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大氣環境質量監測方案范文第1篇

1．1我國環境監測現狀

我國的環境監測工作起步于20世紀50年代初期。至1980年改革開放時，全國建成了300多個三級環境監測站，初步形成了系統的環境監測網絡。經過30多年的快速發展，目前我國已建成國家、省、市、縣四級監測網絡，擁有2300多個環境監測站［1］，在防污減排、生態環境質量的監測、監測站標準化建設等方面，取得了重要的發展，顯著地提高了我國環境管理水平。環境監測方法也從早期基于分析化學方法的污染源監測階段步入多源環境監測階段。近年來，隨著科學技術的發展，環境監測手段也有了新的發展。目前環境監測手段，正由經典化學分析向高精密儀器分析方向發展，并由微量分析（0．01％～1％）發展到痕量（＜0．01％）［2］；由傳統的人工采樣、實驗室分析，向智能化、自動化、網絡化的監測分析方向發展，并積極引入了先進的遙感、電子、光學等高新技術。監測范圍也從狹義的環境質量監測，向包括職業健康等各領域監測方向發展，以科學地跟蹤對人類和環境有影響的各種物質的含量，準確、及時、全面地反映環境質量現狀及發展趨勢，為環境管理、污染源控制、環境規劃等提供科學依據，切實地改善和提高人類的生存環境。

1．2存在的問題及研究意義

環境監測是掌握環境質量狀況和發展趨勢的重要手段，是科學管理環境和環境執法監督的基礎。根據監測數據，可以描述和表征環境質量的現狀和變化規律，并預測環境質量的發展趨勢；可以搞清污染物種類和分布狀況，明確污染物的污染途徑，預測 污染的發展趨勢，分析可能出現的主要環境問題，為環境管理提供經過綜合分析評價的環境數據和信息；同時各類環境監測數據也是制定環境政策、法律、環境管理規定和環境標準的科學依據。然而，隨著國家對環境質量的要求提高，我國環境部門多年沿用的經驗布點、表格評價法已不能滿足發展的需要。簡單的測點設計與評價方法，樣品采集工作量大，數據難以較科學、全面地反映污染狀況，評價分析結果不能有效地揭示企業生產對環境影響的變化規律和潛在的環境重大危險污染源。改進監測與評價方法成為當前環境質量評價的迫切需要［3］。合理地采集數據是環境質量監測評價的基礎，而科學地設計采點是其核心關鍵。環境監測內容多、范圍廣，全面監測的數據龐大，而憑經驗設計，或會顧此失彼，而一旦忽略一些重點的測點，則不能全面、準確地反映環境質量狀況，更不宜于客觀的評價。應用數理統計的抽樣調查方法，通過科學地設計分析監測樣本，從總體中按抽樣調查方法，合理選取部分測點為樣本，并根據監測結果科學地分析和評價總體，既可有效地減少監測工作量，又可科學地提高監測評價質量［4］。傳統評價方法只對是否符合標準進行評價，未對潛在危險源進行分析和評價，很容易忽視潛在的重大危險源，誘發較大的環境質量問題。因此在環境評價時，不僅應按國家標準作常規檢查，同時，應深入分析重要危險源的發展規律，及其危險性，這樣才便于針對性地管理，有效減少環境質量事故。因此，加強環境監測測點設計和評價方法的改進，有積極重要的意義。

2基于抽樣法的監測設計

環境質量監測主要包括水環境監測、大氣環境監測與土壤環境監測3部分，其中又包括常規項目、特定項目和選測項目3個方面的內容。對高危企業，由于危害元素多、范圍廣，選測項目需要布設的測點數量龐大，有時會遠遠超過前2個子項的測點數，因此需要科學地設計。通常大型高危企業需要布設上萬個測點，才能滿足要求，才能全面反映企業的環境質量狀況。顯然，按目前的監測手段是難以完成的。本文按數理統計抽樣調查方法，科學地選擇樣本，設計監測數據采樣點，不僅可大大減少測點，提高測試效率，并可實現科學采集與科學評價的目的。根據抽樣調查方法原理，常規項目測點采用系統抽樣法設計，將監測總體各功能區按一定標志或次序排列成規律圖形，然后按一定的距離間隔設計監測點。選測項目涉及內容較多，應在查閱以往環境質量評價、研究企業生產危險特征的基礎上，科學合理地選定待測項目。對分布有規律的，采用系統抽樣法設計，其余則采用分層抽樣法設計。特定項目主要是針對已確定的污染源核定復查，可采用整群抽樣和分層抽樣結構的方法設計。

2．1水環境監測抽樣設計

（1）監測對象。水環境調查區域范圍為88km2，按水庫、河流、灌渠、水塘等地表水形態與地理位置不同，分為5個功能區。常規監測項目為pH、COD，重點監測項目為Cd、Pb、Zn和Cr重金屬。本次設計未考慮特定項目和選測項目。（2）監測抽樣設計。對灌渠、水塘、河流功能區，主要采用平面系統抽樣設計，設置2～3個分層抽樣。按水源與污染源的方向，采用黃金分割率（0．62／0．50／0．38／0．19）的方法設計測點間距。對水庫采用立體系統抽樣與分層抽樣結合的方法設計，并按污染源分布方向，采用黃金分割率方法設計測點間距。

2．2大氣環境監測抽樣設計

（1）監測對象。大氣環境調查平面范圍為88km2，最大監測空間高度為6m。常規監測基本項目為總懸浮顆粒物（TSP）、顆粒物（PM10），重點監測項目為Cd、Pb重金屬。（2）監測抽樣設計。不再細分功能區，而是以污染源（礦山）為中心，以雷達輻射方式，按系統抽樣方法與黃金分割率設計測點。設計3條監測輻射線，輻射線夾角為60°，每條輻射線長5～10km。按黃金分割率由近至遠布設測點。每條輻射線布置8個測點。在靠近污染源處，在監測空高6m的高度上增設4個測點。共布設28個大氣監測點?？紤]風流對大氣質量的影響，處于污染源風流上方，基本測距增加一倍，測點減少一個；風流下方，基本測距離不變，測點增加一個。其它兩個方向測點數不變，基本測距按插值法調整。

