楊濱瑜
四川省攀枝花生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站 四川 攀枝花 617000
在以往粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式之下,雖然帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)成果,卻也對(duì)大氣環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重的污染,如光化學(xué)煙霧、霧霾等污染問(wèn)題的存在,已經(jīng)嚴(yán)重的破壞了大氣環(huán)境平衡性,甚至威脅到了人們的健康[1]。所以,當(dāng)前對(duì)大氣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)有著積極的意義。通過(guò)有效的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè),既可以了解當(dāng)前存在的大氣污染問(wèn)題,掌握大氣污染的發(fā)展趨勢(shì),還可以為大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)管與預(yù)防等工作的開展提供科學(xué)的依據(jù)[2]。但是,在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作開展期間,采樣點(diǎn)的布設(shè)方法直接影響著數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量,所以當(dāng)前必須合理布設(shè)采樣點(diǎn),真正的將大氣環(huán)境情況反映出來(lái),保證數(shù)據(jù)的可靠性,為后續(xù)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)及治理工作的開展提供科學(xué)的依據(jù)。
若是在對(duì)大氣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)的時(shí)候,有著各種各樣無(wú)效的布點(diǎn),那么監(jiān)測(cè)工作所獲得的大量數(shù)據(jù)都無(wú)法呈現(xiàn)出當(dāng)?shù)胤秶鷥?nèi)的具體情況,同樣會(huì)致使監(jiān)測(cè)工作耗費(fèi)的人力資源、物力資源出現(xiàn)嚴(yán)重的損失[3]。對(duì)于大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的各項(xiàng)工作而言,監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的設(shè)計(jì)需要體現(xiàn)出明顯的代表性[4]。在監(jiān)測(cè)點(diǎn)位處在上風(fēng)向的時(shí)候,就能夠適當(dāng)縮減監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置,而若是處在下風(fēng)向時(shí),就能夠按照污染監(jiān)測(cè)的級(jí)別做好點(diǎn)位的增加。
在對(duì)大氣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)的環(huán)節(jié)中,監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的設(shè)立應(yīng)該按照當(dāng)?shù)氐木唧w情況,確保監(jiān)測(cè)工作的實(shí)施滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求。而在對(duì)廣大民眾極易受到大氣污染帶來(lái)的影響進(jìn)行分析的時(shí)候,就應(yīng)該對(duì)采集高度做好科學(xué)的確定[5]。一般情況下,高度需要維持在1.5米到2米左右,以此來(lái)保障點(diǎn)位設(shè)計(jì)有著較高的科學(xué)性。
首先就應(yīng)該了解監(jiān)測(cè)點(diǎn)處在不一樣污染地區(qū)有著怎樣的布設(shè)特點(diǎn),同時(shí)對(duì)污染物的實(shí)際排放總量或者是人口十分密集的場(chǎng)所做好準(zhǔn)確的分析,尋找到此處區(qū)域內(nèi)具有的特征,保障監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的設(shè)計(jì)體現(xiàn)出較高的全面性[6]。只有如此,才能夠更好的對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位進(jìn)行設(shè)計(jì),達(dá)成預(yù)期的效果和目標(biāo)。
