摘要：隨著社會(huì)不斷發(fā)展，國(guó)家越來(lái)越重視生態(tài)文明建設(shè)，為了更加準(zhǔn)確地反映環(huán)境空氣質(zhì)量狀況及變化趨勢(shì)，各地布設(shè)了許多空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站。為確保發(fā)揮其作用，就必須對(duì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)的質(zhì)量做出控制，保證自動(dòng)監(jiān)測(cè)的質(zhì)量。環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制與工作人員的技能、儀器設(shè)備的性能、日常管理維護(hù)等因素有關(guān)。只有確保環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)的質(zhì)量，空氣監(jiān)測(cè)的結(jié)果才會(huì)更為可靠。為此，本文就環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)中的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制做出分析。

關(guān)鍵詞：環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)；質(zhì)量保證；質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)：X83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2018）06-0128-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.06.074

Abstract： With the continuous development of society， the state has paid more and more attention to the construction of ecological civilization. In order to more accurately reflect the status and trend of environmental air quality， many air automatic monitoring stations have been set up throughout the country. How to ensure that its role is played， then the quality of automatic monitoring must be controlled to ensure the quality of automatic monitoring. The quality assurance and quality control in the automatic monitoring of the ambient air are related to the staffs capabilities， equipment performance， management and maintenance and other factors. Only by ensuring the quality of the automatic monitoring of the ambient air can the results of air monitoring be reliable and credible. This article analyzes the quality assurance and quality control in the automatic monitoring of ambient air.

Keywords： Ambient air automatic monitoring； Quality assurance； Quality control

質(zhì)量保證和質(zhì)量控制是環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)中極為重要的組成環(huán)節(jié)，也是環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的核心內(nèi)容。環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)的質(zhì)量保證與控制主要是建立落實(shí)質(zhì)量保證制度，站點(diǎn)設(shè)備日常巡檢維護(hù)，量值溯源與標(biāo)準(zhǔn)傳遞，站房?jī)?nèi)外環(huán)境檢查，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效性審核，對(duì)新監(jiān)測(cè)方法的驗(yàn)證，工作人員的考核培訓(xùn)等等。經(jīng)過(guò)科研人員的不懈研究，現(xiàn)已歸納出一套針對(duì)環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)質(zhì)量保證和質(zhì)量控制流程，具體包含了以下內(nèi)容：

1 站房?jī)?nèi)外環(huán)境保證

首先要確保監(jiān)測(cè)站房?jī)?nèi)外環(huán)境正常，才能更好開展質(zhì)量保證與控制工作。站房外需要注意采樣口周邊環(huán)境變化，對(duì)影響采樣或長(zhǎng)光程監(jiān)測(cè)光束的樹枝等應(yīng)及時(shí)清理，每周檢查記錄周邊相關(guān)污染源情況，判斷是否影響自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效性。

站房?jī)?nèi)溫濕度也必須控制在合理范圍，其中溫度25℃范圍左右，相對(duì)濕度保持80%以下，同時(shí)冬夏季注意溫差變化，防止采樣管路出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象。這就需要對(duì)站房溫濕度進(jìn)行調(diào)整控制，并采取適當(dāng)?shù)募訜岽胧┮源_保采樣總管正常工作，同時(shí)檢查相關(guān)配套設(shè)施及儀器監(jiān)測(cè)參數(shù)，確?？諝庾詣?dòng)監(jiān)測(cè)站連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行[1]。

2 確保標(biāo)準(zhǔn)和量值的傳遞性和可追蹤性

質(zhì)量傳遞和追蹤過(guò)程實(shí)際就是在嚴(yán)格的溫度濕度下用傳遞儀器將國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或者鋼瓶氣傳遞到發(fā)生裝置或待鑒定的物質(zhì)上面去，由此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)上一級(jí)物質(zhì)的追蹤，傳遞后可以用作自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)子站監(jiān)測(cè)儀器校準(zhǔn)所采用的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)上級(jí)物質(zhì)進(jìn)行追蹤之外還需要對(duì)流量的測(cè)定裝置進(jìn)行檢測(cè)和校準(zhǔn)。校準(zhǔn)所采用的標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)需要按時(shí)到計(jì)量院向國(guó)家的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的流量計(jì)進(jìn)行檢測(cè)和校準(zhǔn)。方便用校準(zhǔn)后的流量計(jì)對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)的儀器進(jìn)行檢查校準(zhǔn)[2-3]。

