大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法及優(yōu)化探討

山東省德州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 張清爽

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)水平?jīng)Q定了地區(qū)性環(huán)境保護(hù)工作的整體水平，而大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法的合理性和科學(xué)性，又在一定程度上決定了大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，進(jìn)而影響到環(huán)保部門環(huán)境治理策略的方向和層級(jí)等，更重要的是，有關(guān)部門可根據(jù)大氣污染監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)排污企業(yè)進(jìn)行處罰管理。

一、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)原則

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)工作具有一定的復(fù)雜性，想要保證監(jiān)測(cè)布點(diǎn)的合理性，工作人員必須遵守以下幾方面的原則:第一，要遵守全面性原則。全面性原則指的是開展大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)工作時(shí)，工作人員要保證監(jiān)測(cè)點(diǎn)覆蓋率，在城市規(guī)劃部門的努力下，我國的城市工業(yè)化企業(yè)基本都集中在某一園區(qū)內(nèi)，具有突出的集聚性，因此大氣污染往往也相對(duì)聚集，工作人員在進(jìn)行大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)工作的時(shí)候，必須考慮地區(qū)性污染情況，而不能只對(duì)工業(yè)園區(qū)附近進(jìn)行布點(diǎn)，否則最終得出來的數(shù)據(jù)會(huì)比實(shí)際數(shù)值高，準(zhǔn)確性會(huì)大打折扣。遵守全面性原則進(jìn)行布點(diǎn)，能夠得到準(zhǔn)確可參考的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。第二，必須遵守代表性原則。全面性布點(diǎn)原則要求下，工作人員在進(jìn)行布點(diǎn)的時(shí)候需要綜合考慮監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的覆蓋率，但是從另一個(gè)角度來說，也要考慮到區(qū)域的側(cè)重性。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來看，全區(qū)域密集布點(diǎn)往往需要花費(fèi)大量資金，需要投入大量工作人員，最終的監(jiān)測(cè)效果也比較有限，因此在今后的工作中，工作人員需要在操作覆蓋率的基礎(chǔ)上，對(duì)有監(jiān)測(cè)價(jià)值的區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)布點(diǎn)。

二、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法

（一）功能區(qū)布點(diǎn)法

功能區(qū)布點(diǎn)法，顧名思義指的主要是根據(jù)功能區(qū)確定布點(diǎn)密度等，比如，針對(duì)待監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)部可能存在重度大氣污染的區(qū)塊，工作人員往往需要適當(dāng)提升大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)密度和力度，從而得出更加準(zhǔn)確而精細(xì)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。而在待監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)部基本不存在重度大氣污染的區(qū)塊，則可以適當(dāng)降低大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)密度和力度，從而在分析所需數(shù)據(jù)的同時(shí)，降低人力資源和資金設(shè)備等方面的消耗。當(dāng)然，為了準(zhǔn)確地確定區(qū)塊污染情況，工作人員在正式進(jìn)行大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)之前，需要對(duì)本地區(qū)各個(gè)區(qū)塊的情況進(jìn)行了解，并根據(jù)實(shí)際情況將各個(gè)區(qū)塊分成重度污染區(qū)塊、輕度污染區(qū)塊、中度污染區(qū)塊等，在此基礎(chǔ)上選擇適當(dāng)?shù)牟键c(diǎn)方案，并嚴(yán)格遵守布點(diǎn)方案的要求進(jìn)行實(shí)際操作。但是從目前來看，很多工作人員并未提前做好準(zhǔn)備工作，往往是按照工作經(jīng)驗(yàn)甚至隨意進(jìn)行布點(diǎn)，最終得出來的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)其參考價(jià)值比較低，必須要盡快解決這一問題，才能提升大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)水平。

（二）網(wǎng)格布點(diǎn)法

在進(jìn)行大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)的過程中，工作人員需要對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)塊進(jìn)行網(wǎng)格化劃分，并在此基礎(chǔ)上確定大氣污染物的擴(kuò)散情況。根據(jù)實(shí)際情況來看，網(wǎng)格布點(diǎn)法能夠把監(jiān)測(cè)區(qū)域分成大小均勻的網(wǎng)格，再根據(jù)地理位置大小、污染源強(qiáng)度等相關(guān)數(shù)據(jù)確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)密度。一般情況下，監(jiān)測(cè)點(diǎn)會(huì)布設(shè)在每個(gè)網(wǎng)格的中間位置或交點(diǎn)位置，從而更好地監(jiān)測(cè)大氣污染物空間變化情況，相比于其他布點(diǎn)方法，網(wǎng)格布點(diǎn)法顯然具有更加突出的空間監(jiān)測(cè)能力，能對(duì)污染情況進(jìn)行全面反饋。為了保證網(wǎng)格布點(diǎn)法的應(yīng)用效果，工作人員需要在正式開展工作之前，對(duì)本地區(qū)的工業(yè)化水平、大氣污染情況等進(jìn)行了解，在此基礎(chǔ)上劃分網(wǎng)格單元往往能取得比較可觀的效果。當(dāng)然，網(wǎng)格布點(diǎn)法也存在一些不足之處，即在整體區(qū)域污染情況比較嚴(yán)重的時(shí)候，無法準(zhǔn)確反饋污染物濃度變化，在選用這種布點(diǎn)方式的時(shí)候，工作人員一定要仔細(xì)斟酌。