2．3土壤環境監測抽樣設計

（1）監測對象。土壤環境調查區域范圍為31683畝，按耕地、林地、山地不同，分為3個功能區。其中，耕地為重點監測區。常規監測的基本項目為pH、CEC，重點監測項目為Pb、Cd、Zn、Hg和As重金屬。（2）監測抽樣設計。耕地測點網格為300m×300m，采用等距網絡系統抽樣法設計測點。共設計282個測點。林地、山地按污染源方向，采用矩形黃金分割率和系統抽樣法設計測點。林地基本測距500m，共設計112個測點，山地基本測距800m，共設計82個測點。

3環境質量評價

3．1水環境質量評價

（1）評價方法。水環境質量評價采用單因子指數法評價法，其公式如下：Pi＝Ci／Si式中：Pi———第i種污染物的污染指數；Ci———第i種污染物監測值，mg／L；Si———環境標準值，mg／L。（2）水環境質量評價。5個調查區域的地表水按不同特征分河水、水庫水和農田灌溉水。

3．2大氣環境監測結果與評價

大氣常規項目中的重點與基本監測項目監測。3．3土壤環境質量評價（1）評價方法。耕地、林地和山地的土壤環境質量均采用單因子指數法，按國家《食用農產品產地環境質量評價標準》（HJ／T332－2006）的二級標準評價。（2）土壤監測數據分析。評價區土壤環境質量監測數據及其污染指數。

4環境質量評價與重大隱患源分析

4．1環境質量評價

（1）水環境質量評價。從表2、表3和表4可看出，調查區地表水質量基本符合《地表水環境質量標準》（GB3838—2002）規定的Ⅲ類標準要求。水中的重金屬含量呈現越靠近污染源（礦山）越高的趨勢，其中，在靠近污染源的檢測點，水中鋅的含量較其它測點高7倍，盡管仍在允許范圍中，但仍需加強觀察。（2）大氣環境質量評價。從表5可看出，調查區內，大氣質量基本符合項目《環境空氣質量標準》（GB3095－2012）二類標準要求，但鎘含量嚴重超標，超過倍數高達1．8倍，需要加強污染源粉塵治理。（3）土壤環境質量評價。從表6可看出，調查區內土壤受到重金屬嚴重污染，其中Cd、Pb、Zn、Hg金屬污染指數分別高達3．43，2．52，1．59，1．30。土壤環境質量存在嚴重的問題，必須嚴格防范控制。

4．2重大危險源與健康風險分析

（1）重大危險源分析。通過上述評價分析，調查區內影響環境質量的危險源見表7。危險級別按危險指數，結合壽命損失率確定［5］。從表7中可看出，Cd為重大危險源，必須按國家有關重大危險源的規定進行管理。

4．3防治措施與建議

調查區受礦山重金屬污染嚴重，尤其是鎘、鉛等重金屬在大氣與土壤中嚴重超標，對環境質量造成了嚴重影響，盡管尚未構成健康威脅，但為防范進一步的惡化，必須及時治理。重金屬污染防治是一個系統的工程，需要從多方面進行治理，相關防治措施與建議如下：（1）制定綜合治理方案，組織各方面的力量進行綜合整治，采取強有力的措施，改善區域生態環境質量；（2）強化環境監管，進一步削減礦山污染物排放。督促礦山嚴格執行環境保護法律法規，確保污染治理設施和在線監控設備穩定運行，實現污染物合理達標排放，采取有效隔離措施防止污染物通過各種途徑進入周邊環境和地下水；（3）調查區重度污染耕地不再作為基本農田，調作它用，對輕度、中度污染的耕地，實施污染治理修復。

5結論

大氣環境質量監測方案范文第2篇

環境監控與預警是化工園區環境管理工作中的熱點與挑戰。在園區科學規劃環境管理、建立包含氣體泄漏檢測與修復（LDAR）管理系統、大氣環境監控預警系統和應急救援系統在內的大氣環境管理平臺，是園區大氣環境質量控制、預防環境污染事件的重要前提。同時也是實現園區可持續發展、保障生產安全和人員健康的有效途徑。

關鍵詞：

泄漏檢測與修復；監控與預警；應急救援

化工園區在為地區經濟發展提供動力，創造就業機會的同時，也面臨著重大的環境和安全風險。密集的化工企業所生產和使用的高危險化學品、排放出的大量污染物，進入大氣中，其影響范圍之廣、危害之大，致使園區面臨嚴重的環境安全風險[1-3]，甚至于時常導致化工行業的污染事故和污染糾紛的發生[4]。園區在日常環境管理工作中也存在著重大的挑戰，主要體現在以下三個方面：一是在園區聚集著大量的潛在風險源，在其“運輸、儲存、使用”的動態管理過程中須輔以實施LDAR技術，實現針對環境安全風險的科學預判；二是園區環境污染的來源面廣、園區環境質量在線監控存在工作量大、復雜，須建立科學系統的監控預警平臺，實現對園區大氣質量的實時監控；三是缺乏有效的第三方應急救援力量，協助環境管理部門對環境污染應急事故進行有效管理和及時處置，實現事故發生對人的健康影響和環境污染最小化[5]。

