基于智慧环保的大气环境监测布点研究

喻艳菁

（南昌市生态环境监测中心，江西 南昌 330038）

引言

2021年11月，中共中央、国务院就污染防治工作提出相关政策指导，强调要找准方向，采用科学的方法治理污染，要在法律规定范围内治理污染，实现节能减排，保护自然生态环境，努力建设人与自然和谐共生的美丽中国。在这种政策环境下，有关部门应该将各项政策落到实处，结合实际情况，选择合适的环境监测布点点位，提高监测结果的准确性，为顺利进行大气环境污染治理工作提供有效依据。基于此，在智慧环保理念下，如何设置大气环境监测点位以及控制大气环境监测质量，是本文需要研究的重要内容。

1 大气环境监测布点点位选取原则

1.1 坚持实用性原则

有关部门工作人员利用专业设备工具对大气环境进行监测，其主要目的在于及时发现粉尘、烟、雾、二氧化硫等污染物，分析环境污染问题产生的原由，再及时采取针对性的防治措施，解决环境污染问题，保证大气环境质量[1]。所以，要想保证大气环境监测工作质量，关键还是要坚持实用性原则，合理选择大气环境监测点。也就是说，监测人员在布置监测点时，要先分析监测点位与监测结果之间的关系，确保监测结果具有一定的实用性，而且要考虑污染物的布局和有关数据信息。比如，对于一些建成区面积在50到100 km²之间且人口密度较高的城市，考虑到监测结果的实用性，监测人员至少应该布置4个监测点，同时将监测布点高度确定在人体正常高度范围之内，即1—2 m之间；对于一些建成区面积在20—50 km²之间、人口密度相对较低且动植物较多的城市，考虑到监测结果的实用性和运用性，监测人员至少应该布置2个监测点，同时提高监测布点的高度，即将监测点设置在与植物叶面距离等高的位置，保证监测结果的有效性和实用性。

1.2 坚持可比性原则

一般情况下，大气环境污染类型比较多，且污染浓度和污染扩散的强度与当地地理环境有一定关系。目前，国家愈发重视生态环境保护，并发布了一系列政策，为全国各有关部门加强污染防治提供了有效指导。加强污染防治的关键在于分析污染源和污染类型，明确污染发生的缘由，这便需要监测人员坚持可比性原则，合理设置监测点位，获取真实的监测数据[2]。实际过程当中，监测人员围绕大气环境监测区域，收集、对比和分析监测数据，对区域大气污染情况进行深入了解，进一步分析大气污染程度和扩散速度。在此基础上，监测人员可以进一步了解该区域大气污染物的类型和污染程度，并对其进行等级划分，明确污染问题产生原因，以便有关部门针对性地采取治理措施，提高大气环境质量。

1.3 坚持代表性原则

大气环境监测布点点位选取过程中，监测人员除了要遵循实用性原则外，还要坚持代表性原则。具体来讲，监测人员在确定监测点时，既要确保该点位可以发现大气环境污染程度和扩散情况，同时又能够精准评估空气质量，在为环境污染治理工作提供依据的同时，还能为当地经济建设和发展提供有益参考[3]。监测人员选定监测点，其根本目的在于进行现场样品采集，分析监测区域大气环境中的污染物及污染浓度，这要求监测人员在设置监测点位时，要尽量确保采样条件的一致性和稳定性。监测人员要从多个角度出发，在合理的监测布点方法支持下，选择合适的监测点，使其具有较强的代表性，实现大气环境监测目标。

针对大气环境监测点位布置，监测人员要严格遵循准确性、代表性、统一性等原则，广泛收集大气环境污染数据信息，使大气环境监测数据更具参考性和实用性。同时，监测人员还要遵循科学性、合理性、可比性的原则，在保证监测数据准确的情况下，使其与其他区域监测数据具有一定可比性，这样有助于环境污染治理措施的进一步完善和优化。

2 基于智慧环保的大气环境监测布点方法应用

2.1 按照固定比例对监测区域进行网格划分

监测人员可以按照固定比例，对选定好的监测区域进行网格划分，这种方法又称做网格布点法。在网格布点法的应用过程中，监测人员需要先了解大气环境污染情况，了解监测区域的地理环境特征，再按照既定比例，将监测区域划分为多个网格。与其他监测布点优化方法不同的是，网格布点法的应用能够使监测人员得到更加精准的数据信息，而且监测点位的布置也有一定规律，监测人员可以使用相关技术手段对监测数据展开进一步的分析，了解任意时间段污染物扩散的情况，分析污染物扩散的动态趋势，找到规律，为后续污染治理工作提供有效依据。

