环境监测技术在大气污染治理中的运用

徐 敏

（德州市生态环境局陵城分局，山东 德州 253000）

引言

工业是现代经济的重要组成部分，然而工业也是环境污染的主要来源之一。工业活动中释放出的废气、废水、废渣等污染物质，对大气、土壤、水体等多个环境系统及人体健康都造成了非常严重的影响[1]。

在许多国家，政府一般会对工业企业进行环境排放的监管和控制，这种措施可能包括强制执行废物处理、建立环境标准、设立罚款制度以及对环境违规行为进行处罚等[2]。同时，一些先进的工业技术和设备也可以有效减少污染物的排放，从而降低环境污染程度。例如再生材料的使用、资源回收等环保措施都可以减少污染物的排放和资源浪费。

因此，为了保护我们的环境，减少工业污染对人类健康的危害，政府、企业、社会组织和公众应该共同努力[3]。在发展经济的同时，我们也应重视环境保护，通过科技创新和政策引导推动产业转型升级，实现经济与环保的良性互动。

1 大气污染的定义及主要来源

大气污染是指空气中出现大量有害气体或颗粒物，达到影响人类健康及生态环境的程度。大气污染的主要来源包括以下几方面：（1）工业生产：工业生产排放的废气和废水是大气污染的主要来源之一；（2）交通运输：车辆排放的尾气中含有大量废气，是城市空气污染的主要因素之一；（3）燃烧过程：以煤、油、天然气等为燃料的燃烧过程会产生大量的二氧化碳、一氧化碳、硫氧化物、氮氧化物等污染物；（4）农业活动：农业生产中使用农药和化肥等化学品，可能会对空气质量产生负面影响；（5）垃圾焚烧：大量的垃圾焚烧会产生有害气体和颗粒物，对空气质量造成不良影响。

为减少大气污染，我们需要采取一系列积极有效的措施，例如加强环境保护和监管、增强公众环保意识、治理工业污染、促进新能源和清洁能源的发展等[3]。

2 环境监测技术在大气污染治理中的重要作用

2.1 有助于加强对大气污染的科学管理

环境监测是指对环境参数和污染物质进行持续、系统、全面的观测、测量、分析和评价，以了解环境状况及其变化趋势，并为环境管理和保护提供科学依据。在大气污染治理方面，环境监测具有非常重要的作用。主要表现在以下两个方面。

2.1.1 提供科学依据

通过环境监测的实时数据，可以对大气污染进行及时、准确地评估和监控，使我们更好地了解污染来源、污染物化学成分、污染程度等信息，为制定科学的大气污染治理政策和措施提供依据[4]。

2.1.2 加强环境管理

通过对环境监测数据进行分析和研究，可以帮助政府和企业更好地了解大气污染情况，制定相应的环境保护和治理措施，从源头上减少大气污染物的排放，推动工业向清洁生产转型，提升治理效率和成效。

2.2 为污染事故和纠纷处理提供依据

2.2.1 事故责任认定

在环境污染事故中，环境监测可以对事故发生后的环境状况进行全面监测和分析，确定事故造成的范围、程度以及损害情况等，从而为事故的责任认定提供科学依据。

2.2.2 污染物来源追溯

环境监测可以对污染源进行跟踪和分析，确定污染物的来源、性质和流动方向等信息，从而为处罚提供证明材料[5]。

2.2.3 污染损害评估

环境监测可以对环境状况进行评估和分析，确定环境污染对生态系统和人类健康所造成的损害程度和范围，从而为污染损害的赔偿提供科学依据。

2.2.4 环境纠纷调解

在环境纠纷处理过程中，环境监测可以对环境污染问题进行实时监测和分析，从而为环境纠纷的调解提供科学依据，促进纠纷的妥善处理[6]。

环境监测是环境污染事故和纠纷处理中非常重要的一环，可以为相关部门提供科学依据和技术支持，推动环境保护和污染治理工作的顺利开展。

2.3 为执法监督工作提供依据

2.3.1 证明现场情况

环境监测可以记录现场污染物质的种类、浓度和范围等信息，提供现场情况的客观真实证据，避免在执法过程中出现误判或者牵强附会的情况。

2.3.2 发现违法行为

通过环境监测可以及时发现和掌握环境污染的违法情况，有助于加强执法监督工作，保障环境法律法规的实施和执行，维护公众的环境权益。

2.3.3 查明责任

环境监测可以清楚地反映当事人排放污染物的情况，确定污染源及其影响范围，从而更好地查明责任，对违规行为进行惩处。

2.3.4 监督执法结果

环境监测可对执法结果进行验证和监督，确保执法行为的合法有效，避免环境保护工作出现差错。

环境监测在环境执法监督工作中具有非常重要的作用，可以为执法部门提供科学依据和技术支持，加强执法监督工作的有效性和公正性，有利于促进环境保护工作的顺利开展[7]。

3 大气污染的原因

3.1 工业发展

随着工业化进程的不断推进，工业生产已成为大气污染的主要来源之一。工业生产过程中排放出的二氧化硫、氮氧化物、悬浮颗粒物等大气污染物，均会在空气中形成雾霾、酸雨等严重污染问题[8]。这些污染物质除了给人类健康带来极大危害之外，还会引起水土流失、草木凋谢等多种环境问题，长期积累造成的后果十分严重。

