大氣監測布點優化研究

卞志浩

(江蘇省張家港市環境監測站，江蘇 張家港215600)

1 引言

近年來，隨著人民群眾環保意識的不斷增強，以綠色發展為核心的可持續發展理念逐漸成為全社會的共識。在我國，大氣污染受到了人們的廣泛關注，無論是酸雨、臭氧層破壞，還是被熱議不斷的霧霾污染，都在不斷地威脅人民群眾的生命健康安全。目前，我國政府和社會組織十分關注大氣污染的防控工作 ，在大氣監測方面投入了大量的人力、物力和財力，各地區的環境管理部門更是結合本地大氣污染情況，選擇了相應的監測儀器與監測技術，安排了專業的環境監測人員負責相關工作，從而根據監測的結果來引導大氣污染防治工作的針對性開展。然而，在實際的監測活動中，由于監測布點還存在著一些問題，并沒有實現對大氣污染的全方位監測，需要采取必要的措施予以優化，從而進一步提升大氣監測的準確性和有效性，為我國環境保護發揮更大的作用。

2 大氣監測布點的基本原則

2.1 大氣監測應當堅持全面性

大氣污染來自方方面面，既有工廠生產過程中的廢氣排放，也有城市與鄉村交通工具的尾氣排放，還有人們在日常生活和商業經營過程中的油煙、氟利昂等污染物排放，以及鄉村地區農忙之后的秸稈焚燒所帶來的大氣污染。而這些污染源所產生的污染物，并不會停留在污染地一處，而是會隨著空氣的流動特別是風向的影響而進入其他地區，從而造成更大范圍的污染。因此，大氣監測的范圍必須要保證全面無死角的布點，既要對重點污染區域進行專項監測，同時也要關注工業區、居民區、農田區等潛在的污染源，從而全面收集大氣質量數據，為大氣環境質量與污染現狀提供有效的數據信息，為進一步加強環境保護與污染防治奠定良好的基礎。

2.2 大氣監測應當堅持代表性

大氣監測的布點廣闊，并不意味著監測工作“眉毛胡子一把抓”，而是要在全面布控的同時，選取最具有代表性的區域和位置，從而更加精準、客觀地反映出監測范圍內的大氣質量情況。這種監測點的選擇，不僅可以實時發現大氣污染的程度和威脅指數，還可以更好地幫助相關單位或機構進行空氣質量評估與預測，從而推斷出今后一段時間內的大氣質量發展趨勢，為經濟建設與開發提供更有價值的參考。這樣的監測點，就是具有代表性的監測點，也是監測點的優選位置。

2.3 大氣監測應當堅持可比性

大氣監測的目的多種多樣，但其最根本的目標是進行現場采樣，利用監測過程中所采集到的數據信息及大氣質量樣本，分析判斷該監測區域內大氣污染的嚴重程度以及污染物的類型與比例。在此基礎上，研究人員可以對相關數據進行深入比對，總結歸納出該區域大氣環境質量狀況，從而為進一步的環境管理與政策制定提供參考。因此，大氣監測布點的選擇不僅要具有代表性，也要盡可能地保證監測點之間具備相對一致性，從而使監測采集的數據能夠在因變量一致的情況下進行數據對比。在明確布點后，沒有特殊情況也盡量不要對布點位置進行變動，確保不同時間段監測條件的一致性，從而保證同一位置不同時間監測結果的可比性。

2.4 大氣監測應當堅持實用性

實用性原則是環境監測的核心原則，也是環境保護與污染防治必須秉持的理念。大氣監測的目的是為了更好地發現大氣環境中存在的污染問題，并及時采取相應的對策進行處理，而不是為了監測而監測，更不是為了得到某種監測結果而進行刻意的監測。因此，大氣監測的布點不僅要考慮到污染區域的布局和數據的代表性，還需要充分考慮到大氣監測結果運用的實用性。例如，在人口比較密集的區域，大氣污染對于人體具有較大的危害，大氣監測布點應當將高度確定在正常人體高度范圍內，即1～2 m之間；而在人口密集較低、自然環境特別是動植物較多的區域，則需要將布點進行相應的調整，放置在與植物葉面等高的部位，使監測的結果更加具有實用性。

