環(huán)境監(jiān)測技術(shù)在大氣污染治理中的運(yùn)用

徐 敏

（德州市生態(tài)環(huán)境局陵城分局，山東 德州 253000）

引言

工業(yè)是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，然而工業(yè)也是環(huán)境污染的主要來源之一。工業(yè)活動中釋放出的廢氣、廢水、廢渣等污染物質(zhì)，對大氣、土壤、水體等多個環(huán)境系統(tǒng)及人體健康都造成了非常嚴(yán)重的影響[1]。

在許多國家，政府一般會對工業(yè)企業(yè)進(jìn)行環(huán)境排放的監(jiān)管和控制，這種措施可能包括強(qiáng)制執(zhí)行廢物處理、建立環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)立罰款制度以及對環(huán)境違規(guī)行為進(jìn)行處罰等[2]。同時，一些先進(jìn)的工業(yè)技術(shù)和設(shè)備也可以有效減少污染物的排放，從而降低環(huán)境污染程度。例如再生材料的使用、資源回收等環(huán)保措施都可以減少污染物的排放和資源浪費(fèi)。

因此，為了保護(hù)我們的環(huán)境，減少工業(yè)污染對人類健康的危害，政府、企業(yè)、社會組織和公眾應(yīng)該共同努力[3]。在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時，我們也應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，通過科技創(chuàng)新和政策引導(dǎo)推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)保的良性互動。

1 大氣污染的定義及主要來源

大氣污染是指空氣中出現(xiàn)大量有害氣體或顆粒物，達(dá)到影響人類健康及生態(tài)環(huán)境的程度。大氣污染的主要來源包括以下幾方面：（1）工業(yè)生產(chǎn)：工業(yè)生產(chǎn)排放的廢氣和廢水是大氣污染的主要來源之一；（2）交通運(yùn)輸：車輛排放的尾氣中含有大量廢氣，是城市空氣污染的主要因素之一；（3）燃燒過程：以煤、油、天然氣等為燃料的燃燒過程會產(chǎn)生大量的二氧化碳、一氧化碳、硫氧化物、氮氧化物等污染物；（4）農(nóng)業(yè)活動：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用農(nóng)藥和化肥等化學(xué)品，可能會對空氣質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響；（5）垃圾焚燒：大量的垃圾焚燒會產(chǎn)生有害氣體和顆粒物，對空氣質(zhì)量造成不良影響。

為減少大氣污染，我們需要采取一系列積極有效的措施，例如加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和監(jiān)管、增強(qiáng)公眾環(huán)保意識、治理工業(yè)污染、促進(jìn)新能源和清潔能源的發(fā)展等[3]。

2 環(huán)境監(jiān)測技術(shù)在大氣污染治理中的重要作用

2.1 有助于加強(qiáng)對大氣污染的科學(xué)管理

環(huán)境監(jiān)測是指對環(huán)境參數(shù)和污染物質(zhì)進(jìn)行持續(xù)、系統(tǒng)、全面的觀測、測量、分析和評價，以了解環(huán)境狀況及其變化趨勢，并為環(huán)境管理和保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。在大氣污染治理方面，環(huán)境監(jiān)測具有非常重要的作用。主要表現(xiàn)在以下兩個方面。

2.1.1 提供科學(xué)依據(jù)

通過環(huán)境監(jiān)測的實(shí)時數(shù)據(jù)，可以對大氣污染進(jìn)行及時、準(zhǔn)確地評估和監(jiān)控，使我們更好地了解污染來源、污染物化學(xué)成分、污染程度等信息，為制定科學(xué)的大氣污染治理政策和措施提供依據(jù)[4]。

2.1.2 加強(qiáng)環(huán)境管理

通過對環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究，可以幫助政府和企業(yè)更好地了解大氣污染情況，制定相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)和治理措施，從源頭上減少大氣污染物的排放，推動工業(yè)向清潔生產(chǎn)轉(zhuǎn)型，提升治理效率和成效。

2.2 為污染事故和糾紛處理提供依據(jù)

