環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測中的質(zhì)量控制

吳有富

(慶元縣環(huán)境監(jiān)測站，浙江 麗水 323800)

1 空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成

空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、空氣監(jiān)測技術(shù)相結(jié)合，形成的空氣自動監(jiān)測體系[1]。具體包含監(jiān)測子站、質(zhì)量控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)等部分。

1.1 監(jiān)測子站

空氣自動化監(jiān)測子站主要的工作是隨時(shí)監(jiān)測空氣質(zhì)量，計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)提前在內(nèi)部設(shè)計(jì)監(jiān)測的時(shí)間，監(jiān)測子站定時(shí)監(jiān)測，然后對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析和處理，然后將處理后的數(shù)據(jù)傳回計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之中[2]。

1.2 數(shù)據(jù)中心服務(wù)器

數(shù)據(jù)中心服務(wù)器計(jì)算機(jī)的主要工作是收集各個(gè)監(jiān)測子站監(jiān)測的數(shù)據(jù)，通過計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)收集、儲存和檢查。

1.3 質(zhì)量控制系統(tǒng)

空氣質(zhì)量自動監(jiān)測設(shè)備在日常運(yùn)行的過程中，需要對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行審核和校核工作，這些工作主要在質(zhì)量保障實(shí)驗(yàn)室中完成[3]。根據(jù)審核和校核的結(jié)果，制定與之相適應(yīng)的監(jiān)測治理實(shí)施控制系統(tǒng)的相關(guān)措施，最終提高空氣自動監(jiān)測的質(zhì)量。

1.4 運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)

空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)中包含有運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)，主要工作是定期維護(hù)和保養(yǎng)監(jiān)測系統(tǒng)中各個(gè)儀器設(shè)備，如果設(shè)備出現(xiàn)問題，第一時(shí)間進(jìn)行維修和更換，保證監(jiān)測設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)測空氣質(zhì)量。

2 建立環(huán)境空氣自動監(jiān)測質(zhì)量控制系統(tǒng)

2.1 健全空氣自動監(jiān)測的組織構(gòu)架

空氣質(zhì)量監(jiān)測過程中需要考慮城市區(qū)域面積、常住人口數(shù)量、工業(yè)企業(yè)排放廢氣情況等因素，不斷優(yōu)化全市空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站點(diǎn)，在每個(gè)縣區(qū)均配備一定數(shù)量的空氣質(zhì)量自動監(jiān)測機(jī)構(gòu)，形成空氣自動監(jiān)測全覆蓋。空氣自動監(jiān)測技術(shù)在不斷革新，加強(qiáng)對國家控制點(diǎn)、省控制點(diǎn)的升級改造工作。增加監(jiān)測點(diǎn)工作人員的配備，定期招聘環(huán)境監(jiān)測的專業(yè)人員，通過培訓(xùn)提高工作人員的業(yè)務(wù)能力，提高監(jiān)測的專業(yè)化水平，打造一批專業(yè)化的空氣質(zhì)量監(jiān)測隊(duì)伍。

2.2 質(zhì)量控制內(nèi)容

2.2.1 跨度/零點(diǎn)檢查和校核工作

跨度/零點(diǎn)檢查和校核的主要工作任務(wù)是評價(jià)環(huán)境空氣自動監(jiān)測儀器的漂移程度，實(shí)施保證漂移在可以接受的范圍之內(nèi)。一般情況下校核工作一周一次，使用有關(guān)軟件完成校核工作，有的軟件校核工作不能順利進(jìn)行，還會使用手動校核，保證每周環(huán)境空氣自動監(jiān)測儀器跨度/零點(diǎn)檢查的結(jié)果都在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)進(jìn)行。

2.2.2 精度檢查

環(huán)境空氣自動監(jiān)測的儀器檢查的內(nèi)容包含NO2、SO2、O3、CO等。每個(gè)分析儀器中加入一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體，標(biāo)準(zhǔn)氣體的濃度和開放光程儀器的濃度相一致，將儀器數(shù)值和標(biāo)準(zhǔn)氣體的具體濃度相互比較，最終判斷儀器的精準(zhǔn)程度。PM10檢測儀器在進(jìn)行精準(zhǔn)度檢查時(shí)，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)膜進(jìn)行有關(guān)檢測，在使用的過程中可以和其它經(jīng)典檢測方法進(jìn)行對比。審核儀器檢測的準(zhǔn)確程度時(shí)，儀器檢測參數(shù)不能有任何的變動。在審核準(zhǔn)確度的過程中，需要同時(shí)進(jìn)行儀器零/跨調(diào)節(jié)，準(zhǔn)確度的審查工作要提前于零/跨調(diào)節(jié)工作。有關(guān)參數(shù)的檢查工作需要每兩周進(jìn)行一次，通常情況下運(yùn)用軟件設(shè)置實(shí)現(xiàn)自動更新。監(jiān)測儀器精度檢查的結(jié)果若大于±15%，需要重新安裝和檢查有關(guān)設(shè)置的步驟，如果誤差超過±20%，需要進(jìn)行手動檢查，檢查問題所在，及時(shí)解決。

