大氣環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用及布點(diǎn)方法

楊 杰，凌培駿，葛羽磊

（紹興市三合檢測技術(shù)有限公司，浙江 紹興 312000）

目前環(huán)保意識已經(jīng)逐漸深入人心，隨著國家對大氣環(huán)境保護(hù)與治理工作的不斷開展，我國大氣環(huán)境已經(jīng)有所改善，但是大氣環(huán)境管理與治理仍然任重而道遠(yuǎn)。高效的大氣環(huán)境監(jiān)測，能夠?yàn)榇髿猸h(huán)境管理與治理提供有效參考和指導(dǎo)，但是要想確保大氣環(huán)境監(jiān)測的可靠性，首先要保證大氣環(huán)境監(jiān)測布點(diǎn)方式的合理性，根據(jù)大氣環(huán)境監(jiān)測實(shí)際案例，有效探索、優(yōu)化大氣環(huán)境監(jiān)測的布點(diǎn)方法，對于大氣環(huán)境監(jiān)測的開展而言具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 大氣環(huán)境監(jiān)測的意義

環(huán)境大氣監(jiān)測對人類的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人身健康都有至關(guān)重要的意義。大氣環(huán)境監(jiān)測應(yīng)該落實(shí)到位，不應(yīng)紙上談兵。為了保障民眾的人身健康，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，管理者和基層人員都應(yīng)對環(huán)境大氣監(jiān)測給予足夠重視，要強(qiáng)化工作人員的責(zé)任意識，在工作中要不斷積累經(jīng)驗(yàn)并積極探索，在探索中改進(jìn)方法，保證環(huán)境大氣監(jiān)測工作的準(zhǔn)確性。大氣監(jiān)測工作是針對大氣環(huán)境因子進(jìn)行信息收集與分析的專業(yè)性工作，它能夠?yàn)榇髿馕廴厩闆r分析、大氣污染物來源探查以及大氣污染整治工作提供全面的信息依據(jù)。除此以外，在各地進(jìn)行大氣污染問題處理與空氣質(zhì)量監(jiān)測，還可以為大氣污染治理效果評價(jià)提供參考，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為技術(shù)人員不斷優(yōu)化大氣污染治理技術(shù)的驅(qū)動力，讓預(yù)防和治理都能夠更有效地推行下去，最大限度地避免大氣問題給人們帶來的負(fù)面影響[1-2]。大氣環(huán)境監(jiān)測非常重要，環(huán)保部門要明確監(jiān)測目標(biāo)并落實(shí)監(jiān)測責(zé)任，以達(dá)到相應(yīng)的監(jiān)測效果。隨著物質(zhì)水平持續(xù)提升，人們也越來越關(guān)注大氣污染情況，氣象播報(bào)可以隨時(shí)呈現(xiàn)大氣環(huán)境數(shù)據(jù)，讓人們可以更好地了解當(dāng)前的大氣環(huán)境狀況。相關(guān)從業(yè)人員也能開展全方位的防護(hù)和管理工作，無論是從國家層面還是人民層面來看，大氣污染監(jiān)測都是非常重要的工作，數(shù)據(jù)結(jié)果是社會相關(guān)事務(wù)的重要依據(jù)，也是能源事業(yè)的重要數(shù)據(jù)來源。通過大氣環(huán)境監(jiān)測，各地方政府也可以了解當(dāng)?shù)氐奈廴厩闆r，排除無良企業(yè)，讓當(dāng)?shù)匕l(fā)展以及環(huán)境狀況都能夠趨于良好。

2 大氣環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用

2.1 監(jiān)測移動排污源

生產(chǎn)過程中，很多污染源都可能給環(huán)境造成巨大的破壞，如果沒有做無害化處理，造成的影響是非常大的。移動排污監(jiān)測針對的就是污染源排放問題，這一技術(shù)操作的首要任務(wù)就是要確定監(jiān)測目標(biāo)，對移動污染源進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，因此必須保證使用的設(shè)備具有足夠的專業(yè)性和針對性。然后要整理分析相應(yīng)的數(shù)據(jù)，做好匯總并更進(jìn)一步編制成報(bào)告，為進(jìn)一步進(jìn)行環(huán)境執(zhí)法提供有力信息支撐[3-4]。