2.2.1 事故責(zé)任認(rèn)定

在環(huán)境污染事故中，環(huán)境監(jiān)測可以對事故發(fā)生后的環(huán)境狀況進(jìn)行全面監(jiān)測和分析，確定事故造成的范圍、程度以及損害情況等，從而為事故的責(zé)任認(rèn)定提供科學(xué)依據(jù)。

2.2.2 污染物來源追溯

環(huán)境監(jiān)測可以對污染源進(jìn)行跟蹤和分析，確定污染物的來源、性質(zhì)和流動方向等信息，從而為處罰提供證明材料[5]。

2.2.3 污染損害評估

環(huán)境監(jiān)測可以對環(huán)境狀況進(jìn)行評估和分析，確定環(huán)境污染對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康所造成的損害程度和范圍，從而為污染損害的賠償提供科學(xué)依據(jù)。

2.2.4 環(huán)境糾紛調(diào)解

在環(huán)境糾紛處理過程中，環(huán)境監(jiān)測可以對環(huán)境污染問題進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和分析，從而為環(huán)境糾紛的調(diào)解提供科學(xué)依據(jù)，促進(jìn)糾紛的妥善處理[6]。

環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境污染事故和糾紛處理中非常重要的一環(huán)，可以為相關(guān)部門提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持，推動環(huán)境保護(hù)和污染治理工作的順利開展。

2.3 為執(zhí)法監(jiān)督工作提供依據(jù)

2.3.1 證明現(xiàn)場情況

環(huán)境監(jiān)測可以記錄現(xiàn)場污染物質(zhì)的種類、濃度和范圍等信息，提供現(xiàn)場情況的客觀真實(shí)證據(jù)，避免在執(zhí)法過程中出現(xiàn)誤判或者牽強(qiáng)附會的情況。

2.3.2 發(fā)現(xiàn)違法行為

通過環(huán)境監(jiān)測可以及時發(fā)現(xiàn)和掌握環(huán)境污染的違法情況，有助于加強(qiáng)執(zhí)法監(jiān)督工作，保障環(huán)境法律法規(guī)的實(shí)施和執(zhí)行，維護(hù)公眾的環(huán)境權(quán)益。

2.3.3 查明責(zé)任

環(huán)境監(jiān)測可以清楚地反映當(dāng)事人排放污染物的情況，確定污染源及其影響范圍，從而更好地查明責(zé)任，對違規(guī)行為進(jìn)行懲處。

2.3.4 監(jiān)督執(zhí)法結(jié)果

環(huán)境監(jiān)測可對執(zhí)法結(jié)果進(jìn)行驗證和監(jiān)督，確保執(zhí)法行為的合法有效，避免環(huán)境保護(hù)工作出現(xiàn)差錯。

環(huán)境監(jiān)測在環(huán)境執(zhí)法監(jiān)督工作中具有非常重要的作用，可以為執(zhí)法部門提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持，加強(qiáng)執(zhí)法監(jiān)督工作的有效性和公正性，有利于促進(jìn)環(huán)境保護(hù)工作的順利開展[7]。

3 大氣污染的原因

3.1 工業(yè)發(fā)展

隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，工業(yè)生產(chǎn)已成為大氣污染的主要來源之一。工業(yè)生產(chǎn)過程中排放出的二氧化硫、氮氧化物、懸浮顆粒物等大氣污染物，均會在空氣中形成霧霾、酸雨等嚴(yán)重污染問題[8]。這些污染物質(zhì)除了給人類健康帶來極大危害之外，還會引起水土流失、草木凋謝等多種環(huán)境問題，長期積累造成的后果十分嚴(yán)重。

因此，為了保護(hù)大氣環(huán)境和人類健康，我們必須采取有力的措施控制預(yù)防工業(yè)排放的污染物質(zhì)。在工業(yè)發(fā)展的同時，我們還應(yīng)注重環(huán)保科技創(chuàng)新、推廣清潔生產(chǎn)等措施，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)政策的制定和落實(shí)，推動工業(yè)向綠色低碳方向轉(zhuǎn)型升級。這樣才能在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)之間尋求平衡，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

