淺談環(huán)境空氣自動監(jiān)測站質(zhì)控方式

楊曉紅，師莉莉，王立前，張榆霞

(云南省環(huán)境監(jiān)測中心站，云南昆明650034)

自動監(jiān)測系統(tǒng)具有長期性、連續(xù)性、自動化運(yùn)行的特點(diǎn)，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，云南省大多數(shù)城市環(huán)境環(huán)境空氣的手工監(jiān)測逐步被自動監(jiān)測取代;據(jù)統(tǒng)計(jì)，自2000年到2011年底，云南省先后共建設(shè)了56個環(huán)境空氣自動監(jiān)測子站，涉及大西北、美國熱電、美國API、河北先河和武漢虹宇等5個品牌;分布在20個城市，主要監(jiān)測項(xiàng)目為SO2、NOx和PM10，為全省主要城市環(huán)境空氣日報(bào)的準(zhǔn)確、及時(shí)報(bào)告起到較好的技術(shù)支撐作用。為保證自動監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，必須加強(qiáng)對自動監(jiān)測系統(tǒng)的質(zhì)量管理和質(zhì)量控制，按照國家《環(huán)保重點(diǎn)城市環(huán)境空氣自動監(jiān)測質(zhì)量管理規(guī)定》 (暫行)的要求，依據(jù)《環(huán)保重點(diǎn)城市環(huán)境空氣自動監(jiān)測質(zhì)量管理規(guī)定》、 《環(huán)境空氣自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》和《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測規(guī)范》的規(guī)定，結(jié)合云南實(shí)際情況，2005年以來，采取了標(biāo)準(zhǔn)樣品檢查、PM10采樣流量檢查和運(yùn)行管理檢查等方式，加強(qiáng)對云南省環(huán)境空氣自動監(jiān)測站的質(zhì)控檢查，促進(jìn)了各級監(jiān)測站對環(huán)境空氣自動監(jiān)測站的有效管理，保證了儀器設(shè)備的可靠運(yùn)行和監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確有效。

1 檢查和評價(jià)方式

1.1 標(biāo)準(zhǔn)樣品檢查

材料及來源:環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所生產(chǎn)的有證標(biāo)準(zhǔn)氣體 (SO2和NO標(biāo)氣)。

檢查方式:向SO2(或NO)監(jiān)測儀通入SO2(或NO)有效標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行測量，儀器顯示值穩(wěn)定后記錄其測量值;撤去標(biāo)準(zhǔn)氣體，通入零氣清洗管路，待管路清洗干凈且儀器顯示值回零并穩(wěn)定后，再向SO2(或NO)監(jiān)測儀通入SO2(或NO)標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行測量。反復(fù)測量3次以上，利用測量總體均值和標(biāo)氣實(shí)際濃度計(jì)算其相對誤差 (RE%)評價(jià)儀器測量的準(zhǔn)確性;利用多次測量值計(jì)算其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差 (RSD%)評價(jià)儀器測量的精密性。

評價(jià)方式:參考《二氧化硫氣體檢測儀檢定規(guī)程》 (JJG551－2003)中“示值誤差不超過±5%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差 (重復(fù)性)不大于2%”的要求，對測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和精密性進(jìn)行評價(jià)。

1.2 PM10采樣流量檢查

材料及來源:經(jīng)檢定合格，且在檢定有效期內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì) (TH－BQX1型便攜式氣體、粉塵、煙塵采樣儀校驗(yàn)裝置)。

檢查方式:將PM10監(jiān)測儀的采樣管接至在檢定有效期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)，并確保氣路無泄漏，設(shè)置監(jiān)測儀器采樣流量為16.67L/min，啟動抽氣泵進(jìn)行采樣。待標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)顯示值穩(wěn)定后記錄其測量值。反復(fù)測量3次以上，利用測量總體均值和監(jiān)測儀器設(shè)定值計(jì)算其相對誤差 (RE%)評價(jià)儀器測量的準(zhǔn)確性;利用多次測量值計(jì)算其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD%)評價(jià)儀器測量的精密性。