在以往對(duì)大氣環(huán)境實(shí)施監(jiān)測(cè)的時(shí)候,往往是根據(jù)功能區(qū)完成布點(diǎn)工作的。在對(duì)城市開展建設(shè)的環(huán)節(jié)中,能夠把諸多區(qū)域科學(xué)劃分成工業(yè)、商業(yè)、休閑等類型。聯(lián)系各個(gè)區(qū)域本身的功能可知,工業(yè)區(qū)較為注重生產(chǎn)方面的工作,會(huì)排放出大量的污染物,所以需要對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行有效的布控,確保布點(diǎn)的安排有著較高的合理性。同時(shí),還應(yīng)該對(duì)工業(yè)區(qū)所覆蓋的范圍進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè),了解其大氣污染情況,第一時(shí)間看出污染問(wèn)題,并制定出切實(shí)可行的措施,做好相應(yīng)的應(yīng)急處理,防止城市的自然環(huán)境和生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。事實(shí)上,大氣污染物的實(shí)際擴(kuò)散情況或者是擴(kuò)散指數(shù)也有著明顯的差異,應(yīng)該聯(lián)系污染物的類型對(duì)各個(gè)布點(diǎn)做好科學(xué)的調(diào)整[7]。所以,在進(jìn)行布點(diǎn)以前,需要根據(jù)功能區(qū)的劃分,對(duì)大氣污染情況作出準(zhǔn)確的分析,并意識(shí)到污染因素的具體狀況,對(duì)采樣點(diǎn)的方位或者是數(shù)量進(jìn)行確定。此種布點(diǎn)方式可以更加合理的對(duì)各個(gè)區(qū)域的污染程度實(shí)施科學(xué)的預(yù)測(cè),讓大氣污染監(jiān)測(cè)工作的經(jīng)濟(jì)性獲得明顯的提升。但對(duì)于農(nóng)村地區(qū)或者是偏遠(yuǎn)山區(qū)來(lái)說(shuō),由于其并未具備任何的功能劃分,所以不能對(duì)此種布點(diǎn)方式進(jìn)行應(yīng)用,若是盲目的采用這一方式,必定會(huì)導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果出現(xiàn)不合理的問(wèn)題。
借助對(duì)網(wǎng)格單元進(jìn)行合理的劃分,完成監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)計(jì)和布置工作,判斷污染物的主要擴(kuò)散方向。此種方式是如今最為常用的一種布點(diǎn)手段,能夠把整個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域更加科學(xué)的劃分成諸多大小不等的網(wǎng)格。聯(lián)系當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、污染程度、人口分布情況等信息,就能夠明確網(wǎng)格單元的規(guī)模。單元中心與交點(diǎn)位置能夠設(shè)置成獨(dú)立的監(jiān)測(cè)點(diǎn),呈現(xiàn)出污染物的具體分布方位。對(duì)于污染分布非常均勻或者是有著較高污染的地方來(lái)說(shuō),此種方式可以將其完整的呈現(xiàn)出來(lái)[8]。然而,在對(duì)布點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)以前,工作人員一定要明確整片區(qū)域內(nèi),工業(yè)產(chǎn)業(yè)的實(shí)際發(fā)展趨勢(shì)和受到污染的程度,如此就能夠更加科學(xué)的對(duì)網(wǎng)格單元進(jìn)行劃分,判斷污染物的主要擴(kuò)散方位。知曉不一樣區(qū)域范圍內(nèi),污染會(huì)是否會(huì)隨著時(shí)間的不斷推移出現(xiàn)某種程度的改變,可以為污染物的監(jiān)控工作或者是治理工作提供大量的依據(jù)。但是,對(duì)于污染程度較高的區(qū)域來(lái)說(shuō),此種方式無(wú)法完整體現(xiàn)出污染區(qū)的實(shí)際濃度。
能夠通過(guò)扇形弧線做好相應(yīng)的布點(diǎn)工作,在距離污染源所處具體位置的不一樣距離的大量弧線上,能夠借助采樣點(diǎn)布設(shè)的方式,達(dá)成預(yù)期的效果和目標(biāo)?;【€需要設(shè)置在相同的扇形區(qū)域內(nèi),把點(diǎn)源當(dāng)做一個(gè)頂點(diǎn),讓主導(dǎo)方向變成主要的軸線,在污染源下風(fēng)向的方位設(shè)置一定范圍的扇形區(qū)。根據(jù)相關(guān)規(guī)定,扇形角應(yīng)該維持45度,在特殊的情況下,能夠?qū)⑵涮岣叩?0度,但一定不能高于90度。所有弧線都應(yīng)該設(shè)置三到四個(gè)采樣點(diǎn),彼此相鄰的采樣點(diǎn)和其他點(diǎn)源連線之間的夾角應(yīng)該維持在10度到20度左右[9]。此種方法通常被運(yùn)用在單個(gè)的高架點(diǎn)源上,對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測(cè),也能夠在上風(fēng)向的位置上,設(shè)立一定的對(duì)照點(diǎn)。除此之外,還需要污染源具備屬于自己的主導(dǎo)風(fēng)向,如此才可以獲得良好的布點(diǎn)效果,確保最終的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有著較高的合理性。但對(duì)于大面積的污染源來(lái)說(shuō),就不能應(yīng)用此種布點(diǎn)方式。
