探究大氣環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用及布點(diǎn)方法

馮蓓珺

(實(shí)樸檢測技術(shù)(上海)股份有限公司，上海 201108)

在現(xiàn)代社會(huì)下，綠色環(huán)保已經(jīng)成為時(shí)代主題，人們也開始更為重視環(huán)境問題。然而，各類生產(chǎn)行業(yè)的逐漸擴(kuò)張，卻為大氣環(huán)境保護(hù)帶來一定影響。這也就使得大氣環(huán)境監(jiān)測成為有關(guān)部門所必須要重視的一項(xiàng)監(jiān)測內(nèi)容，必須要保證其合理應(yīng)用，選擇合適的布點(diǎn)方法，確保大氣環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的精確性。因此，從實(shí)際角度出發(fā)對大氣環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用與布點(diǎn)方法進(jìn)行詳細(xì)分析是十分必要的。

一、大氣環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用

大氣環(huán)境監(jiān)測是對大氣環(huán)境中污染物的濃度，觀察、分析其變化和對環(huán)境影響的測定過程。大氣污染監(jiān)測是測定大氣中污染物的種類及其濃度，觀察其時(shí)空分布和變化規(guī)律。通常情況下，監(jiān)測范圍內(nèi)的污染物質(zhì)主要包括硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳等，顆粒狀的污染物有降塵、總懸浮微粒、飄塵及酸沉降。隨著時(shí)代的發(fā)展，現(xiàn)如今大氣環(huán)境在不斷惡化，大氣變化很容易受到各個(gè)方面因素的影響，尤其是工業(yè)生產(chǎn)。通過將大氣環(huán)境監(jiān)測進(jìn)行合理化應(yīng)用，一方面能夠及時(shí)了解大氣環(huán)境中，各種污染物質(zhì)的濃度、種類、范圍，以獲得更為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，編寫大氣環(huán)境質(zhì)量報(bào)告；另一方面，則是有助于提前預(yù)警，一旦發(fā)現(xiàn)大氣環(huán)境中的污染物質(zhì)產(chǎn)生大規(guī)模變化，能夠第一時(shí)間做出警報(bào)，最大程度上避免大氣污染出現(xiàn)的可能性，為人們的身體健康提供充足保障。結(jié)合現(xiàn)階段大氣環(huán)境監(jiān)測的實(shí)際情況來進(jìn)行分析，具體應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：(1)通過定期方式與連續(xù)方式，對主要存在的污染物質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，用于判斷大氣質(zhì)量是否能夠達(dá)到國家發(fā)布的大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為評價(jià)報(bào)告編寫提供動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；(2)結(jié)合大氣環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)與信息，研究大氣質(zhì)量變化規(guī)律、發(fā)展趨勢，為接下來大氣環(huán)境質(zhì)量預(yù)測提供參考；(3)通過了解大氣質(zhì)量與污染物變化，能夠幫助政府部門修改保護(hù)法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)，更好的對地方企業(yè)進(jìn)行約束，加大環(huán)境保護(hù)力度[1]。

二、大氣環(huán)境監(jiān)測的布點(diǎn)原則

布點(diǎn)合理是保證大氣環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的重要前提，因此在監(jiān)測的全過程中，必須要遵循以下原則：第一，布點(diǎn)包含范圍必須涵蓋監(jiān)測區(qū)域，而區(qū)域設(shè)置可以根據(jù)不同區(qū)域的污染情況來確定；第二，污染源集中的位置即布點(diǎn)位置，有風(fēng)向的情況下可以將布點(diǎn)放在污染源下風(fēng)口；第三，布點(diǎn)位置空曠，增加人口密集、工業(yè)區(qū)域、控制指標(biāo)超出標(biāo)準(zhǔn)這些區(qū)域的布點(diǎn)；第四，選擇具有代表性的位置布點(diǎn)，進(jìn)而充分反映出區(qū)域范圍內(nèi)的大氣污染情況；第五，布點(diǎn)位置應(yīng)該保證污染濃度與周圍濃度一致，以便于后續(xù)更好的分析該地區(qū)的大氣污染情況；第六，充分了解地方情況，在環(huán)境監(jiān)測前，必須要對環(huán)境污染物的種類進(jìn)行詳細(xì)了解，從實(shí)際出發(fā)對布點(diǎn)方法進(jìn)行選擇，若是監(jiān)測到污染物已經(jīng)影響到人們的正常生活，則布點(diǎn)距離就應(yīng)控制在1.7m左右，若是影響植物上漲，則布點(diǎn)位置應(yīng)以植物為中心展開，保證大氣環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的精確性[2]。