評價(jià)方式:參考《大氣采樣器檢定規(guī)程》(JJG956－2000)中“流量示值誤差不超過±5%，流量重復(fù)性不大于2%”的要求，對測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和精密性進(jìn)行評價(jià)。

1.3 運(yùn)行管理檢查

(1)運(yùn)行率。運(yùn)行率是檢查環(huán)境空氣自動監(jiān)測站正常運(yùn)行的時(shí)間，以天計(jì)。運(yùn)行率=實(shí)際運(yùn)行天數(shù)/理論運(yùn)行天數(shù)×100%。

(2)運(yùn)行記錄。通過查閱空氣自動監(jiān)測站的運(yùn)行記錄，主要檢查空氣自動監(jiān)測站的巡檢和維護(hù)、儀器設(shè)備的校準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)傳遞等工作是否定期正常開展，記錄是否完整。

空氣自動監(jiān)測站的巡檢和維護(hù)主要檢查空氣自動監(jiān)測站環(huán)境條件是否滿足要求，使用的試劑等耗材是否定期檢查更換，監(jiān)測儀器采樣管是否定期清洗;儀器設(shè)備的校準(zhǔn)主要檢查是否對儀器設(shè)備定期進(jìn)行零漂、標(biāo)漂和校標(biāo)、校零檢查，是否對PM10監(jiān)測儀進(jìn)行流量校準(zhǔn);標(biāo)準(zhǔn)傳遞主要檢查使用的標(biāo)準(zhǔn)氣體和標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)是否在合格有效期內(nèi)。

2 檢查結(jié)果

2.1 SO2和NO監(jiān)測儀

現(xiàn)場采用標(biāo)氣對環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)中SO2和NO監(jiān)測儀進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，連續(xù)7a來SO2和NO監(jiān)測儀測量結(jié)果的精密度合格率高于準(zhǔn)確度合格率，且合格率較高，說明除個別儀器設(shè)備的穩(wěn)定性有問題外，絕大部分儀器的穩(wěn)定性較好，準(zhǔn)確性次之，詳見表1。

表1 SO2和NO監(jiān)測儀檢查情況

現(xiàn)場對SO2和NO監(jiān)測儀測量結(jié)果準(zhǔn)確度不合格的環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)所使用的標(biāo)氣進(jìn)行有效性檢查，發(fā)現(xiàn)凡測量準(zhǔn)確度不合格的環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)，所使用的標(biāo)氣都是過期半年以上的標(biāo)氣。

2.2 PM10監(jiān)測儀

現(xiàn)場采用流量校準(zhǔn)裝置對環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)中PM10監(jiān)測儀進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，連續(xù)7a來 PM10監(jiān)測儀測量結(jié)果的精密度合格率遠(yuǎn)高于準(zhǔn)確度合格率，且合格率較高，說明絕大部分儀器設(shè)備的穩(wěn)定性較好，準(zhǔn)確性次之，詳見表2。

表2 PM10監(jiān)測儀檢查情況

現(xiàn)場對PM10監(jiān)測儀采樣流量的檢查和測試結(jié)果顯示，采樣流量合格的有三種情況:①環(huán)境空氣自動監(jiān)測站的管理單位有符合質(zhì)控要求的1級流量校準(zhǔn)器，并定期進(jìn)行檢查校準(zhǔn);②儀器生產(chǎn)商在近期內(nèi)進(jìn)行過巡檢校準(zhǔn)的環(huán)境空氣自動監(jiān)測站;③新建的環(huán)境空氣自動監(jiān)測站。采樣流量不合格的有兩種情況:①沒有用流量校準(zhǔn)器定期進(jìn)行自校;②校準(zhǔn)使用的流量計(jì)嚴(yán)重失準(zhǔn)，也沒有送計(jì)量部門進(jìn)行過檢定。

