環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測中的質(zhì)量控制探討

廊坊市生態(tài)環(huán)境局 周晶晶

經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展，我國的環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測工作已經(jīng)逐步完成了升級(jí)，逐步實(shí)現(xiàn)了人工監(jiān)測向自動(dòng)化監(jiān)測方向的轉(zhuǎn)化。之后我國又相繼頒布了環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)定，明確闡述了國標(biāo)六參數(shù)的國標(biāo)監(jiān)測方法、設(shè)備型號(hào)等方面的具體要求，這也為各地建設(shè)環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測站提供了參考指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，就需要各地區(qū)根據(jù)實(shí)際情況，及時(shí)開展環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的更新改造。在這一改造過程中，不論是軟件系統(tǒng)還是硬件系統(tǒng)都得到進(jìn)一步的更新，使自動(dòng)化監(jiān)測工作的實(shí)效性得到顯著提升，但與此同時(shí)，受到多方面因素的影響，也呈現(xiàn)出了些許問題。因此，當(dāng)前如何在不影響工作的條件下，高效控制環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測質(zhì)量，是相關(guān)工作者需要在實(shí)踐工作中切實(shí)思考的問題。

一、環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測的特點(diǎn)

第一，自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)位的優(yōu)化。為保證監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠客觀精準(zhǔn)地反映出大氣環(huán)境質(zhì)量，要求監(jiān)測點(diǎn)半徑50m范圍內(nèi)不能有明顯污染源，比如爐窯、鍋爐煙囪等。在監(jiān)測點(diǎn)采樣口周圍，不能有高大建筑以及樹木，以保證空氣的流通性。采樣口與最近障礙物之間的距離，至少應(yīng)是障礙物距離采樣口高度的兩倍。采樣口周圍的自由空間應(yīng)控制在270°，同時(shí)采樣口距離地面應(yīng)在3米到15米。

第二，自動(dòng)監(jiān)測的不間斷性。在無故障的情況下，環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測儀器會(huì)將以年為單位，24小時(shí)不間斷監(jiān)測，這樣既能有效規(guī)避偶然因素影響到環(huán)境空氣質(zhì)量，而且為滿足監(jiān)測有效性需求，對(duì)于日均值二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、吸入顆粒物、細(xì)顆粒物的監(jiān)測時(shí)間應(yīng)不少于20個(gè)小時(shí)，對(duì)于臭氧的監(jiān)測時(shí)間應(yīng)不少于17個(gè)小時(shí)，這樣所監(jiān)測的數(shù)據(jù)就能充分代表該點(diǎn)位對(duì)應(yīng)區(qū)域的環(huán)境空氣質(zhì)量情況。

第三，自動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。首先應(yīng)確保設(shè)備儀器運(yùn)行的穩(wěn)定性，其次對(duì)采樣管口、管道進(jìn)行檢查，看是否存在堵塞的情況。最為主要的是，校準(zhǔn)自動(dòng)監(jiān)測儀器。每周應(yīng)按時(shí)對(duì)儀器進(jìn)行兩次校零以及一次校標(biāo)，每半年實(shí)施一次多點(diǎn)校標(biāo)，確保監(jiān)測過程的穩(wěn)定性，為數(shù)據(jù)的可靠性與準(zhǔn)確性提供保障。最后，監(jiān)測人員自身的專業(yè)技能對(duì)于監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性也起到一定影響，所以也要積極組織自動(dòng)監(jiān)測人員參加專業(yè)培訓(xùn)，促使其專業(yè)素質(zhì)得到顯著提升。

二、環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)概述

環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測作為一項(xiàng)監(jiān)測手段，是伴隨信息技術(shù)的發(fā)展以及環(huán)境質(zhì)量控制工作的現(xiàn)實(shí)需求而衍生出來，該項(xiàng)監(jiān)測系統(tǒng)能夠做到持續(xù)性監(jiān)測，同時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)精準(zhǔn)可靠。但是在監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行階段，因?yàn)椴糠汁h(huán)節(jié)存在問題，導(dǎo)致環(huán)境監(jiān)測結(jié)果受到影響。

（一）環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成

環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)主要由兩部分構(gòu)成，即中心站、監(jiān)測子站[1]。其中，最為核心的部分是中心計(jì)算機(jī)室，任何數(shù)據(jù)都需要通過中心計(jì)算機(jī)室進(jìn)行最終的匯總，這一環(huán)節(jié)也側(cè)面體現(xiàn)出計(jì)算機(jī)對(duì)自動(dòng)化發(fā)展帶來的影響。監(jiān)測子站則是起到保障自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的作用。