3 嚴(yán)格控制監(jiān)測(cè)子站的總采樣流量和監(jiān)測(cè)儀器流量的質(zhì)量

氣體樣本在總采樣管滯留時(shí)間的長(zhǎng)短會(huì)影響到環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器的監(jiān)測(cè)結(jié)果，當(dāng)氣體樣本從采樣口到監(jiān)測(cè)儀器的滯留時(shí)間大于30s的時(shí)候，監(jiān)測(cè)儀器會(huì)產(chǎn)生響應(yīng)損失的現(xiàn)象。所以在進(jìn)行總采樣管設(shè)計(jì)和安裝的時(shí)候，要充分考慮到這個(gè)問(wèn)題，合理的進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保滯留氣體樣品的滯留時(shí)間小于20s。此外，儀器都有穩(wěn)定的采樣流量，在采樣流量發(fā)生變化之后，會(huì)發(fā)生儀器響應(yīng)滯后、數(shù)據(jù)漂移等現(xiàn)象，嚴(yán)重降低自動(dòng)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)的可靠性。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，應(yīng)該定期對(duì)儀器的氣路流量進(jìn)行檢查，確保流量漂移在誤差允許范圍[4]。

4 定期對(duì)顆粒物分析儀進(jìn)行手工比對(duì)

顆粒物手工比對(duì)就是監(jiān)測(cè)室工作人員嚴(yán)格按照采樣規(guī)范，在規(guī)定時(shí)間點(diǎn)對(duì)所選取的監(jiān)測(cè)站站點(diǎn)同步手工連續(xù)采集顆粒物，與自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的顆粒物自動(dòng)采樣裝置所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析，以便掌握空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)與手工監(jiān)測(cè)上的差異。如誤差較大，需要工作人員及時(shí)查找原因，確定是否由于儀器誤差引起，并對(duì)差異進(jìn)行分析修正，在差異修正后，還需展開數(shù)據(jù)復(fù)查確認(rèn)工作，確保修正后的儀器參數(shù)符合要求。

5 監(jiān)測(cè)儀器的多點(diǎn)校準(zhǔn)及線性檢查

動(dòng)態(tài)多點(diǎn)校準(zhǔn)指的是用已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體通過(guò)氣體發(fā)生裝置配置出不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體，將這些不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體輸入到各氣體分析儀內(nèi)來(lái)進(jìn)行檢查校準(zhǔn)。在進(jìn)行多點(diǎn)校準(zhǔn)的時(shí)候至少要設(shè)置5個(gè)以上的濃度點(diǎn)。用這種方法進(jìn)行校準(zhǔn)較為準(zhǔn)確可靠，在監(jiān)測(cè)儀器的校準(zhǔn)和檢查中應(yīng)用非常的廣泛。用這種方法進(jìn)行校準(zhǔn)的時(shí)候，在多點(diǎn)響應(yīng)之后根據(jù)每個(gè)點(diǎn)響應(yīng)的內(nèi)容繪制出儀器的響應(yīng)曲線。在處理響應(yīng)曲線的時(shí)候常常用最小方差回歸法來(lái)得到模擬曲線的斜率和截距。

6 空氣監(jiān)測(cè)子站內(nèi)監(jiān)測(cè)儀器的單點(diǎn)校準(zhǔn)和日常校準(zhǔn)維護(hù)

為了確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，就必須要對(duì)子站的儀器進(jìn)行日常的維護(hù)和校準(zhǔn)，在進(jìn)行這項(xiàng)工作的時(shí)候一般使用的單點(diǎn)校準(zhǔn)的方法。單點(diǎn)校準(zhǔn)就是對(duì)儀器的零點(diǎn)、精度、跨度進(jìn)行檢查校準(zhǔn)。單點(diǎn)校準(zhǔn)應(yīng)該每隔一段時(shí)間就進(jìn)行一次，以此來(lái)保證監(jiān)測(cè)儀器的各項(xiàng)性能指標(biāo)能夠符合監(jiān)測(cè)的要求，使監(jiān)測(cè)儀器能夠出色的完成任務(wù)。如果單點(diǎn)校準(zhǔn)出現(xiàn)了偏差，工作人員就要及時(shí)的去調(diào)節(jié)監(jiān)測(cè)子站的監(jiān)測(cè)儀器，確保儀器能夠進(jìn)行正常的工作。在對(duì)監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行檢修之前要事先記錄好儀器的零值和跨響應(yīng)值，以便工作人員查閱，尋找故障發(fā)生的原因，了解儀器漂移的程度，對(duì)問(wèn)題的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和修改。如果儀器漂移過(guò)大而且有變化，那么就應(yīng)該放棄數(shù)據(jù)重新進(jìn)行多點(diǎn)校準(zhǔn)；如果儀器漂移始終在一個(gè)值附近，那么就可以用漂移加上監(jiān)測(cè)儀器的監(jiān)測(cè)值來(lái)得到修正值，修正值也同樣具有有效性和準(zhǔn)確性。

