山西省縣級環境空氣質量自動監測站點位優化技術路線初探

朱麗婭孫麗娟

（1山西省環境監測中心直屬站 山西太原 0300272山西省環境監測中心站 山西太原 030027）

山西省自2001年開始，在全省11個設區市及102個縣（市、區）陸續啟動環境空氣質量自動監測站建設工作，到2006年末在全國率先建成由市、縣兩級共262個監測點位構成的城市環境空氣質量自動監測網絡，開展對環境空氣中SO2、NO2、PM10三項污染物的監測。2012年6月5日之前在全國率先完成所有地級城市擴項工作，提前完成了環境空氣質量新標準實施，開展為各級政府和社會公眾了解城市環境空氣質量，分析污染物排放源對空氣質量的影響，積極開展大氣污染研究防治，評價考核各級政府的環保工作業績，發揮了極其重要的技術支撐作用。

然而，隨著社會經濟的快速發展、城市建設規模的不斷擴大、城市功能區和產業結構布局的不斷優化、調整，許多城市在城市環境、城市建成區規模和人口數量、分布及工業布局等方面都有了很大變化，原有的點位都呈現出數量上的不足或者空間分布上的不科學，特別是縣級子站，由于建設時間比較早，技術力量薄弱，沒有進行嚴密的測算和論證就匆匆上馬，點位設置存在許多問題，近幾年來，隨著社會公眾對環境空氣質量的日益關注，我省城市環境空氣質量特別是縣域環境質量與公眾直觀感覺有一定出入，縣級城市環境空氣監測數據準確性、代表性、可比性受到社會各界的質疑，這些都與點位設置不合理有著密切的關系。2013年，環保部頒布了《環境空氣質量監測點位布設技術規范》（試行）HJ664-2013，對環境空氣質量監測點位的分類、布設、數量等提出了明確要求，對照規范，我們發現縣級站急需進行點位規范和優化。

1 目的和意義

環境監測點位的優化調整，就是指在經濟合理、技術可行的條件下，用最少的測點，獲得最有空間代表性的監測數據，并以此準確預警環境質量的狀況和變化。開展本研究的主要目的是對102個縣級城市現有環境空氣質量自動監測點位進行優化，尋求建立最優化的大氣環境監測網絡和大氣環境質量分析與評價模型，建立最優化的縣級城市環境空氣質量自動監測網絡,更加全面、準確、科學地反映環境空氣質量，為環境管理和決策提供科學準確的數據支撐。

2 點位優化技術路線

首先對各縣城市建成區面積、人口、工業布局及污染源情況進行調查統計，根據調查情況，以各區域多年的環境空氣質量狀況及變化趨勢、產業和能源結構特點、人口分布情況、地形和氣象條件等因素為依據，充分考慮監測數據的代表性，按照《環境空氣質量監測點位布設技術規范》（試行）的要求，同時兼顧監測點位設置的前瞻性和代表性的原則，通過深入調研、科學研究論證，對全省102個縣環境空氣質量監測點位進行優化設計，提出最優方案，優化后將更加全面、準確、科學地反映環境空氣質量，我省縣域環境空氣質量自動監測水平將有較大提高。同時，通過此次優化點位研究，尋求建立最優化的大氣環境監測網絡和大氣環境質量分析與評價模型，為今后的環境空氣質量自動監測點位設置提供有力的科研技術支撐。

3 具體步驟

3.1 資料收集和現場調研

（1）收集資料和最新文獻，了解、學習和研究環境監測點位優化置的基本理論、基本方法和發展趨勢，調研國內其它城市在此項工作上的進展情況和先進經驗。

（2）調查102個縣建成區面積、人口分布情況、氣候情況、環境功能區劃以及污染源情況、環境空氣質量歷史監測數據。

（3）現場調研，主要包括：各縣現有環境空氣質量自動監測子站的運行情況，點位是否符合規范要求，是否具有最大代表性，是否具有持久性，是否面遷移、配套公共設施改造等問題。

3.2 優化方案的設計原則

優化點位必須滿足《環境空氣質量自動監測點位布設技術規范》（試行）（以下簡稱規范）對環境空氣質量自動監測點位設置的要求，同時遵循代表性、可控性、可行性、方便性等環境空氣自動監測點位布設基本原則，同時點位的選址應遵循具有較好代表性、能客觀反映一定空間范圍內的環境空氣質量水平和變化規律、各監測點之間的設置條件應盡可能一致等原則[1]。對于縣級環境監測站來說，點位優化主要涉及點位的新增、變更和撤銷，縣級環境監測站應按照規范要求，對新增、變更和撤銷的點位做出技術分析：

（1）新增點位技術指標分析：包括新增點位原由、具體位置、經緯度、采樣高度、功能區類別、必要性分析、優化篩選，新增點位主要污染物濃度平均值與本轄區內主要污染物濃度均值的偏差計算。

（2）變更點位技術指標分析：包括變更點位原由、與原點位直線距離、變更點位具體位置、經緯度、采樣高度、功能區類別、備選點位與原監測點位不少于15個有效日均數據的對比監測實驗報告和主要污染物濃度均值偏差計算；計算連續三年城市建成區內變更前所有點位的各監測項目年均值與變更后點位各監測項目年均值的偏差。

（3）撤消點位技術指標分析：包括因城市建成區建筑發生較大變化，導致現有監測點位采樣空間縮小或采樣高度提升而不符合《環境空氣質量監測規范》，在最近連續3年城市建成區內用包括擬撤消點位在內的全部點位計算的各項監測項目的年平均值與剔除擬撤消點后計算出的年平均值的最大誤差小于5%，且該城市建成區內的監測點數量在撤消點位后內能滿足《規范》要求時，可撤消點位，否則應按《規范》要求，變更點位。

根據上述分析結果對該縣環境空氣質量監測點位點位的合理性進行評價同時對點位優化的必要性進行評估。

3.3 優化方案的初步確定

在上述基礎上編制縣級城市點位優化方案，以市為單位聘請省內外有關環境空氣質量管理和規劃、監測等方面的領導、專家和技術人員對優化方案進行論證。以數理統計結果為基礎，根據“優化原則”以及點位可實施性的實地考察，初步確定優化方案。點位優化方案應包括以下內容：

環境空氣質量自動監測點位優化調整方案（包含以下內容）。

1.城市基本概況：地理位置、氣象條件、建成區面積、建成區人口、城市規劃以及污染源情況。

2.環境空氣質量監測點位現狀。

3.環境空氣質量監測點位是否符合規范要求。

4.環境空氣質量監測點位優化調整的必要性。

5.點位優化后是否符合《規范》對點位設置的相關要求。

6.環境空氣質量監測點位優化調整技術分析資料。

7.環境空氣質量監測點位分布八方位圖。

3.4 論證、評審、提交成果初步確定

（1）在各市提交的優化方案的基礎上編寫山西省環境空氣質量自動監測點位優化布設技術報告。

（2）對山西省空氣質量自動監測點位優化布設技術報告進行專家論證和評審。

（3）根據專家論證和評審意見修改山西省空氣質量自動監測點位優化布設技術報告。

（4）正式提交山西省環境空氣質量自動監測點位優化布設技術報告

[1]夏新,元潔,吳曉鳳,等.環境空氣自動監測系統質量管理體系框架[J].中國環境管理,2013,5(4).

[2]HJ664-2013.環境空氣質量自動監測點位布設技術規范（試行）[S]．

[3]GB3095-2012.環境空氣質量標準[S]．