资源简介

(共40张PPT)
项目二 环境空气质量监测
任务2.1 监测准备
——环境空气质量监测方案制定
前言/PREFACE
环境空气监测方案是一项监测任务的总体构思和设计，制定时必须首先明确监测目的，然后根据监测目的进行调查研究，收集相关资料，经过综合分析确定监测项目，设计布点网络，合理安排采样时间和采样频率，选定采样方法和分析测试技术，并建立质量保证程序和措施，提出监测结果报告要求及监测工作的进度计划等。
学习目标
了解环境空气质量监测方案的主要内容，熟悉监测的资料收集，掌握监测项目的选择、采样点位布设方法、监测时间和频率的确定，能选择适当的采样方法和分析方法，熟悉现场监测常用质量控制技术。
知识要求
技能要求
能根据监测任务要求制订出科学、周密、切实可行的监测方案。
培育学生具备一定的科学逻辑思维能力和信息素养。
素质目标
明确监测目的
调研及资料的收集
确定监测项目
布设监测点位
确定采样时间及频率
确定采样方法和监测方法
明确质量保证和质量控制
环境空气质量监测方案的主要内容
方案
架构
研究
方法
目录/Contents
01
02
03
04
05
监测目的
调研与资料收集
监测项目
监测点的布设
采样时间和频率
06
监测分析方法
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监测目的
一、监测目的：根据工作性质、任务而定
1、监视并评价辖区空气质量状况及其变化趋势预测；
2、监测评价广大农村人口居住环境空气质量状况；
3、掌握辖区周边地区污染物跨境扩散与迁移规律和相互影响程度；
4、监视并评价主要污染源对周围环境的影响；
5、监测并评价高浓度地区人群暴露的程度；
6、监测并跟踪空气污染事故的发生和影响程度；
7、为环境规划、经济建设、城市建设、人民生活服务的其它特殊目的等。
一、监测目的
02
调研与资料收集
（一）大气污染背景调查
1.污染源分布及排放情况
2.气象资料
3.地形资料
4.土地利用和功能分区情况
5.人口分布及人群健康情况
6.其他相关资料
污染源类型、数量、位置、排放的主要污染物及排放量、所用原料，燃料及消耗量等。
风向、风速、气温、气压、降水量、相对湿度、温度的垂直梯度和逆温层底部高度等。
河谷地区、海边、山区等。
工业区、商业区、混合区居民区、环境空气敏感区等。
人口分布、居民和动植物受大气污染危害情况及流行性疾病等资料。
监测区域以往的大气环境监测资料，有关文件、法规、标准。
大气污染背景调查
调查方法
现场勘踏和实测
对生产过程进行物料恒算
经验估算
相关部门询问、查找网络资源、了解当地居民等
（二）环境背景调查方法
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监测项目
（一）监测项目的选择原则
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1.优先监测原则
2.可靠性原则
3.实用性原则
①在实地调查的基础上，针对污染物的特性，选择毒性大，危害严重，影响范围大的污染物作为监测对象。
②对环境有潜在危害，并且污染趋势有可能上升的监测项目应列入优先监测的范围。
③对具有广泛代表性的监测项目进行优先监测。
可靠的测试手段和有效的分析方法。
有可供参考的评价标准。
基本项目：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）。
气象参数：风向、风速、气温、气压、湿度和大气稳定度。
（二） 常规监测项目
（三） 监测项目
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以监测城市建成区的空气质量整体状况和变化趋势为目的，参与城市环境空气质量评价。
以监测区域范围空气质量状况和污染物区域传输及影响范围为目的，参与区域环境空气质量评价。
以监测国家或大区域范围的环境空气质量本地水平为目的。
以监测本地区主要固定污染源及工业园区等污染源聚集区对当地环境空气质量的影响为目的。
以监测道路交通污染源对环境空气质量影响为目的。
1.环境空气质量评价城市点
2.环境空气质量评价区域点
3.环境空气质量评价背景点
4.污染监控点
5.路边交通点
监测
点位
监测项目——《环境空气质量监测点位布设技术规范（试行）2013》
环境空气质量评价城市点的监测项目依据GB 3095-2012确定，分为基本项目和其他项目。
环境空气质量评价区域点、背景点的监测项目除GB 3095-2012中规定的基本项目之外，由国务院环境保护行政主管部门根据国家环境管理需求和点位实际情况增加其他特征监测项目，包括湿沉降、有机物、温室气体、颗粒物组分和特殊组分等，具体见表2。
污染监控点和路边交通点可根据监测目的及所针对污染源的排放特征，由地方环境保护行政主管部门确定监测项目。
Q1 环境空气质量评价城市点的监测项目
Q3 污染监控点和路边交通点的监测项目
Q2 环境空气质量评价区域点、背景点的监测项目
（三）监测项目
监测项目——《环境空气质量监测点位布设技术规范（试行）2013》
（三） 监测项目
（四） 监测项目的选取
从已认识到的、几乎在整个
区域中均以不同数量存在的、
最常见的空气污染物着手。
