空氣污染物小時監測數據的質量控制研究

王晶

摘 要：近年來，隨著社會經濟的快速發展，空氣污染日益嚴重，由此對人類生活與生態環境造成的危害也不斷加劇。建立健全污染物監測網絡，進行環境質量保障與控制工作，深入研究空氣污染物監測工作。基于此，本文主要分析了空氣污染物小時監測數據質量控制相關知識，希望對我國開展空氣污染物監測工作有幫助。

關鍵詞：空氣污染物；小時監測數據；質量控制

中圖分類號：X831 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）20-0371-01

引 言

空氣污染主要是因人類活動造成的空氣中各種有害物質成分快速增加，從而危害到人類、動植物、建筑及環境等，這種現象就屬于空氣污染，其產生的危害相互間反應復雜，與人類活動聯系緊密，因此空氣監測工作已成為現階段環境與大氣研究的重要問題。

1 空氣污染物測量原理分析

1.1 顆粒物測量

現階段，PM10與PM2.5自動測量中，主要測量方法為微量振蕩天平與β射線吸收方法，其都選用點式分析儀器，就是固定采樣點吸入的環境空氣，借助濾膜截獲監測顆粒物，對其質量濃度進行分析。微量振蕩天平法，是通過濾膜相關聯的錐形元件微小振動測量濾膜PM10與PM2.5值的一種質量變化方法。濾膜質量的改變，使得錐形元件振動頻率發生改變，頻率變化測量獲取PM10與PM2.5的重要量，根據采樣流量與實踐，計算出實際濃度。β射線吸收法是在14C放射源上裝載測量儀器，放射性元素衰變產生穩定β射線，在β射線及其檢測器之間放置濾膜，如果濾膜顆粒物變多，檢測器對此射線的接收就會下降。借助此歙縣強度與顆粒物間的質量變化關系，計算顆粒物質量，再利用樣品體積，獲得顆粒物濃度。

1.2 氣態污染物測量

傳統空氣監測中，以濕法測量為主，即采用化學溶液吸收特定污染物。隨著時代的進步，其逐漸被以光度法為主的干法測量裝置取代?，F階段，氣態污染物監測儀器采用點式分析儀器，還有一些站點選用開放光程分析儀器，即發射光束端、接收端及中間環節利用開放環境光程，測量一定范圍內的污染物平均濃度。CO點式儀器測量原理以分散紅外法為主，環境氣體樣品分別進入兩個吸收室接收不同頻譜的紅外射線能量，因氣體前后受熱不同，氣壓發生微小變化，利用毛細管或放大器等裝置，將這種氣壓變化轉換成電信號，通過電信號對應的不同氣壓變化，反應其濃度變化。NO2點式儀器測量原理是利用化學發光法，及使用NOx與特定試劑間的化學反應，形成一定波長的射線，以此測定NO與NO2濃度。現階段，主流儀器反應原理以鉬轉化為主，就要將空氣NO2轉變成NO，通過NO與O3反應，形成激發態NO2*，由其返回幾臺釋放出的最強波長1200nm射線，判斷NO濃度。

2 空氣污染物監測數據質量控制方案

2.1 檢驗界限值

其主要是確定污染物監測范圍，有效清除超測量范圍的監測值。根據HJ653-2013與HJ654-2013國家相關標準，標準狀態下各污染物等效濃度監測范圍如表1所示。必須要注意的是，站點不同，儀器測量原理也會不同，從而使得測量范圍有所差異，比如PM2.5與PM10，有兩種量程儀器，濕法測量二氧化硫與干法測量量程之間存在較大差異，在實際應用中必須要注意這一問題。

2.2 檢驗極值

其目的在于檢測測量范圍內，與正常監測值大小范圍內偏離明顯的異常值。在實際工作中，采用N1與N4檢驗法，結合Walsh非參數檢驗，構成額外參考標準。事實上，不一致與Walsh檢驗都能同時檢測出最小值與最大值一側間的差異，有時不會采用不一致性檢驗法檢測異常小值，原因在于異常小值與測量范圍下限十分接近，近乎為零，小于零值的負值可利用界限值檢驗法直接檢測出，所以如果異常小值最高下限不超過零，這種檢測不能有效識別序列中含有的異常小值。實際空氣監測結果中，存在很多較小監測值，即從概率角度來看，不應將序列低值看作為異常值。

2.3 檢驗時間一致性

該檢驗主要分為兩部分，即連續不變僵直與序列釘型異常值檢驗。正常情況下，監測序列是不斷改變的，很少會長時間保持不變，假如設定某監測值連續無變化高于4個檢測時次，屬于異常值。正常污染監測值變化比較平緩。引起污染監測值變化明顯的原因在于，儀器故障、采樣器遭到污染、風向與風速改變、降水清潔、外來輸送的污染物、沙塵或強污染過程等因素。

2.4 人工審核過程

空氣污染物監測數據審核中，人工審核步驟非常重要，因計算機程序不能像專業技術人員，綜合利用各種信息判定數據質量。對于人工審核而言，其方法主要為時間序列圖示、控制及Q-Q等圖法，可視為判斷依據的信息包含：可疑時次監測值與鄰近監測值，同時段氣象數據與儀器運行情況報告、儀器校準與清潔狀態、監測室環境的改變等。只有綜合利用各種信息，才能有效判定程序識別的異常值，在此基礎上確定這一可疑值屬于異常值，還是特定條件中的正常監測值。

3 結束語

綜上所述，在當前空氣污染物監測中，監測數據質量控制體系有待進一步完善，一些監測站點很多數據失效。未來工作中，必須要加強采樣環境的穩定性，定期校準檢驗儀器，及時審核監測數據質量，以防錯誤監測數據長期存在，影響實際監測數據的質量。

參考文獻

[1]姜 峰.環評中空氣污染物監測的現狀和發展趨勢[J].黑龍江科技信息，2017（03）：89.

[2]羅 蒙.空氣污染物小時監測數據的質量控制研究[D].華東師范大學，2016.

收稿日期：2018-6-4