环境监测：监测站点和采样点布设策略

2023-11-23 理论教育版权反馈

【摘要】：针对道路交通的污染监测点，采样口距道路边缘的距离不得超过20m。先找出污染群的中心，以此为圆心作若干个同心圆，再从圆心作若干条放射线，将放射线与圆周的交点作为采样点。例如：同心圆半径分别取4km、10km、20km、40km，从里向外各圆周上分别设4、8、8、4个采样点。因此，同心圆或扇形弧线不宜等距离划分，而是靠近浓度最大值的地方密一些，以免漏测污染物最大浓度的位置。

（一）布设监测站（点）和采样点的原则及要求

（1）监测点周围50m范围内不应有污染源。

（2）点式监测仪器采样口周围、监测光束附近，或开放光程监测仪器发射光源到监测光束接收端之间不能有阻碍环境空气流通的高大建筑物、树木或其他障碍物。从采样口或监测光束到附近最高障碍物之间的水平距离，应为该障碍物与采样口或监测光束高度差的两倍以上。

（3）采样口周围水平面应保证270°以上的捕集空间，如果采样口一边靠近建筑物，采样口周围水平面应有180°以上的自由空间。

（4）监测点周围环境状况相对稳定，安全和防火措施有保障。

（5）监测点附近无强大的电磁干扰，周围有稳定可靠的电力供应，通信线路容易安装和检修。

（6）监测点周围应有合适的车辆通道。

（7）对于手工间歇采样，其采样口离地面的高度应为1.5～15m；对于自动监测采样，其采样口或监测光束离地面的高度应为3～15m；对于道路交通的污染监测点，其采样口离地面的高度应为2～5m。

（8）在保证监测点具有空间代表性的前提下，若所选点位周围半径300～500m内建筑物平均高度在20m以上，无法按满足手工间歇采样和自动监测采样的高度要求设置时，其采样口高度可以在15～25m内选取。

（9）在建筑物上安装监测仪器时，监测仪器的采样口离建筑物墙壁、屋顶等支撑物表面的距离应大于1m。

（10）当某监测点需设置多个采样口时，为防止其他采样口干扰颗粒物样品的采集，颗粒物采样口与其他采样口之间的直线距离应大于1m。若使用大流量总悬浮颗粒物采样装置进行并行监测，其他采样口与颗粒物采样口的直线距离应大于2m。

（11）对于空气质量监测点，应避免车辆尾气或其他污染源直接对监测结果产生干扰，点式监测仪器采样口与道路边缘之间最小间隔距离应按表3-3的要求确定。

表3-3 点式监测仪器采样口与道路边缘之间最小间隔距离

（12）污染监测点的具体设置原则根据监测目的由地方环境保护行政主管部门确定。针对道路交通的污染监测点，采样口距道路边缘的距离不得超过20m。

我国空气污染例行监测的采样点设置数目主要依据城市人口数量（见表3-4），并要求对有自动监测系统的城市以自动监测为主，人工连续采样为辅；无自动监测系统的城市，以人工连续采样为主，辅以单机自动监测，便于解决缺少瞬时值的问题。表中各采样点数中包括一个城市的主导风向上风向的区域背景采样点。世界卫生组织（WHO）建议，城市地区空气污染趋势监测站点数目可参考表3-5。

表3-4 我国空气污染例行监测的采样点设置数目

表3-5 WHO建议的城市地区空气污染趋势监测站（点）数目

（二）布设监测站（点）和采样点的方法

监测区域内的监测站（点）总数确定后，可采用经验法、统计法、模拟法等进行监测站（点）布设。(www.chuimin.cn)

经验法是常采用的方法，特别是对尚未建立监测网或监测数据积累少的地区，需要凭借经验确定监测站（点）的位置。其具体方法有：

1.功能区布点法

功能区布点法多用于区域性常规监测。先将监测区域划分为工业区、商业区、居民区、工业和居民混合区、交通稠密区、清洁区等，再根据具体污染情况和人力、物力条件，在各功能区设置一定数量的采样点。各功能区的采样点数量不要求平均，在污染源集中的工业区和人口较密集的居民区多设采样点。

2.网格布点法

这种布点法是将监测区域划分成若干个均匀网状方格，采样点设在两条直线的交点处或网格中心（见图3-1）。网格大小根据污染源强度、人口分布及人力、物力条件等确定。若主导风向明显，下风向设采样点应多一些，一般约占采样点总数的60％。对于有多个污染源，且污染源分布较均匀的地区，常采用这种布点方法。它能较好地反映污染物的空间分布；如将网格划分得足够小，则可将监测结果绘制成污染物浓度空间分布图，对指导城市环境规划和管理具有重要意义。

图3-1 网格布点法

3.同心圆布点法

这种方法主要用于多个污染源构成污染群，且大污染源较集中的地区。先找出污染群的中心，以此为圆心作若干个同心圆，再从圆心作若干条放射线，将放射线与圆周的交点作为采样点（见图3-2）。不同圆周上的采样点数目不一定相等或均匀分布，常年主导风向的下风向比上风向多设一些采样点。例如：同心圆半径分别取4km、10km、20km、40km，从里向外各圆周上分别设4、8、8、4个采样点。

图3-2 同心圆布点法

4.扇形布点法

扇形布点法适用于孤立的高架点源，且主导风向明显的地区。以点源所在位置为顶点，

主导风向为轴线，在下风向区域作出一个扇形区作为布点范围。扇形区的顶角角度一般为45°，也可更大些，但不能超过90°。采样点设在扇形区内距点源不同距离的若干弧线上（见图3-3）。每条弧线上设3～4个采样点，相邻两点与扇形顶点连线的夹角一般取10°～20°。在上风向应设对照点。

图3-3 扇形布点法

采用同心圆布点法和扇形布点法时，应考虑高架点源排放污染物的扩散特点。在不计污染物本底浓度时，点源正下方的污染物浓度为零，随着距离的增加，很快出现浓度最大值，然后按指数规律下降。因此，同心圆或扇形弧线不宜等距离划分，而是靠近浓度最大值的地方密一些，以免漏测污染物最大浓度的位置。至于污染物最大浓度出现的位置，与污染源高度、气象条件和地面状况密切相关。例如：对平坦地面上50m高的烟囱，污染物最大地面浓度出现的位置与气象条件的关系列于表3-6。随着烟囱高度的增加，最大地面浓度出现的位置随之增大，如在大气稳定时，高度为100m的烟囱排放污染物的最大地面浓度出现的位置约在烟囱高度的100倍处。

表3-6 50m高的烟囱污染物最大地面浓度出现的位置与气象条件的关系

在实际工作中，为做到因地制宜，使采样点布设完善合理，往往采用以一种布点方法为主，兼用其他方法的综合布点法。

统计法适用于已积累了多年监测数据的地区。根据城市空气污染物分布在时间与空间上变化的相关性，通过对监测数据的统计处理，对现有监测站（点）进行调整，删除监测信息重复的监测站（点）。例如：如果监测网中某些监测站（点）历年取得的监测数据较近似，可以通过聚类分析法将结果相近的监测站（点）聚为一类，从中选择少数代表性监测站（点）。

模拟法是根据监测区域污染源的分布、排放特征、气象资料，应用数学模型预测污染物的时空分布状况，布设监测站（点）。

环境监测：监测站点和采样点布设策略

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