1LDAR技術在園區環境管理中的應用

泄漏檢測與修復（LDAR）是指對工業生產全過程揮發性有機物物料逸散、泄漏進行控制的系統工程。我國自2010年將VOCs納入防控重點以來，不斷完善與LDAR技術改造相關的法律法規和技術標準。目前各省市開始逐步制定LDAR技術指南、揮發性氣體無泄漏檢測規程和相應的排放控制標準。LDAR技術本著“源頭控制、預防優先、防治結合、綜合治理、總量控制、持續改進”的原則，為實現提升污染管控能力、推動企業技術進步、促進空氣質量改善的目標提供切實有效的途徑。

1.1LDAR技術原理LDAR技術在完善無泄漏裝置檢查合格標準的基礎上，以泄漏零容忍為目標，積極開展LDAR工作，利用專業在線查漏檢測設備，加大檢查力度，確保實現“查漏-修復-消漏”三個環節的管控]。LDAR主要分為五個步驟：泄漏點定位、定義泄漏濃度、監測組件、修復泄漏組件以及記錄保存]。主要應用SDT超聲波、便攜式有毒揮發氣體、FLUKE紅外熱像儀等檢測方法。

1.2LDAR技術應用意義實施LDAR技術的意義在于：⑴減少產品和物料損失；⑵提高操作人員和裝置安全性；⑶優化設備生產效率；⑷降低環境污染；⑸提升企業的經濟效益和社會效應。LDAR技術在美國、歐盟等國家已經廣泛實施，在安全事故預防、大氣環境管理、人員健康保障等工作中成效顯著-。

2監控預警系統在大氣環境管理中的應用

2.1大氣環境監控預警系統框架設計監測監控與預警體系的目標是通過構建涵蓋企業污染源、園區邊界和周邊敏感點等在內的，點-線-面結合的數字化在線監控體系，輔助以人工例行監測、不定期抽查和應急監測等技術手段，建立各類數據存儲和轉儲備份數據庫，為PC客戶端、移動APP提供數據支持與服務。在梳理園區內企業主要污染物的排放情況，篩選特征污染物，識別重點企業和風險源的基礎上，結合園區周邊敏感區分布情況、現有環境監測系統和環境管理現狀，設計包含在線監測、手工監測、流動監測、預警系統目標、預警系統模擬技術在內的大氣環境監控預警系統。通過監控預警系統對園區大氣污染的有效合理控制，實現系統的預警目標：⑴給出每一個污染源排放的影響程度和影響范圍；⑵給出未來污染超標的可能性；⑶明確超標污染的來源；⑷給出突發事件的應急疏散方案。

2.2大氣環境質量自動監測評價化工園區大氣環境質量，判斷是否符合國家制定的大氣質量標準，需要將建立的大氣監測站點數據共享接入相應的平臺。收集并積累大氣環境本底值及其變化趨勢的數據，對于大氣環境監控預警很有必要。

2.3氣象監測數據實時的氣象場數據能夠為大氣模型的運行提供大氣擴散的背景驅動，氣象數據從地方氣象局獲得。

2.4特征污染物自動監測建立特征污染物自動監測系統能夠及時發現園區有毒有害的泄漏。在篩選出的重點企業和特征污染物的基礎上，在部分影響大、風險高的重點企業建立在線監控系統。

2.5特征污染物手工監測手工監測是自動監測的重要補充。針對地域面積大、化工企業眾多的園區，能夠有效節省運行成本和提高工作效率。對于其他重點企業污染源、邊界和敏感點，形成規范的人工監測制度，并按時將監測數據輸入監控系統備查。

3應急救援

應急救援中心為滿足“平戰結合”需要，即首先滿足對各級各類環境風險源的日常監管，主要以預防性監控預警為主，結合“三同時”和環境評價對環境風險源進行環境安全風險評估，建立區域環境安全評估體系，完成應急預案的建立、評價、演練和修訂。其次滿足應急指揮需要，即當突發性環境事件發生后，環境管理部門能用其實現對環境應急事件的指揮、調度、勘察、決策、響應、聯絡、處置等一系列有序管理，切實保護人員、財產和環境。

3.1風險源管理子系統該系統包含企業內風險源的基本信息、主要產品、生產區、儲罐區、廢氣污染物產生和排放、廢氣處理設施基本情況、固定風險源、移動風險源、危險品臺賬的管理、以及以上信息的批量遞交審核功能。

3.2應急管理機構子系統該系統包括應急救援物資、應急救援設施、應急救援隊伍、應急救援專家等。

3.3事故預警技術支持子系統該系統包括園區大氣環境預警模塊、事故風險防范措施、健康風險評估系統、應急及預防知識、危險化學品手冊、法律法規查詢和案例庫維護和查詢等。

3.4事故救援決策子系統該系統包括接警、事故識別、快速出警調動、現場調查報告、應急監測管理、應急監測點位布局、應急監測數據管理、啟動應急預案、應急響應級別確認、應急救援力量調度、事故跟蹤模塊的開發，與GIS的交互操作，事故影響分析、事故報告生成等功能。

4園區大氣環境管理平臺建設

4.1設計目標與原則通過靈活的數據采集和解析過程、污染物數據標準化技術和Windows文件監控服務，基于FileDependency技術，對大氣環境進行實時監聽、解析、存儲和預警，平臺實時監控污染物采集設備的數據變化，并給予事件回調等技術方式，自動轉入下一步的數據解析及處理階段。實現大氣污染實時化智能報警和形象展示。

4.2平臺設計層次平臺設計內容包括用戶界面層、業務邏輯層和數據處理層。用戶界面層是用于顯示數據和接收用戶輸入的數據，為用戶提供形象的圖形化數據展示、連續監測數據動畫播放和特殊文件打開的一種交互式操作的界面。業務邏輯層是通過使用相關的業務處理模塊，為用戶界面層提供服務，其服務方式有兩種：一是為用戶界面數據展示提供相關數據；二是把用戶發送的指令向底層傳遞。它起到了數據交換中承上啟下的作用，對于數據訪問層而言，它是調用者；對于表示層而言，它卻是被調用者。依賴與被依賴的關系都糾結在業務邏輯層上，如何實現依賴關系的解耦，則是本平臺的一個設計難點。數據處理層主要是負責數據庫的訪問，為業務邏輯層提供數據支撐，為平臺的整體的性能提升提供技術支撐。

