加強環(huán)境監(jiān)測采樣過程中的質量控制研究

陳海榮

（華測檢測認證集團股份有限公司，廣東 深圳 518101）

環(huán)境檢測監(jiān)察主要包括散布采樣地點、采集樣品、數(shù)據(jù)分析處理等，對該過程的把控是確保檢測數(shù)據(jù)無誤、真實的有效方法。在監(jiān)測過程中必須要嚴控采集樣品過程中的誤差，只有收集到的檢測試樣符合工作所需時，最終獲得的分析數(shù)據(jù)才具有意義。本文從室內及室外環(huán)境空氣采樣兩個方面詳細敘述了目前采樣過程中所需注意的質量控制方法，整理了目前整個過程中存在的一些關鍵問題，并提出相關調整方法。

1 室內環(huán)境采樣過程及質量控制方法

1.1 現(xiàn)場采樣設備及準備工作

現(xiàn)場采樣設備包括大氣采樣器及其他現(xiàn)場采樣設備。現(xiàn)場采集采用的設備為恒流型大氣采樣器，該儀器的范圍為0.1～2.0 L/min，其通過氣流的速度穩(wěn)定可調。與此同時，現(xiàn)場配置較大的氣泡吸收管和空盒氣壓表。為保證采集樣品時的不間斷性，需保證采樣器電量飽和，每1天的采集工作開始之前，應用肥皂膜的通過量檢測器對采集樣品的儀器進行流量校準，通過測量經(jīng)過流量計的肥皂液形成的肥皂膜，記錄從刻度10到刻度40所用的時間，同時記錄環(huán)境的氣壓和溫度，計算出大氣采樣儀的實際流量，保證儀器在采樣過程中的流量符合標準要求，即誤差不大于5%。

吸收液的配制及吸收管的活化處理。根據(jù)所需采集的不同樣品（氨、甲醛、苯、TVOC），準備相應的吸收液或吸收管[1]。氨吸收液用0.005 mol/L稀硫酸吸收液（每測點用量10 mL）：量取2.8 mL濃硫酸加入水中，并稀釋至1 L。臨用前再稀釋10倍。甲醛吸收液采用0.1 g酚試劑（簡稱NBTH），加水溶解，在具塞量筒中定容100 mL。放入低溫保護箱，并持續(xù)3 d。采集樣品之前，需要稱量吸收原液5 mL，并加95 mL的水稀釋后作為采集樣品的采集吸收液。苯的采集管取用活性炭采集吸附管，這個采集管應該為內裝有100 mg采集吸附溶液的管狀玻璃容器或管狀并保證內壁光滑的不銹鋼容器。同時需注意，在使用之前，應該先通入氮氣并且加熱活化，活化溫度控制在300～350 ℃，活化時長應控制大于10 min，當流量為0.5 L/min時，阻力保持在5～10 kPa。總揮發(fā)物有機化合物（TVOC）吸附管采用Tenax-TA吸附管，與上類似，同樣是管狀玻璃容器或管狀并保證內壁光滑的不銹鋼容器，管內應該裝有200 mg的相對顆粒直徑為0.18～0.25 mm的Tenax-TA吸附材料。使用前同樣需預先通過氮氣活化，激發(fā)活化的溫度必須高于解析時的溫度，該時間不應小于30 min，當流量為0.5 L/min時，阻力必須保持在5～10 kPa以內。

1.2 采樣過程的質量控制方法

樣品必須到現(xiàn)場采樣，還需注意按照相關標準采集，最大限度避免在采集樣品中因不合規(guī)方式而引起的人為誤差。當需要采集甲醛、氨、苯、TVOC等樣品時，室內裝修的已經(jīng)完成的非移動式家具，必須維持常用狀態(tài)。采集樣品的時段為8：00——18：00，如果有降雨，須在雨停24 h后再采集。

在現(xiàn)場，采集樣品的地點必須離內墻面超過0.5 m，離樓地面高度必須在0.8～1.5 m的范圍內。采集的點必須距離位置差異不大，還必須減少通風通道附近采集的數(shù)據(jù)失衡，采集點要在初始記錄上用鮮明的記號示明。在每一個測點采樣結束后，要記錄每個測點采樣時的溫度（t）、大氣壓（P）及測點的具體部位，記錄好相關信息，保證完整詳細。

