城市空气质量监测优化布点研究

邱文吕安

(山西省环境监测中心站山西太原 030027）

城镇化进程的不断推进和城市经济的快速发展使得城市人口数量的不断增多，城市规模这导致城市空气质量及其分布规律发生了一定的变化，因而我们有必要优化城市空气质量监测布点，以便提升监测数据的代表性和典型性，更好的为环境管理提供服务。

监测布点是空气质量监测工作中的重要组成部分，原则上，监测布点数量越多、密度越大，所反映出来的信息就越可靠，但与此同时所耗费的人力、物力、时间和经费也就越多，因而如何优化监测布点，通过有限的监测布点获得更为科学可靠的空气质量信息成为城市空气质量监测工作中亟需解决的问题。

1 城市空气质量监测优化点布点原则

由于不同地区的空气质量监测任务和监测目的不同监测条件也有所差异，因而其监测点位的布设方法也各不相同，城市空气质量监测的点位的布设一般应遵循以下原则:1）监测点位要具有较强的代表性。所设置的监测点位应能反映出监测区域大气环境特点、空气污染水平及其变化规律等等；2）监测条件一致。所选取的监测点位的条件应尽量保持一致，以保证各个点位之间所获得的监测信息具有较强的可比性；3）点位分布均匀。为了使监测区域的空气污染水平及其变化规律得以较为客观的反映出来，应在符合实际情况和监测需要的条件下尽量使监测点位分布均匀一些，同时，监测点位的选取还应充分考虑一座城市的主要功能区域和空气污染源的分布；4）布点的设计往往是一项长期的工程，一旦确定布点，往往是长期的，一般很难随实际情况的变化而随意变动，但随着城市规模的逐渐扩大，城市功能分区及污染源情况不可能一成不变，城市未来空气质量及其分布规律也极有可能发生一定的变化，因此要对城市规划有详细的调查，这样可以保证监测点兼顾城市的未来发展需要。

2 城市空气质量监测优化布点步骤

城市空气质量监测优化布点应遵循实际考察并设计方案，设置点位，点位检验三个步骤进行，具体方法及相应的注意事项如下：

2.1 求全市区均值

首先，在进行空气质量监测点位布设前要先对检测区域概况进行考察，包括对城市地形、人口密度、功能区分布、城市规划等问题进行深入了解，对上述因素的调查应尽可能详尽，从而确保后续监测方案的设计及点位的布设更为科学合理。在此阶段应对城市的主要污染区进行详细调查，对主要污染区域进行模块划分，为后续监测方案设计和点位布设提供依据，保证布点密度、个数的设计合理，同时详细的地域调查可以对特征区域进行标注，保证了布点设计位置具有代表性。同时对于主功能区以及污染区的划分可以保证监测布点的针对性。

其次，应通过网格实测及其他手段法计算出全市区均值。利用落地浓度计算法对主要污染物趋势进行分析，进而找出轻污染、中等污染、重污染区域，并画出污染物地理分布图。并依据上述分析的来的信息制定几套较为可行的备选方案，再通过方便程度、安全性、位置高度、仰角、离主干道距离、无局地污源等因素对备选方案进行对比分析，选择最优点位。

2.2 点位设置

由于设置空气质量检测点位需要一定的条件，只有充分考虑到可能影响监测数据的各种因素，才能确保点位设置合理有效。一般来说城市空气质量监测点位设置应注意以下条件：监测点位周边建筑物在一定时间内不能有过大的变动，监测点位空气必须通畅，采样口和接收器之间要通畅无障碍物等等，应结合所选方案情况及上述条件对监测点位进行合理布置。

2.3 点位检验

为了确保所设点位合理可靠，在初步确定点位位置后还应进行点位检验，检验方法如下（以双污染因子的检验为例）：

以上两式中：

t——实际计算t值；

X1-X2——样本和均值；

n1、n2——样本和容量；

S21、S22——样本1和样本2的方差；

通过上述公式对监测点进行检验，若所选取的样本与总体样本无差别，则可采用检验样本作为监测点来监测整个城市的空气质量。

3 总结

综上所述，优化点位布设对于保障城市空气质量监测客观性、可靠性以及节约空气质量监测费用及人力、物力有着重要的意义。由于不同城市的地形、功能分区、污染源、人口、监测条件等均有着各自的特点，且各地空气质量监测目的和监测需要不同，因而应在进行监测点位布设前应先进行详细的实际考察，并结合考察结果和监测点位优化布设的一般原则制定可行的监测方案，再结合监测条件设置合理的监测点位，另外，进行点位检验也是确保监测信息科学可靠的重要措施。

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