◎ 趙富利
(作者為山西省朔州市應(yīng)縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站工程師,本文在寫(xiě)作中參考了《環(huán)境科學(xué)與管理》《環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)》《環(huán)境化學(xué)》《環(huán)境科學(xué)研究》《中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)》等學(xué)術(shù)期刊的相關(guān)資料,在此一并致謝?。?/p>
如何有效監(jiān)測(cè)地區(qū)空氣污染情況,高效布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),準(zhǔn)確掌握空氣質(zhì)量變化,是需要認(rèn)真思考與探索的問(wèn)題。本文對(duì)空氣污染監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)要點(diǎn)和實(shí)際工程應(yīng)用進(jìn)行了深入探究。
空氣污染直接影響著人們的日常生活,解決空氣污染問(wèn)題、營(yíng)造健康生活環(huán)境,是貫徹落實(shí)“健康可持續(xù)發(fā)展”的重要舉措。在空氣污染治理過(guò)程中,環(huán)保監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)工作極為重要,科學(xué)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),就能準(zhǔn)確把握地區(qū)內(nèi)的空氣質(zhì)量變化,為進(jìn)一步改善空氣質(zhì)量提供可靠依據(jù)。
在布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的過(guò)程中,應(yīng)該嚴(yán)格掌握布設(shè)要點(diǎn),靈活運(yùn)用布設(shè)方法,完善空氣監(jiān)測(cè)技術(shù),從而充分發(fā)揮環(huán)保監(jiān)測(cè)效用,為我國(guó)社會(huì)的健康可持續(xù)發(fā)展做貢獻(xiàn)。目前,我國(guó)已建立了覆蓋全國(guó)各地區(qū)的多層次空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)。這項(xiàng)建設(shè)始于20世紀(jì)70年代中期,持續(xù)到80年代中后期,城市監(jiān)測(cè)站以大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為基礎(chǔ),90年代初進(jìn)入調(diào)整優(yōu)化期。最初的國(guó)家空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)包括103個(gè)城市空氣監(jiān)測(cè)站,重點(diǎn)監(jiān)測(cè)二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物。然而,現(xiàn)有的基于城市的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)還存在許多問(wèn)題,特別是在監(jiān)測(cè)站的科學(xué)布局方面。因此,某些城市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)布局還需要進(jìn)一步優(yōu)化,以降低監(jiān)測(cè)成本。
在空氣污染監(jiān)測(cè)中,建議要首先明確空氣監(jiān)測(cè)目標(biāo),以此奠定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)基礎(chǔ),從而有目的、有計(jì)劃地展開(kāi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)工作。一般情況下,空氣污染監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括:一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、PM2.5、PM10等?,F(xiàn)階段城市的空氣污染監(jiān)測(cè)體系已經(jīng)逐漸完善,但鄉(xiāng)村地區(qū)的污染監(jiān)測(cè)體系相對(duì)存在不足。在監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的過(guò)程中,建議工作人員根據(jù)城市或鄉(xiāng)村空氣監(jiān)測(cè)的具體目標(biāo),有計(jì)劃地設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn),比如在鄉(xiāng)村地區(qū)根據(jù)地形與氣候設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
在環(huán)保監(jiān)測(cè)的空氣污染監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)之前,一般需要結(jié)合目標(biāo)監(jiān)測(cè)區(qū)域的實(shí)際情況,進(jìn)行全方位、多角度的調(diào)查與勘測(cè)。一方面,要對(duì)目標(biāo)監(jiān)測(cè)區(qū)域的空氣污染情況進(jìn)行了解,初步掌握空氣污染的具體分布情況,從而適當(dāng)增/減監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量。如果能夠在安置監(jiān)測(cè)點(diǎn)之前就掌握污染源的位置及空氣污染的形成原因,對(duì)科學(xué)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)而言具有重要價(jià)值。