對(duì)于整個(gè)監(jiān)測(cè)范圍內(nèi),有著嚴(yán)重大氣污染情況,同時(shí)非常集中的基礎(chǔ)上,相關(guān)人員就能夠?qū)A周采樣布點(diǎn)方式進(jìn)行充分的應(yīng)用。比如,對(duì)于污染源較為嚴(yán)重的地區(qū),人們應(yīng)該通過(guò)圓周與放射線相交的位置做好監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)。對(duì)于不一樣的圓周,所設(shè)計(jì)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)總量和具體方位等等都有著明顯的差異,應(yīng)該聯(lián)系污染源的具體分布狀況或者是相關(guān)的主導(dǎo)風(fēng)險(xiǎn),完成科學(xué)的布設(shè)工作。所有圓周區(qū)域都可以代表著獨(dú)立的污染區(qū),而每一個(gè)圓周都具備一樣的圓心,但其半徑卻存在著明顯的差異,其間能夠組合成同心圓。按照主導(dǎo)風(fēng)向,需要完成放射線的合理排放與布置,明確污染源的主要分布地區(qū)。在對(duì)此種布點(diǎn)方式進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候,下風(fēng)向的監(jiān)測(cè)點(diǎn)一定要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出上風(fēng)向。在整片區(qū)域內(nèi),所有污染源都體現(xiàn)出平均分布狀態(tài)的時(shí)候,則能夠?qū)Υ朔N布點(diǎn)方式進(jìn)行應(yīng)用,以便于達(dá)成預(yù)期的效果和目標(biāo),增強(qiáng)大氣環(huán)境的監(jiān)測(cè)效果。
當(dāng)前針對(duì)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法的優(yōu)化上,對(duì)于布點(diǎn)技術(shù)路線的優(yōu)化,主要涉及到兩個(gè)方面的內(nèi)容,其一是優(yōu)化點(diǎn)位,其二是預(yù)測(cè)布點(diǎn)。從采樣點(diǎn)優(yōu)化的角度分析來(lái)看,需要在常規(guī)點(diǎn)位布設(shè)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用相應(yīng)的技術(shù)和方法來(lái)保證確定的點(diǎn)位可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)區(qū)域的全面覆蓋。在通常情況下,對(duì)于點(diǎn)位的優(yōu)化,可以采用特征分析法、相關(guān)系數(shù)法、物元分析法,這樣可以確保采樣點(diǎn)布設(shè)的合理性。
其一,特征分析法。在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)采樣點(diǎn)布設(shè)方面,為了保證采樣點(diǎn)布設(shè)的科學(xué)性、可行性,可以采用此種方法來(lái)選擇最佳的點(diǎn)位。在具體實(shí)施的過(guò)程中,相關(guān)人員對(duì)于此方法的運(yùn)用上,需要按照大氣污染程度來(lái)對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行分類,這樣就可以在不同類型中選擇出具有代表性的采樣點(diǎn),并在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(n個(gè)樣本,m個(gè)變量)來(lái)構(gòu)建聯(lián)系度關(guān)系矩陣,即Y=XA(X為編碼矩陣,A為變量權(quán)矩陣)。這樣經(jīng)過(guò)一系列的計(jì)算之后,便可以求出所需的矩陣Y,相應(yīng)技術(shù)人員就可以在此基礎(chǔ)上來(lái)繪制出聯(lián)系度折線圖,隨后可以按照這個(gè)折線圖對(duì)聯(lián)系度的大小進(jìn)行分類整理,從中選擇出最佳的點(diǎn)位。
其二,相關(guān)系數(shù)法。針對(duì)當(dāng)前大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的布點(diǎn)問(wèn)題,對(duì)于采樣點(diǎn)的布設(shè)上,可以利用網(wǎng)格布點(diǎn)法獲取數(shù)據(jù),并以此為依據(jù)來(lái)設(shè)置網(wǎng)格數(shù)據(jù),將其定為m,監(jiān)測(cè)點(diǎn)定為n,相關(guān)人員就可以在此基礎(chǔ)上m與n之間的相關(guān)系數(shù)R進(jìn)行計(jì)算。若是計(jì)算出來(lái)的R值越大,這就意味著網(wǎng)絡(luò)能夠代表污染物濃度的實(shí)際變化規(guī)律。所以,當(dāng)前相關(guān)技術(shù)人員便可以結(jié)合監(jiān)測(cè)點(diǎn)污染物濃度、平均濃度來(lái)求出變異系數(shù),CV和各點(diǎn)方差Si。然后對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性的分析,這樣就可以選擇出最佳的采樣點(diǎn)。
