大气监测布点优化研究

卞志浩

(江苏省张家港市环境监测站，江苏 张家港215600)

1 引言

近年来，随着人民群众环保意识的不断增强，以绿色发展为核心的可持续发展理念逐渐成为全社会的共识。在我国，大气污染受到了人们的广泛关注，无论是酸雨、臭氧层破坏，还是被热议不断的雾霾污染，都在不断地威胁人民群众的生命健康安全。目前，我国政府和社会组织十分关注大气污染的防控工作 ，在大气监测方面投入了大量的人力、物力和财力，各地区的环境管理部门更是结合本地大气污染情况，选择了相应的监测仪器与监测技术，安排了专业的环境监测人员负责相关工作，从而根据监测的结果来引导大气污染防治工作的针对性开展。然而，在实际的监测活动中，由于监测布点还存在着一些问题，并没有实现对大气污染的全方位监测，需要采取必要的措施予以优化，从而进一步提升大气监测的准确性和有效性，为我国环境保护发挥更大的作用。

2 大气监测布点的基本原则

2.1 大气监测应当坚持全面性

大气污染来自方方面面，既有工厂生产过程中的废气排放，也有城市与乡村交通工具的尾气排放，还有人们在日常生活和商业经营过程中的油烟、氟利昂等污染物排放，以及乡村地区农忙之后的秸秆焚烧所带来的大气污染。而这些污染源所产生的污染物，并不会停留在污染地一处，而是会随着空气的流动特别是风向的影响而进入其他地区，从而造成更大范围的污染。因此，大气监测的范围必须要保证全面无死角的布点，既要对重点污染区域进行专项监测，同时也要关注工业区、居民区、农田区等潜在的污染源，从而全面收集大气质量数据，为大气环境质量与污染现状提供有效的数据信息，为进一步加强环境保护与污染防治奠定良好的基础。

2.2 大气监测应当坚持代表性

大气监测的布点广阔，并不意味着监测工作“眉毛胡子一把抓”，而是要在全面布控的同时，选取最具有代表性的区域和位置，从而更加精准、客观地反映出监测范围内的大气质量情况。这种监测点的选择，不仅可以实时发现大气污染的程度和威胁指数，还可以更好地帮助相关单位或机构进行空气质量评估与预测，从而推断出今后一段时间内的大气质量发展趋势，为经济建设与开发提供更有价值的参考。这样的监测点，就是具有代表性的监测点，也是监测点的优选位置。

2.3 大气监测应当坚持可比性

大气监测的目的多种多样，但其最根本的目标是进行现场采样，利用监测过程中所采集到的数据信息及大气质量样本，分析判断该监测区域内大气污染的严重程度以及污染物的类型与比例。在此基础上，研究人员可以对相关数据进行深入比对，总结归纳出该区域大气环境质量状况，从而为进一步的环境管理与政策制定提供参考。因此，大气监测布点的选择不仅要具有代表性，也要尽可能地保证监测点之间具备相对一致性，从而使监测采集的数据能够在因变量一致的情况下进行数据对比。在明确布点后，没有特殊情况也尽量不要对布点位置进行变动，确保不同时间段监测条件的一致性，从而保证同一位置不同时间监测结果的可比性。

2.4 大气监测应当坚持实用性

实用性原则是环境监测的核心原则，也是环境保护与污染防治必须秉持的理念。大气监测的目的是为了更好地发现大气环境中存在的污染问题，并及时采取相应的对策进行处理，而不是为了监测而监测，更不是为了得到某种监测结果而进行刻意的监测。因此，大气监测的布点不仅要考虑到污染区域的布局和数据的代表性，还需要充分考虑到大气监测结果运用的实用性。例如，在人口比较密集的区域，大气污染对于人体具有较大的危害，大气监测布点应当将高度确定在正常人体高度范围内，即1～2 m之间；而在人口密集较低、自然环境特别是动植物较多的区域，则需要将布点进行相应的调整，放置在与植物叶面等高的部位，使监测的结果更加具有实用性。

3 大气监测布点的优化方法

3.1 围绕功能区划分布点位置

在大气监测工作开展的初期阶段，通常需要采取功能区布点的方法。此时，监测单位对于被监测区域了解不多，不掌握需要监测和防控的具体情况，因而主要依赖地方区域的功能区设置，按照工业区域、住宅区域、商业区域等进行布点。其中，工业区域是环境污染的重灾区，需要加以重点关注，因而在布点时需要提高布点密度，确保布点监测情况的科学性。此外，对于不同地区污染物的不同，以及地区周边空气环境的变化情况，需要因地制宜进行布点，并及时根据气候的变化进行调整，保障大气监测布点的有效性。当然，功能区布点也存在着明显的缺陷，例如在区域较为广阔的农村地区或者城乡结合部，监测布点的代表性难以保证，导致监测的数据结果与大气环境的实际情况有所出入。

3.2 区域网格化布点

在功能区单一、污染源分布均匀的地区，通常可以采取区域网格化的方法，将被监测区域按照一定的范围划分出相应的网格结构，在网格的交叉点进行均匀的监测布点。这种监测布点方法，可以比较清晰地反映出被监测区域的大气质量分布情况，有利于区域内不同地点的大气质量的横向对比，方便后期的环境规划与研究分析，从而最大化地发挥大气监测布点可比性的优势。然而，网格化布点也存在着不可避免的缺点，那就是对布点区域的要求比较高，只能在环境污染种类比较单一、区域密集度比较均匀的区域，而对于区域内功能区复杂多样或者污染源部分集中的区域，网格化布点并不能真实反映出大气污染的实际情况。特别是在大气污染源较少的区域，网格化布点缺乏必要性，反而造成环保资源的浪费。

3.3 几何图形布点法

在大气监测布点中，除了功能区布点和网格化布点外，还有一类比较常用的布点方法，就是几何图形布点法。通常情况下，监测单位会选择扇形布点或者同心圆布点的方式。扇形布点一般适用于孤立的高架监测点位，并且该区域具有相对固定的主导风向。在扇形的弧线上，可以设置三个以上的监测点，对同一方向不同位置的地点进行大气监测，同时还可以在风向的位置设置参照点，以便于后期的比对。同心圆布点一般适用于污染源集中且单一的地区，将布点的中心位置放置在该区域的污染集中地，然后以此为中心画出多个不同直径的同心圆，在直径与各个圆周的交叉点上设置监测点，从而可以有效监测污染源的污染指数和影响范围，有利于后期的数据分析以及污染源管理。

3.4 大气监测布点的优化方法

大气监测的布点，虽然方法有多样，但每种方法都只对某一类区域类型，并没有一种通用的布点方法。因此，大气监测布点的优化，首先，应当加强对被监测区域的信息采集与分析，对被监测区域的大气污染源位置与分布情况进行全方位的掌握，从而为确定最佳的布点方法提供足够的参考。其次，要合理进行布点配置，充分运用现代信息技术和数据处理技术，对被监测区域建构数学模型，模拟监测布点情况，对布点的效果进行预测。在具体的布点优化方法中，相关系数法、物元分析法、最优指标法和t检验法等，都已经得到了实际工作中的广泛应用。

4 结语

目前，我国大气环境污染问题已经越来越严重，并且引起了相关部门和人民群众的高度关注。大气监测布点作为污染防控工作的重要环节，要牢固树立绿色发展意识，不断加强对大气环境的监测力度，优化监测布点工作，为我国的环境保护和污染防控工作作出应有的贡献。