張 偉
山東省臨沂生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 山東 臨沂 276000
日常生活中的空氣污染主要由氮氧化物和硫氧化物引起。隨著汽車(chē)保有量的增加,汽車(chē)尾氣排放量增加,尾氣中含有大量的氮氧化物,是氮氧化物污染的主要來(lái)源。此外,石化燃料和化肥燃料高溫燃燒產(chǎn)生的廢氣中含有大量氮氧化物,嚴(yán)重污染大氣環(huán)境,也是霧霾天氣增多的根本原因。因此,在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中,主要監(jiān)測(cè)SO2、H2S、粉塵細(xì)顆粒等,這些污染物主要來(lái)自煤和石油的燃燒。二氧化硫?qū)Υ髿獾挠绊懯欠浅?yán)重和廣泛的。如果大氣中二氧化硫含量超標(biāo),會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生很大影響,引起眼結(jié)膜炎、支氣管炎等疾病。而對(duì)那些體質(zhì)相對(duì)較弱的群體,尤其是青少年的影響更為明顯。SO2:濃度過(guò)高會(huì)降低青少年的免疫力,削弱抵抗力,易患各種疾病。
2.1 操作流程 此流程共有三點(diǎn),第一點(diǎn)是收集了大量的基礎(chǔ)信息,如污染源分布、各區(qū)域地形、氣候變化數(shù)據(jù)等,第二個(gè)點(diǎn)是過(guò)濾出具有特定含義的污染物,對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行模型選擇,第三個(gè)點(diǎn)是基于模型,根據(jù)確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的總體調(diào)整缺失。其中,第一點(diǎn)和第二點(diǎn)分別包含以下內(nèi)容:一是由專(zhuān)人采集數(shù)據(jù),并根據(jù)數(shù)據(jù)顯示的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)地調(diào)查,確保數(shù)據(jù)與實(shí)際情況相符,將監(jiān)測(cè)區(qū)域劃分為不同的網(wǎng)格;二是對(duì)具有明顯特征的污染物進(jìn)行篩選,對(duì)各區(qū)域大氣污染濃度進(jìn)行實(shí)測(cè),確定環(huán)境分項(xiàng)指標(biāo)。大氣污染濃度、選定的污染物和分目標(biāo)的設(shè)定相互關(guān)聯(lián),都在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)分目標(biāo)的范圍內(nèi)。
2.2 特征污染物的篩選 污染物的特性是環(huán)境污染,最具代表性的污染物數(shù)據(jù),真實(shí)反映了環(huán)境的污染程度,在正常情況下,可以定義為一種含量較多的污染物,或者對(duì)環(huán)境有很大影響,但是如果一些污染物對(duì)人的生命構(gòu)成威脅,也可分為污染物的特征范圍。常規(guī)大氣監(jiān)測(cè)是了解大氣環(huán)境的整體污染程度,而從細(xì)節(jié)入手,尋找能夠代表區(qū)域大氣污染的代表性是區(qū)域大氣監(jiān)測(cè)的重要環(huán)節(jié)之一。
篩選方法為:對(duì)多個(gè)污染源進(jìn)行評(píng)分,并根據(jù)評(píng)分進(jìn)行排序,以得分最高的為特征污染物;對(duì)不同污染源的潛在風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)進(jìn)行分析,得分最高的為特征污染物綜合得分。前兩種方法主要測(cè)量污染物的毒性,以及它們的環(huán)境行為。因此,在篩選過(guò)程中,必須充分考慮污染物本身的化學(xué)特性,以及污染物進(jìn)入大氣環(huán)境后的殘留量。同時(shí),可以根據(jù)一定區(qū)域的空氣污染狀況建立綜合評(píng)分體系。每一種污染源都可以按最高分和最低分的順序打分。采用的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)是:工業(yè)排放多少、是否散發(fā)惡臭、潛在危害系數(shù)的高低、是否有有毒氣體等,每個(gè)指標(biāo)對(duì)應(yīng)一個(gè)分值,所有分值相加,即作為一種污染物的分值。
