論大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法及優(yōu)化

蔣 凱

（泰州市成興環(huán)境檢測(cè)技術(shù)有限公司，江蘇 泰州 225400）

一般情況下，只有大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)的方法運(yùn)用得當(dāng)，其監(jiān)測(cè)結(jié)果才能被作為數(shù)據(jù)支撐幫助有關(guān)政府部門制定相應(yīng)環(huán)境治理方案。大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果也可以被用于政府批準(zhǔn)具有污染物排放企業(yè)的基礎(chǔ)依據(jù)，因此，無論如何必須保證大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果的合理性和可靠性。在選擇大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置之前，應(yīng)合理考慮是否有影響大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)工作結(jié)果的因素，只有完善監(jiān)測(cè)大氣環(huán)境布點(diǎn)的科學(xué)合理的方法，才能保證大氣環(huán)境檢測(cè)結(jié)果具有參考性，從而為保護(hù)生態(tài)環(huán)境做出貢獻(xiàn)。

1 大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的意義

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)提供了區(qū)域范圍內(nèi)大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的結(jié)果，直接反應(yīng)了該區(qū)域內(nèi)空氣質(zhì)量的好壞，該結(jié)果可以提供有關(guān)大氣污染濃度、污染物種類、污染水平的變化以及大氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)情況的詳細(xì)信息。大氣監(jiān)測(cè)對(duì)于提供基本數(shù)據(jù)參考和環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略的制定具有至關(guān)重要的意義，大氣環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)結(jié)果越精準(zhǔn)，就越能夠在大氣污染情況加重，環(huán)境保護(hù)十分緊急的早期就警醒有關(guān)部門做出相應(yīng)對(duì)策。因此，大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)具有其實(shí)際價(jià)值，一旦大氣環(huán)境質(zhì)量的惡化并未引起相關(guān)部門的關(guān)注，在大氣環(huán)境質(zhì)量阻礙人口正常生活之前并沒有采取相關(guān)措施對(duì)大氣污染進(jìn)行治理，在這種情況下，要使大氣環(huán)境質(zhì)量恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)水平，就需要投入更大的人力、物力和財(cái)政資源，最終得不償失。

2 大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)方法

2.1 物理監(jiān)測(cè)法

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的物理監(jiān)測(cè)方法指的是通過儀器和人工直接對(duì)大氣環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，用該方法檢測(cè)的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果主要取決于手動(dòng)操作的質(zhì)量和檢測(cè)裝置的精度。改革開放初期對(duì)于大氣環(huán)境的監(jiān)測(cè)能夠保證有精確的人工操作，但由于檢測(cè)設(shè)備精度的不足，大氣環(huán)境的監(jiān)測(cè)結(jié)果不具備參考意義，最終被迫采用其他更準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)方法。當(dāng)今時(shí)期，通過科技的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，檢測(cè)設(shè)備的精度可以滿足大氣環(huán)境的監(jiān)測(cè)要求，因此物理監(jiān)測(cè)依舊是最簡單最實(shí)用的大氣監(jiān)測(cè)方法之一。

2.2 化學(xué)監(jiān)測(cè)法

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的化學(xué)監(jiān)測(cè)方法指的是以化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理為基礎(chǔ)，對(duì)一般污染物的種類和濃度進(jìn)行檢測(cè)。這樣通過簡單的實(shí)驗(yàn)操作就可以得到高精確度的大氣環(huán)境檢測(cè)結(jié)果。由于化學(xué)試驗(yàn)無需擁有固定實(shí)驗(yàn)室的要求，即可直接在試驗(yàn)環(huán)境附近進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，因此該方法獲得了大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)專家的認(rèn)可和贊賞，并得到普遍使用?；瘜W(xué)監(jiān)測(cè)法的重要性和實(shí)用性今后不會(huì)有太大變化，并且憑借其操作便利性被其他方法替代的可能性幾乎為零。