其三,物元分析法。目前,在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作開展期間,此種方法則是由蔡文教授創(chuàng)立的可拓學(xué)理論,對(duì)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的布點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行分析。在具體分析的時(shí)候,需要從所有污染物的監(jiān)測(cè)值中篩選出最大值和最小值,如SO2、NOx、TSP等,然后分別構(gòu)成“最佳點(diǎn)A”和“最劣點(diǎn)B”,并由各種污染物的監(jiān)測(cè)值的均值來(lái)構(gòu)成“期望點(diǎn)C”。隨后由C與A、B構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)物元矩陣Rac、Rcb,A與B構(gòu)成節(jié)域物元矩陣Rab,每個(gè)測(cè)點(diǎn)都需要建立物元矩陣Ri。最后由Ri對(duì)Rac、Rcb及Rab建立關(guān)聯(lián)函數(shù)Ka(Xij)、Kb(Xij),由其計(jì)算綜合關(guān)聯(lián)函數(shù)Ka(Xi)、Kb(Xi)。相關(guān)人員利用綜合關(guān)聯(lián)函數(shù)值,并結(jié)合關(guān)聯(lián)函數(shù)的意義,畫出點(diǎn)聚圖,并在上面挑選出最佳的點(diǎn)位。
在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)工作開展上,對(duì)于采樣點(diǎn)布設(shè)方法的優(yōu)化上,當(dāng)前需要相關(guān)人員在前期所收集的資料的基礎(chǔ)上,立足目標(biāo)區(qū)域的空間、大氣監(jiān)測(cè)時(shí)間等信息,對(duì)大氣環(huán)境污染物的具體特征及規(guī)律進(jìn)行綜合性的分析,隨后結(jié)合原來(lái)的大氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)特點(diǎn)及規(guī)律對(duì)采樣點(diǎn)的布設(shè)情況進(jìn)行調(diào)整及優(yōu)化,這樣最終的效果便可以實(shí)現(xiàn)以最少的點(diǎn)位實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)區(qū)域的全面覆蓋。最后,相關(guān)人員需要結(jié)合目標(biāo)區(qū)域的氣象、地理信息等,建立相符的數(shù)據(jù)分析模式,對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)化布設(shè)。
在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)采樣點(diǎn)的布設(shè)上,需要相關(guān)人員按照布設(shè)流程來(lái)執(zhí)行。在具體操作上,相關(guān)的技術(shù)人員一是要結(jié)合大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)布點(diǎn)的目標(biāo),制定科學(xué)的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及范圍,并對(duì)評(píng)價(jià)范圍及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行細(xì)分。二是需要對(duì)目標(biāo)區(qū)域的環(huán)境情況進(jìn)行調(diào)查和分析,了解目標(biāo)區(qū)域大氣污染中的污染物,以及本區(qū)域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及資源分布情況。三是結(jié)合實(shí)際情況來(lái)選擇合適的監(jiān)測(cè)分布方法。比如,在應(yīng)用網(wǎng)格布點(diǎn)法的時(shí)候,相應(yīng)技術(shù)人員需要對(duì)目標(biāo)區(qū)域的大氣質(zhì)量情況來(lái)設(shè)置相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域,并在相對(duì)應(yīng)的人口密度較小的位置適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大設(shè)置范圍,并在此基礎(chǔ)上建立起大氣污染物擴(kuò)散模式,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的形式來(lái)對(duì)大氣污染物的濃度、分布特點(diǎn)及規(guī)律進(jìn)行模擬。四是相關(guān)人員需要對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分布數(shù)量進(jìn)行優(yōu)化,分析目標(biāo)區(qū)域數(shù)據(jù),調(diào)查目標(biāo)區(qū)域?qū)嶋H環(huán)境情況,計(jì)算出最少的監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù),這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)區(qū)域的空氣質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估,以及持續(xù)性的優(yōu)化處理。