4.3平臺功能內容本平臺共分為8大子系統進行建設，分別為污染物數據庫建設、環境質量監測系統、統計分析系統、應急指揮系統、三維GIS系統、環境APP、值守班系統、信息更新與維護，涵蓋了從污染數據采集及處理，到特征污染物實時監控，再到園區邊界環境監控及應急指揮與處置，實現了對特征污染物、企業工況的實時監督與管理，做到早發現、早預警、早處置。

5結語

當前化工園區經濟發展與環境安全并重，對園區環境治理、質量控制、事故預防等提出了新的更高要求。在環境管理中將LDAR技術、監控預警技術、應急救援技術進行整合，建設“三位一體”的綜合平臺，對園區環境質量實行全面管理將成為園區環境與安全管理的新趨勢。

參考文獻

[1]楊明森.重大突發環境事件特點及原因.中國環境年鑒,2009.

[2]聞欣.環?？偩滞▓蟮湫屯话l環境事件事故造成的突發環境污染事件劇增,今日國土,2006,Z2:22.

[3]姜春娟.美國環境應急的基本情況及對我國的啟示.環境研究與檢測,2011,24(4):26-28.

[4]楊明森.重大突發環境事件特點及原因.中國環境年鑒,2010.

大氣環境質量監測方案范文第3篇

Abstract： This paper briefly introduces the steps， principles and basic methods of optimization of distribution of ambient air monitoring points， including functional area method， simulation method， mathematical statistics method， comprehensive method and fuzzy clustering analysis method.

關鍵詞： 環境空氣質量；自動監測；優化布點

Key words： ambient air quality；automatic monitoring；optimization of distribution points

中圖分類號：X831 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）23-0009-02

0 引言

城市與區域大氣污染形勢日益嚴峻，要掌握環境空氣質量的現狀與變化趨勢，就必須開展環境空氣質量監測[1]。以盡可能少的監測點位代表盡可能完整的空氣質量，環境空氣質量監測點位布設及優化是環境空氣質量監測非常重要的研究內容。

1 環境空氣質量監測布點的基本步驟

環境空氣質量自動監測布點及優化的基本步驟分為：確定監測目標、劃定監測范圍、歷史資料與數據的收集、確定監測點位的類型、數量與代表范圍、監測方案的設計與實施、監測點位的管理與優化。

2 環境空氣質量自動監測布點優化的基本原則

代表性：城市環境空氣質量評價點需能客觀、真實、全面地反映所在區域的環境空氣質量狀況。

完整性：城市環境空氣質量評價城市點應考慮城市自然地理、能源結構、氣象等綜合環境因素，考慮工業布局、產業結構、人口分布等社會經濟特點，在整體布局上反映城市主要功能區和主要大氣污染源的空氣現狀及變化趨勢，合理布局，各監測點之間相互協調。

前瞻性：兼顧未來城鄉空間格局變化趨勢以及城鄉建設規劃考慮監測點的布設。

針對性：堅持環境管理需求優先原則，監測數據是各項工作的基本依據，包括評價環境質量、污染物排放狀況和各級政府環境保護工作成效等。因此，城市環境空氣質量評價點位的設置應優先滿足環境管理的需求。

連續性：為了保持監測資料的連續性和可比性，原則上點位一經確認，不應變更，除非有不滿足規范的理由。

經濟成本最優：資源和能源的不合理使用造成了環境污染，影響了社會經濟的有序健康發展，環境問題的實質是經濟問題。同時，在決定監測點位時，還需要考慮現場的實際情況，交通是否方便、電力是否具備、周邊環境是否有干擾等。

調整優化后的城市評價點位能夠代表城市行政區劃改變后的污染水平，反映新的監測覆蓋區域和功能區，確保能客觀反映城市區域環境空氣質量狀況、污染物特征及分布規律，能全面評估區域污染水平及污染發展趨勢。點位的調整要綜合考慮點位布設等具體實施工作的可行性，做到監測點位理論上優化、技術上可行、采樣相對方便、立足當前兼顧發展。

3 監測點數量的確定

監測點的數目設置是一個與精度要求和經濟投資相關的效益函數，應根據監測范圍大小、污染物的空間分布特征、人口分布密度、氣象、地形、經濟條件等因素綜合考慮確定。在實際應用中，監測點位的數目的多少即對應著人力財力的投入量，因此監測點位數目的確定，應根據監測范圍大小、污染物的空間分布特征、人口分布及密度、氣象、地形及經濟條件等因素綜合考慮。

目前針對監測點位數目的確定主要以定性方法為主，也有人提出一些定量方法，但是由于這些定量方法在建模過程中使用到一些理想化假設條件，往往限制了其應用范圍，一般只能作為一個參考，還需綜合考慮其他因素。

最優監測點位數量的確定，要求控制監測點位的數量，但同時保證足夠的信息量，同時也要注意盡可能避免信息重復。監測點數目的確定，需要綜合考慮當地經濟社會發展條件，大氣污染物現狀等多方面的因素。

目前有基于人口數量、污染程度和面e、功能區等方法進行監測點位的確定。歐洲環保署（EEA）、世界衛生組織、美國等對懸浮顆粒物、SO2、CO、NO2等多個項目根據人口數量而確定監測點位數量，以最少的成本控制、最少的監測點盡可能全面地反映整個地區的污染水平；國外還有以測區面積及污染程度為基礎的經驗法，將污染超過年平均標準的地區、介于標準與本地水平之間的地區、本地水平地區三種，按照一定的公式計算所需要的監測點位；功能區布點考慮城市點位較少，僅布三、四個點。