2.2 對比監(jiān)測的運(yùn)用

環(huán)境污染是受多方面因素影響的，無論是污染物的種類、含量還是數(shù)據(jù)的情況，都是監(jiān)測工作所涉及的內(nèi)容。合理使用監(jiān)測數(shù)據(jù)能提高污染控制力，可以完善大氣環(huán)境污染治理方案。監(jiān)測時(shí)，可以從幾個方面著手來做更深入的分析，相關(guān)的環(huán)境監(jiān)測部門要發(fā)揮主觀能動性，保障監(jiān)測的準(zhǔn)確性。工作人員需要對監(jiān)測到的各種污染物進(jìn)行深入分析，將不同階段監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，根據(jù)對比情況做出更優(yōu)質(zhì)的選擇。對比監(jiān)測還能夠判斷大氣污染防治工作是否符合預(yù)期，并為后續(xù)治理方案的制定指明方向。監(jiān)測的過程中還要注意核對生產(chǎn)率、排水量等一系列數(shù)據(jù)并做更深入的對比分析，確認(rèn)是否有污水超標(biāo)的問題，如果發(fā)現(xiàn)違規(guī)情況，需要及時(shí)關(guān)閉相關(guān)的設(shè)備和企業(yè)。一旦監(jiān)測到污染物超標(biāo)，需要立即與排污單位聯(lián)系，根據(jù)污染物情況給出相應(yīng)的整改方案，同時(shí)也要調(diào)整監(jiān)測內(nèi)容，讓監(jiān)測更具針對性[5-6]。對比監(jiān)測形式的運(yùn)用可以為大氣環(huán)境治理、優(yōu)化監(jiān)測系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)對比分析服務(wù)，進(jìn)而提升大氣環(huán)境質(zhì)量。

3 大氣環(huán)境監(jiān)測案例分析

3.1 區(qū)域和時(shí)段概況

研究案例中，我們把研究區(qū)域分成了8 902個網(wǎng)格單元，運(yùn)用空氣質(zhì)量模型模擬某地區(qū)幾種常見污染物的濃度值，并進(jìn)行了計(jì)算。

3.2 合理設(shè)定監(jiān)測站點(diǎn)

研究中假定監(jiān)測站點(diǎn)是20個。

3.3 科學(xué)設(shè)定情景

第1個情景：我國常見的空氣質(zhì)量指數(shù)包含了二氧化硫、PM10、二氧化氮等。結(jié)合常見污染物進(jìn)行組合，以綜合評價(jià)濃度作為參考進(jìn)行分析。第2個情景：根據(jù)典型污染物PM2.5等進(jìn)行分析，根據(jù)綜合評價(jià)濃度來進(jìn)行優(yōu)化，對當(dāng)?shù)乜諝赓|(zhì)量進(jìn)行分析。

3.4 分析研究結(jié)果

通過對兩種情境得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，做科學(xué)優(yōu)化以及空間可視化處理得到均值和百分位值，并對比誤差，再與國家數(shù)據(jù)做比較，運(yùn)用空氣質(zhì)量模型進(jìn)一步模擬結(jié)果，結(jié)合綜合濃度構(gòu)建優(yōu)化布點(diǎn)的內(nèi)容。優(yōu)化布點(diǎn)過程中要使誤差盡可能滿足我國環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測的標(biāo)準(zhǔn)和要求，從實(shí)際情況出發(fā)做好區(qū)域空氣質(zhì)量監(jiān)測工作，使優(yōu)化結(jié)果能夠全方位反映當(dāng)?shù)乜諝猸h(huán)境污染和治理情況，這樣才能使監(jiān)測工作達(dá)到相應(yīng)的要求。

4 大氣環(huán)境監(jiān)測布點(diǎn)

