兴平市城市空气质量监测点位增设技术研究

郭 佩 赵秋利

（1陕西广电计量检测（西安）有限公司 陕西西安 710119 2杨凌职业技术学院 陕西咸阳 712100）

引言

为进一步加强陕西省省控空气质量监测网建设，参照《环境空气质量监测规范（试行）》（HJ 664-2013）有关需求，市辖区或县城建成区面积大于10平方千米的，可在现有国控、省控监测点位基础上新增点位，市辖区最多增加至3个点位，县城最多增加至2个点位。按照国家有关技术规范要求，结合陕西省实际环境空气自动监测站的建设需要，兴平市需增设环境空气自动监测站，为全面，准确的掌握兴平市的环境空气，以满足兴平市城市经济建设发展的需要。

1 兴平市增设环境空气质量监测点位的必要性

1.1 城市环境空气质量监测点位增设原则的需要

近年来，兴平市加快推进城镇化进程，依托紧邻西安咸阳国际化大都市的区位优势,明确城市功能定位,推进统筹城乡发展，全市城市建成区面积达到28平方公里，城镇化率达到58%，市区总人口19万人。按照国家环境监测总站关于《城市环境空气质量监测点位增设与调整的技术要求》有关监测点位增设原则：新建或扩建的建成区相连成片且面积大于10平方公里或大于原点位平均覆盖面积的，可在新建或扩建区按照独立的监测网络布设来增设监测点位（即确定新建、扩建取得监测点位数和测点位置），再与现有监测点位合并组成城市的空气监测网络之规定，有必要增设新的大气监测趋势点。

1.2 城市经济建设发展的需要

兴平市是工业重镇，工业基础十分雄厚，是国家“一五”、“三五”期间重点建设的工业基地之一，境内有115厂、408厂、兴化集团等中省大型企业、科研院所19家，形成了装备制造、化工、食品加工三大支柱产业，使得城市大气污染在空间分布状况上已经发生了很大程度的改变，因此，为全面反映城市的空气环境质量现状，适应城市发展，满足环境管理和城市环境整治的要求，也需要增设新的大气监测趋势点。

2 城市环境空气质量状况

2.1 城市空气质量污染现状

兴平市的空气质量污染物主要来源是工业废气、城乡扬尘、秸秆禁烧、机动车排气等。多年的监测结果表明，兴平市环境空气质量有以下几个特点：（1）城市空气质量基本良好，SO2和NO2年均值均低于国家环境空气年均值二级标准。

（2）受西北地区干旱少雨气候条件以及煤炭为主的能源结构限制，市区全年空气中的首要污染物为PM10，年均值稍高于国家环境空气年均值二级标准，属轻度污染。

（3）污染物随季节变化很大，冬季煤烟型为主的污染特征明显，PM10、PM2.5颗粒物浓度较大，第一、二季度次之，第三季度空气质量较好。

2.2 城市空气质量变化趋势

近年来,兴平市城市环境污染综合治理力度逐年加大，一些能耗大、污染排放严重的工厂企业的搬迁转产，落后、陈旧生产工艺的革新改造，清洁能源的大力推广和使用，城市天然气得到了广泛普及，拆除燃煤小锅炉，快速发展集中供热，更新换代污染治理设施，以及在工业生产和城市发展建设中广泛应用大量先进、高效的烟尘治理设施，退耕还林、植树种草等种种措施，使城市污染程度得到了有效控制，城市整体的大气污染排放总量明显降低，环境空气质量逐年好转。

3 监测点位及监测指标

3.1 监测点位

主要对拟增设环境空气自动监测点位、兴平市原有环境空气自动监测站环境空气进行连续15日手工监测。

3.2 监测指标

本项目监测参数包括可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）、臭氧（O3）。

4 兴平市空气质量监测点位增设方案

4.1 大气功能区划分标准

根据《环境空气质量功能区划分原则与技术方法》（3095-1996）和兴平市的具体情况，兴平市城区均按二类环境空气质量功能区划分。

4.2 城市现有空气质量监测点位

兴平市现有大气监测点位，设在兴平市自来水公司制水厂楼顶，该测点监控居民、工业混合区环境空气质量。

5 备选点位可行性分析

5.1 拟选址的详细情况

经过对兴平市进行的多次勘查、论证，拟选兴平市环保局办公楼楼顶、兴平市自来水公司制水厂楼顶和莽山水景公园北侧三个点作为空气自动监测预选点位。详细情况如下：

（1）市环保局办公楼楼顶点位

市环保局办公楼楼顶位于兴平市西大街，（东经108°28′41.72″，北纬 34°18′13.06″），道路密集，不适建点。

（2）市自来水公司制水厂楼顶点位

兴平市自来水公司制水厂楼顶位于兴平市中心大街西段，（东经 108°27′55.56″，北纬 24°17′35.04″），海拔 404m，距中心大街西段主干道20m，地理位置较为理想，属兴平市大气环境监测原有监测点，将其作为一个参照监测点位。