4 監測布點優化的基本方法

監測點位優化方法很多，通常采用功能區網格法、數理統計法、模型法以及綜合法等方法進行優化。由于預測模型和預測精度對優化布點工作的結果的影響較大，比較難以廣泛應用。近年來，又發展出了系統聚類法、模糊優化、物元關聯分析法、人工神經網絡等，這些方法大多基于傳統數理統計模型，無法克服擾動的隨機性，對于一些非線性、非正太分布數據處理不理想。

最優監測點位的選擇必須考慮區域的氣象和地形地勢條件，使布點在地理上分布合理，布局均勻。監測點位的選擇可以分為兩個步驟，包括污染物變化規律相同區域劃分、在劃分的各區域中選擇合適的監測點。

監測點位的設置應具有好的代表性，所設置的監測點能反映一定范圍內的大氣環境的空氣質量現狀和變化規律：①布設的監測點位應覆蓋全部監測區，采點位應設在整個監測區域的高中低不同濃度的地方，能合理反映區域內空氣質量狀況、污染水平、污染規律；②點位設置應考慮環境本底因素，以及人口分布，產業結構、工業布局等社會經濟特點，分布相對均勻，覆蓋全部建成區；③區分不同類別功能區域空氣污染的現狀，注意點、線、面等污染源對城市人口集中區域的影響，工業集中地區、人口密度大的地區應適當多設置采點位；④兼顧完成城市自身所要求的空氣監測任務。

4.1 功能區法

我國在環境監測初期，都是采用功能區域的點位布設方法，該方法多用于一個城市僅考慮三、四個大氣監測點位的情況下。但是，特定范圍內，人類活動與該空間的空氣污染現狀之間關系不固定，各城市不具備可比性，因此對整個區域代表性就比較差。所以目前需要重新認識和研究該方法能否實現布點的優化。

4.2 數理統計法

數理統計法利用統計的原理分析監測布點的合理性和準確性，即假定了一個時間序列和空間范圍實際的大氣監測結果與大氣污染的分布狀況和擴散存在時間、空間上的相關性。但由于實際監測中點位布點和監測頻次的局限性，決定了監測結果的相關性較差，且沒有考慮污染源強度及環境條件的影響，因而有一定的不合理性。

4.3 模擬法

模型模擬的結果受污染源分布、污染擴散規律、氣象條件等環境條件多方面影響，同時還與模型模式的適用程度和模式方法選取等因素有關。掌握一個區域內環境空氣的污染物分布情況是比較困難的工作，需要大量的監測網格數據，模擬法在客觀環境要素等條件的獲取和具體模式的選擇和使用等方面都存在無法避免的數據缺失，難以提高模擬的精度和預測的準確度，做到通用有一定難度。

4.4 綜合法

綜合法能基本上解釋環境空氣質量的時空變化特征，揭示大氣污染物濃度的變化規律。它考慮了影響環境空氣質量的各種因素，用大量的實測數據來提高模擬結果的準確度，彌補其他環境條件信息的缺失。但該方法要求原始大氣監測網的密度高，否則等值線無法建立，無法進一步深入分析，在具體操作上還是具有較大難度。

4.5 模糊聚類分析法

目前來說，最為常用的還是模糊聚類分析法，利用模糊數學方法進行數學處理更科學，它能有效解決評價標準的邊界模糊和監測誤差對評價結果的影響。同其它方法相比，此方法原理簡單、計算量小，模型直觀，人為影響小，符合環境空氣監測網格化點位布設的基本要求，同時也具有整體代表性。

5 小結

環境空氣質量監測點位布設涉及自然環境和經濟社會生活的諸多方面，僅使用一種或幾種方法無法真實反映實際情況，而使用的方法過多又可能會使問題復雜化，不利于布點工作順利開展。因此可以采用以下原則開展點位優化：根據不同的管理需要，多組合利用上述方法，也就是將這些方法以類型和次序為對象進行組合應用，以期達到理想的研究效果。

參考文獻：

[1]王秀梅，張淑紅.大氣環境監測的應用及布點方法[J]北方環境，2011，23（7）：218.

大氣環境質量監測方案范文第4篇

加強先進站的環境質量綜合分析水平,提高環境質量報告的及時性、全面性,保證環境管理的科學化,是推進我國環境保護工作的深入與發展的關鍵。

關鍵詞：環境監測，問題，環境質量分析

Abstract: comprehensive analysis of environmental quality is the central task of timely, accurate, complete to government departments say environmental quality status and trend, in a sense, a comprehensive analysis of the level of environmental monitoring station is the overall level of an important sign.Strengthening the advanced station comprehensive analysis of environmental quality standards, improve environmental quality report timeliness, comprehensiveness, assurance of environmental management, is to promote the work of environmental protection in China Development and development key.

Key words:Environmental monitoring, environmental issues, quality analysis

中圖分類號：[TU998] 文獻標識碼：A文章編號

1引言

環境質量綜合分析是環境監測技術的重要組成部分,是環境監測成果的集中體現,是環境監測為環境管理服務的手段之一。當代科技進步和經濟發展對環境監測與評價提出了新要求。而構成環境保護工作的三大部分環境監測、環境答理、環境監察又相互聯系、相互依賴,環境監測是環境保護行政主管部門的專業技術工作部門,負責為環境管理和環境監察工作提供科學依據,環境管理和環境監察工作又必須依靠環境監測,環境監測是環境保護工作的基礎。正確處理好環境監測、環境管理和環境監察的關系,對推動環境保護工作更加有效地向科學化、法制化邁進具有積極的促進作用。環境監測,主要是從保護環境出發,根據建設項目的特點以及存在的主要環境問題,制定相應的環境保護措施,實施環境監測計劃,以監控環境污染、防止環境質量下降、保障經濟和社會的可持續發展。