一般情况下，如果监测区域污染物分布比较均匀，那么监测人员一般会采用网格布点法。但是，这种监测布点方法会导致监测点位数量增加，所耗费的人力和时间成本相对较大。而且，如果监测人员使用网格布点法对污染物较多的区域进行监测，那么将会影响监测点的建立，进而影响大气环境污染情况的监测效果。因此，在大气环境监测布点过程中，监测人员既要考虑当地的地形和天气因素，同时又要考虑监测结果的可靠性和可实用性，而且要选择合适的监测布点方法，才能保证监测结果的准确性。

2.2 结合监测环境实施扇形布点法

监测人员可以结合监测环境，划分出一个扇形范围作为监测范围，要注意控制扇形的弧度，最小弧度不低于45度，最大弧度不高于90度。同时，监测人员要先将当地地理环境、天气气候、地形等要素考虑进去，并在划分的扇形范围内布置监测点，监测点数量一般在5个左右。通常情况下，扇形布点法更适用于监测单个污染源，这样可以保证污染源风向的稳定性，有利于更好地监测大气环境污染源[4]。为了进一步了解大气环境污染源对周边居民生活的影响，监测人员一般会使用扇形布点法，一是使用这种布点方法所监测到的范围更大更广，获得的监测数据也更加准确、全面，二是这种布点方法具有灵活性特征，可以依照环境的变化而调整扇形弧度，具有较强的灵活性，使大气环境污染源监测更加便捷化。

2.3 结合监测区域的功能进行功能区划分

监测人员可以结合监测区域功能，对各监测区域进行功能区划分，再合理选择监测布点点位，这种方法又称作功能区布点法。由于功能的不同，各区域之间存在人口分布差异和企业分布差异。因此，在进行大气环境监测之前，监测人员应该对各功能区进行细分，明确各区域之间的差异性，为大气环境监测布点的优化提供有效参考依据。与此同时，为提升功能区布点法在大气环境监测布点中的实际作用和价值，监测人员要做好相应的调研工作，将监测区域人口、污染情况等尽数纳入调研范围，得到调研数据，再结合区域实际情况选择合适的布点方案，确定监测点，保证监测结果的准确性，提升大气环境监测工作质量。

2.4 围绕重点监测区域绘制圆形监测范围

监测人员可以围绕重点监测区域绘制同心圆，确定监测范围，再合理选择监测布点点位，这种方法又称作同心圆布点法。基于同心圆的特点，两个圆形之间既存在共同的监测区域，又存在不同的监测区域。这种监测方法不仅可以提升监测数据的准确性，还能为后续污染源分析提供重要的数据支持。需要注意的是，监测人员在应用同心圆布点法时，要注意调整监测点位置和数量。一般情况下，监测人员会采用光束交叉的方式来调整监测点的布置。

3 基于智慧环保的大气环境监测布点的质量控制策略

3.1 合理设置监测点高度，避开污染源和障碍物

智慧环保理念下，为更好地把控大气环境监测工作质量，监测人员在正式进行监测之前，要先考察监测区域的地理位置，再合理设置监测点高度，同时尽可能避开污染源和障碍物，保障监测结果的准确性和实用性。其一，合理设置监测点高度。从某种程度上来说，监测结果是否准确与监测点的高度有一定关系。因此，监测人员在布置监测点时要从综合角度出发，首先考虑监测结果的实用性，再将监测点的高度控制在合理范围内。比如，监测人员要按照相关规定，严格控制污染源的高度和监测点的高度之间的距离，再结合气象资料和监测数据进行分析和预测。而且，研究对象不同，监测点的高度值可能也会存在一定差异。监测人员要以监测目的为导向，综合研究对象对人体、动物和植物等的影响，布设不同高度的监测点；其二，避开污染源。监测人员在布置监测点时，要先找到污染源再避开污染源，原因在于监测结果与污染源排污情况有一定关系，监测点与污染源之间的距离越近，监测数据越容易受到影响，导致监测结果不准确，无法为环境治理工作提供有效依据。因此，监测人员在布置监测点时，可以先利用相关技术工具排查并找到污染源，再结合相关专业知识，分析现有的污染源排污量对监测布点的影响。如果污染源排污量对监测布点的影响比较大，那么监测人员应该严格控制污染源和监测点之间的距离，在尽可能远离污染源的位置布置监测点，准确捕捉大气环境中的粉尘、二氧化硫等污染物，顺利完成监测任务。

