環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測中的質(zhì)量保證與控制

黃祖力

（江門市環(huán)境監(jiān)測中心站廣東江門529000）

環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測中的質(zhì)量保證與控制

黃祖力

（江門市環(huán)境監(jiān)測中心站廣東江門529000）

新時(shí)期，環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測正在走向自動(dòng)化、智能化。來自于自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)更加客觀、精準(zhǔn)、安全，從而更為真實(shí)地反映出環(huán)境空氣質(zhì)量，在特殊情況下采取措施來處理。本文分析了環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測質(zhì)保和質(zhì)控工作的重要性，并分析了具體的質(zhì)保措施。

環(huán)境空氣質(zhì)量；自動(dòng)監(jiān)測；質(zhì)量保證；措施

現(xiàn)代社會(huì)的工業(yè)文明加劇了整個(gè)環(huán)境空氣質(zhì)量的惡化，這就使得環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測變得異常重要，通過創(chuàng)建自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)來確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的及時(shí)性、精準(zhǔn)性，從而確保監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量，對此，則有必要加強(qiáng)對監(jiān)測系統(tǒng)的質(zhì)控，提高監(jiān)測質(zhì)量。

1 環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測質(zhì)保工作的重要性

自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)主要承擔(dān)著對環(huán)境空氣質(zhì)量的檢查與監(jiān)測，不同于普通的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)檢測試驗(yàn)，此系統(tǒng)是依托于多種現(xiàn)代化技術(shù)、設(shè)備等同步配合所形成的監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)24h連續(xù)對空氣質(zhì)量監(jiān)測工作。其中包括監(jiān)測系統(tǒng)、校準(zhǔn)設(shè)備、通訊儀器等，各個(gè)系統(tǒng)與儀器之間存在著微妙的關(guān)系，其中某一環(huán)節(jié)或儀器出現(xiàn)故障問題都可能對監(jiān)測結(jié)果帶來不良干擾，從而使得監(jiān)測系統(tǒng)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這就需要對自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測質(zhì)量定期檢查，確保其質(zhì)量。

自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)屬于自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)，通常維修周期較長，這樣就可能導(dǎo)致其工作之后的一些故障被漏查，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)運(yùn)行過程中的問題，同時(shí)，自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)中存在大量的數(shù)據(jù)信息，任何數(shù)據(jù)出錯(cuò)都可能導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)果的精準(zhǔn)度，從而為科學(xué)的環(huán)境管理決策帶來影響。

2 環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測中的質(zhì)量保證與控制

2.1 監(jiān)測儀器的校準(zhǔn)

監(jiān)測儀器自身的監(jiān)測準(zhǔn)確度和精密度直接影響著監(jiān)測質(zhì)量，因此，要積極重視檢測儀器的檢查與校準(zhǔn)工作，特別是儀器安裝與調(diào)試過程中必須要保證其精度達(dá)標(biāo)、準(zhǔn)確度合格，具體的校準(zhǔn)方法就是通過對儀器定期進(jìn)行零點(diǎn)、跨度、精密度和多點(diǎn)檢查，確保儀器監(jiān)測結(jié)果質(zhì)量,詳細(xì)質(zhì)控檢查周期如表1所示。

表1 質(zhì)控檢查周期

當(dāng)自動(dòng)零跨質(zhì)控超出標(biāo)準(zhǔn)范圍±5%時(shí)，就要進(jìn)行手動(dòng)校準(zhǔn)；當(dāng)手動(dòng)校準(zhǔn)依沒法滿足質(zhì)控要求時(shí)，就通過調(diào)節(jié)儀器參數(shù)來補(bǔ)償。

顆粒物β射線法來校核監(jiān)測儀，通常要每個(gè)月校準(zhǔn)一次，校準(zhǔn)過程中都涉及到更新濾膜，在此基礎(chǔ)上，質(zhì)檢人員使用檢定的流量計(jì)來檢測儀器的采樣流量和利用標(biāo)準(zhǔn)膜標(biāo)來校準(zhǔn)儀器。

