刊发核心论文浅析如何对环境空气自动监测

来源：核心期刊咨询网核心期刊论文2015-01-26 17:361

摘要：摘 要: 以云南省城市空气自动监测站质控考核为依据，对考核中发现的问题进行了详细分析，探讨如何做好空气自动监测质量管理。 关键词: 空气; 自动监测; 质控考核; 质量管理 空气污染严重影响人类健康和环境。空气质量自动监测站是空气质量监测非常有效和重要

　　摘 要: 以云南省城市空气自动监测站质控考核为依据，对考核中发现的问题进行了详细分析，探讨如何做好空气自动监测质量管理。

　　关键词: 空气; 自动监测; 质控考核; 质量管理

　　空气污染严重影响人类健康和环境。空气质量自动监测站是空气质量监测非常有效和重要的手段。从 20 世纪 70 年代开始，发达国家相继建立起环境空气质量连续自动监测系统。我国从 20 世纪80 年代开始引进国外的系统设备，90 年代起投入大量资金用于空气自动站的建设。为掌握城市空气质量变化趋势，真实反映环境空气主要污染物质量指标，满足广大市民的知情权，为宏观管理决策提供科学及时的依据，空气自动监测站发挥了重要作用。云南省抓住机遇，利用各级财政资金实施城市空气自动监测的能力建设，截止 2011 年末，云南省的空气自动监测子站达到了 57 个。空气质量自动监测站的质量管理直接影响到监测数据的准确性和可靠性，为保证空气自动监测数据的质量，除每年参加中国环境监测总站对 113 个重点城市的考核外，自 2005 年以来，云南省环境监测中心站连续7a 组织了全省城市环境空气自动监测站质控考核。

　　1 云南省空气自动监测质量管理情况1. 1 云南省空气自动监测系统建设情况自从 2001 年云南省第一个空气自动监测站在玉溪市安装运行，目前已有超过 57 个空气自动监测子站覆盖全省 16 个州/市，其中有城市空气自动站、国家农村空气自动站和温室气体试点站、国家大气背景站、车载空气自动站等，制造商有热电、API、大西比、先河、天虹、大地安科等公司。

　　1. 2 云南省空气自动监测质控考核1. 2. 1 考核内容及评价方法2005 ～ 2011 年，每年考核项目为 SO2、NO 和PM10采样流量，考核同时检查自动站运行管理情况。考核依据 《环境空气质量自动监测方法 ( HJ/T 193 - 2005) 》、 《空气和废气监测分析方法 ( 第四版) 》和国家相关管理和技术文件规定。

　　SO

　　2和 NO 考核使用环保部标准样品研究所生产的浓度为 30 ～ 80μmol/mol 的钢瓶标准气体，作为盲样，要求连续 3 次测量 SO2和 NO 钢瓶气盲样的平均值。测试结果与标准值相比，误差≤3% 的为优秀，误差 >3% 但≤5% 的为良好，误差 > 5%但≤10%的为合格，误差 >10%的为不合格。

　　PM

　　10采样流量考核使用检定有效期内的标准流量计在现场对 PM10的采样流量进行检测，评判参考 JJG956 - 2000 《大气采样器》检定规程的计量性能要求，凡流量误差不超过 ± 5%( 即 16. 7 ± 0. 84L/min) 的为合格。若流量考核为不合格，现场对流量进行校准直到合格为止。

　　PM

　　10采样流量考核统计采用未经校准前的流量检查结果。

　　监测子站设备运行管理检查内容包括运行记录、运检/校准记录、维护记录、PM10流量自检查和在用钢瓶标气有效期检查等。在质控考核的同时，对空气自动监测上岗证过期或未持证人员进行理论和操作考核，要求做到持证上岗。

　　1. 2. 2 质控考核结果

　　对 2006 ～2011 年的全省自动站质控考核结果进行汇总分析，可以了解自动站监测质量状况。从表1 可以看出 SO2的监测质量非常好，NO 比较好，但 PM10流量不是很满意，钢瓶气有效率不够稳定。

　　子站各项运行管理记录基本满意。

　　2 质控考核中发现的问题、分析和对策措施2. 1 工作钢瓶气工作钢瓶气过期是个老生常谈的问题，一些监测站因经济原因，长期使用过期标气。经考核证 实，使用过期标气将导致监测结果偏离。因此对过期标气，必须按规定在超期的 6 个月内至少进行一次标准传递和核查鉴定，建议与其它子站在有效期内的标气进行比对，并计算其相对误差 σ:

