環境質量空氣監測現場的質量控制策略研究

＊張 平

（煙臺云灃生態環境產業發展股份有限公司 山東 264006）

引言

隨著城市化及工業化的快速發展，大量污染物被排入大氣環境中，導致大氣環境污染問題日漸嚴重，同時也趨于結構化、復合化發展趨勢，霧霾等惡劣天氣頻頻出現，嚴重影響了市民的身體健康及正常生產生活。鑒于此，就要求各地要加強空氣監測，分析和總結當地空氣污染的特點、頻率及變化規律，并制定針對性措施加強空氣污染治理，實現“科學治霾，精確治污”的同時，也可以給市民構建更加優生的美態環境[1]。

1.某市空氣環境監測概況

該城市為海濱城市，地勢東高西低，南北兩側隆起，中間低凹。其中，山地約占城市總面積的16%，丘陵占3%，平原占38%，洼地占22%。此次研究數據依據主要是2018年-2020年的空氣質量監測數據，具體情況如下。

(1)總體趨勢向好

根據該市空氣自動監測系統監測數據可知，近些年，從總體上來看該市的SO2、NO2、PM10、PM2.5等主要污染物的年平均濃度在逐年下降，空氣質量呈穩中向好的趨勢。2020年PM10的年平均濃度較2018年降低了20%，空氣質量優良的天數也比2018年提高了8.5%，具體見表1、表2。

表1 城區主要污染物濃度一覽表

表2 年空氣質量優良天數

(2)達標分析

2018年-2020年，該市的SO2濃度年平均值為0.011mg/m3～0.031mg/m3，CO2年平均濃度值為0.025mg/m3～0.028mg/m3，CO年24h平均濃度值為1.5mg/m3～1.7mg/m3，都滿足GB3095-2012《環境空氣質量標準》二級標準要求；然而可吸入顆粒物（PM10）和細顆粒物（PM2.5）的年平均濃度值卻均超出GB3095-2012《環境空氣質量標準》二級標準要求；2018年、2019年的O3日平均值第90百分位數濃度超出二級標準值160μg/m3，而2020年則略低于二級標準值160μg/m3。

(3)污染頻率

根據2018年-2020年對空氣質量的持續監測數據顯示，該市空氣環境輕度污染及以上出現的頻率是331次（天），約占總天數的30.3%。且通過控制，該市的輕度污染及以上天數逐漸減少，重污染及以上天數也明顯降低，下降幅度約37.5%。2018年-2020年該市具體空氣污染頻率情況見表3。

表3 2018年-2020年環境空氣污染頻率統計表

(4)污染時空分布

通過分析空氣監測數據可知，該市空氣污染發生頻率頻繁的時間段集中在1月份及12月份，頻率比較低的時間段集中在7月份及11月份。這主要是因為1月份和12月份的降水量比較少，靜穩天氣比較，不利于擴散，再加上受北方沙塵天氣影響，所以1月份和12月份空氣污染出現的頻率高。反之7月份和11月份空氣污染發生頻率低，具體情況如圖1所示。

圖1 2018年-2020年市區空氣污染時空分布圖

2.環境現場監測中存在的問題

（1）現場監測準備工作不充分。空氣監測工作開展前，需要監測人員對擬監測地區的地理特征及氣候特點等進行全面調查及了解，并制定針對性的采樣方案，才能促使空氣監測現場工作的高新優質開展。但是現實情況是，許多時候監測人員都是憑借經驗開展工作，而并未對擬監測地區的基本情況進行調查及了解，或是設計的采樣方案不合理，導致空氣監測數據不準確，甚至無效。

（2）監測點選擇不合理。空氣監測點選擇不合理主要表現在：①選擇監測點的時候，未堅持隨機性原則對監測點進行隨機布置，時常會出現將監測點布置在公園附近或者綠化帶附近等一些綠化率比較高的地點，這樣測得的數據很難具有代表性，不免讓人誤以為存在人為“凈化”的嫌疑。②監測點數太少。許多時候環境監測單位為了降低成本，在布置空氣監測點時，只選擇3～4個地點，這樣難免會以偏概全，無法代表整個城市的空氣質量情況[2]。

