大氣環境監測質量科學管控探究

付美琴

（撫州市宜黃生態環境局，江西 撫州 344400）

隨著經濟的發展以及社會的進步，人們對美好、健康的大氣環境需求越來越高。因此，加強區域內大氣環境監測，通過科學系統的監測數據，對及時發現與處治大氣環境的污染問題，提高大氣環境質量有著重要意義。其中，大氣環境監測的主要包括以下內容：CO2、CO、SO2、NO2、O3，以及可吸入顆粒物（PM10）和細顆粒物（PM2.5）等多種項目，通過對大氣進行樣品采集并進行檢測，分析大氣中的污染物含量、成分、濃度等指標，從而評價和預測大氣的質量，并根據需要向社會公布大氣環境有關數據。而大氣環境監測是一項系統性、復雜性工作，涉及污染物種類繁多，監測技術復雜，包括前期準備、點位布設、樣品采集、樣品分析與數據處理等多個環節，因此，做好大氣環境監測質量全過程管控，對獲取真實、有效的監測數據具有十分重要的意義。

1 進行大氣環境監測質量管控的關鍵性

環境監測是開展環境保護工作的“眼睛”，環境監測技術與水平直接影響著對污染現狀與發展趨勢的測定。環境監測數據是環境監測的結果，對于監測數據質量常以“準確性、代表性、完整性、精密性、可比性”即“五性”來評價[1]。而通過對環境監測質量進行全過程控制，能夠獲取具有“五性”的監測數據，從而為環境保護工作提供重要依據。

1.1 保證監測數據的準確性

加強大氣環境監測質量管控，是保證環境監測數據準確性與可靠性的重要途徑，進而使環境監測建立在可靠的基礎之上。從當前環境監測現狀來看，加強環境監測質量控制，緩解了不少地區對環境監測評價不科學、結果不精準的情況，提高了監測數據的公信力、權威性。同時，深化環境監測改革，加強全過程質量控制，能夠切實提升監測數據質量，對于準確判斷環境污染現狀，制定針對性環境保護措施至關重要。

1.2 提高監測采樣的有效性

采樣是大氣環境監測的基礎性工作，也是獲取大氣環境信息最直接的途徑。其中，采集樣本的質量客觀反映著一個區域、一段時間內大氣環境質量，如果采樣覆蓋面不夠、過于隨機，將直接影響著監測結果的準確性。而通過對大氣環境監測整個過程的質量進行控制，能夠緩解因采樣人員能力不足、采集設備技術落后而影響采樣質量，避免出現采樣不全面、采樣重疊、效率低下、質量不達標等情形[2]。此外，加強對環境監測采樣樣本的質量管控，能夠大大提升樣品存儲、運輸、保管等各個環節的質量，保證所采集的樣品真實有效。

1.3 保證評價結果的客觀性

環境監測數據是評價環境污染情況、反映污染治理成效、落實環境保護措施的根本依據，而面向社會公布的城市AQI 指數（平均值），若不能全面客觀地反映該地區大氣污染情況，就會造成公眾對環境監測評價結果的質疑。因此，充分利用好5G、大數據、云計算等新興技術，加強環境監測全過程質量控制，能夠避免地方不當干預、弄虛作假等情況的發生，保證環境監測數據的真實性、有效性，從而真實、客觀地反映環境污染狀況，加大環境保護治理力度。

1.4 提升環境監測的專業性

相對于其他行業來說，大氣環境監測起步較晚，監測人員的數量和質量往往不能滿足日益增長的監測需求，通過構建質量控制體系，加強崗前培訓、技能培訓，使所有監測人員都能掌握環境監測專業知識、監測標準、技術方法，解決了樣品采集、數據分析等方面的短板，大大提升了環境監測的專業技術水平，緩解了大氣環境污染評價不準確、不真實的問題。

2 大氣環境監測質量管控的具體策略

2.1 做好前期準備

前期準備是做好大氣環境監測質量控制的第一步，在開展大氣環境監測前需要做好以下內容：

1.制定監測方案。針對即將開展的大氣環境監測工作，應結合該區域大氣狀況以及現有資源，制定科學合理的監測方案。在監測方案中要明確各個環節的具體內容，切實將監測方案作為今后監測工作的指引，推動監測工作有序開展。