（二）系統(tǒng)各部分的主要任務(wù)

環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)中，各個(gè)部分都有其對(duì)應(yīng)的工作任務(wù)。首先，監(jiān)測子站。負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測環(huán)境空氣中國標(biāo)六參數(shù)及氣象五參數(shù)變化趨勢。同時(shí)監(jiān)測所得數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)上傳至中國環(huán)境監(jiān)測總站、河北省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心、廊坊市生態(tài)環(huán)境局監(jiān)控中心。其次，中心計(jì)算機(jī)室。依托有線設(shè)備或者無線設(shè)備對(duì)監(jiān)測子站傳遞的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并且對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷、核查、統(tǒng)計(jì)、分析、存儲(chǔ)。市局及運(yùn)維公司按國、省發(fā)布的規(guī)定、辦法要求對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行維護(hù)[2]。

在建設(shè)環(huán)境監(jiān)測站的過程中，需全面了解各個(gè)部分負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容，同時(shí)要有足夠的硬件條件與軟件條件。特別是監(jiān)測子站，是監(jiān)測系統(tǒng)獲取質(zhì)量信息的前端，所以也是整個(gè)自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，點(diǎn)位的選取至關(guān)重要；中心站則直接決定了系統(tǒng)運(yùn)行的效能，需要讓軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)相互配合、相互協(xié)調(diào)，以保證監(jiān)測系統(tǒng)能夠持續(xù)運(yùn)行，能夠精準(zhǔn)監(jiān)測環(huán)境數(shù)據(jù)[3]。

三、影響環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測的環(huán)節(jié)

自動(dòng)化模式的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，雖然為實(shí)際工作帶來了便利，但依舊存在諸多問題，特別是環(huán)境監(jiān)測流程中的環(huán)節(jié)，需要及時(shí)找到問題的根源，以便于針對(duì)性調(diào)整工作，促使監(jiān)測工作質(zhì)量得到穩(wěn)步提升。

（一）系統(tǒng)維護(hù)存在的問題

維護(hù)監(jiān)測系統(tǒng)、監(jiān)測站點(diǎn)環(huán)境是運(yùn)維公司的常態(tài)工作，同時(shí)也是保證數(shù)據(jù)采集精準(zhǔn)度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通常中心計(jì)算機(jī)室維護(hù)工作相對(duì)簡單，而且只要按照工作標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)真進(jìn)行一般不會(huì)出現(xiàn)問題。然而子監(jiān)測站則不同，因?yàn)楸O(jiān)測儀器處于持續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，所以不論是空氣采樣入口，還是支路管線、過濾膜等節(jié)點(diǎn)位置，均會(huì)隨著時(shí)間推移出現(xiàn)不同程度的問題，且在日常維護(hù)工作中，需要非常謹(jǐn)慎，否則極其容易影響到數(shù)據(jù)質(zhì)量。同時(shí)也是因?yàn)榇朔N工作性質(zhì)，對(duì)子監(jiān)測站的維護(hù)工作往往需要投入大量的時(shí)間與人力[4]。

在采樣入口收集到空氣樣本后，進(jìn)入到采樣總管后再到監(jiān)測儀器。采集管處于工作狀態(tài)時(shí)會(huì)受到監(jiān)測系統(tǒng)氣候條件的影響，這一過程中要求系統(tǒng)與室內(nèi)中的氣候條件非常穩(wěn)定。需要保證監(jiān)測室內(nèi)的濕度、溫度都保持在一定值內(nèi)，防止數(shù)據(jù)采集精準(zhǔn)度有所下降。另外，自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)是在特定程序指令下能實(shí)現(xiàn)運(yùn)行，因此日常維護(hù)工作還應(yīng)結(jié)合使用需求對(duì)程序進(jìn)行升級(jí)。不論是硬件維護(hù)工作，還是軟件升級(jí)工作，其關(guān)系到監(jiān)測站點(diǎn)的工作成效。

（二）數(shù)據(jù)處理存在的問題

分析與處理數(shù)據(jù)資料作為自動(dòng)化監(jiān)測工作的一個(gè)環(huán)節(jié)，受到各種因素影響也非常容易出現(xiàn)問題。首先是數(shù)據(jù)采集與傳輸完整性問題，空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)的采集工作每小時(shí)都在進(jìn)行，在數(shù)據(jù)審核時(shí)要求工作人員始終處于高效審核狀態(tài)來保證數(shù)據(jù)的完整性，在數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)，依舊需要應(yīng)用特殊技術(shù)處理數(shù)據(jù)，做到數(shù)據(jù)零流失[5]。其次是數(shù)據(jù)分析中的變量因素。每個(gè)地區(qū)的空氣數(shù)據(jù)信息各有不同，因此環(huán)境空氣監(jiān)測的子站在上傳數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)保證數(shù)據(jù)的有效性，這樣才具備參考價(jià)值。