三、大氣環(huán)境監(jiān)測的布點(diǎn)方法

基于上述分析不難了解到，大氣環(huán)境監(jiān)測通常是應(yīng)用在大氣污染物質(zhì)監(jiān)測方面，并為大氣研究提供必要的數(shù)據(jù)參考。監(jiān)測部門必須結(jié)合環(huán)境特點(diǎn)，選擇合理的監(jiān)測布點(diǎn)方法，最大程度上保證數(shù)據(jù)的精確性。

(一)網(wǎng)格布點(diǎn)法

網(wǎng)格布點(diǎn)就是要將監(jiān)控區(qū)域范圍內(nèi)，劃分為多多個(gè)網(wǎng)格，遵循特定的要求與原則，在保證劃分合理的基礎(chǔ)上，均勻劃分網(wǎng)格。通常情況下，采樣點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)該處于網(wǎng)格的最中心位置，若是情況特殊，則會(huì)將采樣點(diǎn)設(shè)置在網(wǎng)格兩條直線的角和位置，以此來保證采樣點(diǎn)的代表性[3]。與此同時(shí)，為了保證大氣環(huán)境監(jiān)測的精確性，還需要確定網(wǎng)格大小，結(jié)合人口數(shù)量、人力物力條件、污染程度等進(jìn)行綜合性確定，全面分析大氣信息，確定最終的采樣點(diǎn)。通常情況下，網(wǎng)格布點(diǎn)法主要應(yīng)用于污染嚴(yán)重的其余，或者是地區(qū)是范圍內(nèi)污染程度均勻的情況，只有在這樣的情況下，才能夠滿足“布點(diǎn)位置應(yīng)該保證污染濃度與周圍濃度一致”的這一原則，更為真實(shí)、全面的反應(yīng)污染空間信息。

(二)扇形布點(diǎn)法

這種方法與同心圓布點(diǎn)法所類似，是在區(qū)域條件、范圍允許的順風(fēng)方向上，繪制出一個(gè)扇形的區(qū)域，角度設(shè)置為45°，根據(jù)地區(qū)范圍內(nèi)的不同情況，還可以將角度設(shè)置成60度，盡可能不超過90度。在繪制完成以后，采樣點(diǎn)會(huì)設(shè)計(jì)在扇形弧，數(shù)量在3～4之間。需要注意的是，相鄰的兩個(gè)采樣點(diǎn)角度控制在10～20度之間，最大不能超過20度。這種布點(diǎn)方法主要應(yīng)用在一些主導(dǎo)風(fēng)向更為明顯區(qū)域，具體特殊性，且要存在相對隔離的高點(diǎn)源，可以說是眾多方法中差異最為明顯的一種方法，也是要求、條件限制最多的布點(diǎn)方法，應(yīng)用范圍也過于局限，需要具體問題具體分析，確定是否能夠使用扇形布點(diǎn)法。

(三)功能區(qū)布點(diǎn)法

從字面上理解，這種布點(diǎn)法主要是依據(jù)功能區(qū)域之間的劃分來進(jìn)行布點(diǎn)、監(jiān)測，因此在實(shí)際應(yīng)用的過程中需要實(shí)現(xiàn)對上業(yè)務(wù)、居民區(qū)、工業(yè)區(qū)等等進(jìn)行精準(zhǔn)劃分，而只有當(dāng)具備條件以后，才能選擇這種方法。然而，受到各個(gè)方面因素的影響，這些區(qū)域功能劃分往往十分困難，無法做到“精細(xì)”，為了改變這一現(xiàn)狀，在監(jiān)測過程中有關(guān)工作人員應(yīng)詳細(xì)了解區(qū)域人口、污染情況，以便于動(dòng)態(tài)調(diào)整大氣環(huán)境監(jiān)測工作。若是無特殊情況，在監(jiān)測的過程中還可以選擇常規(guī)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測，劇透常規(guī)性特征，精確度會(huì)略微下降。工作人員需要充分意識(shí)到這一點(diǎn)，布點(diǎn)時(shí)對每個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行充分研究，這樣才能夠選擇出更加具有代表性的布點(diǎn)位置，保證每一組數(shù)據(jù)都更加精確。