3.2 交通發(fā)展及治理措施

交通運(yùn)輸是大氣污染的主要來源之一。車輛尾氣中的有害氣體和顆粒物，如二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、顆粒物等，都會對大氣環(huán)境和人類健康造成負(fù)面影響。為了控制交通運(yùn)輸對大氣環(huán)境的污染，各國普遍制定了交通法規(guī)和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，具體包括以下措施。

3.2.1 強(qiáng)制實(shí)施尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)

各國根據(jù)國情制定了不同的排放標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了車輛排放的各種有害氣體和顆粒物的限值，并通過檢測手段來監(jiān)督和管理車輛尾氣排放，以從源頭上控制污染物的排放。

3.2.2 推廣新能源汽車

新能源汽車使用電能或其他非化石燃料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燃油，減少了尾氣排放，有助于減少交通運(yùn)輸對大氣環(huán)境的污染。

3.2.3 加強(qiáng)交通管理

加強(qiáng)交通管理，優(yōu)化交通運(yùn)行模式、路網(wǎng)設(shè)計和布局等，以減少擁堵情況，避免交通堵塞時產(chǎn)生的尾氣排放高峰。

3.2.4 認(rèn)真落實(shí)環(huán)保政策

各國政府加強(qiáng)對交通運(yùn)輸企業(yè)和車主的監(jiān)管，建立健全法律法規(guī)和管理體系，加強(qiáng)宣傳普及和教育培訓(xùn)，增強(qiáng)民眾的環(huán)保意識和責(zé)任心。

4 大氣污染常見監(jiān)測技術(shù)分析

4.1 監(jiān)測固體顆粒物

環(huán)境監(jiān)測涉及很多領(lǐng)域，固體顆粒物監(jiān)測是其中比較重要的一個方面。固體顆粒物是指存在于空氣或其他介質(zhì)中的顆粒狀物質(zhì)，包括灰塵、煙霧、氣溶膠等，它們對環(huán)境和人體健康都具有較大危害。對固體顆粒物的監(jiān)測通常采用重量法、光學(xué)法、電子顯微鏡法等手段進(jìn)行[9]。

4.1.1 重量法

該方法通過稱量分析樣品前后的重量差異，計算出固體顆粒物的含量。這種方法適用于對比較粗的顆粒物質(zhì)的監(jiān)測。

4.1.2 光學(xué)法

該方法利用激光散射或光學(xué)顯微鏡等技術(shù)，直接對顆粒物的形態(tài)、大小、數(shù)量等進(jìn)行觀察和分析。這種方法適用于對顆粒物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和大小分布等特性進(jìn)行研究。

4.1.3 電子顯微鏡法

該方法利用電子顯微鏡的高分辨率和高靈敏度，對顆粒物的組成成分、形態(tài)、大小等進(jìn)行觀察和分析，具有非常高的精度和分辨率。

4.2 檢測氮氧化物

氮氧化物是一類含氮化合物的總稱，主要包括二氧化氮、一氧化氮等，它們是大氣中的主要污染物，因此對氮氧化物的監(jiān)測也是環(huán)境監(jiān)測的重要內(nèi)容之一。對氮氧化物的監(jiān)測通常采用化學(xué)分析法、電化學(xué)分析法和光譜分析法等手段進(jìn)行。

4.2.1 化學(xué)分析法

該方法利用化學(xué)反應(yīng)原理，將空氣采樣中的氮氧化物轉(zhuǎn)化為其他化合物，然后通過色譜或其他儀器進(jìn)行分析，計算出氮氧化物的含量。這種方法適用于對高濃度氮氧化物的檢測。

4.2.2 電化學(xué)分析法

該方法利用電化學(xué)反應(yīng)，通過測量氮氧化物與電極的電位變化，計算出氮氧化物的含量。這種方法適用于對低濃度氮氧化物的檢測。

4.2.3 光譜分析法

該方法基于氮氧化物吸收特定波長的光譜信號，通過測量吸收強(qiáng)度來計算氮氧化物的含量。這種方法適用于檢測大氣中極低濃度的氮氧化物。

5 空氣監(jiān)測的常見布點(diǎn)法

5.1 功能區(qū)布點(diǎn)法

功能區(qū)布點(diǎn)法（Functional Zoning Method）是指在城市規(guī)劃中，按照城市功能的不同特征，將城市分為不同的功能區(qū)，并在每個功能區(qū)內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的建筑、設(shè)施和服務(wù)設(shè)備。其目的是通過區(qū)域劃分的方式來合理分配資源，實(shí)現(xiàn)城市空間的均衡發(fā)展。

