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大气污染监测：评价区域大气环境质量的重要手段

花匠小妙招
2024-09-26 05:31

介绍

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空气质量监测（大气）是指对一个区域大气中主要污染物进行观测，评价大气环境质量的过程。空气质量监测通常根据一个区域的规模、空气污染源的分布和强度、气象条件、地形地貌等因素，在该区域内选择若干个或多个有代表性的测量点（大气采样点），对指定项目进行定期监测。

我国规定的空气质量监测项目包括二氧化硫、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧等。另外，根据区域空气污染特点，可选择苯并（a）芘、铅、粒径小于或等于10μm的颗粒物、总悬浮颗粒物、氟化物等进行监测。监测人员将根据监测结果与国家标准《环境空气质量标准》（-2012标准）进行比对，对区域空气环境质量状况进行评价并得出结论。[2]

监测对象报告

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空气污染是一个非常复杂的现象，受很多因素的影响，对监测提出了很高的要求。空气质量的下降是由于城市的不断发展造成的。由于发展的需要，大量的污染物被排放到大气中，这些污染物成为了空气质量监测的主要监测对象。

目前，主要空气污染物有总悬浮颗粒物、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、粒径小于或等于10μm的颗粒物、氮氧化物、苯并（a）芘、铅等。其中，总悬浮颗粒物包括悬浮在空气中的固体颗粒物和液体颗粒物。颗粒物越小（这里指动态直径），人越容易吸入体内，对人体健康造成危害。[2]

空气中的硫氧化物会造成严重的空气污染。例如，二氧化硫是一种无色、有刺激性的气体。由二氧化硫形成的工业烟雾、酸雨和气溶胶对环境和人体极为有害。[3]

监测状态报告

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在大气环境问题日益严重的今天，大气环境质量监测已成为一项重要的技术手段。环境监测是环境保护的基础工作，涉及面广，专业性强，资金消耗大。它是通过一定的技术手段，对大气环境中污染物的浓度进行测量，观察和分析其变化及其对环境的影响的过程。大气污染监测就是对大气中污染物的种类和浓度进行测量，并观察其时空分布和变化规律。

近年来，我国大气环境质量监测工作得到了相关单位的高度重视，相关技术也得到了相应的发展。我国在各个省份都设立了相关的监测部门，各个高校也输出了大批环保专业人才，力争在各方的配合下做好监测工作。另外，我国还制定了一系列关于环境的法律法规，随着这些法律法规的实施，大气环境质量监测工作的发展将会更加顺利。

目前，我国在大气环境质量监测方面取得了很大进展，例如，目前的大气环境监测主要基于统计预报模型，由于缺乏多维空间数据的支持，还无法实现动态、高精度的大气质量监测和多变量数据的综合处理。[3]

监测的必要性

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第一，空气污染与死亡率的关系。从加权数据的统计分析来看，空气质量的下降、空气污染问题的出现，与近年来死亡率的上升有直接关系。我国卫生统计中死亡原因分析除了涉及相关职业、饮食、吸烟等因素外，大气中的二氧化硫、氮氧化物等污染物也直接导致人类肺心病死亡率、肺癌死亡率上升，尤其是在空气污染严重的春季和冬季。

二、空气污染与呼吸系统疾病的关系。大气中的悬浮颗粒物等空气污染物进入人体的主要途径是呼吸运动，呼吸运动也是人体直接遭受空气污染物侵袭和损害的器官。

第三，空气污染与肺功能的关系。肺功能作为人体呼吸功能的重要生理指标，是空气污染对呼吸系统损害最直接的体现。从相关体检数据不难证实，居住在城市中心的儿童，肺功能平均增长率较低，这不能排除空气污染可能导致儿童肺功能缓慢的可能。[1]

监测措施报告

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空气质量监测的有效应用

空气质量监测主要针对大气中的氮氧化物、二氧化硫和悬浮颗粒物。空气质量评价工作的开展首先要立足于大气环境的监测与管控。我国空气质量监测的具体应用如下：

一是开展空气质量监测工作，可以在特定时间段内对大气环境进行连续、不间断的监测，根据监测结果确定污染物的种类和浓度，并根据数据的统计结果撰写相关的空气环境质量报告，方便环境管理部门开展空气质量治理措施的研究。