（3）市莽山水景公园北侧点位

莽山水景公园北侧点位位于兴平市西城办莽山路东侧（东经 108°27′33.6″，北纬 34°18′52.05″），海拔 394m。周围视野开阔，绿化好，周围无高层建筑物及污染源，附近无强大的电磁干扰，满足建点条件。

通过点位的现场勘查、对比及气象等的各种环境因数的统计分析，莽山水景公园北侧监测点位100m范围内无点源，远离交通主干道，四周无高大建筑物，树木等其他障碍物，具有360度的捕集空间，周围环境状况稳定，安全防火措施有保障，所以拟设点位首选莽山水景公园北侧。

5.2 拟选址的合理性

拟选站址除符合环境空气质量监测规范规定的要求外，还符合下列其他要求：

（1）具有较好的代表性，能客观反映一定空间范围内的环境空气污染水平和变化规律。

（2）各监测点之间设置条件基本一致，使各个监测点获取的数据具有可比性。

（3）监测点基本均匀分布，在布局上能反映城市主要功能区和主要大气污染源的污染现状及变化趋势。

（4）本方案结合了城市规划考虑监测点的布设，使确定的监测点能兼顾未来城市发展的需要。

5.3 环境气象指标

5.3.1 局地小气候的影响

新增设的莽山水景公园北侧监测点附近无局地小气候的直接影响，主导气流不受阻碍，能够满足采样代表性的要求。

5.3.2 十五日气象观测

2017年12月15日至12月29日对新增设莽山水景公园北侧监测点进行了十五日气象观测，观测数据与同期兴平市气象站气象资料进行了对比。从结果中可以看出：

（1）15天连续监测期间，主导风向为偏南风，跟兴平市气象站同期风向对比，结果基本一致。

（2）15天连续监测期间平均风速1.9m/s，比兴平市气象站1.4m/s稍高。

（3）十五日平均最高气温比兴平市气象站略低(0.9C0),表明无局地热源。

5.3.3 地区其它环境指标

新增环境空气质量监测点设置在莽山水景公园北侧，周围无障碍物，不会产生风切变。满足采样点离道路大于20m等环境指标要求规定。

5.4 监测数据分析

2017年12月15日至2017年12月29日对市环保局办公楼楼顶，市自来水公司制水厂楼顶，莽山水景公园北侧同时进行了为期十五天的空气质量手动监测，其中一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、PM10、PM2.5均连续监测15天的日均值，臭氧连续监测15天8小时均值。

监测结果显示，如图1和图2所示，市环保局办公楼楼顶五楼监测点十五日气象数据平均值与兴平市原有监测点（兴平市自来水公司制水厂楼顶）十五日气象数据平均值监测平均结果基本吻合，不具有代表性，故选择莽山水景公园北侧点位作为兴平市新增环境监测点。

图1 2017年NO连续十五日日均值监测数房

图2 2017年PM25连续十五日日均值监测数房

5.5 拟增环境空气质量监测点运行条件分析

监测点位周围环境按HJ 664-2013《环境空气质量监测点位布设技术规范（试行）》中要求布设，经过对新增大气测点莽山水景公园北侧的实际勘察，该测点位于东经1080 27′33.6″，北纬340 18′52.05″，海拔394米，100m范围内没有明显的污染源，采样点周围环境符合规范要求，有稳定可靠的电力供应，通讯线路容易安装和检修，无强大的电磁干扰，监测点周围地势开阔，车辆停靠便利。监测仪器与兴平市区内原有的2#兴平市自来水公司制水厂楼顶大气监测点的监测仪器一致，保证各项污染指标监测数据的一致性。

结语

综上所述，由于兴平市建成区的扩展，现有大气自动监测点位已不能全面反映兴平市实际状况，根据中国环境监测总站综字[2001]004号文件及《城市环境空气质量监测点位增设与调整的技术要求》有关监测点位增设的原则，我们通过相关的技术论证，兴平市适宜在莽山水景公园北侧点位（东经1080 27′33.6″，北纬340 18′52.05″），建立环境监测站，与兴平市现有的监测站点兴平市自来水公司制水厂楼顶点位合并组成城市空气自动监测网。