2.搜集數據信息。在前期準備中，數據信息搜集是必不可少的一環。監測人員應重點搜集該地區近年來大氣污染情況，污染源分布、擴散和排放情況，近期氣象水文資料，地區人口分布和經濟社會發展狀況，在此基礎上，進一步確定大氣環境監測重點內容，包括主要污染物類型及危害、監測頻次，以進一步提高監測質量和效率[3]。

3.選擇采樣方法。不同的大氣環境和不同的大氣監測任務需要應用不同的采樣方法，應用頻率高的有兩種，一種是直接采樣法，主要適用于大氣環境中濃度相對較高的污染物，其樣品的監測結果能夠直接反映大氣污染瞬時濃度；另一種是富集采樣法，主要適用于濃度相對較低的污染物，樣品采集時間較長，監測結果代表污染源的平均濃度，更能真實反映大氣環境的污染情況。

4.確定監測方法。為了保證監測結果的準確性，還需要合理選擇監測方法。常用的監測方法包括手工監測、連續自動監測，如PM10、PM2.5、NO2、NO、O3等，需要綜合應用多種監測方法，以進行實時、連續自動監測，進而提高監測結果的精準性[4]。

2.2 合理布設監測點

作為大氣環境監測質量管控的一部分，科學合理布設監測點能夠有效提高環境監測結果的精準度，對后續制定環境保護措施十分關鍵。監測人員應按照監測方案要求，明確監測工作目標，全面分析監測點位及布設數量，結合實際進一步優化調整，實現監測布點全方位、全覆蓋，確保采集的數據具有典型性、代表性和特殊性。在布設監測點時，要統籌長期和短期需求，在低、中、高濃度不同的污染源都布設監測點，不同點位設置合理數量的監測點數。將對照點布設在污染源上風向位置，將本源的監測點布設在污染源下風向位置，并且適當增加監測點位數量。此外，對大氣環境污染超標及人口密度較大的區域，要在常規基礎上增加一定的監測點數量，涉及城市區域的監測點位，應綜合考慮不同區域的功能區劃，綜合選擇扇形、同心圓或網格狀布點。例如，監測點位置處于明顯的污染源主導風向，則使用扇形布點，根據監測目標和實際狀況，適當調整監測點高度。具體為：監測點采樣口周圍水平面的采集空間應≥270°，如果一邊有遮擋建筑物則周圍水平面的自由空間需≥180°；手工監測的采樣口距離地面高度為1.5～15m，自動監測的采樣口或監測光束距離地面高度為3～20m；路邊交通點附近的采樣口距離地面高度為2～5m，如有特別要求，需要適當調整，以確保監測數據的真實性、有效性[5]。

2.3 規范采樣工作

采樣工作要選擇科學的采樣方法、頻次及周期，并做好采樣過程中的質量管控。

1.采樣方法。除前文已提及的兩種常見采樣方法外，對一些特殊污染物可采用溶液吸收法、濾料阻流法等。例如，對大氣重污染物SO2的監測可應用溶液吸收法，使用75ml 的硫酸銨和氨基磺酸氨混合吸收液或100ml 甲醛緩沖吸收液進行采樣，先提前5min 置換旁路吸收瓶的空氣，再開啟采樣管路，采樣時氣體流量保持在0.5L/min，上下波動值±10%。對總懸浮、可吸收及細顆粒性物進行濃度監測分析，以及一級苯并芘、重金屬等污染物樣品采集，可使用濾膜采樣法。

2.采樣時間。不同樣品采樣時間略有不同，需調節好采樣周期和采樣頻率。一般從早上8:00 開始，每天采樣時間為24±0.5h，采集周期為每個季度一次，每次連續2 周。采集頻次根據污染物濃度，如果濃度不高，可每隔一天采樣一次，如果存在懸浮顆粒物，需雙日連續采樣。以SO2為例，需連續三次采樣，當其在大氣環境的濃度＜1000mg/m3時，每次持續采樣的時長約為20～30min；如果濃度≥1000mg/m3時，每次持續采樣時間約為13～15min[6]。在采樣完成后，需要立即切斷吸收瓶與采樣管的通路，關閉抽氣泵。

3.采樣準備。采樣前對管路進行檢查確保潔凈無雜質，采樣時合理選擇吸收瓶并裝入吸收液，檢查采樣系統和器具的氣密性。采樣前和采樣后，使用標準流量計對檢驗采樣系統流量，控制流量誤差不超過5%。對使用濾膜采樣法時顆粒物切割器，要全面沖洗，使用軟布擦拭。為了保證濾膜的材質、均勻穩定性，采樣前要檢查濾膜，確保濾膜完好無破損及折痕等情況。