4.1 分析扇形布點(diǎn)法

扇形布點(diǎn)法根據(jù)不同的監(jiān)測目標(biāo)，在污染源風(fēng)向下游的不同方向進(jìn)行合理布設(shè)，使其形成一個扇形。一般來說如果只有一種污染源，并且風(fēng)向穩(wěn)定的情況下，扇形布點(diǎn)法是非常合適的。它可以對主要污染源做有效監(jiān)測，確定污染源方位并能對其進(jìn)行深層次分析判斷，且對周圍居民的正常生活不會造成影響?？梢越Y(jié)合主風(fēng)向軸線布設(shè)相應(yīng)的監(jiān)測點(diǎn)，要以相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)作為參考科學(xué)布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，以更進(jìn)一步優(yōu)化污染源監(jiān)測成效，使監(jiān)測數(shù)據(jù)更具準(zhǔn)確性。不過扇形布點(diǎn)法不能進(jìn)行大范圍污染源監(jiān)測，它只有在監(jiān)測地區(qū)風(fēng)向足夠穩(wěn)定的情況下才能展開相關(guān)工作。

4.2 網(wǎng)格布點(diǎn)法落實(shí)措施

要參考不同地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、大氣污染狀況以及工業(yè)發(fā)展程度來選取監(jiān)測對象，做更加科學(xué)細(xì)致的網(wǎng)格劃分，監(jiān)測點(diǎn)位需要設(shè)置在網(wǎng)格交點(diǎn)位置。從實(shí)際應(yīng)用來看，網(wǎng)格布點(diǎn)法可以滿足代表性以及一致性的要求，能夠更加科學(xué)地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，繪制不同時(shí)段的污染狀況圖，并有針對性地進(jìn)行調(diào)整，讓決策更具備合理性。網(wǎng)格布點(diǎn)法適用于污染源較多且分布均勻的區(qū)域，而污染物比較集中，污染比較嚴(yán)重的地區(qū)就不能使用網(wǎng)格布點(diǎn)法，因?yàn)槠浔O(jiān)測不到高濃度污染物，并且在實(shí)際工作過程中，點(diǎn)位的布置會消耗很多人力財(cái)力，經(jīng)濟(jì)壓力比較大。

4.3 同心圓布點(diǎn)法

當(dāng)污染源呈現(xiàn)出片狀集中分布特點(diǎn)的時(shí)候，可以用同心圓布點(diǎn)法來進(jìn)行調(diào)整。圓心是該方法的基礎(chǔ)和前提，在此基礎(chǔ)上選擇相應(yīng)的案例，畫出圓形分布圖，科學(xué)布置監(jiān)測點(diǎn)。在使用同心圓布點(diǎn)法時(shí)，一定要根據(jù)風(fēng)向合理調(diào)整布點(diǎn)[7]，下風(fēng)向區(qū)域需要密集布設(shè)。某種程度上來看，同心圓布點(diǎn)法與扇形布點(diǎn)法有相似之處，它們都和風(fēng)向有密切的聯(lián)系。要想確定大氣環(huán)境狀況，就一定要首先掌握當(dāng)?shù)仫L(fēng)向特點(diǎn)以及污染物的擴(kuò)散特點(diǎn)。針對大氣環(huán)境受損嚴(yán)重的地區(qū)，需要提前做好細(xì)致的調(diào)查工作，才能更客觀地反映污染狀況，便于后續(xù)治理，保證同心圓布點(diǎn)法的精確性。在監(jiān)測過程中要發(fā)揮圖像監(jiān)測點(diǎn)的優(yōu)勢和作用，使監(jiān)測結(jié)果更客觀。

5 監(jiān)測布點(diǎn)的方法

5.1 設(shè)置采樣點(diǎn)高度

要做好環(huán)境監(jiān)測，就一定要提高數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。而精準(zhǔn)度與監(jiān)測點(diǎn)位的布置位置和高度等情況有非常緊密的聯(lián)系，需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境狀況、風(fēng)向特點(diǎn)、污染物情況來合理布置采樣點(diǎn)，只有這樣才能夠讓環(huán)境監(jiān)測更具有效性和分析價(jià)值。在設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)的過程中，必須對監(jiān)測地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行全面的了解，根據(jù)不同環(huán)境的實(shí)際狀況科學(xué)選擇監(jiān)測設(shè)備，提高設(shè)備的耐用性和與環(huán)境的匹配度，以在投入使用時(shí)能更好地發(fā)揮效果，提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的質(zhì)量和代表性。

