán)重威脅，強(qiáng)化大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)，為環(huán)境防治提供依據(jù)和保障，是人類生存的基本要求。其二，動(dòng)植物主要是依靠呼吸、光合作用生存，但是如果大氣環(huán)境中污染物過(guò)多，容易對(duì)土壤、水環(huán)境造成一定程度的破壞，影響動(dòng)植物正常生長(zhǎng)，甚至引起其大量死亡、枯萎，因此，強(qiáng)化大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)動(dòng)植物健康生存意義重大。其三，如果大氣環(huán)境污染嚴(yán)重，容易對(duì)社會(huì)環(huán)境造成不可逆的危害。因此，需要強(qiáng)化大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)，對(duì)社會(huì)環(huán)境不同時(shí)間、不同地點(diǎn)的污染物種類、濃度實(shí)施監(jiān)測(cè)，為污染防治提供依據(jù)，促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展。

二、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)原則

（一）代表性

要對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，選擇合適的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，保障監(jiān)測(cè)結(jié)果的代表性和可靠性，尤其是要強(qiáng)化對(duì)主要污染物的重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，確保能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)區(qū)域污染情況進(jìn)行真實(shí)反映，并為未來(lái)動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)。

（二）一致性

在進(jìn)行大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)時(shí)，要對(duì)當(dāng)?shù)氐匦?、氣候環(huán)境等因素進(jìn)行綜合性考量，確保監(jiān)測(cè)布點(diǎn)的合理性，保障監(jiān)測(cè)污染物種類、濃度與周邊環(huán)境保持一致性，以便為大氣環(huán)境污染分析和評(píng)定提供依據(jù)和保障。

（三）經(jīng)濟(jì)性

要保障監(jiān)測(cè)布點(diǎn)設(shè)置的優(yōu)化，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可靠性和全面性的情況下，對(duì)采樣點(diǎn)分布、數(shù)量進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，如重點(diǎn)污染區(qū)域可以增加采樣點(diǎn)布設(shè)，對(duì)于污染程度不深的農(nóng)村區(qū)域等，可以相應(yīng)的減少布點(diǎn)數(shù)量，提升資源利用效果，減少資源浪費(fèi)，體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性原則。

（四）科學(xué)性

在具體的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)時(shí)，污染物類型不同，需要采取的布點(diǎn)方法有所差異性，一般情況下，如果大氣環(huán)境中的污染物種類對(duì)人體健康危害較大，要把監(jiān)測(cè)點(diǎn)位高度設(shè)置在1.5米到2.0米范圍內(nèi)，如果監(jiān)測(cè)區(qū)域的污染物對(duì)植物的正常生長(zhǎng)影響較大，可以以植物中心葉面的高度為參考值，對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位高度進(jìn)行設(shè)置。

三、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法

（一）功能區(qū)布點(diǎn)法

在開(kāi)展區(qū)域性大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)，需要使用該種方式進(jìn)行布點(diǎn)。一般情況下，在具體的布點(diǎn)過(guò)程中，要以功能為指標(biāo)，對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行劃分，如工業(yè)區(qū)、居住區(qū)、商業(yè)區(qū)等。在此基礎(chǔ)上對(duì)各個(gè)功能區(qū)域的污染程度進(jìn)行實(shí)地考察，并對(duì)采樣點(diǎn)、人力物力等進(jìn)行優(yōu)化配置，污染程度不同，采樣點(diǎn)布設(shè)數(shù)量、資源配置數(shù)量也有所差異。在具體工作中，需要把采樣點(diǎn)設(shè)置在污染擴(kuò)散點(diǎn)上，才能保障大氣污染采樣的全面性和代表性，對(duì)大氣環(huán)境污染狀態(tài)進(jìn)行真實(shí)反映。

（二）網(wǎng)格布點(diǎn)法

一般情況下，如果監(jiān)測(cè)區(qū)域的污染源數(shù)量較多，而且分布較為均衡，可以該種布點(diǎn)方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)采樣。網(wǎng)格布點(diǎn)法具有廣泛性和針對(duì)性特點(diǎn)，能夠?qū)Ρ容^大范圍的環(huán)境狀態(tài)精準(zhǔn)體現(xiàn)。實(shí)際操作中，需要把監(jiān)測(cè)區(qū)域設(shè)置為不同的網(wǎng)格，并可以把采樣點(diǎn)設(shè)置在網(wǎng)格中心或者網(wǎng)格交點(diǎn)上。在設(shè)置網(wǎng)格之前，需要對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的基本情況進(jìn)行全面了解，如污染程度、監(jiān)測(cè)能力、人口分布情況等，并在此基礎(chǔ)上確定網(wǎng)格大小和設(shè)置位置。該種方式可以對(duì)大氣環(huán)境污染分布情況進(jìn)行直觀體現(xiàn)，而且受外界因素影響較小，大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)效果較好。

（三）同心圓布點(diǎn)法

該種方式主要應(yīng)用于大氣污染源較多，而且分布位置較為集中的監(jiān)測(cè)區(qū)域中。在具體應(yīng)用中，要以污染群為中心，并將其作為同心圓圓心，以不同的半徑，畫出多個(gè)同心圓，并以圓心為起點(diǎn)，畫出多條射線，同心圓與射線交點(diǎn)，就可以作為采樣點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)用。圓周不同，采樣點(diǎn)設(shè)置數(shù)量和位置也有所差異性。在具體實(shí)施中，監(jiān)測(cè)人員要結(jié)合污染群和主導(dǎo)風(fēng)向的具體情況，明確布點(diǎn)位置和數(shù)量。