2.3 運(yùn)行管理

連續(xù)7a對各環(huán)境空氣自動監(jiān)測站的運(yùn)行管理檢查表明:①除個別環(huán)境空氣自動監(jiān)測站點(diǎn)因所在大樓拆除等特殊原因?qū)е颅h(huán)境空氣自動監(jiān)測站的運(yùn)行率較低外，其他各環(huán)境空氣自動監(jiān)測站歷年來的運(yùn)行率均高于85%，且不能正常運(yùn)行的原因均由于設(shè)備故障或停電導(dǎo)致。②各環(huán)境空氣自動監(jiān)測站自建站起每年均有巡檢記錄和校準(zhǔn)記錄;維護(hù)記錄從較少到均有，逐年呈上升趨勢，至2010年各站點(diǎn)均有維護(hù)記錄。③各環(huán)境空氣自動監(jiān)測站使用的標(biāo)準(zhǔn)氣體合格率有逐年上升趨勢。④各環(huán)境空氣自動監(jiān)測站自建站起每年均對PM10監(jiān)測儀采樣流量進(jìn)行至少1次以上的校準(zhǔn)，且定期開展校準(zhǔn)的站點(diǎn)逐年上升，校準(zhǔn)的方式逐步從儀器供貨商巡檢校準(zhǔn)或者是依靠其他單位校準(zhǔn)，變?yōu)楦鞴芾韱挝蛔约盒?zhǔn)，部分環(huán)境空氣自動監(jiān)測站校準(zhǔn)頻次還逐年增加。

2.4 檢查中發(fā)現(xiàn)問題的處置措施

通過多年來對云南省環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)的質(zhì)控檢查，充分體會到人員是第一位，人員素質(zhì)是保證自動監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和可比性的重要保障;同時(shí)針對檢查中發(fā)現(xiàn)的問題，提出如下處置措施:

(1)PM10監(jiān)測儀采樣流量未按規(guī)范要求進(jìn)行校準(zhǔn)檢查，導(dǎo)致采樣流量失準(zhǔn)。因此為保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，PM10監(jiān)測儀采樣流量不僅要按標(biāo)準(zhǔn)要求每半年至少進(jìn)行1次校準(zhǔn)，對穩(wěn)定性較差的設(shè)備，還應(yīng)縮短校準(zhǔn)時(shí)間，加大校準(zhǔn)頻次;用作工作標(biāo)準(zhǔn)的流量計(jì) (流量校準(zhǔn)裝置)應(yīng)定期送檢，標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的精度要達(dá)到±0.1L/min的技術(shù)要求。

(2)使用的標(biāo)準(zhǔn)氣體過期，導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)果的偏離。因此環(huán)境空氣自動監(jiān)測站應(yīng)盡量使用有證合格標(biāo)氣，對過期標(biāo)氣或無證標(biāo)氣，必須按規(guī)定進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)傳遞和核查。

(3)對于未按規(guī)定做好設(shè)備的期間核查，相關(guān)運(yùn)檢、校準(zhǔn)和維護(hù)不能完整地記錄備查的情況，對此云南省依據(jù)規(guī)范，要求各托管單位建立健全環(huán)境空氣自動監(jiān)測站定期巡檢、維護(hù)、校準(zhǔn)制度，并在每年度的質(zhì)控檢查中作為重點(diǎn)檢查內(nèi)容。

3 結(jié)論

云南省依據(jù)《環(huán)保重點(diǎn)城市環(huán)境空氣自動監(jiān)測質(zhì)量管理規(guī)定》、《環(huán)境空氣自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》和《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測規(guī)范》的要求，采用標(biāo)準(zhǔn)樣品檢查、PM10采樣流量檢查和運(yùn)行管理檢查等方式，開展對環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)的質(zhì)量管理和質(zhì)量控制;方式操作簡單，易于實(shí)施;通過檢查，不僅規(guī)范了員工的操作技術(shù)，提高了日常管理的水平，而且保證了監(jiān)測數(shù)據(jù)的質(zhì)量，達(dá)到了預(yù)期目的。

［1］HJ/T 193－2005，環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范［S］.