2.3 生物監(jiān)測(cè)法

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的生物監(jiān)測(cè)方法指的是通過觀察研究地區(qū)動(dòng)植物的變化狀況，間接地評(píng)價(jià)該地區(qū)大氣污染的影響程度。該方法僅適用于宏觀層面的監(jiān)測(cè)和觀察，無法確定微觀層面污染物種類和濃度的特定特性，只能通過參考其他地區(qū)動(dòng)植物的變化趨勢(shì)，對(duì)監(jiān)測(cè)地區(qū)的大氣污染情況進(jìn)行粗略分析。該方法需要較多復(fù)雜性的操作，并且對(duì)操作經(jīng)驗(yàn)和污染物種類要求都比較高，因此不適合大規(guī)模使用。

2.4 氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)法

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的氣態(tài)污染物的監(jiān)測(cè)方法指的是運(yùn)用完全抽樣法通過對(duì)一個(gè)區(qū)域內(nèi)的空氣污染物進(jìn)行不間斷監(jiān)測(cè)，之后運(yùn)用稀釋抽樣法對(duì)某一種空氣污染物進(jìn)行具體監(jiān)測(cè)，最后通過對(duì)氣體進(jìn)行預(yù)熱，對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)等一系列流程最終獲得精確的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果。[1]但是，其實(shí)驗(yàn)操作難度和復(fù)雜性更甚于生物學(xué)監(jiān)測(cè)方法，因此氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)方法只適用于特定情況和地區(qū)，不能作為常規(guī)監(jiān)測(cè)方法使用推廣。

3 大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法

3.1 功能區(qū)布點(diǎn)法

功能區(qū)布點(diǎn)法是指大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)人員首先根據(jù)功能劃分不同的監(jiān)測(cè)區(qū)域，之后分離出大氣環(huán)境中質(zhì)量差別過大的區(qū)域，經(jīng)過以上操作再依據(jù)不同的功能進(jìn)行布點(diǎn)，可以減少總體分布點(diǎn)的數(shù)量并且降低操作復(fù)雜性，提高大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)結(jié)果的精確度。觀測(cè)區(qū)依據(jù)功能不同一般可以分為重工業(yè)區(qū)域、農(nóng)業(yè)區(qū)域、商業(yè)區(qū)域、住宅區(qū)域、教育區(qū)域等。功能區(qū)的分布越合理，創(chuàng)建監(jiān)測(cè)布點(diǎn)就越容易。由于重工業(yè)區(qū)因?yàn)槠涔δ艿奶厥庑詫?dǎo)致該區(qū)域空氣污染情況較為嚴(yán)重，所以必須在重工業(yè)區(qū)設(shè)立較多的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，但其他功能區(qū)域只要保證數(shù)量一定的監(jiān)測(cè)點(diǎn)就足夠滿足需求。

3.2 網(wǎng)格布點(diǎn)法

網(wǎng)格布點(diǎn)法將大氣觀測(cè)者監(jiān)測(cè)的整個(gè)區(qū)域分割為垂直和水平的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，將大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置在網(wǎng)格周邊的點(diǎn)，最后在網(wǎng)格邊界的保證下將監(jiān)測(cè)布點(diǎn)復(fù)蓋整個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域，以使網(wǎng)格布點(diǎn)法符合網(wǎng)格全面性的布點(diǎn)原則。網(wǎng)格布點(diǎn)法集中的優(yōu)點(diǎn)是可以以各網(wǎng)格監(jiān)測(cè)點(diǎn)的空氣質(zhì)量結(jié)果為依據(jù)，用來確定空氣質(zhì)量最差的網(wǎng)格區(qū)域，這樣污染中心就可以根據(jù)網(wǎng)格內(nèi)的污染程度確定，因此，有關(guān)部門即可利用此方法獲得的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)來確定更有針對(duì)性的空氣污染對(duì)策和防治措施。