隨著環境監測事業的發展,環境質量綜合分析技術不斷發展,其自身的內涵也得到不斷明確,現已發展成為綜合了計算機數據庫技術、環境質量評價技術、地理信息技術、多媒體應用技術等多門科學的綜合性技術。2環境質量分析的重要性

環境質量綜合分析是環境監測為環境決策管理服務水平的標志,它在環境監測中的作用是用數據說話,它通過對監測部門取得的大量監測數據進行歸類整理、統計計算,以環境質量報告的形式反映一定范圍內的環境質量狀況、各環境要素的污染程度及發展趨勢,為環境做服務。環境監測是環境保護工作的重要基礎和技術支撐，是環境管理不可缺少的重要手段。環境監測信息是否準確，分析的結論是否客觀，將直接影響到環境決策的正誤，而環境監測數據、信息是監測工作最重要的成果，是分析判斷環境問題最基本的前提，獲取真實有效的監測數據和信息是環境監測的直接目的；環境質量綜合分析的中心任務是及時、準確、完整的向政府部門說清環境質量狀況及變化趨勢,從某種意義上說,一個環境監測站綜合分析水平就是其整體水平的一個重要標志?？h級環境監測站按照《環境監測站建設標準》(試行)為三級站,相對一、二級站,縣級環境監測站數量大,人員技術力量相對薄弱,監測設備相對落后,加強先進站的環境質量綜合分析水平,提高環境質量報告的及時性、全面性,保證環境管理的科學化,是推進我國環境保護工作的深入與發展的關鍵。

3 環境質量監測存在的問題

隨著環境監測站標準化能力建設及計量認證工作的開展,監測站的環境監測綜合能力和整體水平得到了一定程度的提高,環境監測數據的質量相應有了很大提高,為環境質量綜合分析提供了良好的基礎,但由于縣級站各種技術條件的限制,現就各縣區環境監測站簡要分析環境質量綜合分析工作中存在的一些問題。3.1 縣級站進行環境質量綜合分析僅靠監測數據,環境質量綜合分析不夠全面。在環境監測中,由于自然和人為因素的干擾限制,致使監測頻率低、監測點位不全等現象時有發生,從而使獲得的監測數據不具代表性,某些監測數據結果不能準確地反映環境的實際狀況。在生態環境監測方面,由于方法、技術及數據表述形式等方面的不足,造成該工作目前處于空白狀態或無實際運用價值,大多數項目的生態環境影響評價只是走形式。這些問題的存在使得監測數據準確性不高,不能及時、準確地反映環境質量狀況和變化趨勢,從而影響環境影響評價報告的質量。

3.2 由于受人員、技術等限制,環境質量報告還停留在就環境質量監測結果論質量,不能與污染源監測綜合分析,環境質量的變化不能與排污狀況有機地結合,對環境質量的變化不能準確解釋。受服務收費等因素限制,環境監測站缺乏與其它部門的支持配合,例如大氣環境質量監測中,缺乏氣象部門提供的環境質量監測對應的同步氣象數據,使得環境質量報告缺乏說服力。3.3 受資金技術限制,縣級站的信息化建設很不平衡,計算機技術在縣級站環境質量綜合分析中應用不廣泛,不深入?？h級站的監測數據收集傳輸手段落后,難以滿足環境管理部門的時效要求,不能迅速向社會和一、二級站提供環境質量信息服務;環境質量報告的表征形式以文字報告為主,采用多媒體技術制作的聲像報告基本沒有,報告形式單調,信息量小、實效性差,失去了為環境管理、環境決策服務的意義。

4 解決方案

首先，環境質量綜合分析不能僅靠監測數據,應該提高監測站信息系統建設水平。為監測站配備必須的計算機硬件設備及必要的軟件系統,將先進的計算機軟、硬件及計算機網絡技術運用到環境質量綜合分析工作中,靈活多樣的采用多種表征形式制作環境質量報告。其次，注意人員和技術的相結合，多引進人才,同時加強綜合分析工作人員的培訓和再教育,組織綜合分析工作人員到上級監測站及其它縣級站學習、考察,學習其它站在業務、管理等方面的經驗,學習環境質量綜合分析特色及先進多樣的表征手段和表征方法,培養符合型、全能型的綜合分析人才。最后，加強協調,做好與其它相關部門的組織協調工作,保證環境質量綜合分析資料齊全。與相關部門聯系,以全局上加強合作,為上層決策改善人居環境,服務人民更好的服務。

結束語

總之，環境監測的目的是及時、準確、全面地反映環境質量和污染源現狀及發展趨勢，為環境管理、環境規劃、污染防治提供依據，質量管理是環境監測的基礎，只有加強監測質量管理，保證環境監測質量管理體系的有效運行及持續改進，全面提升環境監測整體水平，才能提供準確可靠真實的環境監測數據和信息，為政府決策和環境管理等提供科學依據。環境監測貫穿于整個環境評價中,是環境影響評價的技術基礎,同時也具有較強的監督功能,只有認識到環境監測的重要性,切實做好環境保護這一主題,真正體現環境影響評價的重要意義。

參考文獻:

大氣環境質量監測方案范文第5篇

關鍵詞：懸浮物； 差分探測； 光散射

中圖分類號： TN 249 文獻標志碼： A doi： 10.3969/j.issn.10055630.2015.06.004

Abstract：A method based on laser difference detection for measuring suspended matter concentration is introduced in the paper. It can be used for the concentration measurement of suspended particles such as smog， dust and other aerosols. Based on the light scattering effect of the suspended particles， realtime monitoring of the suspended particles without changing their properties can be achieved. By means of a direct amplification of the differential signal of the test and reference light， fluctuations of the laser energy can be reduced. The measuring principles and methods are presented in detail. Through the study of the light decaying mechanism during laser propagating in the suspended particles， the relationship between the suspended matter concentration and light intensity attenuation is deduced. We also build a laser differential detection system for the measurement of the suspended matter concentration. By measuring the smog of known concentration， practical feasibility of the measurement method is verified.