在功能區(qū)布點(diǎn)法中，常見的功能區(qū)包括商業(yè)、教育、醫(yī)療、居住、工業(yè)等區(qū)域。相關(guān)人員通過對各個功能區(qū)的需求和特征進(jìn)行分析，確定各個功能區(qū)的規(guī)模、密度和布局。在實(shí)際操作中，通常需要考慮人口密度、交通、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等多重因素，以使得各個功能區(qū)之間相互協(xié)調(diào)，形成“有機(jī)的整體”。

此外，功能區(qū)布點(diǎn)法還需要考慮城市的未來發(fā)展趨勢，根據(jù)城市的總體規(guī)劃和發(fā)展方向，合理設(shè)置各個功能區(qū)的規(guī)模和位置，促進(jìn)城市向可持續(xù)發(fā)展的方向轉(zhuǎn)變。功能區(qū)布點(diǎn)法在城市規(guī)劃中具有重要作用，它能夠幫助城市規(guī)劃者更好地掌握城市發(fā)展的趨勢和需要，從而實(shí)現(xiàn)城市資源的合理配置和優(yōu)化。

5.2 網(wǎng)格布點(diǎn)法

網(wǎng)格布點(diǎn)法（Grid Square Method）是一種用于城市規(guī)劃的創(chuàng)新性方法。通過將城市區(qū)域劃分為相等大小的正方形網(wǎng)格，并在每個網(wǎng)格內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的建筑、設(shè)施和服務(wù)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)城市的功能分區(qū)并優(yōu)化空間利用。

網(wǎng)格布點(diǎn)法可以有效解決城市規(guī)劃中的許多問題，例如交通擁堵、資源浪費(fèi)、居住環(huán)境差等。通過細(xì)致的規(guī)劃和布局，可以使得城市各個部分之間的空間分配更加均衡，提高城市的空間效率，同時也有利于實(shí)現(xiàn)城市的生態(tài)化和可持續(xù)發(fā)展[10]。

網(wǎng)格布點(diǎn)法中通常會對不同的網(wǎng)格設(shè)置不同的功能區(qū)，以適應(yīng)城市的多樣需求。例如商業(yè)中心、住宅區(qū)、公園綠地等，每個網(wǎng)格內(nèi)的功能區(qū)需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐男枨蠛吞攸c(diǎn)進(jìn)行合理規(guī)劃和布局。此外，網(wǎng)格布點(diǎn)法還可以結(jié)合智能化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)城市的數(shù)字化管理和控制，推動城市向智慧城市轉(zhuǎn)變。

需要注意的是，網(wǎng)格布點(diǎn)法雖然有諸多優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些難點(diǎn)，比如如何處理城市原有的歷史文化遺產(chǎn)及自然環(huán)境保護(hù)等問題。因此，在實(shí)際的城市規(guī)劃過程中，相關(guān)人員需要綜合考慮各種因素，靈活運(yùn)用網(wǎng)格布點(diǎn)法，并結(jié)合其他各種規(guī)劃方法，才能促進(jìn)城市的全面發(fā)展。

5.3 同心圓布點(diǎn)法

同心圓布點(diǎn)法（Circular Zone Method）是一種城市規(guī)劃的方法，其以某個中心點(diǎn)為起點(diǎn)，向外圍距離逐漸擴(kuò)大，設(shè)置不同功能等級的區(qū)域，構(gòu)成一系列的同心圓。每個同心圓代表一個功能區(qū)，中心圓心對應(yīng)城市的中心商業(yè)區(qū)或政府區(qū)等重要區(qū)域。同心圓布點(diǎn)法可以很好地解決城市擴(kuò)張、功能分區(qū)等問題。在同心圓模型中，中心區(qū)域通常包括商業(yè)、政府、文化等的重要設(shè)施，然后各功能區(qū)會向外擴(kuò)展，如住宅區(qū)、工業(yè)區(qū)等，形成一個以中心為核心的完整城市布局。同心圓布點(diǎn)法可以分為單一中心、雙重中心、多中心三種類型：（1）單一中心以一個中心為起點(diǎn)，向外輻射式布點(diǎn)，逐漸形成各種區(qū)域和功能區(qū)；（2）雙重中心設(shè)置兩個以上中心，通過多個同心圓覆蓋范圍的重疊，使城市布局更加合理；（3）多中心則設(shè)置多個中心，并協(xié)調(diào)各個中心之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)城市的空間平衡。

