大氣質量監測

大氣質量監測(air pollution monitoring)是指對一個地區大氣中的主要污染物進行布點觀測，並由此評價大氣環境質量的過程。

基本介紹

• 中文名：大氣質量監測
• 外文名：Air quality monitoring
• 釋義：對大氣中的主要污染物進行觀測

簡介

大氣質量監測(air pollution monitoring)是指對一個地區大氣中的主要污染物進行布點觀測，並由此評價大氣環境質量的過程。大氣質量監測通常根據一個地區的規模、大氣污染源分布情況和源強、氣象條件、地形地貌等因素，在這一地區選定幾個或十幾個具有代表性的測點(大氣採樣點)，進行規定項目的定期監測。

我國規定的大氣質量監測項目有二氧化硫、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧等。此外，可根據區域大氣污染的特點，選測苯並(a)芘、鉛、粒徑小於等於10μm的顆粒物、總懸浮顆粒物、氟化物等項目。監測人員根據監測結果，對照國家標準《環境空氣品質標準》(GB3095—2012標準)進行評價，從而得出區域大氣環境質量優劣的結論。

監測對象

大氣污染是一個很複雜的現象,受很大方面因素的影響,這對監測提出很高的要求。大氣環境質量的降低是由於城市的不斷發展而引起的,由於發展需要,大量的污染物被排放到大氣中,這些污染物成為大氣質量監測的主要監測對象。

目前主要的大氣污染物有總懸浮顆粒物、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、粒徑小於等於10μm的顆粒物、氮氧化物、苯並(a)芘、鉛等等。其中,總懸浮顆粒物包括漂浮在空氣中的固態顆粒物和液態顆粒物,顆粒物越小(這裡指動力學直徑),顆粒物越容易被人們吸入到體內,對人體健康造成危害。

空氣中的硫氧化物對空氣的污染很嚴重,例如二氧化硫是一種無色有刺激的氣體,由於二氧化硫的原因形成的工業煙霧、酸雨以及氣溶膠,對環境和人體的危害是十分嚴重的。

監測現狀

在大氣環境問題日益嚴重的今天,大氣環境質量監測已經成為一種主要的技術手段。環境監測是環境保護的基礎工作,涉及到的面大、專業性強且資金消耗大,它是通過一定技術手段,對大氣環境中污染物的濃度,觀察、分析其變化和對環境影響的測定過程。大氣污染監測是測定大氣中污染物的種類及其濃度,並觀察其時空分布和變化規律。

近年來,我國的大氣環境質量監測已經受到相關單位的高度重視,相關技術也得到相應發展。我國在各省都成立了相關監測部門, 各高校也輸出了大量的環境專業人才,力爭在各方面的配合下做好監測工作。此外,我國已經制定了一系列有關環境的法律法規,隨著這些法律法規的實施,大氣環境質量監測工作的開展將更加順利。

目前,我國在大氣環境質量監測方面的工作已經取得了較大的進步。例如:現行的大氣環境監測主要基於統計預報模型,由於缺乏多維空間數據的支持,尚無法實現大氣質量監測的動態化、高精度化和多元數據的綜合處理等。

監測的必要性

第一，大氣污染與死亡率的關係從權成數據統計分析，大氣質量下降以及大氣污染問題的產生與近幾年死亡率的提高有著直接關聯，我國衛生統計資料中針對死亡率的原因分析除了涉及相關職業、飲食、吸菸等因素之外，大氣中的污染物像是二氧化硫、氮氧化物等也直接導致人類肺心病死亡率及肺癌死亡率的提升，其中尤以春季和冬季大氣污染嚴重時期為甚。

第二，大氣污染與呼吸系統疾病之間的關係大氣中懸浮顆粒物及其餘大氣污染物進入人體的主要方式表現為呼吸運動，這同時也是大氣污染物直接造成攻擊與傷害的人體器官。

第三，大氣污染與肺功能之間的關係作為人體呼吸功能的一項重要生理指標，肺功能是大氣污染對呼吸系統造成傷害的最直接反映從相關體檢資料不難證實，於城市中心居住的lL童在平均肺功能增長率方面都相對要低，這必然不能排除大氣污染所造成的lL童肺功能遲緩等問題。

監測的措施

大氣質量監測的有效套用

大氣質量監測工作主要針對大氣中的氮氧化物、二氧化硫以及懸浮顆粒物，大氣質量評價工作的開展首先需要建立在對大氣環境監測與控制的基礎之上，關於我國大氣質量監測的具體套用表現為以下幾點內容

第一，針對大氣質量監測工作的開展可在特定時間周期之內對大氣環境進行連續不間斷監測，根據監測結果來對污染物種類濃度進行確定，並在此數據統計結果基礎之上撰寫相關的大氣環境質量報告，以便於環境管理部門開展大氣質量控制措施研究工作。

