大氣環境監測布點方法及優化研究

郭悅嵩

河南省環境監測中心

大氣環境監測布點方法及優化研究

郭悅嵩

河南省環境監測中心

為保護和治理區域的大氣環境，環保相關部門需對調查區的大氣環境進行實時的監測和管理，本文主要介紹了大氣環境監測的方法和大氣環境監測中布點的方法以及如何優化大氣環境監測布點，從而最終選擇最優監測點來監測出調查區的整體大氣環境情況，以確保監測的準確性。

大氣環境監測；方法；最優布點

1 大氣環境監測方法

隨著霧霾現象在全國的相繼產生，大氣污染嚴重威脅了人類的身體健康。大氣污染監測越來越得到了重視。現有的大氣環境監測方法有很多種，各地區依據當地的大氣污染特點選擇不同型號的儀器和對應素質的專業技術人員進行大氣環境的監測工作。現分別闡述常見的大氣的監測方法。

1.1物理化學的監測方法。物理化學的監測方法主要采用儀器檢測為主，因為儀器容易操控，儀器的靈敏度非常高，檢測數據出來很快，是以后大氣監測工作的主流方法之一。

1.2化學的監測方法。化學的監測方法是主要是實驗操作，簡單易操作，監測出的數據可信度很高。

1.3生物的監測方法。生物的監測方法是運用特殊的動物或植物對大氣某種污染物有顯而易見的反應，完成對該大氣污染物質監測的目的。

1.4固體顆粒的監測系統。固體顆粒的監測系統分為激光透射法、激光散射法、β射線法和電荷法等。激光透射法根據朗伯比爾定律總結出來的方法，在國外該方法廣泛使用，對應的技術也非常完善，但缺點是安裝設備程序非常復雜，產生很大的工作量。激光散射法是根據固體顆粒的散射光原理實行檢測的，這個方法的優點是監測的精準度非常高，缺點是儀器的造價昂貴，在實際中的使用頻率很低。β射線吸收法是把采集過來的監測氣體用濾紙進行過濾，分析污染物的濃度，因為采樣點不變，沒有足夠的代表性。電荷法是將固體顆粒和監測儀器的探頭摩擦產生電來實現監測，缺點是該方法嚴格限定了儀器的使用條件，應用不廣泛。

1.5氣態污染物的監測法，氣態污染物的監測法包括完全抽樣法、稀釋采樣法。完全抽取法是最初始的大氣連續監測的方法，測量氣體時需預熱、抽取被檢測的氣體，再將氣體輸送至儀器中進行檢測，檢測SO2、NOx等氣體可選用紅外線、熱導法和紫外線法等。這個方法的缺點是實驗過程中要預熱保溫，操作過程復雜，價格高等沒有得到廣泛的應用。稀釋采樣法是稀釋干燥的氣體成可測量的干煙氣，采用化學發光法直接測量NO等有害的氣體，采用紫外熒光法直接測量SO2氣體。該方法只能監測干空氣，沒有水分干擾監測結果，優點是實用性強，監測的精度非常高。缺點是要添加其他儀器來增加測量的參數。

2 大氣環境監測中布點的方法

布置大氣的監測點應客觀真實的展現評價區域內的大氣環境質量的水平，大氣環境監測的布點方法不是固定的，可以依據被測區域的人口密度、污染物的濃度、重點動物和植物的分布情況、水源地的重要性、當地工業企業的發展程度、監測區域的氣候狀況等情況進行設置監測點，現具體描述大氣環境監測的布點方法。

2.1功能區的布點法。功能區布點法常用在大氣環境監測工作的初期，功能區主要是按照城市的教育區、工業區、商業區等進行設置監測點。因為工業區污染較嚴重因此在此設定的點比其他區域多，在大氣污染物排放多的位置增加監測點的布控。在設置監測點的過程中盡量保證監測點的合理性和有效性，可以合理預測并有效處理應急突發狀況。因為不同的大氣污染物其擴散系數不同，因此要時刻調整布設的監測點。功能區布點的優點是考慮到經濟性，可以合理有效的預報、監測工業區的各污染區域，功能區布設法在大城市的優點顯現的有為突出。缺點是不適宜在城郊或者農村使用，監測出來的數據沒有代表性，測試結果不夠準確。

2.2網格布點法。網格布點法是充分研究大氣污染物的污染水平、工業發展程度的情況下，網格劃分被監測區域，網格交叉位置設置一個監測點。網格布點法的優點是遵循一致性和代表性的思想，監測的數據結果客觀、真實、有效。可以描繪出監測點區域的不同污染物隨時間變化的規律。這樣可以有效的決定控制污染物的方法。缺點是對于污染物的含量特別高的區域沒有增加布點監測，不能真實客觀的反應該區域的真實濃度。

2.3扇形布點法。扇形布點的方法是根據目的不同，在污染源的主導風向的下游布設3～5個不同方位不同距離的采樣點，呈扇形分布。扇形布點法對只有一種污染源且污染區的風向比較固定的情況比較適用。扇形布點法可以重點監測某個重要的污染源，可以科學客觀的劃定該污染源的污染范圍，可以確定是否影響周邊生活的居民的身體健康。以主風向的軸線布設監測點，根據不同需要設置不同的監測點，另外在上風向也要設置一個參考點。扇形布點法對單個污染源的監測效果很好，監測數據精準。缺點是不能適用于大范圍的污染源的情況，并且需要污染源有固定的風向。

2.4同心圓布點法。同心圓布點法在平原地區，區域內有多個污染源的條件下，以污染源為圓心，做出很多同心圓，繪出軸線，圓與軸線交點就是監測點。同心圓布點法優點是在有很多污染源的情況下可以設定很多監測點，監測點均勻分布，在主導風向非常明顯的區域非常適用。同心圓布點法的缺點是周圍環境對其影響較大。

3 優化大氣環境監測布點的方法

大氣環境監測的布點需要確定布點的點位和點數，而優化布點就是尋找到最佳點的位置、最少點的數量且具有代表性。大氣環境監測技術發展至今常用的優化布點的方法有預測布點和優化點位兩種。優化點位是原有正常布點的基礎上，調節變化現在的點位，通過降低監測的頻率和點的數量最大限度的覆蓋監測的所以范圍，保證監測的效果好。預測布點是按照污染源的排放特點和污染源的分布情況等，運用數學模型進行模擬和選擇布點。優化布點的具體方法有相關系數法、物元分析法、最優指標法和t檢驗法等。這些方法在實際工作中都得到了廣泛的應用。預測布點運用ADMS、AERMOD和ISC3等模型進行模擬研究區的大氣環境情況，達到找到最優點的目的。

4 結論

城市的工業企業迅速發展，大氣污染越來越嚴重，重視大氣環境污染的監測勢在必行。合理布設監測點才能真實、客觀的反映調查區的大氣污染情況。在實際大氣環境監測過程中，應以某種監測方法為主，其他方法可以校驗和核實主要監測方法數據的真實性，為環保部門治理調查區的大氣污染提供了有效的數據。

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