3.3 扇形布點(diǎn)法

扇形布點(diǎn)法是指大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)者首先對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的下風(fēng)側(cè)進(jìn)行確定，通過在下風(fēng)側(cè)布置一系列的扇形監(jiān)測(cè)點(diǎn)，保證監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分布規(guī)律符合風(fēng)向性和傳播規(guī)律，最后比較分析各個(gè)扇形區(qū)域監(jiān)測(cè)點(diǎn)的結(jié)果，就可以得到觀測(cè)區(qū)域大氣污染的狀況。扇形布點(diǎn)法運(yùn)用對(duì)比性原則，對(duì)監(jiān)測(cè)人員專業(yè)性要求較高，如果在監(jiān)測(cè)技術(shù)人員不充分了解季風(fēng)和擴(kuò)散方向之間關(guān)系的情況下，大氣環(huán)境的監(jiān)測(cè)結(jié)果和實(shí)際情況必然造成重大誤差。因此該方法只能運(yùn)用于小規(guī)模大氣污染的監(jiān)測(cè)需要，大規(guī)模監(jiān)測(cè)大氣環(huán)境狀況不適合使用扇形布點(diǎn)法。

3.4 同心圓布點(diǎn)法

同心圓布點(diǎn)法是指在進(jìn)行大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)時(shí)大氣觀測(cè)者首先確定監(jiān)測(cè)區(qū)域的中心位置，然后將其中心做為圓心確定分布點(diǎn)同心圓的半徑，確保各分布點(diǎn)同心圓的區(qū)域面積足夠充分和均勻，最后可以通過同心圓將大氣監(jiān)測(cè)點(diǎn)布滿整個(gè)大氣監(jiān)測(cè)區(qū)域。由于該方法充分利用了全面性布點(diǎn)的原理，并且可以保證同心圓的分布點(diǎn)位置比其他方法更均勻，因此用此種方法監(jiān)測(cè)到的大氣質(zhì)量試驗(yàn)的結(jié)果更科學(xué)更準(zhǔn)確，該方法對(duì)于監(jiān)測(cè)覆蓋面積較大的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)具有不可缺少的優(yōu)勢(shì)。

4 大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法優(yōu)化措施

4.1 優(yōu)化布點(diǎn)設(shè)置流程

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)整體的布點(diǎn)完成度對(duì)監(jiān)測(cè)布點(diǎn)有效性有很大的影響。一旦監(jiān)測(cè)布點(diǎn)的流程不達(dá)標(biāo)，不僅會(huì)造成人力、物力、資源等方面的浪費(fèi)，還會(huì)降低布點(diǎn)的監(jiān)測(cè)效果。因此，大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)的關(guān)鍵問題是如何將最少的監(jiān)控布點(diǎn)得到最大限度地發(fā)揮利用。布點(diǎn)流程優(yōu)化必須將目的與范圍的調(diào)整優(yōu)化發(fā)揮到最優(yōu)狀態(tài)，功能區(qū)布點(diǎn)法以及網(wǎng)格布點(diǎn)法都需要精確地判斷大氣污染的中心點(diǎn)，將這兩種方法結(jié)合相關(guān)系數(shù)分析法就可以將大氣監(jiān)測(cè)布點(diǎn)位置調(diào)整為最優(yōu)狀態(tài)。所以，通過上述方法再與實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)狀況相結(jié)合，再建立監(jiān)測(cè)布點(diǎn)數(shù)據(jù)庫就可以滿足條件要求。

