探究大气环境监测的应用及布点方法

冯蓓珺

(实朴检测技术(上海)股份有限公司，上海 201108)

在现代社会下，绿色环保已经成为时代主题，人们也开始更为重视环境问题。然而，各类生产行业的逐渐扩张，却为大气环境保护带来一定影响。这也就使得大气环境监测成为有关部门所必须要重视的一项监测内容，必须要保证其合理应用，选择合适的布点方法，确保大气环境监测数据的精确性。因此，从实际角度出发对大气环境监测的应用与布点方法进行详细分析是十分必要的。

一、大气环境监测的应用

大气环境监测是对大气环境中污染物的浓度，观察、分析其变化和对环境影响的测定过程。大气污染监测是测定大气中污染物的种类及其浓度，观察其时空分布和变化规律。通常情况下，监测范围内的污染物质主要包括硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳等，颗粒状的污染物有降尘、总悬浮微粒、飘尘及酸沉降。随着时代的发展，现如今大气环境在不断恶化，大气变化很容易受到各个方面因素的影响，尤其是工业生产。通过将大气环境监测进行合理化应用，一方面能够及时了解大气环境中，各种污染物质的浓度、种类、范围，以获得更为基础的数据，编写大气环境质量报告；另一方面，则是有助于提前预警，一旦发现大气环境中的污染物质产生大规模变化，能够第一时间做出警报，最大程度上避免大气污染出现的可能性，为人们的身体健康提供充足保障。结合现阶段大气环境监测的实际情况来进行分析，具体应用主要体现在三个方面：(1)通过定期方式与连续方式，对主要存在的污染物质进行监测，用于判断大气质量是否能够达到国家发布的大气质量标准，为评价报告编写提供动态、实时数据；(2)结合大气环境监测数据与信息，研究大气质量变化规律、发展趋势，为接下来大气环境质量预测提供参考；(3)通过了解大气质量与污染物变化，能够帮助政府部门修改保护法规与标准，更好的对地方企业进行约束，加大环境保护力度[1]。

二、大气环境监测的布点原则

布点合理是保证大气环境监测数据准确的重要前提，因此在监测的全过程中，必须要遵循以下原则：第一，布点包含范围必须涵盖监测区域，而区域设置可以根据不同区域的污染情况来确定；第二，污染源集中的位置即布点位置，有风向的情况下可以将布点放在污染源下风口；第三，布点位置空旷，增加人口密集、工业区域、控制指标超出标准这些区域的布点；第四，选择具有代表性的位置布点，进而充分反映出区域范围内的大气污染情况；第五，布点位置应该保证污染浓度与周围浓度一致，以便于后续更好的分析该地区的大气污染情况；第六，充分了解地方情况，在环境监测前，必须要对环境污染物的种类进行详细了解，从实际出发对布点方法进行选择，若是监测到污染物已经影响到人们的正常生活，则布点距离就应控制在1.7m左右，若是影响植物上涨，则布点位置应以植物为中心展开，保证大气环境监测数据的精确性[2]。

三、大气环境监测的布点方法

基于上述分析不难了解到，大气环境监测通常是应用在大气污染物质监测方面，并为大气研究提供必要的数据参考。监测部门必须结合环境特点，选择合理的监测布点方法，最大程度上保证数据的精确性。

(一)网格布点法

网格布点就是要将监控区域范围内，划分为多多个网格，遵循特定的要求与原则，在保证划分合理的基础上，均匀划分网格。通常情况下，采样点的设置应该处于网格的最中心位置，若是情况特殊，则会将采样点设置在网格两条直线的角和位置，以此来保证采样点的代表性[3]。与此同时，为了保证大气环境监测的精确性，还需要确定网格大小，结合人口数量、人力物力条件、污染程度等进行综合性确定，全面分析大气信息，确定最终的采样点。通常情况下，网格布点法主要应用于污染严重的其余，或者是地区是范围内污染程度均匀的情况，只有在这样的情况下，才能够满足“布点位置应该保证污染浓度与周围浓度一致”的这一原则，更为真实、全面的反应污染空间信息。

