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摘要:随着城市化进程的不断推进,环境污染问题的受关注程度不断提升,这种关注在降尘监测领域有着较好体现。基于此,本文将简单分析降尘监测点位优化的重要性,并深入探讨降尘监测点位优化应用实践,希望研究内容能够给相关从业人员以启发。
关键词:降尘监测点;监测网络;降尘污染
前言:在城市大气环境监测中,大气降尘属于衡量空气质量的重要指标,降尘量的变化也向来受到业界重视。结合实际调研可以发现,现阶段降尘监测点的布置受到的主观因素影响较大,位置、数目设定的不确定性也因此出现,为设法优化降尘监测,降尘监测点位优化应用极为关键。
1.降尘监测点位优化的重要性
所谓降尘,指的是自然降落于地面的空气颗粒物,降尘一般存在10μm以上的粒径,以30天内每平方公里地表沉降空气颗粒物质吨数为计量指标。结合国家公布的数据可以了解到,现阶段我国很多城市的降尘监测结果不达标,如辽宁的抚顺远高于标准规定的9t/km2·月。降尘监测结果与PM2.5等空气监测常见指标同等重要,由于道路、堆场、工地等尘源与降尘量关系密切,因此城市扬尘管理水平能够通过降尘监测得到反映,且存在较强的可比性。此外,对于降尘带来的细小颗粒物来说,其能够成为环境空气各类二次反应载体,由此可见降尘监测的重要性。为更好开展降尘监测,近年来我国各地区开展了一系列积极探索,如开展秋冬季大气污染防治攻坚、推进城市化精细化管理、强化降尘量的考核,这类探索需得到科学化的降尘监测点位布置支持[1]。
2.降尘监测点位优化应用实践
2.1研究对象
为提升研究的实践价值,本文以辽宁抚顺作为研究对象,结合该城市2011-2019年的降尘监测数据,分析当地大气降尘发展趋势和变化规律。研究采用聚类方法分析现有降尘监测点位分布情况,筛选其中具有可行性和代表性的点位,以此优化降尘监测点位,环境质量的更准确反映可通过降尘监测点位优化实现。
2.2大气降尘的污染特征
结合2011-2019年的降尘监测数据可以了解到,当地存在总体不低的降尘水平,同时存在显著的逐年下降趋势,2011年月均降尘量值为10.40t/km2·月,2019年为7.41t/km2·月,存在28.75%的下降幅度。基于当地大气降尘标准可确定,各年度当地的降尘均处于达标水平。结合2018、2019年大气降尘月份变化趨势可以发现,当地降尘污染最严重的月份为春季,随后分别为秋冬、夏季,季节变化下大气降尘污染变化存在显著的单峰单谷特征。2019年,3~5月为当地降尘量的主要集中时间,4月份存在最大值,为9.70t/km2·月,8月存在最小值,为5.27t/km2·月,这种情况的出现是由于降水对尘的清洗和较好的夏季大气扩散条件,裸土由大量植被覆盖,扬尘阻挡得以实现。而在秋冬季,受逆温现象和取暖设施影响,污染物扩散会受到抑制,逐步增大的降尘量会随之出现。春季气候干燥多风,沙尘影响下地面尘土和建筑扬尘会随风而起,这同样会导致降尘量增加,大气降尘监测工作因此受到的影响必须得到重点关注[2]。
2.3降尘监测点位优化思路
以研究对象设于中心城区的32个降尘监测点位(编号为1~32)作为研究对象,其中32号点位为清洁对照点(位于水上公园),结合2017-2019年大气降尘监测结果,对各点位降尘监测结果的三年月均值平均,可得到31×12矩阵。采用SPSS软件进行31个点位的月均值聚类分析,由此降尘监测点位中的1~4号、5~31号被聚为两大类,两大类降尘监测点位处于不同行政区域,这说明1~4号降尘监测点位所在区域和其他区域差异明显,这是由于1~4号降尘监测点位所在区域几乎不存在工业企业,以居住及商业区为主,这使得该区域的降尘特征也存在不同特征。深入分析可以发现,各行政区内部降尘监测点位的关联极为明显,如5、8、10号降尘监测点位,以及12、13、14号降尘监测点位,这种情况的出现是由于当地中心城区面积不大且存在较为均匀的污染分布,相似的大气降尘污染监测结果区域特征因此出现,而考虑到类似降尘污染情况由同一行政区域内诸多降尘监测点位反映,因此可开展针对性的降尘监测点位优化、合并,降尘监测点位优化思路由此得以明确。
