大气环境监测全过程质量控制探究

大气环境监测全过程质量控制探究

[摘要]随着我国工业化的快速发展,工厂数量和机动车数量剧增,废气排放量增大,我国的大气环境日益恶劣,为了防止大气环境进一步恶化,环境监测部门要做好大气环境监测工作,为环境治理部门采取对应的措施提供决策依据。大气环境监测全过程质量控制是对大气环境监测工作的所有环节进行质量控制,包括采样前的准备、布点、采样、样品保存与运输、实验分析、数据处理、综合分析等各个环节都进行严格和规范的质量控制,确保最终数据结果的代表性和准确性。因此为了保证大气环境监测的质量,相关工作部门应落实好大气环境监测全过程质量控制这一工作。本文引用相关大气环境监测知识理论,就当代大气环境监测的发展现状展开论述,并对进一步促进与保证大气环境监测的质量提出建议和措施,以供借鉴。

[关键词]大气环境监测;质量控制;全过程

随着经济发展和人民生活水平的提高,人们对生活环境的要求更为严格,因此加强大气环境监测质量,提高监测力量,为大气污染预防和治理提供数据支持,显得十分重要。大气环境监测主要是针对大气中的污染物成分和浓度来展开监测活动,采样收集相关大气样品进行实验研究,分析其成分和变化,从而评价和研究预测大气未来的变化情况。目前,我国的大气环境监测主要依据的标准是《环境空气质量标准》和《环境空气质量监测点位布设技术规范》,所监测的环境空气污染物基本项目有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5),环境空气其他污染物项目有总悬浮颗粒物、氮氧化物、铅、苯并芘。

1大气环境监测现状

当前,随着社会的发展,环境监测工作也越来越受到重视,大气环境监测工作历经发展,构建出一个基础工作体系,但也存在较为突出的问题,影响了监测质量的提高,导致了监测数据不能为地区的大气污染预防和治理提供有效的助力,主要表现在以下几个方面:(1)我国环境监测起步较晚,基础建设薄弱,其中我国大气环境监测网络尚未形成完善的程序模式。由于大气环境监测网络存在一定的缺陷,网络数据更新不及时,部分落后地区网络未普及,未切实满足环境监控的需要。所以为了进一步提高大气环境监测的质量水平,国家应加大对该环境监测网络建设的资金投入,重视该网络的建设和完善,督促政府部门及其相关技术部门尽快建设起完善的环境监测网络体系。(2)大气环境监测需要专业水平和素质较高的监测人员,监测人员的综合素质会直接影响大气环境监测数据的可靠性。目前来说我国存在部分大气环境监测人员的专业水平不高,尤其是一些落后地区或者县级监测站的工作人员专业性不够强,缺乏经验,导致样品采集、实验室分析或者数据整理的过程中出现问题不能及时解决,进而影响大气环境监测数据的可靠性。另外,随着新的监测技术和仪器设备的进一步发展,越来越多先进的自动化监测设备出现,这也对监测人员的专业水平提出了更高的要求。(3)在大气环境监测过程当中,监测评价是较为重要的,受到多个因素的影响,我国大气环境的监测评价结果还不够精准。而就目前我国空气质量监测技术水平尚未成熟,并没有针对不同地区不同城市根据实际公布当地的城市AQI指数,要解决这一问题,则需要利用大数据等先进科技手段,不断通过实践,引入新型技术,才能尽可能的避免出现数据结果和实际情况不匹配的情况发生。

2新时期发展背景下提升大气环境监测质量的措施研究

2.1准备环节质量控制。大气环境监测的样品采集是影响环境监测质量的决定性因素,所以监测部门必须要做好采样工作从而保证样品的代表性。为了做好采集样品这一工作环节,一定要做好事前准备工作。如针对不同地区的实际情况,监测人员要事先展开地区调查,收集好当地的相关监测数据与资料,这类资料不仅是大气污染类数据情况,还涉及到当地的气象资料、人口分布等资料,然后根据这些资料来最终确定监测项目(例如,TSP、NO2、SO2等)和监测频次。监测部门要掌握多种大气采样方法,针对不同的大气环境或大气监测任务采用相对应的采样方法,其中最为常见的采样方法是直接采样法和富集采样法。一般情况下,如果需要在高浓度的大气环境当中采集样品,应采用直接采样法,该项采样法采集的样品监测后的结果能够直接反映出当时大气的瞬时浓度;而当大气中污染物浓度较低时,通常要进行富集采样。大气环境污染物基本项目的监测可以分为手工监测和连续自动系统监测两种类型。大气环境手工监测主要依据的监测规范是《环境空气质量手工监测技术规范HJ194-2017》、《环境空气PM10和PM2.5的测定重量法HJ618-2011》、《环境空气氮氧化物(一氧化氮和二氧化氮)的测定盐酸萘乙二胺分光光光度法HJ479-2009》、《环境空气二氧化硫的测定甲醛吸收副玫瑰苯胺分光光光度法HJ482-2009》、《环境空气臭氧的测定靛蓝二磺酸钠分光光度法HJ504-2009》、《环境空气一氧化碳的测定非分散红外法GB9801-88》等;大气环境连续自动监测主要衣服的监测规范是《环境空气颗粒物(PM10和PM2.5)连续自动监测系统运行和质控技术规范HJ817-2018》、《环境空气气态污染物(SO2、NO2、O3、CO)连续自动监测系统运行和质控技术规范HJ818-2018》等。

