基于大气特征污染物的监测布点选址优化策略分析

朱 燕（滁州市环境监测站，安徽滁州239000）

基于大气特征污染物的监测布点选址优化策略分析

朱 燕（滁州市环境监测站，安徽滁州239000）

工业是促进国家经济的发展的重要产业，但随着工业化的不断发展，也给生态环境带来了一定影响，尤其是大量废气与有害气体的排放已经严重威胁到大气质量，因此，怎样做好大气特征污染物监测，改善大气质量就成为现代最重要的工作。基于此，本文将从大气特征污染物监测布点选址优化方法入手，结合实际案例，分析在大气特征污染物监测布点中应采用的选址方法。

大气特征污染物；监测布点；选址

前言

对于大气污染物来说，存在明显的时空变化特征，但单一的城市大气监测点难以实现全面监测，尤其是大气质量相对明显的地区与时期，一定要多增设几个监测点，以便更好的实现大气质量监测。由于大气污染物相对较多，这就需要做好特征污染物选取，进而为改善大气质量奠定基础。

1 大气特征污染物监测布点选址优化方法

1.1 优化流程

在大气特征污染物监测布点选址的过程中，可以采用的优化流程应按照三部分来完成：第一部分为相关资料的收集与整理，主要有污染源分布、地形气象资料以及用地种类等；第二部分为联系监测布点实际情况划分好模型与子目标体系，明确权重系数；第三部分，构建相关模型与优化，明确监测点布设方式[1]，其具体流程示意图如图1所示。

1.2 筛选方法

所谓的大气特征污染物实际上就是存在于生态环境中，且具有代表性的污染物，为更好的反映出污染程度，也可以将环境中占有较大污染物且对人体健康有威胁的污染物作为特征污染物[2]。对于特征污染物的监测来说，主要是从微观角度反映局部特殊污染状况，进而从中找出具有代表性的大气环境质量污染物。

对于特征污染物来说，常用的筛选方法为评分排序法、潜在危害指数法等，这些方法是了解污染物毒性，是找出适宜生态环境保护行为的重要保证，所以，在筛选特征污染物的过程中，应加强与化学物质自身性质及其在环境中的残留状况之间的联系，然后结合综合评分体系，通过对各个化学物质进行赋分，进而确定好化学物质排序方式。

图1 以大气特征污染物为基础的监测布点优化流程示意图

1.3 布点方法

设置环境监测点的方式是为更好的反应与体现出环境污染状况，现阶段应用较多的布点方法是经验法、统计法以及综合法等，而现代最常见的方法为物元分析、系统聚类等方法[3]。尽管布点方法多种多样，但在实际利用中或多或少的存在不足，因此，应做好监测布点优化。一般来讲，影响布点优化方式的因素有很多，而起到决定性作用的因素则是环境因子，基于此，在实际设计优化布点方法的过程中，就要重视环境因子的引入。通过研究发现，现阶段在优化布点方法中能够有效解决各种复杂问题的方式为多目标规划法，它是运筹学中的一部分，有利于强化给定约束条件最优，随着它的运用能够获得真实的目标结果。

2 实证分析

监测区域位于我国南方地区，监测范围为35km2，涉及人口20万，该地区拥有15家工业园区，为实现生态城市建设，所以，对大气环境质量有着较高要求。尽管已经关闭了一些市内高污染企业，但其周边依然存在一定的产业聚集区，尤其石油化工产业依然存在。通过研究发现，现有监测点与监测指数所体现的空气质量与公众感官与实际空气质量之间并不相符，分析公众投诉较多的问题可以发现，工业发展散发出来的恶臭是投诉重点，所以，它也成为了监测布点主要检测对象。

2.1 网格划分

为做好特征污染物的监测，在实际监测的过程中应做好区域网格划分，将最南端做好横轴，将最西端作为纵轴，以1× 1的方式划分网格，并按照一定的顺序为网格排序，该区域共有100个网格。

2.2 环境目标计算

对于环境目标的计算主要从大气环境损失率、污染源影响程度两方面进行。首先，大气环境损失率。由于该监测区域的恶臭问题相对严重，所以对可能产生恶臭的区域展开了调查，并应用综合评分法及相关评分指标（如表1所示），了解该区域实际污染状况，通过研究发现，该区域主要存在的特征污染物有H2S、PH3、HCHO以及苯类物质，这些都是对人体健康危害极大的气体。