在空氣污染監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)之前,建議工作人員結(jié)合具體規(guī)定與文件資料,科學(xué)設(shè)置空氣污染監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)量,以此實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)資源的優(yōu)化利用,提高監(jiān)測(cè)效率。在實(shí)際布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的過(guò)程中,需要嚴(yán)格遵循國(guó)家相關(guān)規(guī)定,全面考慮目標(biāo)區(qū)域的人口分布情況、城市化建設(shè)情況、交通情況、綠化覆蓋情況等,考慮其是否會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)造成影響,從而確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)量。此外,還可以結(jié)合具體的資金情況,適當(dāng)引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備,比如自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)等。
在空氣污染監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的過(guò)程中,工作人員要堅(jiān)持“實(shí)事求是”原則,立足于實(shí)際情況,嚴(yán)格遵循規(guī)定的空氣污染監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)流程,從而提高監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)效率,建議工作人員結(jié)合區(qū)域內(nèi)的空氣污染水平、污染變化規(guī)律、污染特征及其分布情況,根據(jù)人口情況與地區(qū)氣候情況,適當(dāng)統(tǒng)籌采點(diǎn),提高采點(diǎn)的精準(zhǔn)性。若地區(qū)內(nèi)的人口較多,則工作人員可以適當(dāng)增加采點(diǎn)密度,且控制監(jiān)測(cè)點(diǎn)距離地面2米左右,以此保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí),需要盡可能保證不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的設(shè)置條件相當(dāng),促使各監(jiān)測(cè)點(diǎn)獲得的監(jiān)測(cè)結(jié)果差異較小,具有互相對(duì)比的價(jià)值,并將其作為評(píng)價(jià)地區(qū)空氣污染情況的重要依據(jù)。
在空氣污染監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的過(guò)程中,還需要重點(diǎn)關(guān)注目標(biāo)監(jiān)測(cè)區(qū)域的周邊環(huán)境。在實(shí)際布設(shè)過(guò)程中,還要關(guān)注一些細(xì)節(jié)問(wèn)題,比如:監(jiān)測(cè)點(diǎn)附近是否存在較大功率的電子干擾源、監(jiān)測(cè)點(diǎn)附近交通情況、監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置的微氣候環(huán)境、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置是否會(huì)破壞原有公共基礎(chǔ)設(shè)置、監(jiān)測(cè)點(diǎn)是否存在人為破壞的情況等,從而保證監(jiān)測(cè)效果。在考慮周邊區(qū)域情況之后,就可以通過(guò)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),利用監(jiān)測(cè)站掌握周邊的空氣污染情況,獲取自然環(huán)境數(shù)據(jù),為進(jìn)一步改善地區(qū)空氣質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。
要想科學(xué)布設(shè)空氣污染監(jiān)測(cè)點(diǎn),建議從目標(biāo)區(qū)域的地理?xiàng)l件入手,通過(guò)了解目標(biāo)區(qū)域的地理?xiàng)l件,掌握基本資料,有效開(kāi)展監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)工作。在這一過(guò)程中,若不能提前掌握區(qū)域的實(shí)際情況與地理?xiàng)l件,則會(huì)受到多種自然因素的影響,不利于有序展開(kāi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)工作。因此,實(shí)際勘測(cè)要分別勘測(cè)地區(qū)的地理位置、氣壓情況、空氣溫度與濕度情況、地勢(shì)地貌等,綜合考慮布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),以此保證空氣污染監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性與有效性。
要想科學(xué)布設(shè)空氣污染監(jiān)測(cè)點(diǎn),建議工作人員靈活掌握多種不同的布設(shè)方法,保證布設(shè)能充分滿足監(jiān)測(cè)需求,提高布設(shè)的有效性。
