上海市各區(qū)縣環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的運(yùn)維與管理

陳怡 顧慈寅

摘要：指出了隨著上海市對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的要求不斷提升，各區(qū)籌建了環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，并建立了完整的質(zhì)量管理體系。保證自動(dòng)站數(shù)據(jù)科學(xué)、準(zhǔn)確、可靠。管理措施涉及對(duì)站房、安全、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、校準(zhǔn)、監(jiān)管體系等方面。環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制是保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠的關(guān)鍵，也是科學(xué)管理環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的重要手段，提出了其運(yùn)維與管理的制度與措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)監(jiān)測(cè);環(huán)境空氣;運(yùn)維

中圖分類號(hào)：X830 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2019）16-0152-02

1引言

近年來(lái)，上海市環(huán)境空氣污染問(wèn)題突出，PM2.5、臭氧等各類污染物引發(fā)的環(huán)境空氣污染問(wèn)題牽動(dòng)著廣大市民的心，對(duì)環(huán)境空氣污染水平的評(píng)價(jià)提出更高要求。作為評(píng)價(jià)大氣環(huán)境污染程度以及環(huán)境空氣治理成果的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，全市各區(qū)縣承建多座環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站建設(shè)并投入使用，考核政府、管理部門業(yè)績(jī)，為公眾提供出行與生活的參考。

2環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)體系的質(zhì)量管理準(zhǔn)則

目前，各區(qū)縣的環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站均已實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、在線、準(zhǔn)確地播報(bào)各類主要大氣環(huán)境污染物濃度水平，包括PM10、PM2.5、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳和臭氧，并且連續(xù)公布每時(shí)、每日大氣環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)，為環(huán)境評(píng)價(jià)、污染預(yù)警和應(yīng)急處置提供全面、及時(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，形成一套完整的“實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)——在線分析——同步發(fā)布——預(yù)警響應(yīng)”機(jī)制。

2.1自動(dòng)站點(diǎn)的建設(shè)要求

由于各自動(dòng)站點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)將作為區(qū)域環(huán)境質(zhì)量分析、環(huán)境治理成果的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)其數(shù)據(jù)的科學(xué)性、真實(shí)性提出了高要求。國(guó)家出臺(tái)了一系列法律法規(guī)以及技術(shù)規(guī)范，對(duì)站房建設(shè)與儀器性能做出了嚴(yán)格規(guī)定，例如，HJ 654-2013《環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（O3、SO2、NO2、CO）連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法》、HJ655-2013<<環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝和驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》等。

2.2自動(dòng)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)保障

為了保障監(jiān)測(cè)結(jié)果的正確性，為環(huán)境決策提供可靠的科學(xué)依據(jù)，檢測(cè)結(jié)果必須采取有效措施，保證其代表性、可比性和有效性。子站布點(diǎn)能夠反映周邊環(huán)境水平，降低環(huán)境干擾因素。各站點(diǎn)采用統(tǒng)一分析方法，統(tǒng)一計(jì)量單位。為保障數(shù)據(jù)有效性，采樣時(shí)間按照不低于75%的有效數(shù)據(jù)作為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的輸入。同時(shí)，在自動(dòng)監(jiān)測(cè)站附近加設(shè)手工監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。平行監(jiān)測(cè)，保證自動(dòng)監(jiān)測(cè)的結(jié)果不發(fā)生偏離。每年定期進(jìn)行站間比對(duì)，檢查設(shè)備精密度和準(zhǔn)確度（表1）。

3環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)體系的質(zhì)量控制

3.1設(shè)施與設(shè)備

夏季、冬季出現(xiàn)極端氣溫，會(huì)對(duì)儀器性能造成巨大影響。適宜監(jiān)測(cè)儀器存放與工作的年度氣溫變化在20～25℃之間，因此應(yīng)常開(kāi)空調(diào)，將室內(nèi)溫度控制在25℃附近，同時(shí)通過(guò)溫濕度計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)溫度。子站站房的使用面積控制在10～20m²，站房保持密封，創(chuàng)造恒溫恒濕的條件，兼具隔音降噪的作用。

3.2預(yù)防性維護(hù)

對(duì)采樣管路、儀器氣密性進(jìn)行定期維護(hù)。不銹鋼采樣總管每半年清潔1次;聚四氟乙烯采樣管每季度更換1次;采樣管路定期做氣密性檢查，儀器定期做流量校準(zhǔn)，確保采樣管路無(wú)堵塞、無(wú)附著和無(wú)泄漏。

顆粒物采樣儀特氟隆膜平均5～10d更換1次，每周進(jìn)行零點(diǎn)、線性校準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)處理，確保儀器在理想狀態(tài)下運(yùn)行。