儀器校準(zhǔn)程序?yàn)椋毫闫⒖缙约熬€性度的校準(zhǔn)等。其中零漂檢測通常一天一次，要記下零漂示數(shù)，如果所得SO2的零點(diǎn)大于± 0.014mg/m3，NO2的零點(diǎn)大于±0.010mg/m3,則可以進(jìn)入零點(diǎn)校準(zhǔn)程序，跨漂測試通常要每七天一次，同樣記錄相關(guān)示數(shù)，如果所得數(shù)據(jù)都大于±0.014mg/m3，則可以走向標(biāo)點(diǎn)校準(zhǔn)程序。

線性度測試也就是多點(diǎn)校準(zhǔn)環(huán)節(jié)，則應(yīng)該以季度為單位來開展，出現(xiàn)問題時(shí)必須及時(shí)修改。測量參數(shù)的精度、準(zhǔn)確度以及完整性等也要達(dá)到特定的標(biāo)準(zhǔn)，具體的標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 測量參數(shù)準(zhǔn)則

2.2 環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測的標(biāo)準(zhǔn)傳遞

環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)傳遞是為了保障環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的溯源性和可比性。質(zhì)量保證實(shí)驗(yàn)要進(jìn)行臭氧標(biāo)準(zhǔn)傳遞、顆粒物（PM10和PM2.5）標(biāo)準(zhǔn)傳遞等確保監(jiān)測儀器準(zhǔn)確性；SO2、NO和CO可通過采用從中國計(jì)量科學(xué)研究院購置，為國內(nèi)最高溯源標(biāo)準(zhǔn)氣體，并且在有效期內(nèi)使用，保證數(shù)據(jù)傳遞的有效性。具體如圖1所示。

圖1 環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)傳遞示意圖

3 自動(dòng)監(jiān)測儀的性能校驗(yàn)

3.1 準(zhǔn)確度校驗(yàn)

監(jiān)測儀準(zhǔn)確度是保證其性能的關(guān)鍵點(diǎn)，正式校驗(yàn)前，要確保監(jiān)測儀參數(shù)沒有變化，當(dāng)準(zhǔn)確度校驗(yàn)以后再對監(jiān)測儀器進(jìn)行零跨調(diào)節(jié)。監(jiān)測儀的精準(zhǔn)度校驗(yàn)通常應(yīng)該以年為單位進(jìn)行，每年要至少審核兩至三次。對于特殊的自動(dòng)監(jiān)測儀，例如：用來監(jiān)測CO、NO2、O3、SO2等特殊物質(zhì)的監(jiān)測儀，正式審核過程中則需要先將特定濃度的標(biāo)氣添入其中，通過比較監(jiān)測儀顯示的讀數(shù)以及標(biāo)氣現(xiàn)實(shí)的體積分?jǐn)?shù)，來對應(yīng)明確該儀器是否精準(zhǔn)、合理。或者通過標(biāo)準(zhǔn)濾膜法和流量來對PM10和PM2.5監(jiān)測儀進(jìn)行校驗(yàn)。

3.2 精密度校驗(yàn)

和準(zhǔn)確度校驗(yàn)相似，依然要保持自動(dòng)化監(jiān)測儀的初始參數(shù)，當(dāng)需零跨調(diào)節(jié)時(shí)，則應(yīng)先審核該儀器的精密度，對于特殊的監(jiān)測儀器，依然需要采用標(biāo)氣填充對比法來審核其精密度。

如果是PM2.5系列的監(jiān)測儀，其精密度校驗(yàn)則應(yīng)該利用標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)，先測量出監(jiān)測儀的流量，再對比測量值和設(shè)定值，通過這種方式最終明確該儀器是否精密，為了確保監(jiān)測儀的精密度，要增加審核與校驗(yàn)頻率，一般來說每個(gè)月審核一次。

3.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)的上報(bào)審核

無論是準(zhǔn)確度檢測還是精密度審核都會(huì)得出一系列的監(jiān)測數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的審核與校驗(yàn)將影響到監(jiān)測質(zhì)量，要設(shè)置專門的數(shù)據(jù)管理人員，專門負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的記錄、統(tǒng)計(jì)、分析與審核，當(dāng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常現(xiàn)象時(shí)，要及時(shí)分析差錯(cuò)位置，數(shù)據(jù)出錯(cuò)原因，必要時(shí)則要重復(fù)檢測試驗(yàn)操作，重新獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，每個(gè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的前提下才能正式進(jìn)行后面的操作。