第二，大氣質量監測的數據信息不僅能夠成為大氣質量監控的重要依據，同時在對大氣質量污染進行分析的同時也能夠針對大氣質量變化及污染程度展開更加深入的研究，掌握大氣環境質量的基本規律，根據污染髮展趨勢加以預測和控制。

第三，大氣質量監測相關結構及數據信息不僅是我國環境保護監測工作有效開展的參考資源，甚至在此基礎之上制定的相關法律政策也更加凸顯大氣質量監測與控制的重要性，這對於防止大氣環境新污染源的出現意義重大。

實現大氣質量監測與控制的布點方法

(1)功能區布點所謂的功能區布點主要針對區域功能的差異來進行相關的踩點工作，從區域功能方面更加完整地分析環境因素的影恫，並實現區域功能與人類活動的有效結合，這一布點方法有著顯著的綜合性特證，且套用範圍也較為廣泛需要注意的是，功能區布點常見於大氣質量監測的初級階段，通過人類活動及區域功能布局來反映大氣環境變化，是對大氣污染影響因素的有效集結。

（2）格線布點布點方法中的格線布點主要是採用特殊的坐標形式來對特定監測區域內的布點採樣進行格線區分，布設過程表現出一定的均勻性特證然而，格線布點方法的使用不僅需要考慮到實際的大氣污染程適合污染源出現較多的地區格線布點忽略了人為因素的影恫，整個布點過程通過直觀空間分布方式實施，無論是條件約束還是布點過程都較為隨意。

（3）同白圓布點同心圓布點的方式較為適用於污染集中的地區，在確定圓心位置之後按照半徑距離對同白圓進行區域劃分，將同心圓射線交點位置設為布點然而，同心圓布點的方式受風向影恫較為嚴重，因此具體實施過程還需要將風向問題納入考慮條件之中，本著上風處少、下風處多的原則來進行布點採樣在大氣污染相對嚴重的區域實施同心圓布點的方式能夠有效避免污染區域漏記的問題，這對於布點採樣的有效性是極其重要的保障。

（4）扇形布點布點方法中的扇形布點方式較為適用於主導風向明確的區域，在突出污染源點的同時於主導風向位置下風向處標出特定的弧線範圍，並采其中的若干點標記為大氣質量監測布點採樣的位置。

大氣污染預警系統的構建

環境保護監測先行，自動化、信息化是做好環境監測的前提和保障。在地方經濟迅速發展的同時、各地區不斷出現不同程度的水、氣、噪聲等環境污染事件，嚴重影響了人們的生活質量，阻礙了當地經濟的持續發展。隨著國家制定的各種環境保護政策及法規的頒布實施，各級地方政府在對轄區內的環境治理日益重視的同時，加大了對環境監測的投資力度，各地區陸續規劃安裝了大氣環境質量監測地面站，實施城市空氣品質預報。

系統組成：

大氣污染物:NO2（NO、NOx）監測儀、臭氧監測儀、二氧化碳監測儀、一氧化碳監測儀、PM10監測儀。

氣象系統：可測量風速、風向、溫度、濕度、大氣壓力。

現場校準系統：包括多種標準氣體、一套氣體標定裝置。

中心站及子站系統：可連續自動採集大氣污染監測儀、氣象儀、現場校準的數據及狀態信息等。並進行預處理和貯存，等待中心計算機輪詢或指令。

採樣系統：由採樣頭、總管、支路接頭、抽氣風機、排氣口等組成。

數據採集系統（即遠程數據通訊設備）：直接使用無線PC卡（支持GPRS）。

條件保證設備：站房等其它硬體。

針對大氣質量監測結果需要構建與之相對應的控制措施，而如今基於GlS的大氣污染預警系統正是對大氣質量控制的有效途徑通過數據傳輸平台的構建來達到對大氣污染源監控網路的建設，這對於提升空氣污染源監測的有效性極為有利在同一個GlS平台中，大氣污染源信息管理系統的構建及預警系統建設實現了對大氣污染預報數據的精確化處理，這一可視化過程能夠針對突發的大氣污染問題展開有效的監測與控制，是城市實施大氣環境規劃的有效依據。

從系統構成角度分析，基於GIS的大氣污染預警控制系統主要由三個部分構成，即重點污染源信息管理系統、環境空氣品質預警系統和環境空氣品質預報系統這一空氣污染源數據實時監測過程通過必要的可視化處理來達到對大氣污染的有效控制，各GIS子系統的構建更是從空間數據傳輸方面實現了與環境質量監測之間的有效對接，這就更加便於大氣污染源定位監測與環境預警工作的開展，通過科學合理的決策輔助措施來更好地處理大氣質量監測與控制問題。