大气环境监测布点方法及优化研究

2017-03-08郭悦嵩

绿色环保建材 2017年6期

关键词：布点污染源缺点

郭悦嵩

河南省环境监测中心

大气环境监测布点方法及优化研究

郭悦嵩

河南省环境监测中心

为保护和治理区域的大气环境，环保相关部门需对调查区的大气环境进行实时的监测和管理，本文主要介绍了大气环境监测的方法和大气环境监测中布点的方法以及如何优化大气环境监测布点，从而最终选择最优监测点来监测出调查区的整体大气环境情况，以确保监测的准确性。

大气环境监测；方法；最优布点

1 大气环境监测方法

随着雾霾现象在全国的相继产生，大气污染严重威胁了人类的身体健康。大气污染监测越来越得到了重视。现有的大气环境监测方法有很多种，各地区依据当地的大气污染特点选择不同型号的仪器和对应素质的专业技术人员进行大气环境的监测工作。现分别阐述常见的大气的监测方法。

1.1物理化学的监测方法。物理化学的监测方法主要采用仪器检测为主，因为仪器容易操控，仪器的灵敏度非常高，检测数据出来很快，是以后大气监测工作的主流方法之一。

1.2化学的监测方法。化学的监测方法是主要是实验操作，简单易操作，监测出的数据可信度很高。

1.3生物的监测方法。生物的监测方法是运用特殊的动物或植物对大气某种污染物有显而易见的反应，完成对该大气污染物质监测的目的。

1.4固体颗粒的监测系统。固体颗粒的监测系统分为激光透射法、激光散射法、β射线法和电荷法等。激光透射法根据朗伯比尔定律总结出来的方法，在国外该方法广泛使用，对应的技术也非常完善，但缺点是安装设备程序非常复杂，产生很大的工作量。激光散射法是根据固体颗粒的散射光原理实行检测的，这个方法的优点是监测的精准度非常高，缺点是仪器的造价昂贵，在实际中的使用频率很低。β射线吸收法是把采集过来的监测气体用滤纸进行过滤，分析污染物的浓度，因为采样点不变，没有足够的代表性。电荷法是将固体颗粒和监测仪器的探头摩擦产生电来实现监测，缺点是该方法严格限定了仪器的使用条件，应用不广泛。

1.5气态污染物的监测法，气态污染物的监测法包括完全抽样法、稀释采样法。完全抽取法是最初始的大气连续监测的方法，测量气体时需预热、抽取被检测的气体，再将气体输送至仪器中进行检测，检测SO2、NOx等气体可选用红外线、热导法和紫外线法等。这个方法的缺点是实验过程中要预热保温，操作过程复杂，价格高等没有得到广泛的应用。稀释采样法是稀释干燥的气体成可测量的干烟气，采用化学发光法直接测量NO等有害的气体，采用紫外荧光法直接测量SO2气体。该方法只能监测干空气，没有水分干扰监测结果，优点是实用性强，监测的精度非常高。缺点是要添加其他仪器来增加测量的参数。

2 大气环境监测中布点的方法

布置大气的监测点应客观真实的展现评价区域内的大气环境质量的水平，大气环境监测的布点方法不是固定的，可以依据被测区域的人口密度、污染物的浓度、重点动物和植物的分布情况、水源地的重要性、当地工业企业的发展程度、监测区域的气候状况等情况进行设置监测点，现具体描述大气环境监测的布点方法。

2.1功能区的布点法。功能区布点法常用在大气环境监测工作的初期，功能区主要是按照城市的教育区、工业区、商业区等进行设置监测点。因为工业区污染较严重因此在此设定的点比其他区域多，在大气污染物排放多的位置增加监测点的布控。在设置监测点的过程中尽量保证监测点的合理性和有效性，可以合理预测并有效处理应急突发状况。因为不同的大气污染物其扩散系数不同，因此要时刻调整布设的监测点。功能区布点的优点是考虑到经济性，可以合理有效的预报、监测工业区的各污染区域，功能区布设法在大城市的优点显现的有为突出。缺点是不适宜在城郊或者农村使用，监测出来的数据没有代表性，测试结果不够准确。

2.2网格布点法。网格布点法是充分研究大气污染物的污染水平、工业发展程度的情况下，网格划分被监测区域，网格交叉位置设置一个监测点。网格布点法的优点是遵循一致性和代表性的思想，监测的数据结果客观、真实、有效。可以描绘出监测点区域的不同污染物随时间变化的规律。这样可以有效的决定控制污染物的方法。缺点是对于污染物的含量特别高的区域没有增加布点监测，不能真实客观的反应该区域的真实浓度。

2.3扇形布点法。扇形布点的方法是根据目的不同，在污染源的主导风向的下游布设3～5个不同方位不同距离的采样点，呈扇形分布。扇形布点法对只有一种污染源且污染区的风向比较固定的情况比较适用。扇形布点法可以重点监测某个重要的污染源，可以科学客观的划定该污染源的污染范围，可以确定是否影响周边生活的居民的身体健康。以主风向的轴线布设监测点，根据不同需要设置不同的监测点，另外在上风向也要设置一个参考点。扇形布点法对单个污染源的监测效果很好，监测数据精准。缺点是不能适用于大范围的污染源的情况，并且需要污染源有固定的风向。

2.4同心圆布点法。同心圆布点法在平原地区，区域内有多个污染源的条件下，以污染源为圆心，做出很多同心圆，绘出轴线，圆与轴线交点就是监测点。同心圆布点法优点是在有很多污染源的情况下可以设定很多监测点，监测点均匀分布，在主导风向非常明显的区域非常适用。同心圆布点法的缺点是周围环境对其影响较大。

3 优化大气环境监测布点的方法

大气环境监测的布点需要确定布点的点位和点数，而优化布点就是寻找到最佳点的位置、最少点的数量且具有代表性。大气环境监测技术发展至今常用的优化布点的方法有预测布点和优化点位两种。优化点位是原有正常布点的基础上，调节变化现在的点位，通过降低监测的频率和点的数量最大限度的覆盖监测的所以范围，保证监测的效果好。预测布点是按照污染源的排放特点和污染源的分布情况等，运用数学模型进行模拟和选择布点。优化布点的具体方法有相关系数法、物元分析法、最优指标法和t检验法等。这些方法在实际工作中都得到了广泛的应用。预测布点运用ADMS、AERMOD和ISC3等模型进行模拟研究区的大气环境情况，达到找到最优点的目的。