浅谈环境空气自动监测的运行管理和质量控制

陈晓姗

(南宁市核与辐射安全监督管理站, 广西 南宁 530004)

环境污染、 水污染、 噪声污染并列为环境三大污染, 影响人们的身心健康, 是环境监测的重要内容。 随着环境空气监测技术不断完善, 环境空气监测已步入全自动化趋势, 自动化监测是指自动监测仪器在固定的点位对环境空气质量进行采集、处理、 分析的不间断过程。 此次深入探究了环境空气污染潜在的威胁, 对于环境空气自动检测的经营管控等各个方面展开探究。

1 环境污染的现状与危害

现阶段, 国内空气污染问题日益加剧, 围绕PM10、 PM2.5等为核心的相关污染物造成的地区性的空气环境污染问题日渐突出, 这也同时对现代社会以及经济等的全面发展带来了不小的影响。 基于国内工业水平以及城市化水平的不断提高, 空气污染防治工作所面对的问题越来越多元化。 特别是近些年国内诸多地区潜在的大面域的空气污染问题, 严重危害了地方百姓的身体健康。 南宁市环境保护局据统计2021 年第一季度共计受理环境空气污染投诉案件41 起, 处罚金额193 万余元, 不难发现, 空气污染对于机体等的损耗为多元性的, 如若空气内的污染成分含量较高情况下, 部分较为敏感人群可能潜在着呼吸道方面的问题和身体机能受损等情况, 包括鼻粘膜以及眼睛受到刺激影响继而诱发各种疾病。 此外, 即便空气内的污染成分比例不大, 而基于机体长年累月的吸入, 相关污染物的积累效应等也会诱发支气管、 肺气肿乃至癌症等有关病症的出现。

2 环境空气自动监测系统

环境空气自动监测现如今是环境空气质量监测的主流监测方式, 它有着数据采集率大, 能够实时、 稳定、 高效的反映环境空气质量的现状和变化等特点。 环境空气自动检测体系大致涵盖了四个关键构成, 依次为监测子站模块、 中央计算机室部分、 实验室部分和系统支持实验室部分等。 包括PM10、 PM2.5、NO2、 SO2以及CO 等等因子统称为六大常规检测内容。 为能够获得更为客观合理的监测信息, 设备运行数据、 标准物传导和设备零点等等关乎数据品质的关键要素, 如若希望确保监测的最终结果具有更高的可信度, 则务必就自动监测模块落实全面性的管控支持, 此为提升该检测体系信息可靠性的关键保障,同时也为监测信息更具精准度、 实用性的重要基础。

3 环境空气自动站站房建设要求

3.1 站房选址要求

对于站房位置的选择应当首选确定周围交通便利性以及规避电磁干扰等情况的出现, 周边存在高强度电力供给和避雷配置的机关单位以及其它各个场合。 选址地点土地使用状况需相对稳定, 应避免受山洪、 雪崩、 山林火灾和泥石流等局地质灾害影响, 并且采样口周边不能有阻碍环境空气流通的高大建筑、 树木或其他障碍物。 如若取样位置一段挨着构筑物, 则其周边的水平面应当存在不低于180 度的自由面域。

3.2 站房附属设备

环境空气自动监测子站附属设施包含空调、 加湿器、 路由猫、 稳压电源、 屋顶防漏、 防雷、 防火设备等设施, 其作用主要为辅助子站内为监测仪器, 提供适宜工作条件及安全、 稳定工作环境的相关设备。 如若附属设备出现问题, 将会导致监测仪器停机或数据无效, 严重情况下甚至造成仪器硬件损坏[1]。

3.3 布点原则

结合环保有关机构颁布的《环境空气质量监测点位布设技术规范(试行)》(HJ 664-2013)这之中给出的成熟空气区域大致包含环境空气质量的背景点、 评估诚实点以及区域点等几个方面。 其中环境空气质量评价城市点位数量是根据城市建成区面积和人口数量而确定, 以建成区的空气质量整体状况和变化趋势为主要监测目的。 不同城市的空气质量评估诚实点的最低监测数需要达到下表有关规定。

表1 环境空气质量评价城市点数目配置规范Table 1 Environmental air quality assessment-quantitative requirements for urban sites

3.3 监测项目

结合GB 3095-2012 明确环境空气质量评估城市点的基础监测内容主要涵盖了 SO2、 NO2、 O3以及 PM10和 PM2.5等等。城市点也可根据实际发展情况为主, 另由国务院环境保护行政主管部门根据国家环境管理需求酌情增加湿沉降、 有机物、 温室气体、 颗粒物组分和特殊组分等其他特征监测项目。