目前,在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)布點(diǎn)工作開展期間,環(huán)境部門相應(yīng)的技術(shù)人員需要做好污染源的規(guī)避工作,尤其是在采樣點(diǎn)的布設(shè)上,必須規(guī)避污染源。這么做的原因主要是由于污染源附近的空氣質(zhì)量太差,對(duì)于大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的開展缺乏支撐力,這就意味著此處的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)缺乏代表性,所以在布點(diǎn)的時(shí)候需要遠(yuǎn)離污染源。然而,大氣是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的,所以這就意味著大氣中的污染物含量也處于不斷的變化之中。若是在污染源布設(shè)采樣點(diǎn),對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè),那么所獲取的數(shù)據(jù)自然缺乏科學(xué)依據(jù),同時(shí)相應(yīng)人員也不可以將其作為分析大氣環(huán)境污染情況的依據(jù)??梢姡瑥倪@個(gè)層面來(lái)看,當(dāng)前在采樣點(diǎn)布設(shè)的時(shí)候,規(guī)避污染源十分的關(guān)鍵,這樣既可以確保選擇的布點(diǎn),還可以確保目標(biāo)區(qū)域內(nèi)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、準(zhǔn)確性。
目前,障礙物的存在必然會(huì)在一定程度上影響大氣污染的情況以及擴(kuò)散趨勢(shì),所以相關(guān)工作人員對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行采樣點(diǎn)布設(shè)的時(shí)候,就要提前對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的障礙物進(jìn)行深入的了解。在采樣點(diǎn)布設(shè)之前,相關(guān)人員則需要明確目標(biāo)區(qū)域內(nèi)每一個(gè)障礙點(diǎn)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的影響,這樣就可以在對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)的時(shí)候,對(duì)這些障礙點(diǎn)進(jìn)行有效的規(guī)避,從而確保采樣點(diǎn)提供的數(shù)據(jù)具備真實(shí)性、客觀性。但是,在此項(xiàng)工作開展期間,環(huán)境部門的相關(guān)技術(shù)人員如果能夠提前對(duì)障礙物在污染源擴(kuò)散速率及范圍方面所起到的作用,那么就可以在目標(biāo)區(qū)域的城市功能分區(qū)上,合理的利用這一點(diǎn),合理的利用障礙物的有效性來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣環(huán)境污染的調(diào)整,從而合理的改善人們的生活環(huán)境質(zhì)量。
總而言之,面對(duì)當(dāng)前嚴(yán)峻的環(huán)境污染形勢(shì),開展大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作十分的有必要。而大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的開展,采樣點(diǎn)的布設(shè)與整個(gè)監(jiān)測(cè)工作的開展效果有著直接的影響,選擇合適的采樣點(diǎn),可以獲取準(zhǔn)確的大氣監(jiān)測(cè)質(zhì)量數(shù)據(jù),為相關(guān)部門提供科學(xué)詳細(xì)的資料,這樣既可以使得相關(guān)部門掌握目標(biāo)區(qū)域的大氣污染實(shí)際情況,還可以了解大氣污染的變化及發(fā)展趨勢(shì),從而制定出行之有效的保護(hù)措施。因此,現(xiàn)階段對(duì)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的開展上,則需要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)選擇采樣點(diǎn),并針對(duì)監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方法的缺陷采取針對(duì)性的優(yōu)化措施,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣中污染物的全面監(jiān)控與觀察,及時(shí)的掌握大氣環(huán)境污染的變化趨勢(shì),以此來(lái)采取針對(duì)性的預(yù)防和解決措施,保證大氣環(huán)境的質(zhì)量。