2.3 大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的布點(diǎn)方式 大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的分布應(yīng)盡可能準(zhǔn)確,與大氣污染時(shí)空變化相適應(yīng),符合變化規(guī)律和整體運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),這一直是國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者的主要研究問(wèn)題。常用的分布方法有經(jīng)驗(yàn)法、統(tǒng)計(jì)法、模型法等,但目前常用的方法有啞光元素分析法、密切值法等,這些方法的應(yīng)用,使監(jiān)測(cè)人員能夠找到最佳的配電點(diǎn)位置。但是,這些方法仍有一定的局限性,需要進(jìn)一步優(yōu)化,優(yōu)化方案的選擇是以環(huán)境因素為參考。因此,優(yōu)化的選址應(yīng)注意以下內(nèi)容:需要提前了解工業(yè)園區(qū)投放化學(xué)品的頻率是檢測(cè)頻次,這些化學(xué)品累積效應(yīng)后的分析,并調(diào)查工業(yè)園區(qū)是否會(huì)受到影響,影響程度有多大,根據(jù)監(jiān)測(cè)范圍和保護(hù)群眾,決策點(diǎn)的位置,因此,要求在人口密集地區(qū)的位置選擇位置,以及污染高峰區(qū)域較高,污染物測(cè)量值大于設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)位置,接近主要工業(yè)污染源。
本文是基于環(huán)境子目標(biāo)、經(jīng)濟(jì)子目標(biāo)、社會(huì)子目標(biāo)等,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)規(guī)劃。多元規(guī)劃屬于運(yùn)籌學(xué)的范疇。在給定條件下,需要從不同的角度尋找最優(yōu)方案。決策者在做出決策時(shí),需要將互補(bǔ)或相反的目標(biāo)一起分析,使問(wèn)題變得簡(jiǎn)單。
該模型中共有三個(gè)目標(biāo),分別是環(huán)境子目標(biāo)、經(jīng)濟(jì)子目標(biāo)和社會(huì)子目標(biāo)。
3.1 環(huán)境子目標(biāo) 環(huán)境次級(jí)目標(biāo)中要考慮的因素是大氣環(huán)境的綜合損失、工業(yè)污染的影響程度和投訴數(shù)量。對(duì)于污染損失,根據(jù)污染造成的環(huán)境損害程度評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量。如果損失在設(shè)定的范圍內(nèi),污染水平將繼續(xù)上升,達(dá)到限值后將趨于穩(wěn)定。工業(yè)污染程度是指某一地區(qū)的工業(yè)污染會(huì)影響該地區(qū)的大氣質(zhì)量,而空氣中的風(fēng)向和風(fēng)頻可以調(diào)節(jié)某一地區(qū)的污染物濃度。如果該地區(qū)處于工業(yè)的下風(fēng),靠近污染源,污染會(huì)更嚴(yán)重。
3.2 經(jīng)濟(jì)子目標(biāo) 該目標(biāo)是某個(gè)地區(qū)的人均年收入,如果一個(gè)收入群體有較高的收益,其環(huán)境意識(shí)也就越強(qiáng),愿意為環(huán)境保護(hù)支付相應(yīng)的費(fèi)用,而它對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)的要求也就更高。
3.3 社會(huì)子目標(biāo) 布點(diǎn)位置的選擇,必須盡量保證人口數(shù)量不變,尤其是對(duì)于一些大氣環(huán)境比較敏感的地區(qū),就像是學(xué)校、住宅。即社會(huì)子目標(biāo)的選擇,需先確定網(wǎng)格總數(shù)的多少,以及網(wǎng)格內(nèi)所有的人口與土地使用的類(lèi)型。
3.4 約束條件 雖然選擇的點(diǎn)數(shù)和點(diǎn)數(shù)的位置越多越好,但在實(shí)際工作中,一定要充分考慮實(shí)際情況,按照《標(biāo)準(zhǔn)(試行)》的要求,選擇最少的點(diǎn)數(shù),并根據(jù)投資的經(jīng)濟(jì)成本,確定最多的點(diǎn)數(shù)。兩個(gè)布點(diǎn)之間必須保持一定的距離,這個(gè)距離是最小距離。如果兩個(gè)分發(fā)點(diǎn)距離太近,監(jiān)測(cè)信息可能會(huì)變得冗余,造成資源的過(guò)度浪費(fèi)。因此,應(yīng)在整個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行合理規(guī)劃,確定任一監(jiān)測(cè)點(diǎn)的范圍,獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效性。
對(duì)于大氣污染物,時(shí)空變化特征明顯,但單一城市空氣監(jiān)測(cè)點(diǎn)難以實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)測(cè),特別是在空氣質(zhì)量相對(duì)明顯的地區(qū)和時(shí)段,要更好地實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè),必須增加監(jiān)測(cè)點(diǎn)。由于大氣污染物的數(shù)量相對(duì)較多,必須搞好特征污染物的選擇,為改善空氣質(zhì)量打下基礎(chǔ)。