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大气本底污染的监測

发布时间:2019-12-27

  大气污染的监测是环境监测的一部分,在保护大气环境 中占着十分重要的地位。大气本底污染监测则是大气污染监 测的重要方面之一。

  所谓大气本底污染是指远离城市及工业区而不受局地污 染影哬的大气平均污染状况。它可以反映各个区域内,因人. 类活动的影响而造成的大气成份的长期变化,也可以反映对― 气候变迁有特殊意义的全球大气成份的长期变化,还可以用作对照点与局地严重污染的空气质量进行比较长时期内的准确监测可为说明污染趋势和设想未来可能出的污染物含量提供必要的数据及有关规律。目前,联合国环境计划署、 世界卫生组织、世界气象组织、联合国敎科文组织等所进行 的环境污染研究项目中,也包括这方面的内容。

  鉴于我国目前大气污染监测站网尚在筹建中,这方面还 没有具体资料,这里仅就世界气象组织有关文献中关于大气

  污染监测站类型、测定项目、选点原则等问题做一介绍。

  世界气象组织在监测大气成份和硏究大气污染所引起的 地球物理后果方面承担主要责任。考虑到大气成份变化以及今后长期内可能出现的后果,世界气象组织已建成了大气污染本底监测站网。目的是对全球大气的主要化学成份进行监测,确定这些成份的全球本底水准,并研究它随时间的变化。

  在1970年,世界气象组织倡议建立大气污染本底监测站 网,得到了全球环境监测系统的大力支持。经过一段时间的 工作,发现在本底情况下,大气污染物浓度较低。为了能真 实地反映大气污染本底的变化情况,应该长期进行观测,以 积累大量的资料。

  世界气象组织大气污染测站分为基准站、区域站和扩大 的区域站。不同类型的站有其不同的目的。

  1.基准站目的:提供对天气和气候具有重要意义的大 气环境参数的长期变化情况。

  测量项目:C02、S02、H2、NOX、NH3、CO、CH4、03总量、干、湿沉淀物,浑浊度,微粒,重金属等。

  2.区域站目的:提供与测站所在区域有关的大气成份的长期变化情况。

  测量项目:浑浊度、降水(SO4、CL、NH3、NO3、CO、Mg、Na、K、重金属、碱性度、传导性和pH)。

  3.扩大的区域站目的:除区域站计划以外,还应完成更多的观测项目。

  测量项目:浑浊度、降水化学、如有可能也测量C02和痕量气体污染物。

  为满足大气污染本底监测站的实际需要,须选择一块约 50 X 50米2的埸地,所选的站点要具有代表性,因测量结果是 否具有代表性在很大程度上取决于对测站地点的慎重选择。 与仪器精确度和观测资料的分析方法相比,选点和取样对观 测结果有更大的影响。

  初看起来,选择取样地点似乎只有一个基本条件,也就 是需符合所谓空气测度资料的要求,即 空气的气象学方面的特性和测站所观测得到的污染特征应是该区域在某一时间间隔内的具有代表性的平均资料。对于不同的代表性,要有不同类型大气监测站。

  为避免混淆,把扩大的区域站称为“陆地站”。基准站、 区域站、陆地站测量不同湍流扩散尺度内污染物的不同水准须满足不同的选点标准,这样才能对本尺度地区具有代表 。

  上述分类是比较合理的,这样,各种类型测站之间的距 离就能大致决定下来。一般说来,要为全球的或陆地尺度的 测站选择一个合适的地点是不困难的,但要确定区域站的地 点,在多数情况下就并非一件简单的事情了。实际上,只有 观测本身才会说明我们对所选地点及其周围环境性质的考虑 是否正确。这就是说,选点的最好办法是在所要涉及的整个 区域内,对一个测站至少进行一年观测。但由于时间、资金、 人员的限制,往往不允许做这样的试验。因此,只能学习现 有测站^的经验。根据这些经验可规定出选点所需的一些条 件,以下是大气本底污染测站所需条件。

  (1)选点标准基准站:离城镇、航线、公路和稀有的自然污染物质的影响要远;没有来自作业人员的沾染。区域站:应选在乡村,局地污染影响要小,要能代表周围地区的情况。特殊的区域站除须满足区域站的那些标准外,站点要高于表面边界层,除短时间外,没有局地污染影响。

  (2)测站所在地的气候条件与它所代表区域的气候条 件不能有很大的差别。

  (3)在周围(半径)50公里范围内,没有所要监测的 污染物源。

  (4)测站土壤的性质与其直接毗邻地区土壤的性质没有什么差别。

  (5)要有电源,虽远离公路但测点所在位置允许将大量笨重设备运到测站。

  按照中尺度观测要求,世界气象组织的选点标准的基本 概念是区域本底污染站所作的观测应对大小约为50万平方公 里区域内的长期平均情况具有代表性。这样,如果按均匀分 布来计算,全球测站网将由300个测站组成。但因为某些地 区(如极地或沙漠)需要的测站较少,所以,有200个左右 的测站就够用了。人口比较稠密、工业化程度高的或地形复 杂的地区要求测站密一些。用每50万平方公里一个站作为站. 网密度(测站之间距离约为700公里〉,可得出一些国家所 需的大气本底污染监测站数目。

  在人烟稀少、地形和气候条件比较均一的地区,从资料积累的角度来看,站网不需太密,区域站的密度可少于每50万平方公里一个。

  关于选点条件第二项,特别要强调测站地点不能在尺度 很小的天气系统内,要避免山谷和陡峭的山坡或山峰。然而, 山峰对特殊区域站是合适的,因为这种站要监测的是表面边. 界层以上的陆地水准。笫四项可使我们避免局地微气候的不 均一。

  如果空气测度资料对于决定所考虑的站点的预期的代表― 性来说不够用,还可通过做些试验来提供更多的资料。例如, 可以额外设置一些降雨采集器或采用经化学处理过的过滤纸. 片组成的地面放射性监测器,这种监测器放在露天里,但要有防雨设施,在测站周围地区,在适当的时期内完成上述试 验。监测器离测站的距离从几公里起不等,有时甚至可到50 公里。可用各种统计方法来处理这些试验所得的观测结果。 至于第五项,如果当地没有电源,可考虑使用风能或太阳能。在某些情况下,唯一的解决办法是使用柴油发电机。但必须装有用风向标指示的排气系统。此外,还要考虑到在测 站附近没有公路的情况下,大量设备的运输问题。