空气监测点位优化布置初探

王定华

摘要:空气监测指对存在于空气中的污染物质进行定点、连续或定时的采样和测量。为了对空气进行监测,一般在一个城市设立若干个空气监测点,安装自动监测的仪器作连续自动监测,将监测结果派人定期取回,加以分析并得到相关的数据。文章对城市空气监测点位的优化调整工作进行了探讨。

关键词:空气监测;点位优化;监测仪器

中图分类号:X132文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)22-0004-02

近年来,随着我国经济的高速发展、城市建设规模的不断扩大、城市功能区和产业结构布局的不断优化、调整,许多城市在城市环境、城市建成区规模和人口数量、分布等方面都有了很大变化,原有的城市环境空气监测点位都呈现出数量上的不足或者空间分布上的不科学,不能继续满足城市环境空气监测的技术要求,从而面临着不断增设或调整等优化的需要。笔者结合优化布点实际经验,就大气监测点位优化工作中可能出现的问题以及需要注意的方面提出以下建议,以供探讨。

一、监测仪器的选择、校准和维护

按照我国《环境空气质量监测规范(试行)》(以下简称《规范》)和各省有关环境空气监测点位设置管理规定的要求,城市环境空气点位的增设和调整,需要按照一定的布点方法, 在覆盖全区的现有监测点位和几个备选监测点(根据增设或调整需要)进行主要污染物浓度的同步监测,要求监测时间约为15日,鉴于可能出现的各种情况以及个别点位数据不完整等原因,整个监测时间往往会超过15日,达到20日左右。这样,就对监测人员和监测仪器的性能指标提出了比较高的要求。

(一)仪器的选择

为了使不同点位间监测数据具有较好的可比性,应尽量使用同一生产厂家和型号的监测仪器,尽量减少同步监测过程中由仪器差别引起的系统误差;当有几种仪器可选时,还要尽可能选择在日常监测使用过程中表现稳定、性能指标较好的仪器系列。

(二)仪器检查和校准

为了确保监测结果具有良好的准确性和可靠性,仪器、附件、连接件在使用前的校准和检查非常重要。要严格按照《环境空气质量手工监测技术规范》要求,制定质量控制措施和实施方案,严格校准和质控程序,全面细致的检查各项指标是否在仪器规定范围,排除隐患,把仪器状态调整到最佳,建议经1至2天试运行,确认合格后,再用于优化布点监测。在整个优化监测过程中,要严格执行环境监测质量保证和质量控制措施,进行必要的期间核查和仪器性能审核,随时发现问题,随时进行改进。

(三)仪器备品、备机和易损件的准备

通过仪器准备、校准等工作,使仪器的使用有了很大的保障,但考虑到在长时间的运转下还是可能出现问题,进行适量的备机、耗材和易损件的准备也必不可少。对现场难以马上修复的故障仪器,及时地更换备用机,能够保证数据具有良好的连续性和完整性。而通过本市的实际情况来看,在20天的监测时间里,做好仪器“三备一”的准备,能够比较好地保证监测的正常进行。

二、优化监测点位的布置

环境监测的任务、目的不同,点位布设的原则和具体要求也不相同。

(一)监测点位布设的一般原则

1.监测点的位置应具有较好的代表性,设点的测量值能反映一定范围的大气环境污染的水平和变化规律。

2.应考虑各监测点之间设置条件尽可能一致,使各个监测点取得的监测资料具有可比性。

3.为了大致反映城市各行政区空气污染水平及规律,在监测点的布局上尽可能分布均匀。同时,在布局上还应考虑能大致反映城市主要功能区和主要空气污染源的污染现状及变化趋势。

4.应结合城市规划考虑环境空气监测点位的布设,使确定的监测点位能兼顾城市未来发展的需要。

(二)监测点位具体位置的要求

1.监测点位置的确定,应首先进行周密的调查研究,采用间断性的监测,对本地区空气污染状况有粗略的概念后再选择设置监测点的位置。监测点的位置一经确定,不宜轻易变动,以保证监测资料的连续性和可比性。