Keywords： suspended matter； difference detection； light scattering

引 言

隨著工農業的發展，大氣中懸浮物的污染越來越嚴重，極度危害著大氣環境質量和人類健康。因此，懸浮物質量濃度的測量在環境保護、工業生產和科學研究等領域有著十分重要的意義[1]。

目前，國內外對于粉塵質量濃度檢測技術的研究越來越重視，經過對懸浮物質量濃度檢測技術的多年研究，可將其質量濃度的檢測方法分為兩大類：非光學分析法和光學分析法。其中非光學分析法主要有黑度法、超聲波技術、氣敏法、熱催化法等；光學分析法主要有光干涉法、差分吸收光譜技術、可調諧激光二極管激光吸收光譜技術和拉曼散射激光雷達技術等[2]。非光學分析法已經在這一領域得到了廣泛的應用，但由于檢測設備響應速度慢，處理復雜，難于對懸浮物濃度進行實時監測，也無法進行遙感監測，其應用范圍受到限制。

相比較于非光學分析法，基于光學分析的氣體濃度檢測技術具有探測靈敏度高、選擇性強、可探測的氣體種類多、響應速度快等特點，適合現場實時監測，成本較低，必將成為未來懸浮物質量濃度檢測的理想工具。光干涉法是利用光的折射率與被測氣體的含量來檢測氣體體積分數，測量環境，如溫度、濕度、壓力等會對測量結果產生較大影響。差分吸收光譜技術是根據大氣中衡量氣體成分在紫外和可見光譜波段的特征吸收性質來反演其種類和質量濃度[34]。差分技術可消除大氣湍流對信號的影響，不同污染物之間的干擾和濕度、氣溶膠的干擾，能夠滿足連續監測的要求，但是該方法要根據吸收光譜的變化快慢對光譜進行分解，只適用于具有窄帶吸收結構的氣體，對不同的氣體監測需要安裝不同的光程和接收裝置，操作過于復雜[5]?？烧{諧激光二極管激光吸收光譜技術是最近發展起來的一種高靈敏、高分辨率的大氣衡量氣體吸收光譜檢測技術，但是該方法調諧范圍有限，限制了可探測的氣體種類。拉曼散射激光雷達是根據激光拉曼散射光頻率相對于入射光頻率發生變化，產生拉曼頻移，其頻移量取決于大氣中的氣體成分而實現測量的，該方法的檢測精度、線性度和信噪比還有待進一步提高。

為了能夠實現對懸浮物的實時探測，使相對誤差控制在15%之內，根據懸浮物顆粒對光的散射信息來測量散射顆粒的質量濃度、大小及尺寸分布情況[67]，提出一種基于激光差分探測的懸浮物質量濃度測量方法，采用光散射的方法進行差分檢測，將單光源分為雙光路既可消除檢測時光強等的干擾，又避免了使用雙光源檢測而引入的差異，同時考慮在適當的散射模型中改變激光頻率大小來觀察測試結果的變化，以改善對懸浮物質量濃度的測量精度。

2 激光差分懸浮顆粒質量濃度探測系統與差分探測電路設計

根據激光在懸浮物顆粒中傳播的散射原理，當光通過不均勻介質以后，光強要發生衰減。當一束單色平行光照射到懸浮物顆粒中并傳播一定長度的距離時，由于微粒的散射作用，出射光強會有一定程度的衰減，由朗伯-比爾（LambertBeer）光透射定律可得到出射光強與入射光強的關系。

系統總體方案如圖2所示，采用雙光路差分探測方法。該懸浮物濃度檢測系統包括光源穩定控制模塊、半導體激光器、λ/2波片、偏振分束器、反光鏡、光電差分探測器、濾波電路、A/D轉換模塊、單片機等。除探測光光路暴露于測試環境之中，整個懸浮物質量濃度檢測裝置位于一個密閉腔體之內。半導體激光器用于產生功率穩定的線偏振激光輸出。λ/2波片用于調整激光的偏振方向，使之以適當的偏振角入射到偏振分束器上。偏振分束器將偏振光分為兩偏振方向相互垂直的線偏振激光，配合λ/2波片，可以得到功率完全相等的兩束激光。一束激光作為參考光送入差分探測器的一個光電傳感器上，另一束光作為探測光經過待測環境中的懸浮物后照射到差分探測器的另一個光電傳感器上[910]。

探測光光強經過測試環境中的懸浮物時會發生衰減，與未經過測試環境的參考光光強產生差分信號。光電差分探測器接收到這兩路光信號后輸出相應電壓信號，經過放大、濾波、采樣后，獲得懸浮物質量濃度的觀測數據。

在物質擴散之前，首先對大氣環境進行測量，通過調節半波片使差分探測器輸出信號為零。再在此基礎上將待測物質釋放并進行測量，從而可以獲得懸浮物的實際質量濃度。

參考光路的作用是補償大氣環境與探測光路參數不對稱、溫度變化對測量精度的影響。一方面用來作為未衰減光束的參考標準，另一方面可以消除激光器輸出功率波動造成的測量誤差。

圖3所示的是三運放高共模抑制比光電差分放大電路，經過此電路可將光電轉換后得到的兩路電壓信號進行差分放大，使其達到可檢測范圍。它由五個集成運算放大器組成，其中AR21、AR22為性能一致（主要指輸入阻抗、共模抑制比和增益）的同相輸入的通用集成運放器，構成平衡對稱差動放大輸入級，AR23構成雙端輸入單端輸出的輸出級，用來進一步抑制AR21、AR22的共模信號。由于該電路具有高共模抑制比，所以差分電路對溫漂具有很強的抑制能力，測量結果準確度較高。電路中光電二極管輸出電流約為幾毫安，為了便于觀測，將光電差分放大電路的放大倍數設定為500倍，其中光電轉換模塊放大50倍，差分放大模塊放大10倍。