相關(guān)專業(yè)人員要堅(jiān)持相應(yīng)的原則，做系統(tǒng)性分析，精準(zhǔn)設(shè)置采樣點(diǎn)。首先監(jiān)測點(diǎn)高度一定要和污染源有一定的距離，要結(jié)合污染源的性質(zhì)以及當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境，反復(fù)推演計(jì)算出一個最佳的位置，然后設(shè)置點(diǎn)位；其次要明確監(jiān)測對象，根據(jù)監(jiān)測對象的變化情況設(shè)置好監(jiān)測點(diǎn)高度，提高監(jiān)測效率，同時(shí)也能最大程度減小海拔誤差給監(jiān)測數(shù)據(jù)帶來的影響。

5.2 遠(yuǎn)離障礙物

很多時(shí)候，大氣環(huán)境監(jiān)測會受到障礙物的影響。所以在監(jiān)測初期需要根據(jù)障礙物的分布進(jìn)行調(diào)整并做好詳細(xì)記錄。要降低影響，減少障礙物帶來的數(shù)據(jù)波動。如果監(jiān)測點(diǎn)周邊有障礙物，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性就會降低，相應(yīng)的評估報(bào)告以及數(shù)據(jù)分析內(nèi)容就無法成為環(huán)境治理的可靠依據(jù)。設(shè)置大氣監(jiān)測點(diǎn)的時(shí)候要盡可能避開障礙物，需要時(shí)進(jìn)行清除。在障礙物清理的時(shí)候，要選取備用監(jiān)測點(diǎn)和監(jiān)測方案。大氣污染整治是以大氣環(huán)境監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)為依據(jù)的，所以數(shù)據(jù)一定要足夠真實(shí)客觀，且能夠滿足相應(yīng)的要求。要從實(shí)際情況出發(fā)，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性。相關(guān)工作人員可以從實(shí)際情況著手，合理應(yīng)用大數(shù)據(jù)信息技術(shù)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)等一系列智能手段。如在監(jiān)測之前，可以通過定位系統(tǒng)了解監(jiān)測區(qū)域的地形分布狀況，對障礙物所處的位置和地形信息進(jìn)行整理分析，并在布點(diǎn)的時(shí)候避開障礙物，提高工作推進(jìn)的有效性。

5.3 遠(yuǎn)離污染源

大氣監(jiān)測很容易受到氣候環(huán)境的影響，具有很大的不確定性。很多天氣狀況都可能給大氣污染的監(jiān)測帶來難度。比如雨天雪天和大風(fēng)天氣都會降低監(jiān)測的精準(zhǔn)度。實(shí)際監(jiān)測的時(shí)候，不同的氣候環(huán)境及時(shí)間節(jié)點(diǎn)下監(jiān)測到的大氣污染濃度有非常明顯的差別，所以大氣監(jiān)測是具有時(shí)效性的，需要在同一時(shí)間同一位置進(jìn)行監(jiān)測以反映真實(shí)的大氣污染狀況。一般來說，如果大氣環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)靠近污染源，就可能導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)產(chǎn)生大幅度的波動，影響監(jiān)測質(zhì)量，使監(jiān)測數(shù)據(jù)缺乏參考價(jià)值。

6 結(jié)語

近年來我國的機(jī)動車使用量急劇飆升，工業(yè)領(lǐng)域也在繁榮壯大，從而大大提高了我國的大氣環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，因此加大大氣環(huán)境管理與治理的工作力度勢在必行。鑒于大氣環(huán)境監(jiān)測在大氣環(huán)境管理與治理工作中發(fā)揮著關(guān)鍵性的指導(dǎo)作用，為了進(jìn)一步提高大氣環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量，迫切需要深入探討大氣環(huán)境監(jiān)測布點(diǎn)方法及其優(yōu)化策略。