二是空气质量监测数据和信息不仅可以作为空气质量监测的重要依据，还可以在分析空气质量污染的同时，更加深入地研究空气质量变化情况和污染程度，掌握大气环境质量的基本规律，根据发展趋势进行污染预测和防治。

第三，空气质量监测的相关结构和数据信息，不仅是我国环境保护监测工作有效开展的参考资源，就连在此基础上制定的相关法律、政策也凸显了空气质量监测管控的重要性，对于防止新的大气污染源产生具有重要意义。

一种实现空气质量监测与控制的方法

（1）功能区布局所谓功能区布局，主要是根据区域功能的差异性进行相关场地考察，从区域功能的角度更加全面地分析环境因素的影响，实现区域功能与人类活动的有效结合。这种布局方式具有显著的综合性特点，适用范围也比较广泛。需要注意的是，功能区布局在空气质量监测初期较为常见，它通过人类活动和区域功能布局来反映大气环境的变化，是影响空气污染因素的有效集合。

（2）网格点分布网格点分布法主要利用特殊的坐标形式，将特定监测区域内的采样点划分成网格。分布过程表现出一定的均匀性。但采用网格点分布法不仅需要考虑实际大气污染程度，而且适用于污染源较多的区域。网格点分布忽略了人为因素的影响，整个分布过程是通过直观的空间分布来实现的。无论是条件约束还是分布过程都比较随意。

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（3）同心圆采样同心圆采样法比较适用于污染集中的区域，确定圆心后，将白色圆圈按半径距离划分区域，以同心圆射线的交点为采样点。但同心圆采样法受风向影响较大，因此在具体实施过程中需要考虑风向问题，按照上风向少、下风向多的原则布置采样点。同心圆采样法可以有效避免在空气污染相对严重的地区出现漏检污染区的问题，这是采样有效性极其重要的保障。

（4）扇形点分布扇形点分布法比较适用于主导风向明显的区域，在突出污染源点的同时，在主导风向的下风处标出特定的弧形范围，并在其中标注若干点作为空气质量监测采样的位置。

大气污染预警系统建设

环保监测是重中之重。自动化、信息化是做好环境监测的前提和保障。在地方经济快速发展的同时，各地不断发生不同程度的水、气、噪声等环境污染事件，严重影响群众生活质量，阻碍地方经济的可持续发展。随着国家制定的各项环保政策法规的出台和实施，各级地方政府在越来越重视辖区内环境治理的同时，加大了对环境监测的投入。各地相继规划安装大气环境质量监测地面站，实施城市空气质量预报。

系统组成：

空气污染物：NO2（NO、NOx）监测仪、臭氧监测仪、二氧化碳监测仪、一氧化碳监测仪、PM10监测仪。

气象系统：可测量风速、风向、温度、湿度、大气压力。

现场校准系统：包括多种标准气体和一套气体校准设备。

中心站及分站系统：能连续自动采集空气污染监测器、气象仪器以及现场校准等数据和状态信息并进行预处理、存储，等待轮询或中心计算机的指令。

采样系统：由采样头、主管、支接头、抽风机、排风口等组成。

数据采集系统（即远程数据通讯设备）：直接使用无线PC卡（支持GPRS）。

条件保障设备：站房等硬件。

需要根据空气质量监测结果制定相应的控制措施。如今，基于GLS的空气污染预警系统是控制空气质量的有效方法。通过数据传输平台的建设实现空气污染源监测网络的构建，对提高空气污染源监测的有效性极为有利。在同一个GLS平台上，构建空气污染源信息管理系统和预警系统，实现了空气污染预报数据的精确处理。这种可视化过程可以有效监测和控制突发的空气污染问题，是城市实施大气环境规划的有效依据。

从系统组成来看，基于GIS的大气污染预警管控系统主要由重点污染源信息管理系统、环境空气质量预警系统和环境空气质量预报系统三部分组成。大气污染源数据的实时监测过程，通过必要的可视化处理，实现对大气污染的有效管控。各GIS子系统的建设，在空间数据传输方面，实现了与环境质量监测的有效衔接，便于开展大气污染源定位监测和环境预警工作，通过科学合理的决策支持手段，更好地处理空气质量监测管控问题。[1]