（三）扇形布點(diǎn)法

上文中提到的兩種大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法主要是用于大面積大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)，扇形布點(diǎn)法則能夠?qū)δ骋惶囟ǖ囊盐廴緟^(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，可以準(zhǔn)確反映出重點(diǎn)區(qū)域的大氣污染情況，具有突出的實(shí)用價(jià)值。在正式進(jìn)行大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作時(shí)，會(huì)遇到特殊污染源造成大面積輻射性大氣污染的情況，此時(shí)利用上文中提到的兩種大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法顯然無法獲得精確數(shù)據(jù)，而是需要一種更為詳盡、更加細(xì)致的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法，才能全面檢測(cè)污染源的污染情況，扇形布點(diǎn)法在這種情況下往往能發(fā)揮不可替代的積極作用。扇形布點(diǎn)法指的就是工作人員以扇形為基本圖形進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)，讓所有的監(jiān)測(cè)點(diǎn)都處在污染源下風(fēng)口，這樣一來，監(jiān)測(cè)點(diǎn)獲取到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)將更加準(zhǔn)確、更具有參考價(jià)值，所得出的大氣污染物擴(kuò)散數(shù)據(jù)也更加完善。特別需要提到的是，保證扇形布點(diǎn)法的應(yīng)用效果、為了獲取更準(zhǔn)確的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，工作人員往往會(huì)在污染源上風(fēng)口位置布設(shè)一個(gè)參照點(diǎn)，在對(duì)比上下風(fēng)口監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，確定扇形布點(diǎn)法是否準(zhǔn)確有效。

（四）同心圓布點(diǎn)法

同心圓布點(diǎn)法是大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中比較常用的布點(diǎn)方法之一，工作人員需要對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的中心位置進(jìn)行確定，再以該中心點(diǎn)為圓心，以同心圓的形式布設(shè)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在這個(gè)過程中，還需要根據(jù)待監(jiān)測(cè)區(qū)域的大小等確定同心圓的間距，從而確保大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)的合理性。

三、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法優(yōu)化措施

（一）優(yōu)化布點(diǎn)設(shè)置流程

第一，要認(rèn)真了解大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的重要性，并對(duì)布點(diǎn)的要求和目標(biāo)進(jìn)行研究，據(jù)此確定本次大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的具體布點(diǎn)方案，從而提升大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的有效性。第二，要對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的實(shí)際情況進(jìn)行了解，對(duì)具體環(huán)境污染記錄，掌握現(xiàn)階段主要大氣環(huán)境污染物構(gòu)成、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和工業(yè)化園區(qū)位置等，從而為后續(xù)的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第三，要根據(jù)待測(cè)定區(qū)域的實(shí)際情況選擇行之有效的布點(diǎn)方法，比如上文提到的網(wǎng)格布點(diǎn)法，就屬于適用性非常廣、結(jié)果準(zhǔn)確度比較高的布點(diǎn)方法，除了要按照網(wǎng)格布點(diǎn)法的基本要求做好工作之外，工作人員還需要根據(jù)人口密度變化情況適當(dāng)調(diào)整布點(diǎn)單位，從而得到最具有參考價(jià)值的數(shù)據(jù)。第四，要切實(shí)做好大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分布優(yōu)化工作，根據(jù)待監(jiān)測(cè)區(qū)域大氣污染實(shí)際情況，確定該區(qū)域最少需要的監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量，并結(jié)合數(shù)量均勻地完成監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)工作。最后，要加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)和數(shù)據(jù)分析工作，在利用監(jiān)測(cè)點(diǎn)獲得大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以后，工作人員可直接把數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，在有必要的情況下及時(shí)調(diào)用并保證大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)水平。

（二）加強(qiáng)氣象條件分析

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確，很大程度上取決于當(dāng)時(shí)的氣象因素。在風(fēng)力比較大的情況下，大氣污染物會(huì)在風(fēng)力的帶動(dòng)下向其他區(qū)域擴(kuò)散，這直接影響大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。所以，今后進(jìn)行大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)工作時(shí)，必須要做好濕度、氣壓、風(fēng)向等基礎(chǔ)因素的調(diào)查和分析，在得出準(zhǔn)確結(jié)論后，選擇最有效的布點(diǎn)方法進(jìn)行布設(shè)，在模型分析法的支持下提升布點(diǎn)科學(xué)性。

