环境空气质量自动监测网考核方式探讨

梅红兵，彭剑平，闫 琨，王剑敏，刘 浪

(云南省生态环境监测中心，云南 昆明 650034)

0 引言

为满足新形势下环境监测行业管理和监督工作需要，落实中央办公厅、国务院办公厅《关于深化环境监测改革提高环境监测数据质量的意见》(厅字〔2017〕35 号)精神，加强全省环境空气质量自动监测质量保证和质量控制，建立健全空气质量自动监测质量管理及运维考核技术体系，通过采取科学严密的质控手段，防治环境监测数据弄虚作假行为，保证环境空气质量自动监测数据和信息准确可靠，保障环境监测数据的公正性和权威性，为环境空气质量目标责任考核及空气质量预报预警业务提供有效支撑。依据环境空气质量监测网运行管理的有关文件、标准和技术规范，对全省省控空气自动站开展外部运维考核和检查。

全国环境监测系统不遗余力地在监测数据质量控制和质量监督领域做了坚实的基础工作，保证了监测数据的真实性、准确性，但任何一组数据与真值相比，均可能存在误差，质量控制追求的是数据与真值间误差尽可能的小，或者说该误差小到可以容许。为达到这个目标，监测人员一直在持续改进监测中存在的并且发现的问题。

为了保证环境空气质量自动监测数据可靠，必须对监测系统进行一系列的质量保证与质量控制措施[1]，根据环境保护部关于在全国开展环境空气质量监测运维监管的专项工作要求，自2018年7月，作者所在单位派人携带相关设备、标准物质对全省省控环境空气质量自动监测站点外部运维进行逐一的量值考核。结合工作实际，本文对环境空气质量自动监测系统的外部考核方式进行归纳和梳理，供相关从业人员参考。

1 空气自动站外部运维考核工作内容

1.1 飞行检查

根据国家监测技术规范[2-3]，对全省省控空气自动站开展多方联动的“双随机”飞行检查，旨在落实各方责任，防范环境监测不当干预，严厉打击环境监测数据弄虚作假行为；采取检查点位不定、时间不定的方式，全年对自动站运维及保障开展多批次“双随机”现场检查。检查内容包括但不限于站房检查、颗粒物手工比对、盲样考核、仪器性能等方面进行交叉检查。检查内容为监测点位的一致性、采样系统的规范性、测试的准确性、 数据的可靠性和相符性、监测档案的完整性：比对、校准、维护记录等监测档案是否完整等。

1.2 外部质量监督

1.2.1 量值溯源/传递

依据相关操作规程，能够准确再现或者准确分析、可以溯源到更高级别或者更高权威标准臭氧浓度的可运输仪器设备。对正常工作状态的环境空气自动站的臭氧分析仪进行现场核查(现场核查示意图见图1)，以分析仪测定值与传递标准设定值的相对误差评价子站臭氧分析仪的准确度。以规范臭氧自动监测现场核查工作程序，保证臭氧现场核查工作的准确性、可靠性。

图1 现场考核示意图

1.2.2 比对测试

作者所在单位派出核查技术组，携带经过审核的手工颗粒物采样器，到各站点采集颗粒物样品，返回实验室称重并计算手工监测结果，以手工监测结果为参比评估自动监测结果是否满足年度质量目标要求。全年颗粒物(PM2.5和PM10)手工比对现场核查比例10%，并对所有站点颗粒物监测仪至少开展不少于1次的采样流量、气温、气压、湿度准确度现场审核[4]。比对仪器的安置位置、高度按国家监测技术规范严格实施， 确保不因仪器安置距离太近导致采样气流扰动、安置距离太远或高度差异等原因，影响比对结果的可比性[5-6]。以便规范环境空气中颗粒物(PM10、PM2.5)自动监测现场核查工作程序，保证现场手工比对核查工作的准确性、可靠性。

1.2.3 运维核查及现场检查

(1)环境空气臭氧(O3)监测仪量值溯源与传递

核查人员负责将臭氧工作标准送至监测总站或区域质控中心进行量值溯源。运维机构每半年将用于自动站点传递的臭氧标准到省监测站开展量值溯源，然后携带经过溯源的臭氧工作标准对各自动站点的臭氧监测仪进行传递。根据HJ 818规定，对于所有在用的发生型臭氧分析仪，运维机构至少每3个月在各站点开展一次传递，并编制传递技术报告。

(2)环境空气气态污染物(SO2、NO-NO2-NOX、CO、O3)监测仪现场

核查人员组织全省各地环境监测机构人员组成核查技术组，对各站点气态污染物(SO2、NO-NO2-NOX、CO、O3)监测仪开展准确度与精密度审核。采用经溯源的臭氧工作标准和标准气体，每季度对每个站点的气态污染物监测仪器至少开展1次精密度审核，全年至少开展1次准确度审核[7]。

环境空气气态污染物臭氧(O3)监测仪审核：经量值溯源的臭氧核查标准，对正常工作状态的环境空气自动监测点位的臭氧分析仪进行现场比对，设置臭氧核查标准产生浓度为45nmol/mol、75nmol/mol、125nmol/mol和仪器日常校准点浓度的臭氧，依次通入臭氧分析仪30min，仪器自动记录分钟数据，以臭氧核查标准产生的三个浓度点最大相对误差不超过15%作为评判依据，以分析仪测定值与核查标准测定值的相对误差，评价臭氧分析仪的准确度。设置臭氧核查标准产生浓度为分析仪满量程的20%，每次等待仪器读数稳定后记录仪器示值，根据仪器示值的相对标准偏差，来确定仪器的精密度，精密度审核时，仪器示值的对标准偏差均不大于5%。

环境空气气态污染物(SO2、NO、CO)监测仪审核：核查人员携带有证气态污染物(SO2、NO、CO)标准物质(钢瓶气)到各省控环境空气质量自动监测站，由正常工作状态的气态污染物自动监测仪对标准气样品进行现场测定，以实际测定值与标准气体浓度值的误差评价自动监测数据的准确性。

1.2.4 质控检查

以问题为导向的双随机检查，对环境空气自动站房环境保障情况、采样系统维护、仪器日常维护效果、质控效果(MFC流量检查、监测仪器流量检查)、颗粒物手工比对、运维保障及其他问题，综合反映检查站点实际运维情况及自动监测数据可靠性保障。

1.2.5 数据质量评估

组织建立全省省控空气站质控平台专项数据管理软件，开展独立于运维/监测机构的周期性的专项质控活动，得出各要素数据质量结论，通过质控平台同时对自动监测数据的实时性、有效性的落实进一步跟进，为相关监管部门的决策提供有力依据。

2 结论和建议

(1)环境空气自动站外部运维核查作为质控手段之一，在空气自动监测系统质量控制管理方面有着不可忽视的作用。文中主要对空气自动监测系统外部运维核查/检查相关方法做阐述，为空气自动监测系统比对监测的发展提供参考依据。

(2)当前，各站点监测设备的类型较多，而用于核查/校准工作的仪器设备型号又复杂多样，工作原理也不尽一致，给核查/校准工作带来诸多不便，也难以从根本上保证核查/校准结果的准确性，且各子站运维人员业务能力参差不齐。建议尽快健全环境空气自动监测质量管理及运维考核方式，完善省控网环境空气自动监测站质量体系，即统一的质量管理制度、统一的技术标准规范、标准化的质量体系文件等相关规范，促进环境空气自动监测质量管理及运维考核方式走向专业化、自动化、科学化。