（四）扇形布點(diǎn)法

該種方式的應(yīng)用范圍較為有限，主要是針對(duì)孤立的高架點(diǎn)源，而且風(fēng)向較為一致的區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)際工作中主要是針對(duì)高煙囪進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在具體的操作中，需要把污染點(diǎn)源設(shè)置為起點(diǎn)，并把主導(dǎo)風(fēng)向作為軸線，畫出扇形監(jiān)測(cè)弧線。一般情況下，扇形圓心角度在45°以上，90°以下。扇形弧線的位置不同，設(shè)置的采樣點(diǎn)數(shù)量也有所差異，一般為3-4個(gè)采樣點(diǎn)。并結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)置具有相應(yīng)比例、角度的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。此外，為了提升監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，可以在上風(fēng)向設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，于其監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。

（五）特征分析法

在具體監(jiān)測(cè)布點(diǎn)設(shè)置過(guò)程中，要對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的污染物進(jìn)行有效歸類，一般歸類標(biāo)準(zhǔn)為污染程度，并在每一類監(jiān)測(cè)區(qū)域中，選擇具有代表性的點(diǎn)位，設(shè)置為監(jiān)測(cè)點(diǎn)。然后利用原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，搭建聯(lián)系度關(guān)系矩陣，并把聯(lián)系度最大的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求解矩陣的最大特征值和特征向量。并經(jīng)過(guò)科學(xué)計(jì)算，得出矩陣Y，并繪制聯(lián)系度折線圖。然后監(jiān)測(cè)人員可以以此為依據(jù)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行聚類，并對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位進(jìn)行合理設(shè)置。

（六）T檢驗(yàn)法

該種方式是在網(wǎng)格布點(diǎn)法的基礎(chǔ)上，對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化和完善。結(jié)合網(wǎng)格布點(diǎn)法的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的平均污染濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和明確，并按照污染程度的不同進(jìn)行監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行合理劃分，分別為重污染區(qū)、中度污染區(qū)、輕污染區(qū)。然后指定相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，其評(píng)價(jià)指標(biāo)為監(jiān)測(cè)是否便利、是否安全、位置關(guān)系如何等。并在此基礎(chǔ)上設(shè)置幾個(gè)備用方案。對(duì)各種影響因素進(jìn)行綜合考量，選擇最佳的監(jiān)測(cè)方案。然后利用T對(duì)優(yōu)選點(diǎn)位、總體樣本的差異性進(jìn)行檢驗(yàn)。并結(jié)合檢驗(yàn)出來(lái)的差異顯著性水平之后，查出T分布表值。該種方式主要是在TOPSIS基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)布點(diǎn)技術(shù)方法的優(yōu)化與創(chuàng)新，并利用逼近最優(yōu)水平對(duì)多目標(biāo)系統(tǒng)實(shí)施決策和評(píng)價(jià)。要結(jié)合原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，建立矩陣X，并明確最優(yōu)指標(biāo)值向量Y，進(jìn)行一系列的歸一化處理后，要構(gòu)建優(yōu)化決策矩陣在，然后結(jié)合大小實(shí)施排序，并選擇最具代表性的優(yōu)化點(diǎn)位。

四、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)優(yōu)化策略

（一）確保監(jiān)測(cè)點(diǎn)高度的準(zhǔn)確性

監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置高度對(duì)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性具有關(guān)鍵性影響。所以，在設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)高度時(shí)，要對(duì)各種因素進(jìn)行綜合考量，確保監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置的精準(zhǔn)性，為提升監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性提供保障。在具體操作中，可以以以下參考物設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)。其一是污染源，確保兩者的高度距離的規(guī)范性，要結(jié)合調(diào)查數(shù)據(jù)、資料要求具體確定。其二是研究對(duì)象，要結(jié)合污染監(jiān)測(cè)區(qū)域的具體狀態(tài)明確監(jiān)測(cè)要讀，監(jiān)測(cè)高度不同對(duì)周邊環(huán)境影響也不同，要保障高度設(shè)置的合理性。

（二）有效避開(kāi)污染源

要保障監(jiān)測(cè)人員具有較高的專業(yè)知識(shí)水平，并具備一定的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，在監(jiān)測(cè)布點(diǎn)設(shè)置時(shí)，盡量避開(kāi)污染源，從而為提升監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)性提供保障。大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中，污染物種類、濃度存在一定的動(dòng)態(tài)變化特點(diǎn)，不確定性較大。所以，要保障監(jiān)測(cè)距離的合理性，避免把采樣點(diǎn)設(shè)置在污染源上，才能確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的代表性和準(zhǔn)確性，減少監(jiān)測(cè)誤差，為大氣環(huán)境防治措施的實(shí)施提供依據(jù)。

（三）避開(kāi)污染物

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中，容易受到各種因素影響，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果存在很大不確定性。所以在對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置之前，需要工作人員對(duì)周邊環(huán)境開(kāi)展全面的勘察，對(duì)各種影響因素進(jìn)行全面掌握，對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)，以便制定針對(duì)性應(yīng)對(duì)策略，保障監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性。具體實(shí)施中，要盡量避開(kāi)障礙物，優(yōu)化監(jiān)測(cè)效果。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的逐漸提升，人們對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量提出了更高的要求。為了優(yōu)化大氣環(huán)境質(zhì)量，強(qiáng)化環(huán)境問(wèn)題治理效果，要采取科學(xué)有效的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方式，優(yōu)化大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣環(huán)境污染情況的全面監(jiān)測(cè)和掌握，并對(duì)其發(fā)展變化趨勢(shì)進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)，為采取科學(xué)有效的大氣環(huán)境防治措施提供依據(jù)和保障，促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。