因此，为了保护大气环境和人类健康，我们必须采取有力的措施控制预防工业排放的污染物质。在工业发展的同时，我们还应注重环保科技创新、推广清洁生产等措施，加强环境保护政策的制定和落实，推动工业向绿色低碳方向转型升级。这样才能在经济发展和环境保护之间寻求平衡，实现可持续发展的目标。

3.2 交通发展及治理措施

交通运输是大气污染的主要来源之一。车辆尾气中的有害气体和颗粒物，如二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、颗粒物等，都会对大气环境和人类健康造成负面影响。为了控制交通运输对大气环境的污染，各国普遍制定了交通法规和环保标准，具体包括以下措施。

3.2.1 强制实施尾气排放标准

各国根据国情制定了不同的排放标准，规定了车辆排放的各种有害气体和颗粒物的限值，并通过检测手段来监督和管理车辆尾气排放，以从源头上控制污染物的排放。

3.2.2 推广新能源汽车

新能源汽车使用电能或其他非化石燃料代替传统的燃油，减少了尾气排放，有助于减少交通运输对大气环境的污染。

3.2.3 加强交通管理

加强交通管理，优化交通运行模式、路网设计和布局等，以减少拥堵情况，避免交通堵塞时产生的尾气排放高峰。

3.2.4 认真落实环保政策

各国政府加强对交通运输企业和车主的监管，建立健全法律法规和管理体系，加强宣传普及和教育培训，增强民众的环保意识和责任心。

4 大气污染常见监测技术分析

4.1 监测固体颗粒物

环境监测涉及很多领域，固体颗粒物监测是其中比较重要的一个方面。固体颗粒物是指存在于空气或其他介质中的颗粒状物质，包括灰尘、烟雾、气溶胶等，它们对环境和人体健康都具有较大危害。对固体颗粒物的监测通常采用重量法、光学法、电子显微镜法等手段进行[9]。

4.1.1 重量法

该方法通过称量分析样品前后的重量差异，计算出固体颗粒物的含量。这种方法适用于对比较粗的颗粒物质的监测。

4.1.2 光学法

该方法利用激光散射或光学显微镜等技术，直接对颗粒物的形态、大小、数量等进行观察和分析。这种方法适用于对颗粒物的形态结构和大小分布等特性进行研究。

4.1.3 电子显微镜法

该方法利用电子显微镜的高分辨率和高灵敏度，对颗粒物的组成成分、形态、大小等进行观察和分析，具有非常高的精度和分辨率。

4.2 检测氮氧化物

氮氧化物是一类含氮化合物的总称，主要包括二氧化氮、一氧化氮等，它们是大气中的主要污染物，因此对氮氧化物的监测也是环境监测的重要内容之一。对氮氧化物的监测通常采用化学分析法、电化学分析法和光谱分析法等手段进行。

4.2.1 化学分析法

该方法利用化学反应原理，将空气采样中的氮氧化物转化为其他化合物，然后通过色谱或其他仪器进行分析，计算出氮氧化物的含量。这种方法适用于对高浓度氮氧化物的检测。

4.2.2 电化学分析法

该方法利用电化学反应，通过测量氮氧化物与电极的电位变化，计算出氮氧化物的含量。这种方法适用于对低浓度氮氧化物的检测。

4.2.3 光谱分析法

该方法基于氮氧化物吸收特定波长的光谱信号，通过测量吸收强度来计算氮氧化物的含量。这种方法适用于检测大气中极低浓度的氮氧化物。

5 空气监测的常见布点法

5.1 功能区布点法

功能区布点法（Functional Zoning Method）是指在城市规划中，按照城市功能的不同特征，将城市分为不同的功能区，并在每个功能区内设置相应的建筑、设施和服务设备。其目的是通过区域划分的方式来合理分配资源，实现城市空间的均衡发展。

在功能区布点法中，常见的功能区包括商业、教育、医疗、居住、工业等区域。相关人员通过对各个功能区的需求和特征进行分析，确定各个功能区的规模、密度和布局。在实际操作中，通常需要考虑人口密度、交通、环境、经济等多重因素，以使得各个功能区之间相互协调，形成“有机的整体”。

