探究大气环境监测的应用及布点方法

姚美奎

（聊城市茌平区环境监控中心，山东 聊城 252100）

近年来，公众在大气环境监测方面的重视程度不断提高。一般情况下，在大气环境中的污染物涵盖了硫氧化物、一氧化碳等分子类、颗粒状等不同类型的污染物。对于大气环境监测而言，主要针对大气中的污染物加以检测和分析，以便深入掌握所监测区域的大气环境状况。当以某个区域的大气环境作为目标，对其进行监测的时候，通常需要结合当地相应规模、大气污染物的实际状况等不同方面的干扰因素，进而完成对大气环境污染物的监测任务，满足国家有关标准要求。鉴于此，系统思考和分析大气环境监测的应用及布点方法显得尤为必要，拥有一定的研究意义与实践价值。

1 大气环境监测的布点方法说明

1.1 扇形布点法的分析

对于扇形布点法来说，结合目标的差别，一般在污染源的风向下游进行3～5个各个方向、距离采样点的合理布设，保证其形成一个扇形。通常情况下，当仅存在一种污染源、相关污染区风向十分稳定的时候，此种布点方法最适合。科学运用扇形布点法，针对主要的污染源进行有效监测，能够合理确定污染源具体的污染方位情况，并且据此判断其带给周围居民正常生活影响与否。并根据主风向的轴线，完成监测点的布设任务，参考各个具体的需求情况，合理设定各个监测点。同时，在上风向上应该布设一个相关参考点。借助此种布点方法监测单个污染源的成效是非常显著的，保证了相关监测数据的准确性。其劣势则在于无法满足那些大范围污染源的要求，要求污染源的风向固定。

1.2 网格布点法的说明

所谓网格布点法，指的是对地区的价值、大气污染物产生污染的情况、工业化发展程度等因素的参考下，以相应地区当作对象，实现科学划分网格，并且将监测点位科学设置在网格的交点位置。此种布点方法的优势在于能够满足代表性、一致性的相关要求，并且对有关监测数据的准确情况进行科学判定，针对各个时段污染扩散势态的有效加以绘制，保证有效管控污染物的效果，使决策变得更加合理。对于污染物的均匀区域以及多污染源区域来说，适应性十分明显。而此种布点方法的劣势在于针对那些污染物较为严重的地区，点位监测工作不到位，无法体现出高浓度污染物的具体浓度情况，此外，布设点位的经济性也不满足相关要求。

1.3 同心圆布点法概述

针对同心圆布点法而言，通常在那些污染源较、呈现出成片状集中型分布的地区得以应用。通过把圆心当成前提，

并且根据半径的差别，准确画出圆形，同时，增添相应的射线，然后，布设监测点位在交汇的位置，保证一定的准确性。在此过程中，实施采点的时候，需要紧密联系风向情况，注意在下风向的地方，使布点变得更加稠密。实际上，同心圆和扇形布点方法都与风向是密切联系的，如果为了确定造成大气环境严重受损、污染现象十分明显的地区，需要深入掌握风向、污染物扩散的特点，以便完成定位的任务，保持一定的精准性，有利于后续治理工作的有序进行。除此之外，进行大气监测工作的时候，需要凸显出所布设监测点的优势和作用，进而让所在地区中产生污染的位置全部处于监测的区间中。

2 大气环境监测的应用分析

2.1 研究案例的区域和时段概况

此次研究将116° 20’E，36° 60’N当作中心，将正东方向当作正x轴，正北方向当作正y轴，而网格的大小设置成4km×4km，把全部的研究区域合理划分成87行×93列，一共有8902个网格单元。科学运用Models-3/CMAQ空气质量模型，将2019年当作基准年，进行模拟计算1、4、8、10月的某某地区的几类污染物浓度值，当成网格优化布点的参考。

2.2 合理设定与选取相关参数

此次研究假设预设的监测站点总数B是20个，同时，根据参考资料，设定Pmin是2万人/网格，设置DC是8km。

2.3 科学设定不同情景

情景（1）：因为当前国内体现空气质量的空气质量指数仅借鉴SO2、PM10、NO2等几种污染物，所以，需把上述污染物当成目标污染物进行组合，把对其综合评价的浓度当成优化参考，实现对某某地区空气质量监测网络优化布点的分析。

情景（2）：对那些典型的二次污染物大气细粒子PM2.5、Q3进行参考，把对其综合评价的浓度当成优化借鉴，实现对某某地区空气质量监测网络优化布点的分析。

2.4 针对研究结果的分析

合理应用Matlab软件，依次针对基于两种情景下的优选方案进行准确计算，借助ArcGIS科学完善与优化最后的结果，实现空间可视化处理。表1把以上2种情景的优化结果点位相应的均值和30、50、80、90百分位值与全部备选点位的均值、30、50、80、90百分位值的相对误差的对比结果，同时，和国家的相对误差加以对比，从中不难获悉，优选点位与备选点位的均值、30、50、80、90百分位数值的相对误差均满足相关规定。

表1 优化结果点位和全部备选点位的均值、百分位数值以及误差表

经过上述分析与研究，运用有关空气质量模型模拟结果，并参考综合评价浓度，建立贴近度的优化目标，基于不同约束条件的参考下，构建了可以体现出区域空气污染、空气质量情况的监测网络优化布点途径，保证运用方法的合理性。结合最后的结果，从中不难看出，运用此方法可以在具体区域空气质量监测网络优化布点过程中发挥出良好的作用，优化误差满足我国环境空气质量监测规定。除此之外，进行区域空气质量监测网络优化布点的过程中，应该针对可以体现出全部区域符合污染的污染物造成的危害情况加以有效参考和分析，如此，使得优化结果可以凸显出区域空气污染的状况，达到有关空气质量监测工作的相关要求。

3 结语

从此次论文的阐述与分析中，可以获知，系统分析和思考大气环境监测的应用及布点方法显得尤为必要，具有一定的研究意义与实践价值。所以，只有保证大气环境质量监测布点方法选用的合理性，方可以使大气环境监测工作的质量符合相关要求，带给相关大气环境监测部门更多的借鉴和帮助，使其能够实时了解所在地区大气污染的状况、污染物呈现出来的变化情况，据此编制出科学、可行的大气环境环保方案，并且对促进广大民众的身心健康非常有益，真正落实了大气环境保护工作。本文通过说明大气环境监测的布点方法，并分析了大气环境监测的应用情况：研究案例的区域和时段概况、合理设定与选取相关参数、科学设定不同情景、针对研究结果的分析。希望此次研究和分析的内容与结果，能够得到有关大气环境监测技术工作人员的关注和重视，并且从中获取到相应的借鉴与帮助，以便增强大气环境监测技术应用的实际效果，进而大气环境监测技术的应用和布点工作的不断发展和进步。