2.4降尘监测点位优化实践
结合聚类方法,可确定21~24个优化后的降尘监测点位数量,由此可针对性列出4个聚类方案。考虑到人力、交通、大气降尘点位分布平衡、各区考核等实际问题,最终选取23个降尘监测点位,并同时针对性合并存在相似大气降尘污染监测结果的降尘监测点位。为验证降尘监测点位优化实用性,开展优化前后硫酸盐化速率值和大气降尘验证,可确定区域总平均值与优化降尘监测点的平均值较为接近,同时存在小于±10%的相对偏差,国家对降尘监测点位优化的相关要求由此满足。进一步开展区域总平均值与优选组均值的相关性检验,采用t检验作为检验方法,可发现优化后降尘监测点位均值与市区均值的相关意义非常显著,同时存在95%的置信度,因此可确定区域的平均情况能够由优化降尘监测点位结果代表,降尘监测点位优化实践的价值得到证明。
为更好优化降尘监测,当地环境部门还针对性选用了一系列降尘监测优化措施,包括优化监测站管理、优化降尘收集人员巡查、优化降尘监测分析人员职责、及时输送降尘数据分析。优化监测站管理主要围绕明确职责及赏罚制度、定期组织相关培训、定期开展降尘考核展开;优化降尘收集人员巡查主要围绕采集人员的责任心培养、降尘桶的合理摆放、降尘桶内死去鸟类和虫类按规清理、降尘桶内水分的及时补充展开,每次巡查的书面及拍摄记录也不容忽视,包括样品状态、降尘桶水量及状态、巡查时间等,为更好加强巡查质量,还应定期组织抽查;优化降尘监测分析人员职责主要围绕持证上岗展开,以此保证降尘数据的安全及可靠性;及时输送降尘数据分析需保证分析人员按照规定时间上传数据,保证数据审核的及时性,这同样能够为降尘监测优化提供支持。
结论:综上所述,降尘监测点位优化需关注多方面因素影响。在此基础上,本文涉及的大气降尘的污染特征、降尘监测点位优化思路、降尘监测点位优化实践等内容,则直观展示了降尘监测点位优化路径。为更好开展大气降尘监测,各类新技术、新设备的积极应用必须得到重视。
参考文献
[1]郑棚.城市扬尘治理的建议以及展望[J].建材与装饰,2020(08):151-152.
[2]王佳,刘斌,肖柏林,李余杰.重庆主城区空气降尘中重金属的特点及其在表层土壤中的累积量研究[J].土壤,2019,51(06):1160-1167.
关键词:降尘监测点;监测网络;降尘污染
前言:在城市大气环境监测中,大气降尘属于衡量空气质量的重要指标,降尘量的变化也向来受到业界重视。结合实际调研可以发现,现阶段降尘监测点的布置受到的主观因素影响较大,位置、数目设定的不确定性也因此出现,为设法优化降尘监测,降尘监测点位优化应用极为关键。
1.降尘监测点位优化的重要性
所谓降尘,指的是自然降落于地面的空气颗粒物,降尘一般存在10μm以上的粒径,以30天内每平方公里地表沉降空气颗粒物质吨数为计量指标。结合国家公布的数据可以了解到,现阶段我国很多城市的降尘监测结果不达标,如辽宁的抚顺远高于标准规定的9t/km2·月。降尘监测结果与PM2.5等空气监测常见指标同等重要,由于道路、堆场、工地等尘源与降尘量关系密切,因此城市扬尘管理水平能够通过降尘监测得到反映,且存在较强的可比性。此外,对于降尘带来的细小颗粒物来说,其能够成为环境空气各类二次反应载体,由此可见降尘监测的重要性。为更好开展降尘监测,近年来我国各地区开展了一系列积极探索,如开展秋冬季大气污染防治攻坚、推进城市化精细化管理、强化降尘量的考核,这类探索需得到科学化的降尘监测点位布置支持[1]。
2.降尘监测点位优化应用实践
2.1研究对象
为提升研究的实践价值,本文以辽宁抚顺作为研究对象,结合该城市2011-2019年的降尘监测数据,分析当地大气降尘发展趋势和变化规律。研究采用聚类方法分析现有降尘监测点位分布情况,筛选其中具有可行性和代表性的点位,以此优化降尘监测点位,环境质量的更准确反映可通过降尘监测点位优化实现。
2.2大气降尘的污染特征