由于激光器脈寬可調，實驗中所采用的調制頻率為100 Hz，即激光信號脈沖寬度最小為10 ms，由式（6）可得放大電路帶寬應大于89 Hz。光電轉換電路中AR21、AR22單位增益帶寬為1.6 MHz，為了獲得50倍的閉環增益，則運放在理論上可處理矩形脈沖信號的最大頻率為1.6 MHz/50=32 kHz。又由于差分放大模塊中AR23增益帶寬為0.5 MHz，因此放大電路的設計滿足帶寬限制。

當AR21、AR22性能一致時，輸入級的差動輸出及其差模增益只與差模輸入電壓相關，而其共模輸出、失調及漂移均在R205兩端相互抵消，因此電路具有良好的共模抑制能力，同時不要求外部電阻匹配。為了消除AR21、AR22偏置電流等的影響，通常取R201=R2011。另外，本電路還具有增益調節功能，調節R205可以改變增益而不影響電路的對稱性。通過Multisim對光電差分放大電路進行仿真，仿真結果如圖4～6所示。

由仿真結果可知V1out處電壓脈沖值為76.6 mV，V2out處電壓脈沖值為153.1 mV，經過差分放大后輸出電壓脈沖值為1.515 V，則認為光電差分放大電路可實現對差分光路的探測。

3 激光器調制頻率和探測波長選擇

3.1 激光調制頻率選擇

為了便于在示波器中觀測并有利于后續電路處理，對半導體激光器的頻率進行調制，使其輸出方波信號，即利用信號發生器產生的調制信號去改變激光器的振蕩參數，從而改變其輸出特性。

在待測懸浮物顆粒質量濃度一定的情況下，隨著激光光源調制頻率的變化，會引起光信號接收裝置（光電差分探測器）接收到的光信號改變，從而使光電差分探測器輸出的電壓信號發生變化。為了得到理想的探測信號，在實驗之前，首先需要確定激光光源的調制頻率。分析激光光源頻率與光電差分探測器輸出信號之間關系時，將探測光完全遮擋，通過改變激光光源的輸出頻率，得到光電差分探測器電壓輸出信號與頻率的關系如圖7所示。

由圖可知，隨著激光光源頻率的升高，光電差分探測器輸出信號會逐漸降低，在0～50 kHz范圍內輸出信號與光源頻率呈線性關系，當激光頻率達到50 kHz或者更大時，光電差分探測器輸出的電信號發生驟降，因此50 kHz認為是探測器所能檢測到激光信號的截止頻率。最終實驗中選擇調制頻率為100 Hz。

3.2 最佳探測波長選取

圖8為BPX65光電二極管光譜響應曲線。BPX65作為光電探測器，具有光譜靈敏度高，響應速度快，頻響范圍寬的特點。為了獲得較高的檢測靈敏度，提高檢測精度，分別針對405 nm、658 nm、780 nm這三種波長的可調制半導體激光器輸出光通過物質后的散射特性做了測試。由于在絕大多數情況下，實驗產生煙霧粒度成分及大小與實際測量時的煙霧顆粒成分及大小都是不相同的。不過一些典型應用場合下的煙霧顆粒成分及大小都會表現出共同的特征，因此可針對這些典型應用場合，分別進行標定，并將標定結果預置于測量電路之中。實驗時選擇對粒徑為0.1～2 μm的煙霧粒子進行標定，經過后續檢測可得出激光通過煙霧后所顯現的共同特征。測試中物質的標準質量濃度由質量濃度標定儀給出。標定儀測量范圍為0～500 mg/m3，測量精度為±1%。經過對煙霧質量濃度檢測，分別得到了輸出電壓隨質量濃度變化的關系，并對測試結果做了非線性擬合，如圖9所示。

4 實驗測量與分析

比較標定后激光差分探測系統的輸出結果與標定儀器的輸出結果，如圖11所示，可以看到在較小質量濃度條件下，兩曲線有明顯偏離，而標準濃度超過6.95 mg/m3后，實測值與參考值非常接近。對于較小質量濃度條件下的偏離，應是較稀薄質量濃度與較高質量濃度對激光的不同散射規律所致。

其中，實線對應激光差分探測系統標定后的實測擬合結果，圓點對應標定儀器的結果以作參考。標準質量濃度超過6.95 mg/m3之后，激光差分探測系統輸出相對于標定探測儀器輸出的相對誤差，如圖12所示。

由實驗結果可知，將粉塵儀測得的質量濃度值作為標準值，由光電差分探測器輸出信號計算得到的質量濃度值作為實際測量值，實測質量濃度值與標準質量濃度值的相對誤差可維持在12%之內。

因此，經過標定之后，激光差分探測系統可以對超過30 mg/m3的較高質量濃度的煙霧類氣溶膠懸浮物實現相對誤差在12%以內的質量濃度測量。

5 結 論

本文提出了一種基于激光差分探測技術的懸浮物質量濃度測量方法。通過對激光在懸浮物顆粒中傳播時衰減原理的研究，獲取了懸浮物顆粒質量濃度與光強衰減的關系，激光光源頻率與響應度的關系以及激光器波長與探測器響應度的關系。通過標準氣溶膠質量濃度測試儀對系統進行了標定，并以人工方式產生煙霧為實驗媒質使用該系統進行懸浮物質量濃度測量，對超過30 mg/m3的較高質量濃度的煙霧類氣溶膠懸浮物實現了相對誤差在12%以內的質量濃度測量。經過適當的改進，該測量系統可用于煙霧、粉塵等空氣懸浮顆粒含量的實時測量。

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