从常见的空气污染物着手
依据污染源排放调查的结果，
首先选择对人体健康和环境
危害大的污染物。
依据污染源排放调查结果
可采用上述方式中的一种，但在大多数情况下，都是把这两种方式综合起来进行选择。
04
监测点的布设
(一)《环境空气质量监测点位布设技术规范》（HJ664—2013）
代表性
布设原则
可比性
整体性
前瞻性
稳定性
适用范围：适用于国家和地方各级环境保护行政主管部门对环境空气质量
监测点位的规划、建设与维护等管理。
涵盖不同污染浓度
设置条件一致
下风向多布点
适当增加采样点
本地及污染调查
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4
5
监测点的位置应包括整个监测地区的高、中、低三种不同污染浓度的地方。
各监测点之间设置条件要尽可能一致，或按标准化规定实施。
污染源集中（如工业区、交通稠密区）、主导风向较明显时，污染源的下风向为主要监测范围，布设较多的采样点，上风向布设1~2采样点对照。
工业较集中的城区和工矿区、人口密度大及污染物超标区，适当增加采样点，郊区和农村、人口密度小及污染物未超标地区，可少布设采样点。
进行本底调查和污染源现状调查时，采样点数目要多些。
(二)《环境空气质量手工监测技术规范》（HJ 194-2017）（自2018年4月1日起实施）
⒈ 监测点位布设的基本原则
采样点位应根据监测任务的目的、要求布设，必要时进行现场踏勘后确定。所选点位应具有较好的代表性，监测数据能客观反映一定空间范围内空气质量水平或空气中所测污染物浓度水平。监测点位的布设和数量应满足监测目的及任务要求，具体按照HJ 664相关要求执行。
选址
监测点应地处相对安全、交通便利、电源和防火措施有保障的地方。
采样口
其他技术要求
监测点采样口周围水平面应保证有270°以上的捕集空间，不能有阻碍空气流动的高大建筑、树木或其他障碍物；如果采样口一侧靠近建筑，采样口周围水平面应有180°以上的自由空间。从采样口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高度差的2倍以上，或从采样口到建筑物顶部与地平线的夹角小于30°。
采样口距地面高度在1.5~15m范围内，距支撑物表面1m以上。有特殊监测要求时，应根据监测目的进行调整。
采样点位布设的其他技术要求按照HJ 664执行。
采样高度
(二)《环境空气质量手工监测技术规范》（HJ 194-2017）（自2018年4月1日起实施）
2.监测点位布设技术要求
（三） 监测点数目的确定
在一个监测区域内，采样点设置数目是与经济投资和精度要求相应的一个效益函数，应根据监测范围大小、污染物的空间分布特征、人口分布及密度、气象、地形及经济条件等因素综合考虑确定。
（四）采样点布设方法
（四）采样点布设方法
⒈ 个别工业企业固定点源对环境影响监测的布点法
（1）同心圆布点法
适用情况
多个污染源构成的污染群且重大污染源较集中；
孤立源所在区域风向多变。
（四）采样点布设方法
方法
① 确定同心圆半径
以孤立源或污染群的中心为圆心在地面上画若干个同心圆，同心圆数目不少于5～7个。在预计的高浓度区及高浓度与低浓度交界区应较密。
② 确定放射线
从圆心向周围引出8个方位或16个方位的放射线。
③ 确定监测点
同心圆圆周与放射线的交点即为监测点。当现场风向相对稳定时，下风方位宜密，其他方位宜疏。
⒈ 个别工业企业固定点源对环境影响监测的布点法
（1）同心圆布点法
（四）采样点布设方法
（2）扇形布点法
适用情况
孤立高架点源，且主导风向明显的地区。
方法
① 确定主导风向。
② 确定扇形区域。
以点源所在位置为顶点，主导风向为轴线，在下风向地面上划一个扇形区作为布点范围。扇形的角度一般为45°，但不超过90°。
③ 在扇形区域内作出不少于3～5条放射线及不少于5～7个同心圆弧。圆弧与射线的交点即为监测点。
④ 在污染源的上风向设1～2个对照点。
⒈ 个别工业企业固定点源对环境影响监测的布点法
（四）采样点布设方法
⒉ 机动车排气对环境影响监测的布点法
（1）配对布点法
适用情况
调查交通干线沿线行人或其他敏感受体的暴露。
方法
在行车道外沿0.5~1m处设一个监测点，同时在离该外沿100m处设另一个监测点。这一对监测点应在行车道的下风向。
（四）采样点布设方法
⒉ 机动车排气对环境影响监测的布点法
（2）部分网格模型布点法
适用情况
调查线源扩散梯度;
调查相应区域的污染暴露;
验证线源扩散模式。
方法
① 根据道路构型和车流量分布，选取典型路段，在路段周围划出调查范围。
② 将其划分成5×5m2、10×10m2或其它尺寸的网格。
③ 网格中心设监测点，监测点应设在距人行道边缘至少1.5m远处。
（四）采样点布设方法
⒊ 城市区域环境空气监测布点法
（1）规则网格布点法
适用情况
调查城市空气污染的时空分布特征。通过长期监测，用以判断污染物在环境中时空分布模型及发展趋势，揭示污染物最高和潜在危害最严重的地区。
（四）采样点布设方法
⒊ 城市区域环境空气监测布点法
（1）规则网格布点法
方法
① 根据调查区域的规模勾画出监测范围廓线。
② 将监测区域地面划分成若干个均匀网状方格。网格面积可取1×1km2 、 2×2km2 、 3×3km2等。
