大氣環境監測涉及顆粒狀污染物、一氧化碳、氮氧化物等物質的監測。為確保監測結果準確性需在綜合考慮氣象變化、污染源、監測區域等信息的基礎上合理布點。近年來,我國相關專家非常重視環境監測大氣布點的研究,取得了系列研究成果,為環境監測大氣布點提供了有價值的指導。
1 環境監測大氣布點原則
環境監測大氣布點時為達到預期的監測效果,一般應遵守以下幾項原則:(1)布點應注重全面性。布點時應結合監測地區污染程度,在低、中、高三個污染程度的區域進行布點,確保監測數據的完整性。(2)布點應具代表性。布設監測點時不能隨心所欲,而應確保其具有較好的代表性,能客觀、準確的反映大氣污染及變化情況。一般情況下,將采樣點布設在盛行風向的下風向。另外,在污染程度嚴重、人口密集的位置適當增加采樣點數量。而且布點環境應比較開闊,確保采樣口水平線和附近建筑角度夾角不超過30°,采樣點附近避開局部污染源以及具有吸附能力的樹木及建筑物。(3)采樣數據應具有可比性。設置采樣點時為確保采樣數據的可比性,設置采樣點的條件應保持一致,而且一旦采樣點確定后,不能隨意變動。另外,設置采樣點的高度應合理。一般情況下依據實際情況及監測目標對采樣點的高度加以確定。例如,當研究大氣污染給人帶來的影響時,應將高度設置在1.5~2.0m范圍內。
2 環境監測大氣布點方法及優化
2.1 環境監測大氣布點方法
環境監測大氣布點方法有多種,其中功能區域分布點、網格分布點以及同心圓、扇形分布點方法。不同的方法接下來逐一進行分析。
2.1.1 功能區域布點法
該種方法是大氣環境監測應用率較高的布點方法,布點過程中需對監測區域的功能進行全面的規劃、認真分析,而后依據相關的規范標準及一定的原則進行布點。
2.1.2 網格布點法
如監測區域的污染源分布比較規律,此時可采用網格分布點法。即,將布點位置選擇在網格中污染源縱向或橫向直線交點位置。
為確保監測結果,布點時技術人員需認真分析網格區域中人口分布及污染源情況,而且需將實際的監測結果繪制成空間分布圖。
2.1.3 同心圓、扇形布點法
大氣環境監測結果受風向影響較大,尤其采用同心圓、扇形分布點方法時應將風向當做重點內容加以考慮。通常情況下,對于孤立且風向較為明顯的地區可采用扇形分布點方法進行布點,不過布點時應充分考慮圓形弧度。當監測區域污染面積較大、而且污染較為集中時可采用同心圓布點法,布點過程中需將圓周附近污染擴散范圍以及常見主導風向下方向氣候變化當做重點內容加以考慮,確保分布點分割的有效性。
3 環境監測大氣布點方法優化
目前來看,這些方法的應用多基于技術人員豐富的經驗以及在相關的理論指導下實施的,但大氣環境監測實際布點時情況比較復雜,考慮的內容較多,因此,應采取一定的措施對實際的布點工作加以優化以確保布點質量,為大氣環境監測的順利實施創造良好的條件。通過深入研究,可采用以下兩種方法對布點進行優化:
其一,在常規監測點獲取信息的基礎上,從空間及時間兩方面入手對大氣污染物的分布規律進行分析,而后針對性的調整布點布置,將一些重復點位刪除,達到運用較少點數獲得對監測區域覆蓋的目的。該種技術即為優化點位技術。其二,充分分析污染物分布情況、排放特征、地理與氣象信息,構建污染物預測數學模型,實現對監測點位置的分布及設置預測。接下來對這兩種技術進行深入探討。
3.2.1 優化點位技術
優化點位技術具體實施有多種方法,如物元分析法、相關系數法以及特征分析法。其中物元分析法指在眾多的監測數據中挑選出最大、最小值,稱為最優點與最劣點,并將兩者的平均值稱為期望點,三個值間構成標準元矩陣,建立關聯函數繪制成點聚圖,在圖中確定最佳布點位置。相關系數法利用網格布點獲得的數據,求出監測點和網格數間的相關系數,而后利用污染物平均濃度及濃度將各點方差即變異系數求出,分析相關系數后明確最佳布點位置。特征分析法依據污染濃度歸類監測點,確定不同類的代表點位。并在參考原始監測數據的基礎上構建聯系度關系矩陣,并將聯系度折線圖繪制出來,完成聯系度的大小歸類后,即可獲得最佳點位。
3.2.2 預測布點技術
預測布點技術中常用的數學模型有CMAQ、AERMOD、ADMS等,借助這些數學模型可模擬大氣質量情況。實踐表明,利用預測布點技術獲得的優化結果滿足相關規范標準要求,而且混合污染物式的優化結果空間代表性更強。
4 環境監測大氣分布點的意義
監測大氣環境的意義重大,其不僅幫助人們更好的了解監測區域大氣污染情況,最重要的是借助監測結果分析大氣環境污染的原因,進而采取針對性改進措施避免大氣污染情況的發生,為人們的生產生活營造良好的大氣環境。而環境監測大氣布點是環境監測的基礎工作,布點合理與否直接影響污染數據采集的準確性與合理性,因此,應引起布點技術人員的重視。另外,環境監測大氣布點獲得的數據精度越高,越有利于相關部門深入研究大氣環境的情況,探索出解決大氣污染問題的新方法、新思路。從整體上來看,環境監測大氣布點有助于大氣環境保護,符合社會可持續發展要求,是一項具有重要意義的活動。
5 總結
環境監測大氣布點是大氣環境監測的基礎,為保證布點質量,為大氣環境監測奠定堅實的基礎。技術人員應充分認識布點的重要意義,分析布點應遵守的原則,加強布點技術的研究,不斷優化布點過程及布點水平,為提高大氣環境監測質量做好鋪墊。
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