2.2布点环节质量控制。环境监测布点位置应讲究代表性和特殊性,针对不同大气监测任务,布点的分布也有所变化。目前我国主要有统计法、模式法和经验法这三种监测布点分布的方法,而其中最常用最成熟的就是经验法,经验法也有多种形式,第一种是根据大气环境的浓度程度,分别在高浓度、中浓度、低浓度分布不同数量的监测点。第二种就是针对不同的地理位置或地区人口分布情况采用不同的布点布置,如在大气环境污染较为严重的下风口布点布置的数量相对较多,在人口密集的地区增加采样点等。针对不同的地理位置又讲究不同的布点方法,如网格布点、扇形布点法以及同心圆布点法等,这些不同的布点法可以根据现场实际要求情况来进行调整,这就更有利于保障监测数据的科学性和准确性。监测点采样口周围水平面应保证270°以上的捕集空间,如果采样口一边靠近建筑物,采样口周围水平面应有180°以上的自由空间。对于手工采样,其采样口离地面的高度应在1.5~15米范围内;对于自动监测,其采样口或监测光束离地面高度应在3~20米范围内;对于路边交通点,其采样口离地面的高度应在2~5米范围内。有特殊监测要求时,应根据监测目的和现场情况进行调整,确保监测数据的有效性。

2.3采样环节质量控制。采样环节最重要的是选择正确的采样方法、确定监测频次和周期,同时做好采样过程的质量控制措施。对于二氧化碳、二氧化氮、臭氧等气态污染物的样品采集适用于溶液吸收采样法,采样前是要检查采样管路是否洁净,选择合适的吸收瓶,装入相应的吸收液,同时进行气密性检查,采样前、后用经检定合格的标准流量计校验采样系统的流量,流量误差应小于5%。总悬浮颗粒物、可吸收颗粒物、细颗粒物等大气颗粒物的质量浓度监测及成分分析,以及颗粒物中苯并芘、重金属等污染物的样品采集应使用滤膜采样法,采样前要清洗颗粒物切割器,采用软性材料进行擦拭。另外,采样滤膜的材质、本地、均匀性、稳定性需要符合所采项目监测方法标准要求,确保采样前滤膜完整无折痕、无损坏。采样前还需要对采样器进行流量校准和采样系统气密性检查。采样过程中,要正确连接好采样系统,核查滤膜编号,用镊子将采样滤膜平放在滤膜支撑网上并压紧,滤膜毛面或编号标识面朝进气方向,将滤膜夹正确放入采样器中。样品采集完成后,应将样品密封后放入样品箱,尽快送至实验室分析,并做好交接记录。样品运输过程中,应避免剧烈震动和阳光直射。样品到达实验室应尽快分析,如不能及时测定,应按照各项目的监测方法标准要求妥善保存,并在有效期内完成分析。根据监测目的和评价技术规范,监测人员做好采样频率和周期计划,一般情况下针对不同的样品采集有不同的采集时间规律,目前主要采取从每一天早上8点开始进行采样,每一天控制连续在24h±0.5h之间进行采样。例如,清远市清城区石角镇塘寮村是广东省农村环境质量监测的必测村庄,根据广东省生态环境监测方案,环境空气监测项目为SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3,监测频次为每个季度一次,每次连续监测5天,2020年第四季度塘寮村环境空气监测结果统计如表1所见。

2.4分析环节质量控制。样品的实验分析是大气环境监测工作中的重要环节,为保证分析数据的准确性,监测人员需要根据各个监测标准的要求进行全过程的质量控制,做好质量措施。首先,实验室场地要达到实验要求,仪器设备经过检定校准并处于受控状态。其次,分析过程要严格根据监测标准的质量控制与质量保证要求做好质量控制,要设置质控标准样品、平行样品等质量控制方法,例如二氧化硫的测定甲醛吸收副玫瑰苯胺分光光光度法分析过程中校准曲线斜率应为0.042±0.004,可吸收颗粒物、细颗粒物的分析过程要检查“标准滤膜”是否合格,每批样品至少测定2个现场空白等。最后,要定期对实验室监测人员进行培训并确保持证上岗,提高实验室分析的专业知识和操作技能,从而提高监测结果的可靠性。

2.5数据处理环节质量控制。为了进一步保证数据的真实性和科学性,要求数据处理部门制定好严格的实验室质控规定,把关好数据处理环节质量管理。在数据处理环节质量管理当中,必须严格要求相关工作人员做好数据整理保存、数据分析管理、监测数据审核等工作,要保存好原本的数据从而保证数据的原始性,便于以后的数据复查审核,同时对于可疑数据,应与样品分析的原始记录进行校对。审核人员应对数据的准确性、逻辑性、可比性和合理性进行审核,重点考虑以下因素:监测点位、监测工况、与历史数据的比较、总量与分量的逻辑关系、同一监测点位的同一监测因子、连续多次监测结果之间的变化趋势等。数据整理是该环节中至关重要的,因为其直接影响到数据报告的全面性和科学性,一般数据整理人员会根据数据量采用不同的数理统计方法,如统计检验、区间估值和回归分析等。

3结语

在新时期的大气环境监测工作中,通过全过程质量控制,对监测的所有环节都做好质量控制措施,确保方法选择、采样与分析、数据处理等准确有效,能够在很大程度上提高大气环境监测的质量。因此,大气环境监测部门要做好大气环境监测的全过程质量控制工作从而保证大气环境监测质量,为大气治理提供有效科学的大气环境数据,为打赢蓝天保卫战,实现人与自然和谐共生而努力。

参考文献

[1]陈菁华.环境监测全过程中的质量管理分析[J].中国科技纵横,2014(23):3.

[2]张云,朱冬梅.解析如何做好大气环境监测的质量保证[J].现代妇女,2013(7):196-196.

[3]董韵.大气环境监测全过程质量控制分析[J].资源节约与环保,2018(1):41-43.

[4]陈学慧.大气污染问题的环境监测及对策研究[J].中国高新技术企业,2015,19:98-99.

作者:王潮 单位:清远市清城区环境监测站