山西省县级环境空气质量自动监测站点位优化技术路线初探

朱丽娅孙丽娟

（1山西省环境监测中心直属站 山西太原 0300272山西省环境监测中心站 山西太原 030027）

山西省自2001年开始，在全省11个设区市及102个县（市、区）陆续启动环境空气质量自动监测站建设工作，到2006年末在全国率先建成由市、县两级共262个监测点位构成的城市环境空气质量自动监测网络，开展对环境空气中SO2、NO2、PM10三项污染物的监测。2012年6月5日之前在全国率先完成所有地级城市扩项工作，提前完成了环境空气质量新标准实施，开展为各级政府和社会公众了解城市环境空气质量，分析污染物排放源对空气质量的影响，积极开展大气污染研究防治，评价考核各级政府的环保工作业绩，发挥了极其重要的技术支撑作用。

然而，随着社会经济的快速发展、城市建设规模的不断扩大、城市功能区和产业结构布局的不断优化、调整，许多城市在城市环境、城市建成区规模和人口数量、分布及工业布局等方面都有了很大变化，原有的点位都呈现出数量上的不足或者空间分布上的不科学，特别是县级子站，由于建设时间比较早，技术力量薄弱，没有进行严密的测算和论证就匆匆上马，点位设置存在许多问题，近几年来，随着社会公众对环境空气质量的日益关注，我省城市环境空气质量特别是县域环境质量与公众直观感觉有一定出入，县级城市环境空气监测数据准确性、代表性、可比性受到社会各界的质疑，这些都与点位设置不合理有着密切的关系。2013年，环保部颁布了《环境空气质量监测点位布设技术规范》（试行）HJ664-2013，对环境空气质量监测点位的分类、布设、数量等提出了明确要求，对照规范，我们发现县级站急需进行点位规范和优化。

1 目的和意义

环境监测点位的优化调整，就是指在经济合理、技术可行的条件下，用最少的测点，获得最有空间代表性的监测数据，并以此准确预警环境质量的状况和变化。开展本研究的主要目的是对102个县级城市现有环境空气质量自动监测点位进行优化，寻求建立最优化的大气环境监测网络和大气环境质量分析与评价模型，建立最优化的县级城市环境空气质量自动监测网络,更加全面、准确、科学地反映环境空气质量，为环境管理和决策提供科学准确的数据支撑。

2 点位优化技术路线

首先对各县城市建成区面积、人口、工业布局及污染源情况进行调查统计，根据调查情况，以各区域多年的环境空气质量状况及变化趋势、产业和能源结构特点、人口分布情况、地形和气象条件等因素为依据，充分考虑监测数据的代表性，按照《环境空气质量监测点位布设技术规范》（试行）的要求，同时兼顾监测点位设置的前瞻性和代表性的原则，通过深入调研、科学研究论证，对全省102个县环境空气质量监测点位进行优化设计，提出最优方案，优化后将更加全面、准确、科学地反映环境空气质量，我省县域环境空气质量自动监测水平将有较大提高。同时，通过此次优化点位研究，寻求建立最优化的大气环境监测网络和大气环境质量分析与评价模型，为今后的环境空气质量自动监测点位设置提供有力的科研技术支撑。

3 具体步骤

3.1 资料收集和现场调研

（1）收集资料和最新文献，了解、学习和研究环境监测点位优化置的基本理论、基本方法和发展趋势，调研国内其它城市在此项工作上的进展情况和先进经验。

（2）调查102个县建成区面积、人口分布情况、气候情况、环境功能区划以及污染源情况、环境空气质量历史监测数据。

（3）现场调研，主要包括：各县现有环境空气质量自动监测子站的运行情况，点位是否符合规范要求，是否具有最大代表性，是否具有持久性，是否面迁移、配套公共设施改造等问题。

3.2 优化方案的设计原则

优化点位必须满足《环境空气质量自动监测点位布设技术规范》（试行）（以下简称规范）对环境空气质量自动监测点位设置的要求，同时遵循代表性、可控性、可行性、方便性等环境空气自动监测点位布设基本原则，同时点位的选址应遵循具有较好代表性、能客观反映一定空间范围内的环境空气质量水平和变化规律、各监测点之间的设置条件应尽可能一致等原则[1]。对于县级环境监测站来说，点位优化主要涉及点位的新增、变更和撤销，县级环境监测站应按照规范要求，对新增、变更和撤销的点位做出技术分析：

（1）新增点位技术指标分析：包括新增点位原由、具体位置、经纬度、采样高度、功能区类别、必要性分析、优化筛选，新增点位主要污染物浓度平均值与本辖区内主要污染物浓度均值的偏差计算。

（2）变更点位技术指标分析：包括变更点位原由、与原点位直线距离、变更点位具体位置、经纬度、采样高度、功能区类别、备选点位与原监测点位不少于15个有效日均数据的对比监测实验报告和主要污染物浓度均值偏差计算；计算连续三年城市建成区内变更前所有点位的各监测项目年均值与变更后点位各监测项目年均值的偏差。

（3）撤消点位技术指标分析：包括因城市建成区建筑发生较大变化，导致现有监测点位采样空间缩小或采样高度提升而不符合《环境空气质量监测规范》，在最近连续3年城市建成区内用包括拟撤消点位在内的全部点位计算的各项监测项目的年平均值与剔除拟撤消点后计算出的年平均值的最大误差小于5%，且该城市建成区内的监测点数量在撤消点位后内能满足《规范》要求时，可撤消点位，否则应按《规范》要求，变更点位。

根据上述分析结果对该县环境空气质量监测点位点位的合理性进行评价同时对点位优化的必要性进行评估。

3.3 优化方案的初步确定

在上述基础上编制县级城市点位优化方案，以市为单位聘请省内外有关环境空气质量管理和规划、监测等方面的领导、专家和技术人员对优化方案进行论证。以数理统计结果为基础，根据“优化原则”以及点位可实施性的实地考察，初步确定优化方案。点位优化方案应包括以下内容：

环境空气质量自动监测点位优化调整方案（包含以下内容）。

1.城市基本概况：地理位置、气象条件、建成区面积、建成区人口、城市规划以及污染源情况。

2.环境空气质量监测点位现状。

3.环境空气质量监测点位是否符合规范要求。

4.环境空气质量监测点位优化调整的必要性。

5.点位优化后是否符合《规范》对点位设置的相关要求。

6.环境空气质量监测点位优化调整技术分析资料。

7.环境空气质量监测点位分布八方位图。

3.4 论证、评审、提交成果初步确定

（1）在各市提交的优化方案的基础上编写山西省环境空气质量自动监测点位优化布设技术报告。

（2）对山西省空气质量自动监测点位优化布设技术报告进行专家论证和评审。

（3）根据专家论证和评审意见修改山西省空气质量自动监测点位优化布设技术报告。

（4）正式提交山西省环境空气质量自动监测点位优化布设技术报告

[1]夏新,元洁,吴晓凤,等.环境空气自动监测系统质量管理体系框架[J].中国环境管理,2013,5(4).

[2]HJ664-2013.环境空气质量自动监测点位布设技术规范（试行）[S]．

[3]GB3095-2012.环境空气质量标准[S]．