2.2.3 多點(diǎn)校核

多點(diǎn)校核主要的任務(wù)是將儀器的線性關(guān)系明確，這個(gè)指標(biāo)與儀器的整體運(yùn)行情況和內(nèi)部性能具有非常重要關(guān)聯(lián)，同時(shí)和零/跨檢查工作的關(guān)系也比較大。在檢查時(shí)嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，制定檢查和規(guī)劃的方案制定工作，將檢查要點(diǎn)進(jìn)行明確，多點(diǎn)檢查的技術(shù)關(guān)鍵和精度檢查具有一定的相似性，是零/跨檢查的關(guān)鍵手段之一。多點(diǎn)校核工作通常情況下半年一次，主要通過手動操作完成，分析環(huán)境空氣監(jiān)測儀器的線性關(guān)系。要對分析儀中的轉(zhuǎn)化爐、紫外光、遷移、光源等關(guān)鍵構(gòu)件進(jìn)行檢查和更換，更換完成后需要進(jìn)行重新校準(zhǔn)，保障監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

2.2.4 顆粒物監(jiān)測儀器質(zhì)量和流量校準(zhǔn)工作

環(huán)境空氣自動監(jiān)測顆粒分析儀器包含質(zhì)量校正和流量校正2個(gè)內(nèi)容。流量校正工作通常情況下一個(gè)季度檢查一次，流量檢查工作通常使用BIOS標(biāo)準(zhǔn)流量，誤差需要控制在±2%，如果超過需要及時(shí)校準(zhǔn)，質(zhì)量校正需要每半年一次，需要使用校核質(zhì)量箔實(shí)現(xiàn)環(huán)境空氣自動監(jiān)測顆粒物檢測儀跨度質(zhì)量、零點(diǎn)校核工作。

2.2.5 數(shù)據(jù)審核

省市區(qū)縣環(huán)境空氣的監(jiān)測工作需要統(tǒng)一安裝國家環(huán)境空氣監(jiān)測數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化的傳輸控制系統(tǒng)，將三級的監(jiān)測系統(tǒng)和國家城市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測體系連在一起，監(jiān)測的指標(biāo)包含PM2.5、PM10、NO2、SO2、O3、CO 6項(xiàng)指標(biāo)的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)上審查，同時(shí)需要縣級政府向省級政府和國家政府進(jìn)行同步報(bào)送，每級環(huán)境監(jiān)測的人員根據(jù)自身權(quán)限對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行審核、分析，及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)等。

2.2.6 加強(qiáng)日常維護(hù)工作

環(huán)境空氣自動監(jiān)測儀器在日常運(yùn)行中需要加強(qiáng)日常的維護(hù)和管理工作，檢查鋼瓶氣體是否在保質(zhì)期內(nèi)，定期更換氣體過濾網(wǎng)、清洗空氣采樣管路和采樣頭，定時(shí)更換零氣發(fā)生器的活性炭和氧化劑是否過期，全方位保障環(huán)境空氣監(jiān)測儀器處于正常運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.3 監(jiān)測過程中的技術(shù)措施

監(jiān)控儀器在運(yùn)行中需要接收大量的數(shù)據(jù)，具體包含監(jiān)測數(shù)據(jù)、超量數(shù)據(jù)、質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)等，在進(jìn)行質(zhì)控工作的過程中，要在數(shù)據(jù)上標(biāo)識出對應(yīng)的標(biāo)志，任務(wù)完成后尋找數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，做好定位工作。

合理控制子站中的溫度和濕度。氣體對溫度、濕度等因素非常敏感，造成氣體的濃度發(fā)生改變，因此合理嚴(yán)格地把控站內(nèi)的濕度、溫度，濕度的控制范圍是50%～70%，溫度需要控制在23～28℃，這個(gè)條件下測量的氣體數(shù)值相對比較準(zhǔn)確和客觀。

獲得精準(zhǔn)的質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)，一般情況下在實(shí)施某項(xiàng)質(zhì)控的工作中，使用的時(shí)間約30～50min，在這個(gè)過程中不能切實(shí)地反映所有數(shù)據(jù)的真實(shí)情況，不論是零點(diǎn)檢查還是跨度檢查，均需要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的濃度值在合理的范圍內(nèi)。使用儀器分析有關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)會遇到上升或者下降的過程，在這個(gè)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不能真正地反映質(zhì)控的數(shù)據(jù)，質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)需要獲取5～10min數(shù)值平均值，這樣質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)才有一定的參考價(jià)值。

環(huán)境空氣監(jiān)測工作主要是反映生產(chǎn)過程對人類生活的影響作用。需要注意的是，在凌晨期間人們的活動量非常有限，在此期間進(jìn)行有關(guān)監(jiān)測工作，可以最大程度上減少人類活動對監(jiān)測工作的影響，通常情況下儀器監(jiān)測工作自動校準(zhǔn)的時(shí)間為0∶00～5∶00之間。

3 結(jié)語

隨著人們環(huán)境保護(hù)意識的不斷提高，對環(huán)境質(zhì)量也提出了更高的要求，全社會都在關(guān)注環(huán)境問題，這對環(huán)境監(jiān)測工作的順利開展具有一定的推動作用，同時(shí)也帶來了一定的壓力。未來環(huán)境監(jiān)測工作會遇到更多的困難和挑戰(zhàn)。環(huán)境管理部門要及時(shí)更新技術(shù)、改進(jìn)監(jiān)測設(shè)備，優(yōu)化環(huán)境監(jiān)測體系，才能更好地全面開展環(huán)境監(jiān)測工作。