大气环境监测布点及优化探析

彭小东(南充市仪陇生态环境监测站，四川 南充 637600)

0 引言

在党的十八大，习近平总书记新时代生态文明建设思想提出以来，“绿水青山就是金山银山”的发展理念不断深入人心，大众的环保意识不断提高，人们对“青山常在、绿水长流、空气常新的美丽中国”愿景更加期盼。然而，随着全球化进程的不断深入、经济社会的快速发展，由城市化工业化持续推进、化石能源频繁开发利用等原因引发的环境问题越发受人关注，如何处理好人类与自然、发展与保护的关系，成为当前和未来一个全球性的重大课题。在当今我国，由于钢铁、水泥和玻璃等工业源排放总量增多，燃煤、石油等非清洁能源利用不合理，交通运输行业汽车尾气排放加大等原因，产生了大量污染物直排到大气环境中，导致各地雾霾、酸雨、沙尘暴等现象频发，国内大气环境质量形势严峻，不容乐观。为了及时掌握大气污染情况，分析大气污染成因和发展趋势，为政府科学决策提供更加客观、真实、精准、科学的监测数据，在加强大气环境质量监测的同时，需把握好监测布点关键环节，进一步优化监测布点工作。

1 大气环境监测的意义

通过开展大气环境监测，可以获取真实、精准的数据，及时掌握大气污染情况(包括程度、类型和变化数据等)，用以分析探究大气污染成因，科学预测大气污染发展趋势，继而指导大气环境质量报告的修订，同时，也为生态环境保护有关部门制定环境改善目标提供科学依据。

2 大气环境污染的影响因素

大气环境污染的影响因素有很多，本文将从以下两个主要方面进行探讨。

2.1 工业企业排污

由于我国能源结构和产业结构不合理、环境保护相对滞后等历史原因，大气环境污染欠账太多，部分地方政府经济发展观念没有完全转变，在制定相关政策、规划时缺乏对大气环境保护的通盘考虑，加之监管、执法力度不够，企业负责人环保意识缺失，偷排、漏排现象严重，导致大气污染加剧。

2.2 汽车尾气排放

随着大众生活品质的不断提高，汽车保有量逐年增加，导致汽车尾气成为大气污染的主要来源之一。而尾气中含有的一氧化碳、二氧化碳、颗粒物、碳氢化合物以及氮氧化合物等物质易与空气中的扬尘、煤烟发生反应，造成大气的混合型污染，不仅让大气环境持续恶化，也增加了保护治理的难度。

3 大气环境监测布点准则

3.1 全面准则

大气环境监测布点要结合被监测区域的污染程度，兼顾不同功能区状况，在高、中、低等各污染程度不同的区域布设一定数量的点位，并在工业集中、污染严重、人口密集等重点区域增设相应的监测点位，尽可能全面收集反映被测区域大气环境质量现状。

3.2 典型准则

大气环境监测布点要首先考虑所选取的监测点位是否典型，是否具有代表性，同时避免无效布点的出现，以确保采集的数据可以客观、真实地反映该区域大气环境质量状况及变化趋势。如设置监测点位应避开污染源和障碍物，主导风向上风口应适当减少布点，下风向适当增设监测点位。

3.3 可比准则

由于大气环境监测需要通过比较较长时间段的监测数据，用以分析被监测区域的大气环境质量状况，故在监测布点时，要充分考虑到采样条件的一致性，避免因条件不同产生干扰，以确保获得具有可比性的监测数据，一旦监测点位确定后，不可随意改动。

3.4 科学准则

大气环境监测点位的布设要科学合理。需要根据被监测区域大气污染实际情况和污染程度，对布点的高度和位置进行确定。一般情况下，布点高度选择1.5米到2米之间，因为这个高度最能真实反映大气环境对人体的影响，若要监测其对植物的影响，则应在植物叶面中心部位等高处设置监测点位。同时，布点位置要开阔平坦，且采样口水平线与周围建筑之间的夹角不超过30度，这样定位才更加具有科学性。

4 大气环境监测布点方法

4.1 功能区布点方法

功能区布点法是依据不同功能区的划分，包括工业区、居住区、商业区、商住混合区以及交通密集区等，通过综合污染程度、人口数量等诸多因素，在各功能区内布设不同数量的监测点(污染严重的工业区要比其他区域多布设一些监测点位)，合理有效地对各污染区域进行监测，从而科学预测和处理被监测区域的大气环境突发状况，具有较好的经济优势。更多的适用于区域性大气环境监测，不适用于城郊或农村地区。