（三）控制監(jiān)測(cè)點(diǎn)高度

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)工作的復(fù)雜性不言而喻，工作人員除了要考慮上述幾方面的問題之外，還需要考慮到監(jiān)測(cè)點(diǎn)高度方面的問題，獲得更加真實(shí)、更具有代表性的數(shù)據(jù)，從而讓大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)工作質(zhì)量得到提升。在控制監(jiān)測(cè)點(diǎn)高度的過程中，工作人員需要了解污染源和待監(jiān)測(cè)的主要污染物，并在國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對(duì)污染源和監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的相對(duì)高差進(jìn)行有效控制。除此之外，還需要了解主要污染物的特點(diǎn)，比如其密度大小等，對(duì)污染物的主要存在高度進(jìn)行分析，確保監(jiān)測(cè)點(diǎn)高度的科學(xué)性。另外，待監(jiān)測(cè)區(qū)域的氣象條件也會(huì)影響大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方案，工作人員需在了解氣候條件的情況下，在不同季節(jié)、不同天氣條件下適當(dāng)調(diào)整大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方案，確保監(jiān)測(cè)點(diǎn)高度的合理性。

（四）合理規(guī)避污染源

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)工作的重要性與復(fù)雜性無須贅述，在今后的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)工作中，工作人員應(yīng)有意識(shí)地規(guī)避污染源。實(shí)際上進(jìn)行大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)，主要是為了獲得某區(qū)域的普遍污染情況，而污染源附近的空氣污染情況并不能代表整個(gè)區(qū)域的狀況，其排放的大氣污染物尚未逸散，集中在大氣當(dāng)中，整體濃度非常高，對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)毫無實(shí)際意義，即使最終得到了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，污染源附近的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)也不具有任何參考價(jià)值，并不能為后續(xù)大氣污染治理提供數(shù)據(jù)支持。因此想要保證大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)的合理性，就必須要在布點(diǎn)過程中回避污染源位置。當(dāng)然這并不意味著要完全放棄污染源附近監(jiān)測(cè)，比如，在測(cè)定污染物傳播擴(kuò)散速度，尋找污染物源頭的過程中，工作人員也可以根據(jù)實(shí)際情況在污染源附近進(jìn)行布點(diǎn)。

（五）合理規(guī)避障礙物

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的一個(gè)難點(diǎn)在于，大氣污染的傳播和擴(kuò)散情況很容易受到建筑物、障礙物的影響，一些障礙物可能導(dǎo)致大氣污染物傳播方向、擴(kuò)散速度發(fā)生巨大的變化。所以，工作人員在進(jìn)行大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)工作的過程中，務(wù)必要事先調(diào)查好待監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的障礙物分布情況，確定這些障礙物對(duì)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作帶來的影響，只有這樣才能保證大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)的效果，才能有效規(guī)避障礙物位置，提升大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（六）其他優(yōu)化措施

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)工作比較復(fù)雜，除了上文提到的加強(qiáng)氣象條件分析、優(yōu)化布點(diǎn)設(shè)置流程、避開障礙物進(jìn)行布點(diǎn)之外，工作人員還需要從實(shí)際情況出發(fā)，不斷探索新的布點(diǎn)方法。另外，還需要根據(jù)大氣污染物的時(shí)空分布情況，不斷引進(jìn)新的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法和監(jiān)測(cè)設(shè)備，提升大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)工作的先進(jìn)性。同時(shí)，在對(duì)大氣環(huán)境水平進(jìn)行研究的過程中，工作人員需要從全局性和細(xì)節(jié)性兩方面同時(shí)入手，在關(guān)注和概括區(qū)域大氣環(huán)境的基礎(chǔ)上，對(duì)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)細(xì)化數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。還需要充分利用檢驗(yàn)法和系統(tǒng)聚類法，對(duì)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方案進(jìn)行調(diào)整，建立數(shù)學(xué)模型和空間物理模型，從而提升大氣環(huán)境可視化分析的落實(shí)效果。最后，還需要充分認(rèn)識(shí)到具體問題具體分析的重要性，針對(duì)不同的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)需求建立有針對(duì)性的布點(diǎn)方案，從根本上保障大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)水平。

四、結(jié)語

在黨和政府的正確領(lǐng)導(dǎo)下，在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略思想的指導(dǎo)下，我國的環(huán)境保護(hù)工作已經(jīng)初步取得了成果，較過去有了一定的進(jìn)步。但是大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作仍然有一定的欠缺，特別是監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)工作的合理性遲遲得不到提升，在今后的工作中，工作人員必須要在充分了解大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法的基礎(chǔ)上，對(duì)其優(yōu)化措施進(jìn)行進(jìn)一步探究。