③ 采样点设在两条直线的交点处或方格中心。风向的下风方位、污染源地增加采样点；若主导风向明显，则下风向的采样点应约占总采样点数的60%。
④ 在远离监测区域的上风方位至少设一个对照点。
（四）采样点布设方法
⒊ 城市区域环境空气监测布点法
（2）按人口和功能区布点法
适用情况
多用于区域性的常规监测。适用于调查城市区域空气污染对敏感受体(集中居民区、学校、医院、风景区、文物保护区等)的暴露。
（四）采样点布设方法
① 先按照监测区域的土地利用情况将监测区域划分为工业区、商业区、交通枢纽区、居民区、文化区、公园等。
② 再根据具体污染情况和人力、物理条件，在各功能区设置一定数量的监测点,不需要平均分布，可在污染集中的工业区和人口集中区域多设点。同时在对照区或清洁区设置1~2个对照点。
⒊ 城市区域环境空气监测布点法
（2）按人口和功能区布点法
方法
考虑扩散特点
采用同心圆和扇形布点法时，应考虑高架点源排放污染物的扩散特点。
综合布点
模拟法
六种采样布点方法可单独使用，也可综合使用，往往采用一种布点方法为主，兼用其他方法的综合布点法。
适用于已积累了多年监测数据的地区，根据城市大气污染物浓度分布的时间和空间变化特点，通过对监测数据的统计分析，对现有站（点）进行优化调整，从中选择有代表性的站（点）。
根据监测区域污染源的分布、排放特点和气象资料，以数学模型预测的污染物浓度时空分布状况为挤基础，布设采样站（点）。
统计法
（四）采样点布设方法
4.注意事项
经验法
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采样时间和频率
（一）基本概念
采样时间指每次采样
从开始到结束所经历
的时间，也称采样时
段。
采样时间
采样频率是指一定时
间范围内的采样次数。
采样频率
短期采样
采样时间
间歇性采样
长期采样
（一）基本概念
缺点：采样时间短，数据缺乏代表性，监测结果不能反映污染物浓度随时间的变化。
适用范围：气象条件极不利于污染物扩散、事故性污染及广泛监测之前的初步调查等情况。
每隔一定时间采样、测定一次，求平均值。
使用自动采样仪器进行连续自动采样。
1.总体要求
2.小时浓度间断采样频率
3.被动采样时间及频率
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手工监测
（二）采样时间和采样频率
环境空气中的SO2、NO2、NOx、CO、O3、TSP、PM10、PM2.5、Pb、BaP等污染物的采样时间和频率，根据GB 3095中污染物浓度数据有效性规定的要求确定。其他污染物可参照执行，或者根据监测目的、污染物浓度水平及监测分析方法的检出限等因素确定。
手工监测技术规范
HJ 194-2017（2018年4月1日起实施）
获取环境空气污染物小时平均浓度时，如果污染物浓度过高，或者使用直接采样法采集瞬时样品，应在1h内等时间间隔采集3~4个样品。
污染物被动采样时间及采样频率应根据监测点位周围环境空气中污染物的浓度水平、分析方法的检出限及监测目的确定。监测结果可代表一段时间内待测环境空气中污染物的时间加权平均浓度或浓度变化趋势。通常，硫酸盐化速率及氟化物（长期）采样时间为7~30d；但要获得月平均浓度，样品的采样时间应不少于15d。降尘采样时间为（30±2）d。
（二）采样时间和采样频率
自动监测
自动监测技术规范
HJ/T 193-2005（2013年8月1日起废止）
1.《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ 653－2013）；
2.《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ 654－2013）；
3.《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测系统安装和验收技术规范》（HJ 655－2013）；
4.《环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统安装和验收技术规范》（HJ 193－2013）；
5.《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测系统运行和质控技术规范》（HJ 817-2018）
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监测分析方法
根据大气污染物的存在状态、浓度、物理化学性质及监测方法不同，要求选用不同的采样方法和仪器，对于这部分内容将在后面作较详细的介绍。
原则上优先选择国家标准、环境保护标准和其他行业标准；也可采用国际标准和其他国家或地区标准。无标准方法时，可选用公认权威的监测分析方法，所选用的方法应通过实验室验证。
为获得准确和具有可比性的监测结果，监测方法应尽量统一和规范化，为此，许多国家根据国际标准化组织（ISO）推荐的方法，结合自己国情制定出本国的大气污染监测方法。
当监测方法标准有新增和代替时，按照国家最新发布的方法标准执行。
监测分析方法
六、监测分析方法

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