城市大气环境监测布点优化及实证论述

王慧婷

（黑龙江省三江环境监测站 黑龙江同江 156400）

1 引言

大气环境监测是根据一个地区规模、污染源分布和源强、气象条件、地形地貌等因素，通过一定技术手段，进行规定项目的定期监测，并对特定区域内的有害物质含量、种类以及发展趋势进行预测。目前，城市大气环境监测的项目主要包括PM10、PM2.5、SO2、NOx、O3、CO 等常规的六项指标。环境监测作为环境监测站的一项重要职责，做好监测点位的布设优化是做好环境监测工作的前提和基础。

2 监测点位布设优化

2.1 点位优化原则。城市大气监测点位布设应坚持代表性、可比性和全面性原则。其中，代表性是指点位的确定要能够代表特定条件下的城市大气环境特点，如城市主导风向的上风口布设数量较少点位，在下风向应相对多设立监测点位。可比性，是指城市大气监测点位设立后，通过现场采样获取相应的大气污染物监测数据，并通过数据分析掌握城市大气客观状况，因此，城市大气监测点位的设立应保持采样条件的一致性，不得随意更改。全面性，是指在布设城市大气监测点位时，要充分考虑不同功能区的状况，在高、中、低污染程度的区域都应设立一定数量的监测点位，尽量全面收集城市大气环境质量现状。

2.2 点位优化要求。城市大气环境监测点位的优化布设应满足相关统计标准要求，如，优化组中点位要有一个满足方差较大，其他监测点位的历史数据要满足方差和变异系数较小，这样才能保障监测的数据能够反映城市污染物特征及变化规律。点位的布设要保持相对稳定性，交通便捷、易于管理和接近，方便后期开展监测工作。采样点位要结合城市功能区分布，保持各功能区布局中每一类功能区的监测点位数量上的均匀性，符合城市规划。监测点位要体现城市特色，突出城市大气污染特点，以及污染变化规律和变化趋势。采样点位要与公路、房屋和建筑物等保持一定的距离，采样口水平线与周围建筑物保持一定夹角（一般要求≤30°）。此外，在城市工业集中区或污染物超标区或主导风向下风口增设一定采样点，其他地区，如农村、郊区或污染物浓度低的区域可适当减少采样点。

2.3 点位布设方法。根据城市污染源分布、气象条件，以及实际情况选择合适的布点方法，以确保在布设采样点位所获取的监测数据的有效性、科学性和合理性。目前，常用到的监测点位布设的方法主要有同心圆布点法、网格布点法和功能区布点法。其中，同心圆布点法，该法针对的是城市中多个污染源出现的污染群，污染源较为密集，以同心圆半径从里向外在圆周上设立一定数量的采样点位。网格布点法，针对的是城市中有多个污染源，各污染源分布均匀，用网格直线均分污染区域，采样点位就布设于各交叉线的交叉点处。若均分污染区域较小，则可以将监测点位布设于方格中心处。功能区布点法，顾名思义，就是将城市划分为不同功能区，如工业区、居民区、商业区等，每个功能区的污染状况差异较大，工业区的污染明显会高于居民区，因此，在功能区的点位布设数量上要适当增加。

3 城市大气环境监测点位优化实例

某市共布设6个大气环境监测点位，根据要求，对人口在50万以下的城市，其二氧化硫、氮氧化物及悬浮颗粒物监测点位应为3个，而灰尘自然沉降量的监测点位应有3个及以上。根据城市发展的现实需要，综合该市目前大气环境监测点位布设现状，采取了相应的优化举措。

3.1 监测季节。在前期资料收集基础上，确定采集该市大气污染较重的冬季（11月）作为监测点位优化的重要优选参考，连续采集该月20天大气主要污染物数据。

3.2 监测时段。每天选择两个监测时段：8：00-9：00；14：00-15：00.

3.3 监测项目。根据城市功能区的划分，以及实际调查，筛选出监测的项目主要有：可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、硫酸盐和总悬浮颗粒物浓度。

3.4 确定优化方法。监测点位周围环境要符合环境监测相关技术规范的要求。根据采样点位布设原则，污染物采样点选择在高、中、低不同污染浓度区；监测点位要满足交通便捷性和可达性；避开局地污染源的影响，点位布设周围20m无污染源，周围20m左右无乔木或其他灌木遮挡；确定功能区布点法，在工业集中区设立相对较多的监测点位，商业区次之，居民区最少；从监测获取的数据平均值和总体分布综合分析，并结合所在区域的实际情况和历史监测的数据，确定最优点位。

结语

在上述优化后，确立了工业区、交通稠密区、居民区三个监测点位，较传统监测点位少了2个，但优化后的监测点位所采集的监测数据与原布设点位所获取的数据无差别，以较少的点位获得了同样的效果，这都得益于监测点位的实时优化的效果，也有效地优化了监测资源的配置。优化后的监测点位的布设既满足了城市大气实际监测的现实需要，也减少了监测资源的浪费，符合最优化理念，也与监测点位的布设原则和要求相一致。

[1]袁霞.大气环境监测布点方法及优化研究[J]资源节约与环保，2016（8）：127.

[2]王秀梅，张淑红.大气环境监测的应用及布点方法[J]北方环境，2011（7）：18.