四、控制環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測質(zhì)量的有效措施

（一）加強(qiáng)對(duì)工作人員的管理

質(zhì)量控制的工作人員在正式步入崗位前，應(yīng)組織其進(jìn)行工作考核，考核內(nèi)容包括環(huán)境保護(hù)相關(guān)的法律法規(guī)、理論知識(shí)、專業(yè)工作技能等，在取得上崗證后才能予以上崗。同時(shí)要求工作人員能夠獨(dú)立完成監(jiān)測儀器的運(yùn)行檢測工作，掌握基礎(chǔ)的儀器維修技能。無特殊要求下，環(huán)境空氣監(jiān)測站需要配置質(zhì)量監(jiān)督人員，主要負(fù)責(zé)對(duì)子站內(nèi)各項(xiàng)工作進(jìn)行常態(tài)化監(jiān)督，同時(shí)按時(shí)做好各項(xiàng)監(jiān)督記錄，針對(duì)子站內(nèi)工作待完善之處及時(shí)反饋給上級(jí)部門，并對(duì)后續(xù)的整改工作進(jìn)行監(jiān)督[6]。子站內(nèi)工作人員的工作情況也要納入到監(jiān)督范圍中，對(duì)于工作懈怠、不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)默F(xiàn)象及時(shí)責(zé)令調(diào)整，對(duì)于工作認(rèn)真負(fù)責(zé)或者取得一定成果的人員應(yīng)給予一定獎(jiǎng)勵(lì)。總而言之，就是從多個(gè)維度入手加強(qiáng)對(duì)人員的管理力度，促使監(jiān)測工作的質(zhì)量與效率獲得穩(wěn)步提升。

（二）設(shè)置質(zhì)量控制機(jī)構(gòu)

為保證環(huán)境監(jiān)測工作的完整性與可操作性，還需要建立對(duì)應(yīng)的崗位制度。第一，巡檢人員，參照環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)的規(guī)范要求，按照國、省、市下達(dá)文件要求開展巡檢工作，保證監(jiān)測設(shè)備的持續(xù)有效運(yùn)行[7]。第二，運(yùn)維人員。主要工作是立足于現(xiàn)有工作制度，定時(shí)定點(diǎn)進(jìn)行儀器運(yùn)行狀態(tài)下的校準(zhǔn)、站房內(nèi)部環(huán)境保障、采樣系統(tǒng)維護(hù)等工作，保證監(jiān)測設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。第三，數(shù)據(jù)審核人員，按照國家標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范按時(shí)審核數(shù)據(jù)，將布局參考價(jià)值的數(shù)據(jù)剔除、留存，定期備份監(jiān)測數(shù)據(jù)。第四，地方基礎(chǔ)保障人員，按照省、市下達(dá)文件要求細(xì)化工作，保障轄區(qū)內(nèi)站房用地、站房建設(shè)或租賃、安全保障、水電供應(yīng)、網(wǎng)絡(luò)通信和出入站房等日常運(yùn)行所必需的基礎(chǔ)條件。

（三）控制儀器設(shè)備的質(zhì)量

環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)所配置的監(jiān)測儀器，應(yīng)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求，以保證運(yùn)行時(shí)間與運(yùn)行能力能夠適應(yīng)日常監(jiān)測使用。同時(shí)在購置儀器前期，應(yīng)開展需求調(diào)查，進(jìn)而針對(duì)性地采購設(shè)備，以進(jìn)一步提高儀器設(shè)備的應(yīng)用水平，最大限度降低環(huán)境自動(dòng)化監(jiān)測工作中數(shù)據(jù)采集的誤差率[8]。在儀器全部安置妥當(dāng)后，邀請專業(yè)人員到工作站為其調(diào)式設(shè)備，待各項(xiàng)性能指標(biāo)數(shù)達(dá)到標(biāo)注參數(shù)后，在將設(shè)備檢測報(bào)告遞交相關(guān)單位，獲得合格認(rèn)定后即可正式投入使用。同時(shí)對(duì)設(shè)備的定期檢查也是必不可少的，應(yīng)保障設(shè)備運(yùn)行的安全性及技術(shù)性能始終處于最佳狀態(tài)，以發(fā)揮最佳效能。