3.2 考虑天气季节等因素，优化监测布点设置流程

为保证大气环境监测工作质量，监测人员还要充分考虑当时的天气、季节等因素，合理调整监测布点，同时优化监测布点设置流程。其一，考虑天气季节等因素。大气环境监测布点过程中，监测人员要考虑当时的风向、风力、温度和湿度等天气因素[5]。如果某地风力较大，那么监测人员应该根据风向设置多个监测点，以动态了解大气环境污染关键指标数据的变化情况。如果当时的温湿度较大，那么监测人员应该首先了解现场实际情况，然后再调整监测点的位置，将监测频次控制在合理范围内，确保得到的监测数据准确、可靠；其二，优化监测布点设置流程。首先，监测人员要确定大气环境监测目标及位置，再结合相关规定进行实地调研。其次，监测人员结合调研数据和原始数据，分析了解大气环境污染情况，再结合实际情况，合理选择特征分析法、相关系数法、物元分析法等技术方法，确定监测布点优化方法。最后，建立模型，确定监测点。监测人员以调研数据为依托，采取相应的方式方法构建模型，获得准确的监测数据，确定监测点位。只有不断优化布点设置流程，才能保证监测结果的可靠性，提高监测工作效率。

3.3 应用5G技术了解大气环境监测区域和时段特点

不同区域受地理位置、季节变化等因素影响，其大气环境污染问题也会存在一定差异。为了精准分析各地区大气环境污染问题，找准污染源，监测人员要与时俱进，深入应用5G技术，了解大气环境监测区域特点和时段特点，为更好地进行监测布点奠定坚实基础。一方面，监测人员充分应用5G技术，构建符合测试标准的空气测量模型，再进行模型计算，确定空气污染浓度和污染类型。另一方面，设计具体情境。监测人员以NO2和SO2作为基础污染物确定了空气指数，通过对污染物进行目标组合和分类，为浓度参考提供技术条件，助力网络分析目标的达成。比如，在分析二氧化碳的过程中，监测人员需要先确定空气污染浓度值的大小，再利用网格划分的方法，分析并优化大气环境监测布点。在这期间，监测人员需要深入应用5G技术，对多种测试情境进行模拟，通过软件测试的方法得出理想的测试结果，最终实现空间可视化分析。通过实施以上步骤，可以进一步了解大气环境监测区域的整体特征，了解该区域时间段特点，这有助于监测人员进一步分析大气环境监测工作特征，为更好地优化监测布点提供保障。

3.4 加强布点优化，分析空气危害形成的原因

监测人员应该确定优化结果的点位，加强布点优化，了解大气环境质量，同时分析空气危害形成原因，找到污染源，进行环境治理，优化大气环境[6]。在大气环境监测工作开展过程中，需要对优化结果的点位进行确定，合理选择点位的平均值，预防出现点位误差。在明确点位对应值和大气环境监测条件后，监测人员应该及时完成数据可行性分析。通过对相关数据的了解，明确30百分位中大气环境监测误差为11.64%；在50百分位中，大气环境监测误差为2.31%；在80百分位中，大气环境监测误差为1.55%。由此可得出，在使用空气信息测试模型时，需要将数据结果作为参考依据，明确空气污染浓度，建立和现实相符的优化标准。在充分了解不同影响条件的背景下，监测人员应构建完善的空气污染监测模型，通过优化布点的方法，了解区域内部空气质量，保证解决方案应用的合理性。而且，大气环境监测布点方案与大气环境监测质量有直接关系。所以，监测人员要以大气环境监测需求为导向，针对性选择布点方法，制定合适的布点方案，以确保监测数据真实、可靠，为大气环境污染治理工作顺利进行提供有效数据依据。除此之外，监测人员得到监测数据后，要结合地理环境特点分析大气环境污染问题发生的原因，再对症下药，减少大气环境中的粉尘、二氧化硫、烟、雾等污染物，提高大气环境质量，促进人们身体健康。

4 结语

综上所述，大气环境监测是大气环境污染治理工作中较为重要的一个环节，与大气环境污染治理工作质量有一定关联。为提升大气环境污染治理工作实效，监测人员要严格遵循实用性原则、可比性原则、代表性原则，同时结合实际情况，合理选择监测布点方法，如网格划分、扇形布点、功能区划分、圆形监测等方法。在此基础上，监测人员还要充分应用智慧手段，加强质量控制，如合理设置监测点高度，避开污染源和障碍物、考虑天气季节等因素，优化监测布点设置流程、应用5G技术，了解大气环境监测区域和时段特点等。