4.采樣過程。根據規范要求，連接好采樣系統，檢查濾膜編號，將采樣濾膜輕放到支撐網上并壓實壓緊，濾膜編號標識和毛面朝進氣方向，濾膜夾放入采樣器中，然后靜待采樣工作完成。

5.采樣結束。采樣工作完成后，要立即將樣品密封，放入樣品箱內，送至試驗室，并同步做好采樣現場條件、交接、數據記錄工作。樣品運輸時，嚴禁劇烈晃動、震動，防止陽光直接照射，送至試驗室完成交接后，要盡快分析測定，如果不能完成，需按照有關監測方法標準進行妥善保管，并在有效期內進行分析，防止樣品失效。

2.4 嚴格樣品分析

為保障采集樣品的分析結果更加準確且具有可比性，在樣品送至試驗室后，還需開展物質分析工作。做好物質分析的質量管控工作，重點要關注試驗室內部質量管控以及分析過程質量管控。其中，試驗室內部質量管控通常是利用特定的質量控制圖或其他方式，對樣品分析進行全過程監測；而分析過程質量管控通常以樣品技術型分析為主，屬于基礎性工作，包括內部環境的清潔衛生、儀器設備的保養維護、測試儀器的校檢標定等，確保與樣品監測有關的設備處于良好的運轉狀態。參加樣品監測的人員需持證上崗，并按規定開展崗前培訓，掌握相關專業技能。

2.5 強化數據處理

開展數據處理是為了保證獲取的數據信息能夠真實客觀地反映大氣環境的污染情況。為了強化數據處理工作，需要嚴格按照質量管控要求進行。以大氣環境SO2樣品的采集為例，如果以溶液吸收法采集樣品，可用碘量法予以數據分析，這種數據處理是應用化學反應原理，監測人員使用碘標準液滴定處理，通過碘標準液消耗量全方位檢測SO2的濃度；如果以甲醛緩沖吸收液采集樣品，則需要使用其他方法進行檢測。可將樣品溶液放入比分管內，與氨碘酸鈉溶液充分混合后靜置10min，測定其吸光度，再獲取校準曲線截距和斜率，應用公式解出SO2的濃度[7]。通過樣品分析獲取的數據，需要監測人員進行計算復核，特別是對照值、有效數據和不確定值等，確保數據結果的可靠性和可比性。在數據處理環節，要充分利用現代化儀器設備和信息技術進行標準化處理，真正實現“從粗放到精準、從事后監測到事前預測”的轉變，做到以事實為依據、以數據為準繩，出具相應的監測報告，進一步提高大氣環境污染物監測的可靠性和精準性。

2.6 完善質量體系

1.完善質量監督體系。加強對監測人員和儀器設備的管理力度，構建“誰出數誰負責、誰簽字誰擔責”的專人負責制度[8]，明確相關部門、崗位、人員的質量責任，以制度、清單等形式予以固化，制定任務圖、時間表，實現掛圖作戰。這既能提升參加監測項目人員的重視程度，也能倒逼規范操作，對因不負責、不履責而造成的監測質量問題，必須給予處罰。

2.積極應用新型技術。傳統環境監測技術費時費力，且還可能會存在干擾因素而影響監測結果。對此，有條件的地區可以采用微型環境空氣質量監測系統，該檢測系統能夠實現檢測區域全覆蓋及數據采集、分析、評估立體化式運作，第一時間發現全過程管控的薄弱環節，實現污染來源追蹤、預警預報，以為環保治理措施的制定提供保障。

3.強化監測現場監督。嚴格按照大氣環境監測規范要求開展工作，常態化落實監測工作記錄機制，全面收集現場獲得的各項數據，深入排查，防止遺漏。同時，加強大數據技術、衛星遙感等技術的應用，以實現對環境監測全過程的監管，保證環境監測的規范化作業。

3 結語

對大氣環境監測質量實行全過程管控，可有效提升監測數據的精準性，進而促使依此制定出的環境改善舉措科學、高效，達到事半功倍的效果。因此，在開展大氣環境監測時，各級各單位應提高認識，嚴把方法選擇、采樣分析、數據處理等環節質量關，建立健全監測質量管控體系，全面推動大氣環境監測質量全過程管控向規范化、專業化發展。