4.2 扇形布点方法

扇形布点法是结合不同的目的，根据污染源的区域、污染扩散速度、主导风向等具体情况，在污染源的主导风向下游扇形区域内(以主导风向为轴边在下风向形成扇形，一般45°最佳，不宜大于90°)进行布点，监测点位应布设在距离污染源各不同距离的若干扇形弧边上，每条弧边设置三至四个监测点，且相邻监测点与污染源连线的夹角应控制在10°到20°之间，同时，在风向的位置上应设一定参照点，便于后期对照和对比，以提高监测精度和效率。主要适用于孤立高架单污染源、且主导风向明确的区域。

4.3 网格布点方法

网格布点法是综合人力、物力、污染源强度等条件，将被监测区域划分成不同的网格，在网格中心或两条直线的交叉位置设置监测点，监测结果能够客观有效反映污染扩散规律，网格较小时，可指导城市环境管理、规划及后期治理。适用于污染源分布较为均匀且污染源较多的地区，不适用污染特别严重的地区。

4.4 同心圆布点方法

同心圆布点法是以被监测区域污染源中点为圆心，不同半径同心圆与圆心射线的交点为监测点，综合考虑圆周周边污染扩散范围以及常年主导风向下游气候变化等多种因素，操作相对便捷、设置比较均衡的一种常见的大气环境监测布点方式，其下风向监测点的数量应多于上风口。适用于区域性常规大气监测、区域内有多个污染源且分布较为均匀，以及区域内多个污染源所构成的污染群等具有较好点位布设效果的地方。

5 大气环境监测布点方法优化手段

5.1 避开污染源

在大气环境监测布点时，需要尽量避开污染源，这是因为污染源排污变化情况会直接影响监测数据的准确性，导致结果偏高，监测点位不具有代表性。监测人员在实际操作过程中，往往容易忽视此类情况。只有具备扎实科学的专业知识，切实提高现场观察判断的能力，才能在监测布点时，准确选取合适的监测距离，科学设置监测点位，把污染源排污对监测布点的影响降到最低，从而提高监测结果的可信度。

5.2 避开障碍物

在大气环境监测布点时，一般选择障碍物较少或没有障碍物的位置作为监测点，不能在明显存在障碍物的地方布设点位。同时，在设置前需实地察看周边环境的具体情况，充分考虑障碍物的分布状况，以及障碍物与污染源的联系，选取合适的位置布点进行样品采集，以避免障碍物对监测结果产生影响，确保监测结果精准、数据不失真。

5.3 合理设置监测点高度

在大气环境监测布点时，监测点的高度直接影响着监测数据的质量，因此，合理设置监测点高度就成了大气环境监测优化布点的重要手段之一。在实际操作过程中，必须综合探究多方面因素，以污染源或研究对象为参照，布设不同高度的监测点。如污染源的高度应与监测点的高度保持一定的距离，且符合相关规定，可通过气象资料等进行预测；研究对象不同，监测点的高度不一定相同，要根据监测目的，综合研究对象对人体、动物和植物等影响，布设不同高度的监测点。

5.4 充分考虑天气、季节等因素的影响

在大气环境监测布点时，要充分考虑天气、季节等因素的影响，在主导风向下风向，且风力较大的地方，要由近及远等距离多设置监测点，以了解大气污染浓度变化情况。针对温湿度、气压变化较大的天气，要根据现场实际，进一步优化布点，调整和控制监测频次和方法，确保采集的数据具有代表性，同时，尽量避开雨雪等天气。

5.5 优化监测布点设置流程

在大气环境监测过程中，优化监测布点设置流程是切实可行的手段之一，通过前期实地调研(包括目标、位置和准则等)、合并分析(包括污染类型、地理位置、资源情况等)、优化技术(包括特征分析法、相关系数法、物元分析法等)、优化方法、建立模型、精选点位等流程，以最少的点位设置数量确定最佳的监测点位，进而获取最精准的监测数据，反映最真实的大气环境质量状况。监测人员只有把优化布点设置流程工作开展好，才能进一步提高监测效率，使监测结果更具有效性和针对性。

5.6 综合性优化

在大气环境监测过程中，综合性优化是根据大气中污染物的扩散特征，结合污染源的排放特点和分布情况，综合地理、气象等信息，利用现代先进科技手段，通过创建不同的监测布点模型，以函数或图形等方式得到最佳监测布点结果，进一步增加监测布点的科学性。

6 结语

综上所述，大气环境监测布点作为大气监测的关键环节，发挥着十分重要的作用，通过避开污染源及障碍物、合理设置监测点高度、优化监测布点设置流程等多种大气环境监测布点优化方式，可进一步提升环保部门大气监测效力，从而获得更加准确、可信的监测数据，为大气环境的治理与改善提供科学依据，对促进社会经济可持续发展具有重要的现实意义。