（四）校準(zhǔn)與管理儀器設(shè)備

使用監(jiān)測儀器設(shè)備時(shí)，應(yīng)定期開展校準(zhǔn)工作，以確保所用儀器設(shè)備在檢定或校準(zhǔn)周期內(nèi)。環(huán)境空氣監(jiān)測部門應(yīng)安排固定人員管理維護(hù)自動(dòng)監(jiān)測儀器，制定儀器管理專項(xiàng)工作方案，搭建動(dòng)態(tài)化的檔案管理模式，以便于能夠隨時(shí)查詢?nèi)績x器的使用信息和所在位置，以及監(jiān)測設(shè)備年度檢定校準(zhǔn)計(jì)劃。同時(shí)應(yīng)對(duì)儀器的使用說明書、調(diào)試報(bào)告、檢測報(bào)告、自檢報(bào)告等分類保存，以方便工作中隨時(shí)查閱。

（五）審核儀器性能

對(duì)自動(dòng)化監(jiān)測儀器性能的審核也是有效控制環(huán)境空氣監(jiān)測質(zhì)量的有效舉措，性能審核分為準(zhǔn)確度審核與精密度審核兩種。首先分析精密度審核。在監(jiān)測二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等環(huán)境空氣氣態(tài)污染物的階段，根據(jù)開放光程儀器取決于使用儀器的頻率和時(shí)間長短，通過儀器讀數(shù)與標(biāo)氣濃度對(duì)比后，在分析儀器中提前注入對(duì)應(yīng)濃度的標(biāo)氣，這樣就可得知儀器精密度。對(duì)于顆粒物監(jiān)測儀器的精密度核查，可以采用標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)對(duì)儀器階段時(shí)內(nèi)的工作量進(jìn)行檢測，這樣也可得知儀器的精密度[9]。但是在審查儀器精密度之前，自動(dòng)監(jiān)測儀器的任何參數(shù)都不能調(diào)整。監(jiān)測儀器的精密度審核應(yīng)以一季度為單位定期進(jìn)行，每季度最少審核一次，每年審核至少四次。其次是準(zhǔn)確度審核。在審核顆粒物監(jiān)測儀器運(yùn)行準(zhǔn)確度的過程中，可利用標(biāo)準(zhǔn)膜實(shí)施檢測，當(dāng)需要驗(yàn)證儀器設(shè)備是否正常時(shí)，只需要利用標(biāo)準(zhǔn)膜再進(jìn)行一次檢測即可，通過對(duì)比檢測數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)定值，即可獲得儀器的精準(zhǔn)度參數(shù)。同樣，審核儀器準(zhǔn)確度之前，儀器參數(shù)不能有更改，否則就失去了審核的作用。

（六）監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理與保存

通過自動(dòng)化監(jiān)測儀器所獲取到數(shù)據(jù)，應(yīng)轉(zhuǎn)化國家統(tǒng)一規(guī)定的計(jì)量單位，而且數(shù)據(jù)信息應(yīng)有所取舍。對(duì)于環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的審核應(yīng)采取三級(jí)審核制度，上報(bào)數(shù)據(jù)時(shí)則可以采用四級(jí)審核制度[10]。嚴(yán)格遵循保密制度，通過一定的技術(shù)手段實(shí)施數(shù)據(jù)加密處理，防止數(shù)據(jù)被篡改、損壞、丟失。采集環(huán)境空氣監(jiān)測數(shù)據(jù)的終端設(shè)備，應(yīng)設(shè)置為授權(quán)操作權(quán)限，并自動(dòng)化備份數(shù)據(jù)。

五、結(jié)束語

綜上所述，質(zhì)量是環(huán)境空氣監(jiān)測工作的核心，伴隨科技水平不斷提升，環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測已經(jīng)逐步發(fā)展為我國的主流監(jiān)測模式，既讓我國環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果的精準(zhǔn)度大幅度上升，同時(shí)也為我國環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測方式的創(chuàng)新提供了全新路徑。基于此，相關(guān)部門在實(shí)際工作中應(yīng)認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，找出當(dāng)前工作中存在的不足，并結(jié)合實(shí)際工作要求針對(duì)性做出優(yōu)化，對(duì)各項(xiàng)工作制度進(jìn)一步完善，加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督力度，對(duì)自動(dòng)化監(jiān)測的工作流程加以規(guī)范，在確保人員操作安全的基礎(chǔ)上，積極鼓勵(lì)工作人員發(fā)揮能動(dòng)性，將崗位工作落實(shí)到位，促使環(huán)境空氣自動(dòng)化監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)能夠高效平穩(wěn)的運(yùn)行。