（3）監測現場人員工作不嚴謹。國家對環境監測采樣有著嚴格且明確的規定，比如SO2、NOX等樣品采集應采取吸收液吸收方式進行采集，PM10、PM2.5等應采取濾膜方式進行采集。但是，實際工作中，有些工作人員都是憑經驗操作，不按操作規范及標準流程進行操作，樣品混淆或樣品損壞等問題時有發生。而且現在很多時候是聘請第三方實驗室進行實驗，實驗人員綜合素質能力良莠不齊也嚴重影響了空氣監測的準確性及質量[3]。

3.加強環境空氣監測現場質量控制的策略

（1）做好環境空氣監測現場采樣準備工作。俗話說“磨刀不誤砍柴工”，只有事前做好萬全準備，才能確保空氣監測現場采樣工作的效率及準確性。因此，首先，要對擬監測區域的地理、氣候等情況做個全面的調查，充分了解擬監測區域的基本環境情況。其次，制定科學可行的監測采樣計劃，明確監測采樣的目的、目標、內容、具體完成時間等。最后，備齊所需的收集容器、儲存器等儀器設備，安排足夠的人員，并合理分組、分工，確保現場采樣的效率及質量。

（2）合理布置監測點。國家規定空氣監測點50m范圍內不能有明顯的污染源及遮擋物等，且通常一個監測點可以監測的半徑為4km～5km。因此，空氣監測選點過程中，應結合要監測區域的面積大小合理布置監測點，且要注意避開綠化帶、公園等綠化率比較高的地點，選擇的監測點要有代表性。同時，要注意控制監測點數不能太少，也不能過多。點數太少，測得的數據沒有代表性，無法說明整個區域的空氣質量狀況；點數過多又會造成監測范圍重疊，增大成本投入。所以要根據監測區域的實際情況及單個監測設備的監測半徑大小，合理控制監測點數，確保空氣監測工作質量的同時，實現成本的合理化降低[4]。

（3）完善監測現場人員管理。無規矩不成方圓，萬事都要按照一定規矩及規律辦才能取得事半功倍的效果。對空氣監測工作來說，完善監測現場人員管理，就是要針對現場人員上崗作業制定完善的規章制度，要求其持證上崗，規范操作，比如采樣過程中要做到每次采集10%的平行樣。同時，也要制定完善的責任制度，明確和落實監測采樣工作責任到人頭，確保有問題時可以第一時間明確責任人，并及時解決，提高監測現場工作人員的責任意識及工作嚴謹性。

（4）加強樣品運輸保存的質量控制。空氣監測采集的樣品在運輸及保存過程中，易受生物、化學等因素影響而出現質變，進而影響監測結果的準確性。鑒于此，空氣監測采樣過程中，要加強運輸及保存的質量控制，選擇合適的采樣容器來保存氣體樣品，比如鋼瓶內壁易吸附某些成分，甚至會發生氧化反應等，進而會引起誤差，為此，可選用鋁合金氣瓶來保存一些氣體樣品（除腐蝕性氣體樣品），腐蝕性氣體樣品可選用內涂層鋼瓶保存。采集完樣品后要根據需要適當的添加固定劑，而對于SO2、CH4、O3等需要避光或者冷藏的樣品，也要做好避光或冷藏處理，以防變質。同時，也要在每件樣品貼上標簽，完整記錄樣品的情況，有特殊情況的要做特殊說明。此外，采集完樣品后必須及時送到實驗室進行實驗，若不能及時進行實驗的樣品，可根據實際情況把其保存到2℃～4℃的冰箱中，預防其發生質變。

4.結語

總而言之，空氣監測質量對大氣環境保護有著非常重要的作用，為了使空氣監測工作充分發揮其作用及價值，環境監測單位及相關人員要及時發現空氣監測中存在的不足及問題，從前期準備、監測點布置、人員素質及樣品保存等各方面入手加強監測現場工作質量控制，確保監測結果的準確性及代表性，進而為大氣環境保護工作提供可靠依據及有力保障。