4.2 加強(qiáng)氣象條件分析

大氣觀測(cè)的結(jié)果會(huì)隨著氣象條件的變化而產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，受風(fēng)力影響強(qiáng)烈時(shí)期大氣污染會(huì)擴(kuò)散到周邊其他地區(qū)，如果在監(jiān)測(cè)布點(diǎn)時(shí)不考慮這些因素，確定污染中心和污染范圍的結(jié)果將會(huì)與實(shí)際情況產(chǎn)生很大的偏差。因此，大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作需要準(zhǔn)確分析溫度、濕度、大氣壓、風(fēng)向、季節(jié)等氣象因素，然后進(jìn)行布點(diǎn)方式的合理選擇，最終實(shí)施監(jiān)測(cè)任務(wù)分析可以使分布方法更有意義，檢測(cè)結(jié)果更加精確。

4.3 控制監(jiān)測(cè)點(diǎn)高度

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的最終結(jié)果受監(jiān)測(cè)布點(diǎn)垂直高度的影響，如果監(jiān)測(cè)布點(diǎn)的位置高度與大氣污染物距離過遠(yuǎn)或過近，都會(huì)使監(jiān)測(cè)的最終結(jié)果出現(xiàn)嚴(yán)重偏差。因此，保證監(jiān)測(cè)布點(diǎn)與大氣污染物保持合適的距離高度，使監(jiān)測(cè)布點(diǎn)能保持在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?，大氣污染監(jiān)測(cè)的結(jié)果就能夠十分準(zhǔn)確。

4.4 避開污染源

監(jiān)測(cè)大氣環(huán)境的目的是密切監(jiān)測(cè)整個(gè)地區(qū)的大氣污染情況，如果監(jiān)測(cè)布點(diǎn)直接靠近污染源的位置，必然會(huì)使監(jiān)測(cè)整個(gè)地區(qū)的污染結(jié)果數(shù)據(jù)偏大，進(jìn)而可能會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)的整體比較分析產(chǎn)生較大的影響，這樣得到的監(jiān)測(cè)結(jié)果就不具備參考價(jià)值。因此，大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)必須首先從宏觀角度進(jìn)行大氣污染中心的粗略判斷，接著確定布點(diǎn)與污染源之間的位置差，從而獲得更準(zhǔn)確的大氣監(jiān)測(cè)結(jié)果。

4.5 避開障礙物

確保大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)周圍地區(qū)處于安全空曠的狀態(tài)，如果布點(diǎn)周圍存在障礙則會(huì)導(dǎo)致監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)際情況產(chǎn)生偏差。障礙物會(huì)阻止大氣污染物正常的流動(dòng)與擴(kuò)散，因此，如果在監(jiān)測(cè)布點(diǎn)周圍監(jiān)測(cè)到障礙物，則必須清除障礙物或更改布點(diǎn)位置以確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

4.6 結(jié)合實(shí)際情況

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)已經(jīng)普及到全國各地，但是我國幅員遼闊地形復(fù)雜，每個(gè)地區(qū)的地形地貌都存在差異。[2]因此，直接利用其他地區(qū)的布點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)是不適用的，最佳定位布點(diǎn)方法只有考慮到實(shí)際情況，結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚孛沧龀稣{(diào)整，才能布置出適應(yīng)地形的布點(diǎn)方式。

5 結(jié)語

綜上所述，大氣污染在當(dāng)今時(shí)代及其普遍，各方面的污染都會(huì)對(duì)大氣質(zhì)量都有著嚴(yán)重威脅。大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)是監(jiān)測(cè)環(huán)境質(zhì)量的首要一步，該措施不僅可以預(yù)防大氣污染，也可以為治理大氣污染提供數(shù)據(jù)支撐。但是，監(jiān)測(cè)大氣環(huán)境質(zhì)量的方法很多，這些方法只有結(jié)合相應(yīng)的原理才能發(fā)揮最大作用，所以監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法如果沒有嚴(yán)格遵循相應(yīng)的原則，其得到的檢測(cè)結(jié)果就不會(huì)有預(yù)期的參考價(jià)值。因此，在監(jiān)測(cè)大氣環(huán)境的過程中，必須完全考慮影響監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法的因素，采取適當(dāng)措施避免這些不利因素，使大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性最大化。