各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)必須要按時(shí)、準(zhǔn)確地報(bào)給相關(guān)統(tǒng)計(jì)部門，該部門則負(fù)責(zé)及時(shí)編制監(jiān)測數(shù)據(jù)報(bào)表，形成統(tǒng)計(jì)表等，每一項(xiàng)報(bào)表都需技術(shù)人員的審核檢查，履行正規(guī)的數(shù)據(jù)管理程序，例如：蓋公章、簽字等。

監(jiān)測數(shù)據(jù)形成報(bào)表記錄、數(shù)據(jù)報(bào)告后也應(yīng)該定期歸檔處理，分類形成數(shù)據(jù)檔案材料，為后期的自動(dòng)化監(jiān)測做好準(zhǔn)備。

3.4 創(chuàng)建自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)

環(huán)境空氣質(zhì)量檢測要積極借助現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)，特別是自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)該成為輔助空氣質(zhì)量監(jiān)測的一大技術(shù)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)空氣質(zhì)量的自動(dòng)化監(jiān)測，從而確保檢測質(zhì)量。

依托于多種現(xiàn)代高端科技，例如：GIS技術(shù)、通訊技術(shù)等創(chuàng)建一個(gè)功能健全的自動(dòng)檢測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通常由監(jiān)測子站、網(wǎng)絡(luò)控制中心、質(zhì)保實(shí)驗(yàn)室等構(gòu)成。不同的組成部分發(fā)揮著不同的功能，例如：監(jiān)測子站主要承擔(dān)氣象情況、空氣質(zhì)量等的監(jiān)測；這其中涉及到計(jì)算機(jī)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)環(huán)境或天氣信息數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集、加工與記錄，再通過監(jiān)測中心來傳遞數(shù)據(jù)，該中心能夠更為專業(yè)、細(xì)致地分析這些信息，反復(fù)檢查其準(zhǔn)確性、精準(zhǔn)性，在保證準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上再正式錄入。

質(zhì)量監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室主要負(fù)責(zé)設(shè)備的審核、檢查與校驗(yàn)，明確各項(xiàng)設(shè)備的工作狀況、運(yùn)行狀態(tài)，再對應(yīng)編制監(jiān)測質(zhì)量控制對策。具體如圖2所示。

圖2 自動(dòng)化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行圖

3.5 創(chuàng)建環(huán)境空氣質(zhì)量評估體系

為了能夠確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的客觀、精準(zhǔn)，提高環(huán)境空氣監(jiān)測與評價(jià)質(zhì)量，有必要?jiǎng)?chuàng)建一套健全、完善的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測評估體系，其目標(biāo)就是達(dá)到對檢測結(jié)果準(zhǔn)確性加以評估，從而保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的客觀、精準(zhǔn)。實(shí)際監(jiān)測之后所得的數(shù)據(jù)要具有代表性、可比性、實(shí)效性。同時(shí)，也要確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的時(shí)效性，為了達(dá)到這一目的關(guān)鍵是要依照規(guī)定的采集時(shí)間來采集樣本。

3.6 自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的管理

為了確保監(jiān)測質(zhì)量，要加強(qiáng)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行管理，制定采樣規(guī)程，創(chuàng)建制度來約束儀器設(shè)備等的審核校準(zhǔn)，確保一切監(jiān)測工作的開展都有規(guī)可循。同時(shí)，創(chuàng)建操作規(guī)程，要求相關(guān)人員必須尊重流程展開操作，而且要實(shí)行責(zé)任管理制度，以此來確保檢測的精準(zhǔn)度。

4 結(jié)語

環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)能夠有效監(jiān)測出環(huán)境空氣質(zhì)量，為了確保檢測結(jié)果的精準(zhǔn)度必須做好自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)管理，通過試驗(yàn)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等方式來對監(jiān)測設(shè)備、儀器等進(jìn)行校驗(yàn)審核，確保監(jiān)測的精準(zhǔn)度，從而提高空氣質(zhì)量監(jiān)測水平。

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

[2]國家環(huán)境保護(hù)總局空氣和廢氣監(jiān)測分析方法編委會(huì)編,魏復(fù)盛主編.空氣和廢氣監(jiān)測分析方法[M].中國環(huán)境科學(xué)出版社,2003.

[3]劉方,李鋼,王瑞斌.環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)管理[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2003(06).