　　2为过期标气响应值，V1为过期标气原标准值，若 V2与 V1之间的百分误差 ( σ) 在 ±1. 5% 范围内，过期标气可不需修正继续使用; 若σ > 1. 5% ，则必须修正后方可使用[1，2]。

　　2. 2 PM

　　10采样流量2009 年以前云南省大部分自动站没有自己的流量校准装置，PM10流量校准主要依靠仪器供应商巡检时或省站现场考核时帮助校准。2009 年省环保厅给 16 个州/市监测站分别配置了 1 套采样流量校准装置，此后 PM10采样流量考核合格率明显提高。但考核合格率仍不是很满意。因此对于仪器设备中使用的流量显示及控制装置应根据工作标准( 参考标准) 要求至少每半年进行 1 次校准; 对于稳定性较差的仪器，每 1 ～ 2 个月应至少进行 1 次校准; 对于用做工作标准的流量计或流量校验装置，应按检定周期送检，或用经国家有关部门传递过的标准每半年进行 1 次间接传递。

　　2. 3 内部管理

　　( 1) 一些站不同程度存在管理和运行经费不到位的问题; 由于缺少运行经费，导致有的站因无钱维护而致使设备长期带病运行。

　　( 2) 个别站不能保证按周检规定进行仪器校标和校零，不能对仪器的维护活动进行纪录，管理工作不能完整地记录备查。

　　( 3) 个别自动站操作人员流动过快，不利于监测数据质量的提高和做好仪器的管理维护工作。

　　( 4) 为加强云南省城市空气自动站管理，统一管理制度，规范记录，云南省环境监测中心站于2011 年 4 月向全省各城市空气自动站下发了《云南省空气质量自动监测系统质量管理规定》，要求从下发之日起实施，并在随后的质控考核中检查执行情况。《云南省空气质量自动监测系统质量管理规定》详细说明了如何进行质量控制，并对空气自动监测全过程各个环节相关的记录表格进行了统一和规范。此管理规定有助于提高云南省环境空气监测质量，规范空气质量自动监测系统的管理，防范系统运行中的一些错误，使监测数据更具代表性、可比性和准确性。省站将在未来的质控考核工作中加强管理和培训宣贯，以期全面提高全省的空气自动化监测质量。

　　3 延伸探讨

　　云南省已有超过 57 个空气自动监测站，形成了城市空气质量监测网络。这样的网络布局依然存在一些问题，可能影响监测数据的质量，影响数据的五性，即代表性、准确性、精密性、可比性和完整性。

　　( 1) 监测点位的分布不够合理，虽在点位设置时考虑了城市功能区划、发展总体规划、污染源分布等方面，在实际选点时受可操作性、安全性、经济等多种因素影响，并且随着城市的建设发展，点位周围环境发生变化，导致覆盖面积不够，点位代表性不足。

　　( 2) 监测指标不够充足，从而可能影响空气质量的完整性。目前，各监测子站的主要监测指标为 SO2，NOx 和 PM10。但 O3，CO，VOCs 和 PM2. 5等能够反映区域空气污染的特征污染物需要纳入日报体系。2010 年，云南省环保厅为每个州/市配备 1套 O3和 CO 监测设备专门用于空气自动站，希望这两个指标能够纳入自动站常规监测项目并向省环境监测中心站报日报数据。随着新的 《环境空气质量标准》 ( GB3095 - 2012) 的发布，O3和 CO自动监测的质量保证和考核也已迫在眉睫。

　　( 3) 监测手段简单。目前空气质量监测侧重于地表状况，而缺少流动观测和立体观测的手段。现在德国、美国等发达国家[3]已经对空气质量采用激光雷达监测技术测定污染物的立体分布。由于激光雷达监测技术成本昂贵，目前在我国主要用于研究工作。

　　( 4) 监测数据质量需要提高。现在的质控考核和管理措施已相对成熟，但尚未完全形成非常严格的质量保证和质量控制系统，质控考核方法也不够充分，因此还不能完全保证高质量的监测数据。

　　( 5) 人员业务素质需要提高。面对新形势、新任务，自动监测质量管理体系要不断地完善。而人，作为这个体系中非常重要的一环，应积极树立质量意识，加强培训，全方位提高业务技能。

　　参考文献:

　　[1] HJ/T 193 -2005，环境空气质量自动监测方法 [S].

　　[2] 国家环境保护局. 空气和废气监测分析方法 ( 第四版) [M].中国环境科学出版社，2003: 259 -261.

　　[3] 钟流举. 空气质量监测网络发展现状与趋势分析 [J]. 中国环境监测，23 ( 2) : 113 -117