表1 特征污染物相关评分指标

在确定了以上内容以后开始监测，每天取样5次，然后将这些数据进行汇总，并分析大气环境损失情况。通过研究发现，该地区主要风向为东风，与污染源距离的不同，所受到的影响也不同（如表2所示）。

表2 污染程度与污染源距离之间的关系

2.3 社会目标分析

由于该地区土地的主要用于学校建设、居民区建设、商业建设以及工业建设，所以，其分布状况如下：中间地带为学校与居民区，东部与西部为工业区，而主要污染源则位于东部，该地常年以东风为主，所以，学校与居民区所受影响较大，恶臭十分显著，尽管相关部门多次进行了监测与测试，但始终未发现有害气体超标的情况，也没有对相关企业做严格处理，引起了群众的不满，所以，这就需要选择合适的监测布点位置，为进一步做好空气优化与处理奠定基础。

2.4 监测选址优化方式

因该地区人口聚集地处于工业区下风向，所以，人民常年饱受有害气体的威胁，要了解该地区大气特征污染物，在监测布点选址优化的过程中，就要选择合适的监测选址优化方式，所以在选址时，可以将人口相对集中，且大气环境相对敏感的地方作为主要监测点之一，如学校、居民区，之所以选择该地点作为监测区可以全面了解特征污染物对大气环境质量的影响，以便为公众提供更多、更可靠的大气环境监测信息，为保证研究效果，在实际检测的过程中应用了多目标规划模型，确定了约束条件。经过一系列的研究发现，该地区的特征污染物主要有H2S、PH3、HCHO，其中，H2S的浓度为0.5mg/m3，比相关规定的最大浓度限值高0.3mg/m3；PH3的浓度为0.02mg/m3，比相关规定的最大浓度限值高 0.01mg/m3；HCHO的浓度为0.06mg/m3，比相关规定的最大浓度限值高0.01mg/m3。可见，该地区特征污染物相对严重，所以，应加大对工业污染源的治理，如果不能将其关闭，可以让这些污染较为严重的工业区转移到人口聚集地下风向，并做好有害气体吸附处理，将有害气体的排放量控制在大气可降解范围内。

3 结论

（1）通过对该地区的实际监测可以发现，特征污染物存在严重的超标现象，而这些有害污染物则多流向人口聚集地，所以，相关部门应加大对工业污染区的治理。

（2）大气特征污染物的监测并不是一项简单的工作，尽管可以采用的监测方法有很多，但不同的监测布点会带来不同的监测效果，所以，在实际监测的过程中应加强与综合环境、经济、社会等方面的联系，做好多目标模型构建，这样可以有效弥补注重单一环境因素所带来的不足，这也是有效提升监测效果，强化监测运行的有效措施。

（3）设置好合适的约束机制，不同的目标规划会带来不同的优化布点方式与效果，所以，在实际监测的过程中，应联系实际情况构确定好监测布点选址，只有这样才能保证监测结果准确。以本次监测为例，之所以以往的监测并没有发现大气特征污染物存在超标的情况，主要与监测布点选址不正确有直接关系，在监测布点选址正确以后，则有效提升了监测准确性，相关部门也获得了最真实有效的大气环境污染信息。

这些都是做好大气特征污染物监测不可缺少的内容，尤其是监测布点的选址十分重要，所以，在这一过程中一定要重视监测布点的选择，只有这样才能保证监测合理，为相关部门做出正确决策奠定基础。

[1]李 展，杨会改，蒋 燕，尹元畅，王洪前，王 波，王 斌.北京市大气污染物浓度空间分布与优化布点研究[J].中国环境监测，2015，01：74～78.

[2]崔芳云，靳朝喜.季节因素对大气环境监测优化布点的影响研究[J].资源节约与环保，2015，10：126+135.

[3]钟文义.探析大气环境监测布点方法[J].广东科技，2014，14：223～ 224.

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2095-2066（2016）33-0002-02

2016-11-10