硅膠等耗材每2周更換1次，逢梅雨季節(jié)，增加更換頻次。備用耗材需檢查密封性及有效期，并儲(chǔ)存在干燥的環(huán)境中。臭氧發(fā)生器每年進(jìn)行1次臭氧傳遞，送至專業(yè)質(zhì)保實(shí)驗(yàn)室完成儀器性能檢定。

3.3安全維護(hù)

環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一大特征即是在無(wú)人監(jiān)視的環(huán)境下持續(xù)運(yùn)行，這對(duì)站房的消防、用電安全、故障排除等安全防護(hù)措施提出了高要求。站房設(shè)置火警鈴和消防噴淋，并保證其設(shè)備在有效期內(nèi)。電源與屋頂布設(shè)避雷裝置，保證雷雨天氣下站房依舊保持運(yùn)行。門口設(shè)置門禁、攝像頭，監(jiān)控進(jìn)出人員。

3.4標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

使用國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為參照對(duì)站房?jī)?nèi)使用的校準(zhǔn)儀器、鋼瓶氣，定期按照計(jì)量要求對(duì)其進(jìn)行定期驗(yàn)證。按照國(guó)家質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，建立質(zhì)保實(shí)驗(yàn)室，借助信息化平臺(tái)的力量，實(shí)時(shí)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室濕度、氣壓等環(huán)境條件，減少外部氣象條件對(duì)校準(zhǔn)過(guò)程的影響。鋼瓶氣采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)氣體，必須配備驗(yàn)證證書(shū)，每年更換一次鋼瓶氣。鋼瓶減壓閥使用雙級(jí)調(diào)壓穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)，SO2標(biāo)氣減壓不能使用陶質(zhì)減壓閥。

3.5校準(zhǔn)

校準(zhǔn)程序包括對(duì)儀器進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)、跨線性校準(zhǔn)和精密度分析。氣態(tài)污染物分析儀零跨險(xiǎn)查或校準(zhǔn)與儀器主要技術(shù)參數(shù)點(diǎn)檢時(shí)間間隔不超過(guò)17d，如果零跨的飄移在允許誤差范圍內(nèi)，可不必對(duì)分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)。氣態(tài)污染物分析儀多點(diǎn)線性校準(zhǔn)時(shí)間間隔不超過(guò)半年，校準(zhǔn)點(diǎn)一般設(shè)置7個(gè)，校準(zhǔn)結(jié)果的截距劇小于分析儀量程±1%，斜率0.99～1.01，SO2與NO-NO2-NOx分析儀相關(guān)系數(shù)>0.999，CO和O3分析儀相關(guān)系數(shù)>0.9999，氮氧化物分析儀NO2轉(zhuǎn)換率應(yīng)在96.0%～102%之間。

4環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的質(zhì)量控制管理體系

上海市各區(qū)縣空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已在運(yùn)行過(guò)程中逐步建立質(zhì)量保證和質(zhì)量控制管理體系，該體系從技術(shù)上保證了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，同時(shí)也保證了環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的客觀性和科學(xué)性，準(zhǔn)確反映了任意時(shí)間、區(qū)域內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量。

4.1環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)質(zhì)量保證體系

質(zhì)量工作體系構(gòu)成以及相互關(guān)系卑圖1。

4.2環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)質(zhì)量保證與質(zhì)量控制

檔案管理對(duì)環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)維至關(guān)重要，其中記錄包括子站編號(hào)、站名、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、子站周圍環(huán)境狀況描述及圖片等，還包括儀器檔案，記錄著儀器的型號(hào)、驗(yàn)收結(jié)果及儀器在系統(tǒng)的編號(hào)等，并保存完整的說(shuō)明書(shū)、運(yùn)行操作規(guī)程等。對(duì)儀器的操作使用進(jìn)行跟蹤記錄，如校準(zhǔn)記錄、運(yùn)行維護(hù)記錄、耗材更換記錄等。

4.3環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行管理制度

建立環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的采棒系統(tǒng)維護(hù)規(guī)程、校準(zhǔn)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)傳遞制度和系統(tǒng)性能、數(shù)據(jù)傳輸?shù)尿?yàn)證制度，確保系統(tǒng)質(zhì)量控制有序進(jìn)行。

對(duì)環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要建立操作規(guī)程、工作人員持證上崗制度、工作人員崗位責(zé)任制度、子站巡檢制度、系統(tǒng)運(yùn)行記錄制度和值班記錄制度，空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)要報(bào)出三級(jí)審核制度，將人為因素對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的影響降到最低限度。

5結(jié)語(yǔ)

環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制是保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠的關(guān)鍵，也是科學(xué)管理環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的重要手段，在對(duì)于環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)越發(fā)重視的現(xiàn)在，自動(dòng)站質(zhì)量管理體系越發(fā)重要。