4 环境空气自动站仪器运行管理和质量控制

质量控制主要包括标准物质传递、 监测仪器设备日常维护、 性能及运行与管理机制审核等内容, 是环境空气自动监测中十分重要的管理技术工作。 由于这些流程都是相互关联、 环环相扣, 因此任何一项工作发生错误, 均可导致整个监测结果的准确性降低。 不难发现, 于该自动化的监测模块内践行运行管控以及质量管控等尤为关键[2]。

4.1 环境空气子站运行和管理机制

环境空气子站每日监测数据均由各管辖市环境监测部门技术人员进行数据审核、 逐级上报和运行维护。 为提升监测部门技术人员技术水平, 国家总站、 省级站、 市级站和县级站定期为监测系统培养大量在技术指导、 管理层级方面的空气自动监测专业技术人员, 监测部门整体水平呈现出了蒸蒸日上的局面。 现随着环境空气子站管理权的上收, 基本上均采用第三方运维或购买服务的方式对站点进行管理。 确保监测数据真实可靠, 自动监测系统正常稳定运行是第三方运维公司提供的运维服务核心任务, 为确保核心任务顺利开展, 第三方运维公司仪器需按要求外派固定技术人员定期对监测仪器进行日常巡检维护, 按照相关技术规范上报运维、 维修、 及数据有效性审核等各项记录[3]。

4.2 环境空气子站仪器设备校准周期及标准传递要求

4.2.1 自动监测仪器的日常校准要求和周期

自动监测仪器是支持整个环境空气子站稳健运行的关键基础, 因此需严格准守技术规范中以下几点要求:

(1)监测设备等的工作过程中, 需要就各个设备展开零点排查、 跨度排查以及多点校核、 分析设备的精准性和精密性有没有达到设计规定。

(2)对于不具有自动零点检查、 跨度检查的监测系统, 需每周进行1 次零点检查、 跨度检查。 对于没有掺杂待测以及干扰成分的零气以及含量为设备监测满75 个百分点至90 个百分点标气流入设备展开零点分析、 跨度分析、 需要结合具体情况降低排查以及调整过程。

(3)依据规定, β 射线以及TEOM 策略分析PM10 指标的有关设备逐次的更换滤膜医护, 需要就有关设备的取样流量展开排查。 在条件支持的背景下, 能够同期选择标准膜予以标定研究, 这两类监测策略设计的设备依据有关要求需要每间隔六个月进行必要的流量校核。

(4)针对应用开放光程监测探究设备, 需要每三个月开展单点的校核工作。

(5)对于工作期间的各个方面的监测指标设备等最低需要开展间隔六个月的多点校核工作, 从而确保各项指标均始终保持精准性以及可靠性。

4.3 环境空气自动监测仪器的性能审核

此次空气自动化的监测设备的性能校核工作主要涵盖了精密度方面的校核以及准确性方面校核两类。 这两类均是监测设备质量管控的关键策略, 就该方面的数据精准效果予以可靠性的把控有着较好的监管意义。

(1)精密度审核

精密度是同一均匀供试品多次取样测定结果接近程度的质控手段, 测试结果随机误差越小, 测试精密度结果越高。 结合技术要求层面, 环境空气自动监测设备每间隔三个月时间开展不低于一次的各个设备的精密度校核工作, 每十二个月周期对各个监测设备的精密度情况开展最小不低于四次的校核工作。使用同一仪器进行5 次以上测定, 并报告数据与平均值[4]。

(2)准确度审核

为保证示值更接近于真值, 在实际工作中, 通常用标准物质进行对照试验, 通过分析标准物质所得结果, 从而了解监测仪器的的准确度是否符合技术规范。 准确度是表征仪器品质和特性的重要性能, 任何质量控制手段目的就是为了得到更准确可靠的测量结果。 故而, 此次的技术标准内, 环境空气的自动监测设备需要每十二个月为一个周期对各个监测设备的精密度情况开展最小不低于一次的校核工作[5]。

5 结 语

环境空气自动监测系统对我国大气污染物分析及人类疾病预防起到了前瞻性、 代表性、 整体性的重要作用。 为了推动良好经济发展方向、 提高生活质量、 改善生存环境, 落实环境空气自动监测系统工作中质量控制更是极为必要, 在发展自动监测技术的同时, 引进先进的监测设备及加强技术人员业务能力培训考核, 才能更好的建立并完善环境空气自动监测系统, 为国家、 政府、 民众获取到精准、 可观、 可靠的空气质量信息奠定基础。