同心圓布點(diǎn)法的優(yōu)點(diǎn)是可以促進(jìn)城市各個功能區(qū)的協(xié)調(diào)發(fā)展，使中央?yún)^(qū)域能夠更好地輻射周圍功能區(qū)。同時，同心圓布點(diǎn)法也易于管理、規(guī)劃和實(shí)施。但是同心圓布點(diǎn)法不一定適用于所有城市的規(guī)劃和發(fā)展，相關(guān)人員需要根據(jù)城市的具體情況進(jìn)行選擇。

5.4 扇形布點(diǎn)法

扇形布點(diǎn)法是一種城市規(guī)劃方法，將城市分為以中心點(diǎn)為圓心的若干個相同大小的扇形，每個扇形代表一個區(qū)域。這種布點(diǎn)方法可以使各個功能區(qū)相對獨(dú)立，同時又能夠保持城市的整體連貫性。扇形布點(diǎn)法通常在城市中心設(shè)置一個或多個重要的商業(yè)區(qū)、政府區(qū)、文化區(qū)等中心區(qū)域，然后將城市按照不同的功能分為若干個扇形區(qū)域。各個扇形之間可以通過道路、軌道交通等交通設(shè)施連接，以便實(shí)現(xiàn)交流和協(xié)調(diào)發(fā)展。

扇形布點(diǎn)法的優(yōu)點(diǎn)包括可以有效分隔城市的不同功能區(qū)，方便城市資源的合理分配和利用；可以形成明確的街道網(wǎng)絡(luò)和道路系統(tǒng)，維護(hù)城市交通的順暢和安全；可以促進(jìn)城市空間的連續(xù)性和整體性，滿足城市居民的各種需求。但扇形布點(diǎn)法也有局限性，例如在城市規(guī)劃中應(yīng)考慮自然因素、歷史遺產(chǎn)等多種因素，而扇形布點(diǎn)法并不能完全解決所有問題，還需要相關(guān)人員分析具體情況并進(jìn)行綜合考慮。

5.5 注意事項與采樣時間及頻率

5.5.1 注意事項

在實(shí)際工作中，常采用以一種布點(diǎn)法為主，兼用其他方法的綜合布點(diǎn)法進(jìn)行空氣監(jiān)測和采樣。采用同心圓和扇形布點(diǎn)法時，應(yīng)考慮高架點(diǎn)源排放污染物的擴(kuò)散特點(diǎn)。

5.5.2 采樣時間及頻率

采樣可分為短期采樣、長期采樣、間歇性采樣。采樣頻率指一定時間范圍內(nèi)的采樣次數(shù)，按照濃度分布劃分為：高、中、低等幾個標(biāo)準(zhǔn)，依監(jiān)測數(shù)據(jù)要求的精確程度進(jìn)行采樣，例如日平均濃度，每隔2～4 h采樣一次，見表1。

表1 采樣時間和采樣頻率

6 結(jié)語

總之，隨著人們生活水平的提高，環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，人們對此也越來越關(guān)注。大氣污染對人類健康產(chǎn)生了極大影響，因此治理大氣污染尤其重要。在大氣污染治理中，環(huán)境監(jiān)測治理技術(shù)發(fā)揮了重要作用。環(huán)境監(jiān)測可提供相關(guān)數(shù)據(jù)，對大氣污染物進(jìn)行分析，為制定有效的解決方案提供支持，有助于大氣污染問題的解決，提高治理效率。加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測及監(jiān)管力度是治理環(huán)境問題的重要措施，能夠顯著提升大氣污染治理效果，并有效保障人民健康，使人們生活在一個更加健康、清潔的環(huán)境中。