大氣環(huán)境監(jiān)測布點方法及優(yōu)化措施研究

張紅香

[摘要]隨著經濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，石化燃料目前已經被普遍使用，但其燃燒產生的各種氣體會污染大氣環(huán)境。目前，大氣環(huán)境問題日益嚴重，已威脅到我國經濟的可持續(xù)發(fā)展和人們的生命安全，因此，做好大氣環(huán)境監(jiān)測工作，提高大氣環(huán)境監(jiān)測質量刻不容緩。介紹了環(huán)境大氣監(jiān)測中采樣點的布置原則以及具體的布點方法和意義，希望能夠提高環(huán)境大氣監(jiān)測的質量。

[關鍵詞]大氣環(huán)境 監(jiān)測 布點方法 措施

進入21世紀以來，我國對環(huán)境重視程度越來越大，環(huán)境問題不僅給人的身體健康帶來影響，同時也不符合我國持續(xù)發(fā)展的政策。近年來，隨著我國化石燃料的大量使用，出現了霧霾、光化學煙霧等大氣污染問題，尤其是在我國華北一些區(qū)域，在冬季霧霾問題十分嚴重。為了采集大氣污染的濃度、種類及變化數據，需要進行大氣環(huán)境監(jiān)測，并在這個工作的基礎上做好后期的控制措施。適合大氣環(huán)境監(jiān)測布點的方法不僅可以為相關部門提供準確、科學的基礎資料，同時還便于環(huán)保部門掌握該區(qū)域的大氣污染變化情況，進而為后期制定環(huán)境保護控制措施提供必要依據。相關工作者需要結合區(qū)域的情況，并且在實際監(jiān)測過程中需要符合國家的相關標準，從而完成對區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測工作。因此本文主要對大氣環(huán)境監(jiān)測優(yōu)化布點進行分析，從布點的原則、方法等角度進行分述，從而為后期的實際監(jiān)測提供一定的指導。

一、大氣環(huán)境監(jiān)測的常規(guī)布點方法分析

常規(guī)布點方法就是我們俗稱的經驗法，主要是用于監(jiān)測數據相對匱乏或是監(jiān)測網建立不易的地區(qū)，由此就可以根據以往的監(jiān)測經驗來選取監(jiān)測采樣點位置。主要用到的常規(guī)布點方法如下：

1、功能區(qū)布點法。該方法一般用到大氣環(huán)境監(jiān)測的初期環(huán)節(jié)中，需要把監(jiān)測區(qū)域劃分為功能不同的區(qū)域，例如可以把一個城市劃分為居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)、清潔區(qū)、文化區(qū)、交通區(qū)等，然后根據各區(qū)不同的特點設立不同的監(jiān)測點。功能區(qū)布點方法對于大城市優(yōu)勢非常明顯，可以體現其經濟性，而對于城市外區(qū)域則不能獲得精準的監(jiān)測數據。

2、扇形布點法。扇形布點法是在與點源不同距離的一些弧線上設置采樣點，且保證選取的弧線在同一扇形區(qū)域內。確定扇形平面方法是：把點源確定為頂點，主導風向確定為軸線，在下風向地面設置一個角度大約為45°（有些地區(qū)可以為60°，

一般都要小于90°）扇形區(qū)。每一條弧線上可以設置三、四個監(jiān)測點，兩個相鄰點與點源的連線之間的夾角一般控制在10～20°。該布點方法適用于主導風向明顯，而且點源孤立區(qū)域。

3、網格布點法。網格布點法就是綜合分析監(jiān)測區(qū)域的工業(yè)化水平、大氣污染程度以及區(qū)域重要性的前提下，把區(qū)域劃分為不同的網格，在這些網格的交點位置設置監(jiān)測點。該方法的優(yōu)點是充分體現出了布點的一致性和代表性原則。該方法的缺點是不能重點監(jiān)測污染嚴重地區(qū)，而且不能反映污染濃度高的氣體實際濃度。

4、同心圓布點法。用同心圓布點法選取監(jiān)測點的步驟為：①尋找到污染源的中心點：然后以此中心點為圓心畫出大小不一同心圓；②從圓心出發(fā)，做出一些不同角度的軸線；③把監(jiān)測點設置在軸線與同心圓的交點處。監(jiān)測點在不同圓周上的數目不一定相同，分布也不一定均勻，在主導風向的上風向監(jiān)測點數目少些，而下風向的監(jiān)測點數目多些。該布點方法的優(yōu)點在于能夠同時滿足布點的四項原則，對多個污染源都能進行有效監(jiān)測。

二、環(huán)境大氣監(jiān)測中的布點方法與意義

在實際的環(huán)境大氣監(jiān)測工作中，并沒有放之四海皆準的監(jiān)測網絡和適用于所有監(jiān)測任務的最優(yōu)網絡。在設定監(jiān)測布點時，必須本著合理、科學的原則，以監(jiān)測目標的變化和污染物的不同特征為依據來設立監(jiān)測布點。

三、布點方法的選取原則與相應的措施優(yōu)化分析

1、布點方法選取的原則

對于監(jiān)測點的分布，首先我們一定要選擇具有代表性，同時還能夠有效反映該區(qū)域的真實空氣環(huán)境情況的地方。通過對這些分布點的重點監(jiān)測，對于該區(qū)域的總體空氣質量水平就能夠提供一個較為真實的參考資料。其次我們要保證分布點分布的點位要與該區(qū)域的具體情況相適應的，比如在利用扇形法分布點時，我們要注意它的弧度數，每個弧度上的點設置只能在3～4個左右，同時每個點之間的弧度數必須在15～20度之間。分布點選擇除了考慮代表性和結合實際情況的特性外，還需要考慮經濟方面的因素，要盡可能地減少對人力、物力等多個方面的浪費，并對監(jiān)測點位加以科學分配，爭取將有效的資源盡可能用到重點區(qū)域。

2、相應的措施優(yōu)化分析

當前，這些具體的布點方法在運用中一般都是在有經驗或理論方法指導下才進行的，但在具體遇到一些實際問題時，常常也給不了什么針對性的指導建議，會在較大程度上造成人力、物力的浪費，如何能夠最大效率地利用這些大氣環(huán)境監(jiān)測分布點，我們必須從多個方面對其進行優(yōu)化措施。首先，在數據分析方面，一定要結合具體的大氣污染物時空氣的時空上的分布和動態(tài)規(guī)律，對其所能夠覆蓋到的具體范圍進行有效概括，并得出一個較為全面詳細的空氣環(huán)境質量分析。其次，我們再依照當前先進的系統(tǒng)聚類法、檢驗法等多種優(yōu)化方法，建立分布點的空間物理或數學模型。在對分布點進行優(yōu)化的過程中，我們要利用具體的物理檢測數據進行物元分析法以此來進一步加強點位的科學性，通過構建兩者的極差，來得到相關的函數模型，在具體的圖形上得出最佳分布點位。

四、結束語

選擇合適的環(huán)境大氣監(jiān)測布點方法能夠提高環(huán)境大氣監(jiān)測的質量，從而為環(huán)境監(jiān)測部門提供及時、細致的資料，使環(huán)境部門及時掌握本區(qū)域內大氣污染的基本情況和污染物的變化規(guī)律、運動規(guī)律，從而制訂出行之有效的大氣環(huán)保措施。與此同時，大氣環(huán)境的監(jiān)測也有利于人們更深刻地認識到大氣污染的現狀，提高人們的環(huán)保意識，使大氣保護工作更有實效。