此外，功能区布点法还需要考虑城市的未来发展趋势，根据城市的总体规划和发展方向，合理设置各个功能区的规模和位置，促进城市向可持续发展的方向转变。功能区布点法在城市规划中具有重要作用，它能够帮助城市规划者更好地掌握城市发展的趋势和需要，从而实现城市资源的合理配置和优化。

5.2 网格布点法

网格布点法（Grid Square Method）是一种用于城市规划的创新性方法。通过将城市区域划分为相等大小的正方形网格，并在每个网格内设置相应的建筑、设施和服务设备，从而实现城市的功能分区并优化空间利用。

网格布点法可以有效解决城市规划中的许多问题，例如交通拥堵、资源浪费、居住环境差等。通过细致的规划和布局，可以使得城市各个部分之间的空间分配更加均衡，提高城市的空间效率，同时也有利于实现城市的生态化和可持续发展[10]。

网格布点法中通常会对不同的网格设置不同的功能区，以适应城市的多样需求。例如商业中心、住宅区、公园绿地等，每个网格内的功能区需要根据当地的需求和特点进行合理规划和布局。此外，网格布点法还可以结合智能化技术，实现城市的数字化管理和控制，推动城市向智慧城市转变。

需要注意的是，网格布点法虽然有诸多优点，但也存在一些难点，比如如何处理城市原有的历史文化遗产及自然环境保护等问题。因此，在实际的城市规划过程中，相关人员需要综合考虑各种因素，灵活运用网格布点法，并结合其他各种规划方法，才能促进城市的全面发展。

5.3 同心圆布点法

同心圆布点法（Circular Zone Method）是一种城市规划的方法，其以某个中心点为起点，向外围距离逐渐扩大，设置不同功能等级的区域，构成一系列的同心圆。每个同心圆代表一个功能区，中心圆心对应城市的中心商业区或政府区等重要区域。同心圆布点法可以很好地解决城市扩张、功能分区等问题。在同心圆模型中，中心区域通常包括商业、政府、文化等的重要设施，然后各功能区会向外扩展，如住宅区、工业区等，形成一个以中心为核心的完整城市布局。同心圆布点法可以分为单一中心、双重中心、多中心三种类型：（1）单一中心以一个中心为起点，向外辐射式布点，逐渐形成各种区域和功能区；（2）双重中心设置两个以上中心，通过多个同心圆覆盖范围的重叠，使城市布局更加合理；（3）多中心则设置多个中心，并协调各个中心之间的关系，实现城市的空间平衡。

同心圆布点法的优点是可以促进城市各个功能区的协调发展，使中央区域能够更好地辐射周围功能区。同时，同心圆布点法也易于管理、规划和实施。但是同心圆布点法不一定适用于所有城市的规划和发展，相关人员需要根据城市的具体情况进行选择。

5.4 扇形布点法

扇形布点法是一种城市规划方法，将城市分为以中心点为圆心的若干个相同大小的扇形，每个扇形代表一个区域。这种布点方法可以使各个功能区相对独立，同时又能够保持城市的整体连贯性。扇形布点法通常在城市中心设置一个或多个重要的商业区、政府区、文化区等中心区域，然后将城市按照不同的功能分为若干个扇形区域。各个扇形之间可以通过道路、轨道交通等交通设施连接，以便实现交流和协调发展。

扇形布点法的优点包括可以有效分隔城市的不同功能区，方便城市资源的合理分配和利用；可以形成明确的街道网络和道路系统，维护城市交通的顺畅和安全；可以促进城市空间的连续性和整体性，满足城市居民的各种需求。但扇形布点法也有局限性，例如在城市规划中应考虑自然因素、历史遗产等多种因素，而扇形布点法并不能完全解决所有问题，还需要相关人员分析具体情况并进行综合考虑。

5.5 注意事项与采样时间及频率

5.5.1 注意事项

在实际工作中，常采用以一种布点法为主，兼用其他方法的综合布点法进行空气监测和采样。采用同心圆和扇形布点法时，应考虑高架点源排放污染物的扩散特点。

5.5.2 采样时间及频率

采样可分为短期采样、长期采样、间歇性采样。采样频率指一定时间范围内的采样次数，按照浓度分布划分为：高、中、低等几个标准，依监测数据要求的精确程度进行采样，例如日平均浓度，每隔2～4 h采样一次，见表1。

表1 采样时间和采样频率

6 结语

总之，随着人们生活水平的提高，环境污染越来越严重，人们对此也越来越关注。大气污染对人类健康产生了极大影响，因此治理大气污染尤其重要。在大气污染治理中，环境监测治理技术发挥了重要作用。环境监测可提供相关数据，对大气污染物进行分析，为制定有效的解决方案提供支持，有助于大气污染问题的解决，提高治理效率。加强环境监测及监管力度是治理环境问题的重要措施，能够显著提升大气污染治理效果，并有效保障人民健康，使人们生活在一个更加健康、清洁的环境中。