3 大氣監測布點的優化方法

3.1 圍繞功能區劃分布點位置

在大氣監測工作開展的初期階段，通常需要采取功能區布點的方法。此時，監測單位對于被監測區域了解不多，不掌握需要監測和防控的具體情況，因而主要依賴地方區域的功能區設置，按照工業區域、住宅區域、商業區域等進行布點。其中，工業區域是環境污染的重災區，需要加以重點關注，因而在布點時需要提高布點密度，確保布點監測情況的科學性。此外，對于不同地區污染物的不同，以及地區周邊空氣環境的變化情況，需要因地制宜進行布點，并及時根據氣候的變化進行調整，保障大氣監測布點的有效性。當然，功能區布點也存在著明顯的缺陷，例如在區域較為廣闊的農村地區或者城鄉結合部，監測布點的代表性難以保證，導致監測的數據結果與大氣環境的實際情況有所出入。

3.2 區域網格化布點

在功能區單一、污染源分布均勻的地區，通常可以采取區域網格化的方法，將被監測區域按照一定的范圍劃分出相應的網格結構，在網格的交叉點進行均勻的監測布點。這種監測布點方法，可以比較清晰地反映出被監測區域的大氣質量分布情況，有利于區域內不同地點的大氣質量的橫向對比，方便后期的環境規劃與研究分析，從而最大化地發揮大氣監測布點可比性的優勢。然而，網格化布點也存在著不可避免的缺點，那就是對布點區域的要求比較高，只能在環境污染種類比較單一、區域密集度比較均勻的區域，而對于區域內功能區復雜多樣或者污染源部分集中的區域，網格化布點并不能真實反映出大氣污染的實際情況。特別是在大氣污染源較少的區域，網格化布點缺乏必要性，反而造成環保資源的浪費。

3.3 幾何圖形布點法

在大氣監測布點中，除了功能區布點和網格化布點外，還有一類比較常用的布點方法，就是幾何圖形布點法。通常情況下，監測單位會選擇扇形布點或者同心圓布點的方式。扇形布點一般適用于孤立的高架監測點位，并且該區域具有相對固定的主導風向。在扇形的弧線上，可以設置三個以上的監測點，對同一方向不同位置的地點進行大氣監測，同時還可以在風向的位置設置參照點，以便于后期的比對。同心圓布點一般適用于污染源集中且單一的地區，將布點的中心位置放置在該區域的污染集中地，然后以此為中心畫出多個不同直徑的同心圓，在直徑與各個圓周的交叉點上設置監測點，從而可以有效監測污染源的污染指數和影響范圍，有利于后期的數據分析以及污染源管理。

3.4 大氣監測布點的優化方法

大氣監測的布點，雖然方法有多樣，但每種方法都只對某一類區域類型，并沒有一種通用的布點方法。因此，大氣監測布點的優化，首先，應當加強對被監測區域的信息采集與分析，對被監測區域的大氣污染源位置與分布情況進行全方位的掌握，從而為確定最佳的布點方法提供足夠的參考。其次，要合理進行布點配置，充分運用現代信息技術和數據處理技術，對被監測區域建構數學模型，模擬監測布點情況，對布點的效果進行預測。在具體的布點優化方法中，相關系數法、物元分析法、最優指標法和t檢驗法等，都已經得到了實際工作中的廣泛應用。

4 結語

目前，我國大氣環境污染問題已經越來越嚴重，并且引起了相關部門和人民群眾的高度關注。大氣監測布點作為污染防控工作的重要環節，要牢固樹立綠色發展意識，不斷加強對大氣環境的監測力度，優化監測布點工作，為我國的環境保護和污染防控工作作出應有的貢獻。