(四)同心圓布點(diǎn)法

這種方法在實(shí)際應(yīng)用的過程中要求必須要確定監(jiān)控區(qū)域范圍內(nèi)的污染中心點(diǎn)，要求圍繞中心店畫出半徑不相同的同心圓，從圓心出發(fā)取不同角度做放射線，采樣點(diǎn)位置就可以設(shè)置在射線的焦點(diǎn)位置。受到監(jiān)測環(huán)境的影響，采樣點(diǎn)數(shù)量也不是十分穩(wěn)定，存在分布不均勻的情況，一般會(huì)在主導(dǎo)風(fēng)險(xiǎn)的下風(fēng)向布置偏多采樣點(diǎn)，上風(fēng)向相對較少。

四、優(yōu)化大氣環(huán)境監(jiān)測布點(diǎn)的有效方式

在實(shí)際監(jiān)測的過程中，采樣點(diǎn)布點(diǎn)很有可能會(huì)受到眾多因素的影響而導(dǎo)致判斷差錯(cuò)，需要做出進(jìn)一步優(yōu)化，盡可能減少影響范圍。目前，常用的優(yōu)化方法有以下幾種：

第一，相關(guān)系數(shù)法，設(shè)定網(wǎng)格數(shù)量為m、監(jiān)測布點(diǎn)數(shù)量為n，上奉線情節(jié)點(diǎn)數(shù)無限，在采用網(wǎng)格布點(diǎn)法時(shí)，就需要計(jì)算m與n之間的相關(guān)系數(shù)R，而后根據(jù)區(qū)域污染情況、變化規(guī)律、平均濃度等經(jīng)計(jì)算出變異系數(shù)與個(gè)點(diǎn)方差，綜合考慮以后確定布點(diǎn)位置[4]。

第二，物元分析法，要求在檢測的過程中找出最大值與最小值，求出平均值，讓平均數(shù)分別于最高值、最低值相互結(jié)合，組成標(biāo)準(zhǔn)物元矩陣，由此計(jì)算出關(guān)聯(lián)函數(shù)，畫出布點(diǎn)聚圖，確定布點(diǎn)的最佳位置。

第三，檢驗(yàn)法，在使用上述方法以后，可以根據(jù)區(qū)域范圍內(nèi)污染物產(chǎn)生的平均濃度，劃分計(jì)算出高中低污染區(qū)域，根據(jù)評價(jià)方案確定布點(diǎn)方案，從中選擇最優(yōu)布置方法，保證布點(diǎn)的合理性。

第四，最優(yōu)指標(biāo)法，是依據(jù)TOPSIS形成的一種方式方法，在實(shí)際應(yīng)用的過程中首先要建立初期的監(jiān)測數(shù)據(jù)矩陣M，得出最優(yōu)指標(biāo)箱梁矩陣N，對M進(jìn)行統(tǒng)一化處理建立起最終的最有決策矩陣Z，計(jì)算出監(jiān)測點(diǎn)指標(biāo)與最有水平之間的差異度，遵循由大到小的次序，結(jié)合選出最優(yōu)布點(diǎn)位置。

第五，特征分析法，主要是根據(jù)污染濃度高低來實(shí)現(xiàn)部電話分，其中每一個(gè)類別種豆要設(shè)置具有代表性的布點(diǎn)，滿足監(jiān)測原則中有關(guān)布點(diǎn)代表性的要求，建立關(guān)聯(lián)性矩陣并計(jì)算，得出最佳的布點(diǎn)位置。

結(jié)束語

綜上所述，在新時(shí)期下環(huán)境問題已經(jīng)成為人們所必須要考慮的重要問題，關(guān)系到社會(huì)今后的發(fā)展。大氣環(huán)境監(jiān)測作為獲得環(huán)境數(shù)據(jù)的一種有效手段，也必須要受到相應(yīng)的重視。因此，在今后大氣環(huán)境監(jiān)測布點(diǎn)必須要選擇代表性的區(qū)域，在了解區(qū)域范圍內(nèi)污染物質(zhì)與種類的基礎(chǔ)上，合理選擇網(wǎng)格布點(diǎn)法、扇形布點(diǎn)法、功能區(qū)布點(diǎn)法、同心圓布點(diǎn)法等方法，提高獲取數(shù)據(jù)的精確性，為其今后開展的有關(guān)工作提供方向、指導(dǎo)。