2 室外環(huán)境采樣過程及質量控制方法

室外環(huán)境復雜多變，因此更需保證采集樣品的代表性，控制采樣過程的質量。本節(jié)針對居民生活中受影響最為顯著的生活垃圾收運和處理過程中的惡臭環(huán)境問題展開詳細的敘述。

2.1 室外采集現(xiàn)場采樣裝置及準備工作

惡臭物質分析需要被精度較高的儀器檢測出來，同時惡臭環(huán)境樣品的提前處理方法的目的之一是提高采集樣品的濃度[2]。

采集用氣袋和采集用罐采集的樣品大多使用去除樣品中大含量雜質的方法進行濃縮，所需樣品體積通常為50～500 mL，目前大量文獻中使用該方法的頻率最高[3]。固體吸附是用一些吸附材料對散發(fā)惡臭的物質進行物理層面的吸附來完成提前濃縮。表1主要從面對采集樣品分子顆粒粒徑大小的角度總結了經(jīng)常使用的吸附材料的普適范圍邊際。

表1 目前常用吸附材料及其所適用范圍

2.2 實際監(jiān)測案例

對上海某碼頭附近2010～2012年監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，該項目主要目標分為NH3、H2S、和TSP等3類，其中的檢測數(shù)值隨著時間呈現(xiàn)出先升后降的大致趨勢。NH3的結果顯示，該碼頭監(jiān)測結果完全達到惡臭污染源廠界標準，而碼頭附近其他監(jiān)測點的結果也都符合標準TJ36-79中對居住區(qū)環(huán)境空氣質量的標準要求；而H2S的監(jiān)測結果顯示，除了該碼頭以外，別的采樣檢測點的結果正常，結果也符合相應國家或者行業(yè)標準，該碼頭在2011年呈現(xiàn)出最高的值，該值超過了惡臭污染源廠界相關的二級標準；而TSP結果顯示，所有檢測點的結果均符合國家行業(yè)的標準。表2為作業(yè)碼頭附近4個監(jiān)測點（分別為a、b、c、d）的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

表2 2011～2012年惡臭監(jiān)測結果（mg/m3）

以上數(shù)據(jù)只能部分展示室外環(huán)境惡臭濃度和程度，而如果需要更全面和真實的反應開放空間的污染程度，除了NH3、H2S等一些化合物的檢測監(jiān)測之外，還包含揮發(fā)性的物質。這些化合物主要有以下這些特點：第一是濃度比較低；第二則是人類對這些物質的嗅出下限很低，但最后由于這些惡臭分子之間具有一定的相互作用，其混合后，混合氣體對人類的嗅出下限急劇增強。專家發(fā)現(xiàn)，這些分子主要包含一些含S物質、含N物質及有機酸醇酯類等。因而，如果只檢測惡臭程度等初始的監(jiān)測項目是無法全面真實地反映周邊公眾對惡臭污染的真實感覺。

由于該基地惡臭污染源較多，監(jiān)測點位和監(jiān)測頻次增加，監(jiān)測點覆蓋單個設施和周邊廠界，并將以往每年惡臭高發(fā)季節(jié)連續(xù)監(jiān)測3 d改為每月連續(xù)監(jiān)測3 d。表3為填埋場在2016～2017年的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

表3 2016～2017年填埋場臭氣濃度監(jiān)測結果（無量綱）

在2016年共有4個月的檢測數(shù)據(jù)顯示超標，在2017年度共有5個月份的廠界臭氣濃度超標，其中需要注意的是，七月可能是由于較高的溫度，廠界臭氣濃度最高達到331。這也說明了監(jiān)測點位和監(jiān)測頻次增加及監(jiān)測點覆蓋單個設施和周邊廠界后，監(jiān)測數(shù)據(jù)更接近真實情況。

3 結論

室內與室外開放空間的采樣必須完全依照相關的規(guī)范要求進行，必須注意在采集樣品之前，采集人員應該詳細了解采集點周圍的環(huán)境，以此制定對應的監(jiān)測計劃，明確監(jiān)測目標，減少數(shù)據(jù)的干擾因素，降低工作人員對檢測結果的分析難度，與此同時，可提供室內與室外開放空間空氣質量的量化準確數(shù)值，為人類的安全幸福提供直觀數(shù)據(jù)。