例如,工作人員可用功能分區(qū)布設(shè)法,這是一種較為常見(jiàn)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)方法,需要充分掌握目標(biāo)監(jiān)測(cè)區(qū)域的地理位置情況,考慮其風(fēng)向,并調(diào)整監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量及位置,從而獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
網(wǎng)格布設(shè)法也是較為常見(jiàn)的布設(shè)方法,需要將目標(biāo)區(qū)域按照特定規(guī)格劃分為若干個(gè)大小相同的網(wǎng)格,將監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置在兩條直線的相交點(diǎn)位置,之后再進(jìn)行整體布設(shè)。一般情況下,需要在下風(fēng)向位置多布設(shè)一些監(jiān)測(cè)點(diǎn),在上風(fēng)向位置布設(shè)較少的監(jiān)測(cè)點(diǎn),從而對(duì)比二者數(shù)據(jù)。在實(shí)際布設(shè)的過(guò)程中,網(wǎng)格的大小也會(huì)在不同程度上影響監(jiān)測(cè)效果。因此,建議工作人員結(jié)合具體、準(zhǔn)確的城市數(shù)據(jù),合理規(guī)劃網(wǎng)格大小,以此保證監(jiān)測(cè)效果。
扇形布設(shè)法一般應(yīng)用于較為偏遠(yuǎn)的山區(qū),相較于上述兩種布設(shè)方法,這一布設(shè)法能有效監(jiān)測(cè)山區(qū)內(nèi)的空氣污染情況,且受外界因素的影響較少。工作人員要結(jié)合地區(qū)實(shí)際情況,切實(shí)設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置,之后要建立相關(guān)的空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)體系與監(jiān)管制度,為維護(hù)地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展能力奠定基礎(chǔ)。
布設(shè)工作是有效監(jiān)測(cè)地區(qū)空氣質(zhì)量的重要手段,也是為改善地區(qū)空氣質(zhì)量提供真實(shí)依據(jù)的關(guān)鍵工作環(huán)節(jié)。因此,建議工作人員在布設(shè)空氣污染監(jiān)測(cè)點(diǎn)的同時(shí),進(jìn)一步完善空氣監(jiān)測(cè)技術(shù),以此充分發(fā)揮監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)效用。此外,還要積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),靈活利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù),準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地區(qū)空氣環(huán)境的發(fā)展趨勢(shì),及時(shí)發(fā)現(xiàn)空氣污染問(wèn)題。另外,工作人員還可用氣相色譜法監(jiān)測(cè)空氣中的有機(jī)污染物,獲取一氧化碳、二氧化硫等有害物質(zhì)的含量,以便提出改善空氣質(zhì)量的具體路徑。
以西安為例,西安位于關(guān)中平原,渭河以北,秦嶺以南,是我國(guó)重要的科研、教育、工業(yè)基地,也是重要的文化區(qū)位和交通樞紐。西安屬暖半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候,年平均氣溫在13.1~14.3攝氏度之間,年降水量在528.3~716.5毫米之間,由北向南遞增。受制于該地區(qū)的地形和氣候因素,空氣污染已成為一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。
為有效監(jiān)測(cè)西安市空氣質(zhì)量,相關(guān)工作人員在西安市設(shè)立了13個(gè)國(guó)家級(jí)控制點(diǎn):興慶單位(XU)、小寨(XZ)、西安人民體育場(chǎng)(XPS)、曲江文化產(chǎn)業(yè)集團(tuán)(QCIG)、經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)(ETDZ)、廣運(yùn)潭(GYT),制造廠(MP)、高新西區(qū)(HWZ)、草灘(CT)、紡織城(TC)、長(zhǎng)安(CA)、閻良(YL)、臨潼(LT)。這13個(gè)監(jiān)測(cè)站都位于海拔500米以下,大部分位于山脈以北的平坦地帶。站與站之間沒(méi)有山體屏障,也沒(méi)有污染傳輸通道的問(wèn)題。因此,獲得的污染數(shù)據(jù)反映了場(chǎng)地周?chē)廴驹吹奶卣?,證明該布置方法有效。
結(jié)合空氣污染環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)際需求,在監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的過(guò)程中,建議工作人員要明確監(jiān)測(cè)目的、掌握具體污染情況、合理設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量,嚴(yán)格遵循特定流程展開(kāi)布設(shè)工作。此外,還要結(jié)合空氣監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域的地理?xiàng)l件,靈活運(yùn)用多種不同的方法,充分發(fā)揮環(huán)境監(jiān)測(cè)的效用,為促進(jìn)我國(guó)各地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展提供助力。