2.在监测点50 m范围内,不能有明显的污染源,不能靠近炉、窑和锅炉烟囱。

3.在监测点采样口周围270°捕集空间,环境空气流动不受任何影响。如果采样管的一边靠近建筑物,至少在采样口周围要有180°弧形范围的自由空间。

4.在点式监测仪器采样口周围,或长光程监测仪器发射光源到监测光束接收端之间90%光程附近,不能有高大建筑物、树木或其他障碍物阻碍环境空气流动。从采样口或监测光束到附近最高障碍物之间的距离,至少是该障碍物高出采样口或监测光束的2倍以上。

5.监测点周围建设情况相对稳定,在相当长的时间内不能有新的建筑工地出现。

6.监测点应地处相对安全和防火措施有保障的地方。

7.监测点位附近无强大的电磁波干扰,周围容易获得稳定可靠的电源供给。

8.监测点应有便于车辆进出的通道。

三、监测点位设置方法

1.网格布点法:适用于监测污染源分布非常分散的情况。将监测区域分成若干个正方形网格(根据人力、设备等条件确定布点密度,如lkm×1km),原则上在每个网格中心设一个监测点。

2.同心圆多方位布点法:适用于孤立源所在地风向多变的情况。以排放源为圆心,画出16个或8个方位的射线和若干个不同半径的同心圆。同心圆圆周与射线的交点即为监测点。

3.扇形布点法:适用于评价区域内风向变化不大的情况。沿主导风向轴线,从污染源向两侧分别扩出45°、22.5°或更小夹角的射线。两条射线构成的扇形区,即是监测布点区。再在扇形区内作出若干条射线和若干个同心圆弧。圆弧与射线的交点,即为待定的监测点。

4.配对布点法:适用于线污染源的情况。例如,对公路和铁路建设工程进行环境影响评价时,在行车道的下风侧,离车道外沿0.5～l m处设一个监测点,同时在离该外沿100 m处再设一个监测点。根据道路布局和车流量分布,选择典型路段,用配对法设置监测点。

5.功能分区布点法:适用于了解污染物对不同功能区的影响。通常按工业区、居民稠密区、交通频繁区、清洁区等分别设若干个监测点。

6.此外,通常应在关心点、敏感点(如居民集中区、风景区、文物点、医院、院校等)以及下风向距离最近的村庄布置取样点,往往还需要在上风向(即最小风向)适当位置设置对照点。

四、结语

空气监测主要是对空气的污染、有毒气体及颗粒进行定点、持续的检测,一般检测点的布置根据具体环境特点进行点和方法的选择,安装自动监测的仪器作连续自动监测,将监测结果派人定期取回,加以分析并得到相关的数据。空气环境监测优化布点工作是一项技术性很强的工作,同时也是一个管理要求很高的工作,只有将管理意图和优化技术紧密地结合在一起,才能最终取得优化布点工作的成功。

参考文献

[1]窦素珍,王黎虹,侯存东,段文华.城市大气环境监测优化布点模糊优选模型及应用实例[J].城市环境与城市生态,2001,(5).

[2]许榕.大气环境监测优化布点的研究[J].中国环境监测,1994,(5).

[3]陈云浩,郭达志,周廷刚.大气监测优化布点的遗传BP法[J].环境污染治理技术与设备,1999,(4).

[4]袁清珂,车军.大气环境监测优化布点研究[J].中国环境监测,1995,(4).

[5]余红.应用综合分析法优化大气环境监测布点[J].云南环境科学,2001,(S1).

[6]朱庆峰,张淑娟.特征分析法在大气环境监测布点中的应用[J].环境科学与技术,2007,(1).

[7]陈顺天.城市环境空气质量监测网格实测法优化布点研究质量保证[J].中国环境监测,2002,(4).