(二)扇形布点法

这种方法与同心圆布点法所类似，是在区域条件、范围允许的顺风方向上，绘制出一个扇形的区域，角度设置为45°，根据地区范围内的不同情况，还可以将角度设置成60度，尽可能不超过90度。在绘制完成以后，采样点会设计在扇形弧，数量在3～4之间。需要注意的是，相邻的两个采样点角度控制在10～20度之间，最大不能超过20度。这种布点方法主要应用在一些主导风向更为明显区域，具体特殊性，且要存在相对隔离的高点源，可以说是众多方法中差异最为明显的一种方法，也是要求、条件限制最多的布点方法，应用范围也过于局限，需要具体问题具体分析，确定是否能够使用扇形布点法。

(三)功能区布点法

从字面上理解，这种布点法主要是依据功能区域之间的划分来进行布点、监测，因此在实际应用的过程中需要实现对上业务、居民区、工业区等等进行精准划分，而只有当具备条件以后，才能选择这种方法。然而，受到各个方面因素的影响，这些区域功能划分往往十分困难，无法做到“精细”，为了改变这一现状，在监测过程中有关工作人员应详细了解区域人口、污染情况，以便于动态调整大气环境监测工作。若是无特殊情况，在监测的过程中还可以选择常规点进行监测，剧透常规性特征，精确度会略微下降。工作人员需要充分意识到这一点，布点时对每个点位进行充分研究，这样才能够选择出更加具有代表性的布点位置，保证每一组数据都更加精确。

(四)同心圆布点法

这种方法在实际应用的过程中要求必须要确定监控区域范围内的污染中心点，要求围绕中心店画出半径不相同的同心圆，从圆心出发取不同角度做放射线，采样点位置就可以设置在射线的焦点位置。受到监测环境的影响，采样点数量也不是十分稳定，存在分布不均匀的情况，一般会在主导风险的下风向布置偏多采样点，上风向相对较少。

四、优化大气环境监测布点的有效方式

在实际监测的过程中，采样点布点很有可能会受到众多因素的影响而导致判断差错，需要做出进一步优化，尽可能减少影响范围。目前，常用的优化方法有以下几种：

第一，相关系数法，设定网格数量为m、监测布点数量为n，上奉线情节点数无限，在采用网格布点法时，就需要计算m与n之间的相关系数R，而后根据区域污染情况、变化规律、平均浓度等经计算出变异系数与个点方差，综合考虑以后确定布点位置[4]。

第二，物元分析法，要求在检测的过程中找出最大值与最小值，求出平均值，让平均数分别于最高值、最低值相互结合，组成标准物元矩阵，由此计算出关联函数，画出布点聚图，确定布点的最佳位置。

第三，检验法，在使用上述方法以后，可以根据区域范围内污染物产生的平均浓度，划分计算出高中低污染区域，根据评价方案确定布点方案，从中选择最优布置方法，保证布点的合理性。

第四，最优指标法，是依据TOPSIS形成的一种方式方法，在实际应用的过程中首先要建立初期的监测数据矩阵M，得出最优指标箱梁矩阵N，对M进行统一化处理建立起最终的最有决策矩阵Z，计算出监测点指标与最有水平之间的差异度，遵循由大到小的次序，结合选出最优布点位置。

第五，特征分析法，主要是根据污染浓度高低来实现部电话分，其中每一个类别种豆要设置具有代表性的布点，满足监测原则中有关布点代表性的要求，建立关联性矩阵并计算，得出最佳的布点位置。

结束语

综上所述，在新时期下环境问题已经成为人们所必须要考虑的重要问题，关系到社会今后的发展。大气环境监测作为获得环境数据的一种有效手段，也必须要受到相应的重视。因此，在今后大气环境监测布点必须要选择代表性的区域，在了解区域范围内污染物质与种类的基础上，合理选择网格布点法、扇形布点法、功能区布点法、同心圆布点法等方法，提高获取数据的精确性，为其今后开展的有关工作提供方向、指导。