7 對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的處理并判斷數(shù)據(jù)的有效性

在進(jìn)行監(jiān)測(cè)的時(shí)候由于各種各樣的原因常常會(huì)出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，這就需要我們對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性審核。負(fù)值現(xiàn)象就是環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)中的一個(gè)常見的數(shù)據(jù)問(wèn)題。發(fā)生這種情況的原因主要有：（1）儀器發(fā)生了負(fù)的漂移。如果儀器的負(fù)漂移過(guò)大，就容易出現(xiàn)負(fù)值，工作人員可以根據(jù)日常校準(zhǔn)的響應(yīng)值來(lái)進(jìn)行判斷是否是這種原因，然后再對(duì)儀器數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，抵消負(fù)漂移帶來(lái)的影響；（2）儀器沒有進(jìn)行檢出。如果是這種原因的話，工作人員可以對(duì)檢出限值進(jìn)行修正；（3）儀器發(fā)生故障。如果監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是一個(gè)確定的負(fù)值，不隨時(shí)間改變，那么就可以判斷儀器發(fā)生了故障，應(yīng)該將這些無(wú)效的數(shù)據(jù)刪除。另外一種常見的問(wèn)題就是停電后的數(shù)據(jù)問(wèn)題，監(jiān)測(cè)儀器在剛開機(jī)之后不能立刻進(jìn)入工作狀態(tài)，需要一定時(shí)間的預(yù)熱。如果監(jiān)測(cè)子站發(fā)生了停電現(xiàn)象，那么工作人員應(yīng)該刪除監(jiān)測(cè)儀器預(yù)熱階段的數(shù)據(jù)，預(yù)熱時(shí)間的長(zhǎng)短與監(jiān)測(cè)儀器本身的性能和停電時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。在實(shí)際工作中，工作人員可以通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析來(lái)對(duì)停電時(shí)間進(jìn)行判斷。如果是短時(shí)間的停電，儀器的預(yù)熱時(shí)間絕大部分都在一小時(shí)以下，所以工作人員應(yīng)該刪除一小時(shí)內(nèi)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，如果是長(zhǎng)時(shí)間的停電，那么就必須對(duì)儀器的預(yù)熱時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格的判斷并且檢查監(jiān)測(cè)儀器的相關(guān)性能，只有當(dāng)儀器參數(shù)正常卻不是預(yù)熱階段時(shí)，才可以認(rèn)定監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效。

除了負(fù)值現(xiàn)象，在監(jiān)測(cè)中有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)一些特殊的監(jiān)測(cè)值，在發(fā)生這種情況時(shí)應(yīng)認(rèn)真排查原因，如果儀器發(fā)生故障要對(duì)儀器進(jìn)行及時(shí)檢修。還有種情況為可吸入顆粒物PM10和細(xì)顆粒物PM2.5數(shù)據(jù)倒掛現(xiàn)象，按照定義，PM2.5屬于PM10的一部分，正常監(jiān)測(cè)時(shí)后者濃度應(yīng)大于前者。但在實(shí)際監(jiān)測(cè)工作中，偶爾會(huì)出現(xiàn)PM2.5濃度大于PM10濃度的“異?，F(xiàn)象”，也就是俗稱的“倒掛”，該成因主要是溫濕度差別過(guò)大，這就需要工作人員去判斷是由于天氣原因還是儀器異常導(dǎo)致，根據(jù)實(shí)際情況檢修儀器或者對(duì)相關(guān)數(shù)值審核時(shí)進(jìn)行修正。

8 結(jié)語(yǔ)

環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要建立起一套嚴(yán)格的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制體系，只有這樣才可以確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確有效，本文提到的方法是工作人員和科研人員根據(jù)自身多年的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)得到的，具有很大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，相關(guān)人員在進(jìn)行工作時(shí)可根據(jù)自身儀器的不同選擇合適的方法來(lái)提高自動(dòng)監(jiān)測(cè)的質(zhì)量，以此確?？諝獗O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性與有效性。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-04-11

作者簡(jiǎn)介：王興杰（1987-），男，本科，助理工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)。