结合2011-2019年的降尘监测数据可以了解到,当地存在总体不低的降尘水平,同时存在显著的逐年下降趋势,2011年月均降尘量值为10.40t/km2·月,2019年为7.41t/km2·月,存在28.75%的下降幅度。基于当地大气降尘标准可确定,各年度当地的降尘均处于达标水平。结合2018、2019年大气降尘月份变化趨势可以发现,当地降尘污染最严重的月份为春季,随后分别为秋冬、夏季,季节变化下大气降尘污染变化存在显著的单峰单谷特征。2019年,3~5月为当地降尘量的主要集中时间,4月份存在最大值,为9.70t/km2·月,8月存在最小值,为5.27t/km2·月,这种情况的出现是由于降水对尘的清洗和较好的夏季大气扩散条件,裸土由大量植被覆盖,扬尘阻挡得以实现。而在秋冬季,受逆温现象和取暖设施影响,污染物扩散会受到抑制,逐步增大的降尘量会随之出现。春季气候干燥多风,沙尘影响下地面尘土和建筑扬尘会随风而起,这同样会导致降尘量增加,大气降尘监测工作因此受到的影响必须得到重点关注[2]。
2.3降尘监测点位优化思路
以研究对象设于中心城区的32个降尘监测点位(编号为1~32)作为研究对象,其中32号点位为清洁对照点(位于水上公园),结合2017-2019年大气降尘监测结果,对各点位降尘监测结果的三年月均值平均,可得到31×12矩阵。采用SPSS软件进行31个点位的月均值聚类分析,由此降尘监测点位中的1~4号、5~31号被聚为两大类,两大类降尘监测点位处于不同行政区域,这说明1~4号降尘监测点位所在区域和其他区域差异明显,这是由于1~4号降尘监测点位所在区域几乎不存在工业企业,以居住及商业区为主,这使得该区域的降尘特征也存在不同特征。深入分析可以发现,各行政区内部降尘监测点位的关联极为明显,如5、8、10号降尘监测点位,以及12、13、14号降尘监测点位,这种情况的出现是由于当地中心城区面积不大且存在较为均匀的污染分布,相似的大气降尘污染监测结果区域特征因此出现,而考虑到类似降尘污染情况由同一行政区域内诸多降尘监测点位反映,因此可开展针对性的降尘监测点位优化、合并,降尘监测点位优化思路由此得以明确。
2.4降尘监测点位优化实践
结合聚类方法,可确定21~24个优化后的降尘监测点位数量,由此可针对性列出4个聚类方案。考虑到人力、交通、大气降尘点位分布平衡、各区考核等实际问题,最终选取23个降尘监测点位,并同时针对性合并存在相似大气降尘污染监测结果的降尘监测点位。为验证降尘监测点位优化实用性,开展优化前后硫酸盐化速率值和大气降尘验证,可确定区域总平均值与优化降尘监测点的平均值较为接近,同时存在小于±10%的相对偏差,国家对降尘监测点位优化的相关要求由此满足。进一步开展区域总平均值与优选组均值的相关性检验,采用t检验作为检验方法,可发现优化后降尘监测点位均值与市区均值的相关意义非常显著,同时存在95%的置信度,因此可确定区域的平均情况能够由优化降尘监测点位结果代表,降尘监测点位优化实践的价值得到证明。
为更好优化降尘监测,当地环境部门还针对性选用了一系列降尘监测优化措施,包括优化监测站管理、优化降尘收集人员巡查、优化降尘监测分析人员职责、及时输送降尘数据分析。优化监测站管理主要围绕明确职责及赏罚制度、定期组织相关培训、定期开展降尘考核展开;优化降尘收集人员巡查主要围绕采集人员的责任心培养、降尘桶的合理摆放、降尘桶内死去鸟类和虫类按规清理、降尘桶内水分的及时补充展开,每次巡查的书面及拍摄记录也不容忽视,包括样品状态、降尘桶水量及状态、巡查时间等,为更好加强巡查质量,还应定期组织抽查;优化降尘监测分析人员职责主要围绕持证上岗展开,以此保证降尘数据的安全及可靠性;及时输送降尘数据分析需保证分析人员按照规定时间上传数据,保证数据审核的及时性,这同样能够为降尘监测优化提供支持。
结论:综上所述,降尘监测点位优化需关注多方面因素影响。在此基础上,本文涉及的大气降尘的污染特征、降尘监测点位优化思路、降尘监测点位优化实践等内容,则直观展示了降尘监测点位优化路径。为更好开展大气降尘监测,各类新技术、新设备的积极应用必须得到重视。
参考文献
[1]郑棚.城市扬尘治理的建议以及展望[J].建材与装饰,2020(08):151-152.
[2]王佳,刘斌,肖柏林,李余杰.重庆主城区空气降尘中重金属的特点及其在表层土壤中的累积量研究[J].土壤,2019,51(06):1160-1167.