浅谈环境空气自动监测站质控方式

杨晓红，师莉莉，王立前，张榆霞

(云南省环境监测中心站，云南昆明650034)

自动监测系统具有长期性、连续性、自动化运行的特点，随着社会经济的发展，云南省大多数城市环境环境空气的手工监测逐步被自动监测取代;据统计，自2000年到2011年底，云南省先后共建设了56个环境空气自动监测子站，涉及大西北、美国热电、美国API、河北先河和武汉虹宇等5个品牌;分布在20个城市，主要监测项目为SO2、NOx和PM10，为全省主要城市环境空气日报的准确、及时报告起到较好的技术支撑作用。为保证自动监测数据准确可靠，必须加强对自动监测系统的质量管理和质量控制，按照国家《环保重点城市环境空气自动监测质量管理规定》 (暂行)的要求，依据《环保重点城市环境空气自动监测质量管理规定》、 《环境空气自动监测技术规范》和《环境空气质量监测规范》的规定，结合云南实际情况，2005年以来，采取了标准样品检查、PM10采样流量检查和运行管理检查等方式，加强对云南省环境空气自动监测站的质控检查，促进了各级监测站对环境空气自动监测站的有效管理，保证了仪器设备的可靠运行和监测数据的准确有效。

1 检查和评价方式

1.1 标准样品检查

材料及来源:环境保护部标准样品研究所生产的有证标准气体 (SO2和NO标气)。

检查方式:向SO2(或NO)监测仪通入SO2(或NO)有效标准气体进行测量，仪器显示值稳定后记录其测量值;撤去标准气体，通入零气清洗管路，待管路清洗干净且仪器显示值回零并稳定后，再向SO2(或NO)监测仪通入SO2(或NO)标准气体进行测量。反复测量3次以上，利用测量总体均值和标气实际浓度计算其相对误差 (RE%)评价仪器测量的准确性;利用多次测量值计算其相对标准偏差 (RSD%)评价仪器测量的精密性。

评价方式:参考《二氧化硫气体检测仪检定规程》 (JJG551－2003)中“示值误差不超过±5%，相对标准偏差 (重复性)不大于2%”的要求，对测量结果的准确性和精密性进行评价。

1.2 PM10采样流量检查

材料及来源:经检定合格，且在检定有效期内的标准流量计 (TH－BQX1型便携式气体、粉尘、烟尘采样仪校验装置)。

检查方式:将PM10监测仪的采样管接至在检定有效期内标准流量计，并确保气路无泄漏，设置监测仪器采样流量为16.67L/min，启动抽气泵进行采样。待标准流量计显示值稳定后记录其测量值。反复测量3次以上，利用测量总体均值和监测仪器设定值计算其相对误差 (RE%)评价仪器测量的准确性;利用多次测量值计算其相对标准偏差(RSD%)评价仪器测量的精密性。

评价方式:参考《大气采样器检定规程》(JJG956－2000)中“流量示值误差不超过±5%，流量重复性不大于2%”的要求，对测量结果的准确性和精密性进行评价。

1.3 运行管理检查

(1)运行率。运行率是检查环境空气自动监测站正常运行的时间，以天计。运行率=实际运行天数/理论运行天数×100%。

(2)运行记录。通过查阅空气自动监测站的运行记录，主要检查空气自动监测站的巡检和维护、仪器设备的校准、标准传递等工作是否定期正常开展，记录是否完整。

空气自动监测站的巡检和维护主要检查空气自动监测站环境条件是否满足要求，使用的试剂等耗材是否定期检查更换，监测仪器采样管是否定期清洗;仪器设备的校准主要检查是否对仪器设备定期进行零漂、标漂和校标、校零检查，是否对PM10监测仪进行流量校准;标准传递主要检查使用的标准气体和标准流量计是否在合格有效期内。

2 检查结果

2.1 SO2和NO监测仪

现场采用标气对环境空气自动监测系统中SO2和NO监测仪进行检查发现，连续7a来SO2和NO监测仪测量结果的精密度合格率高于准确度合格率，且合格率较高，说明除个别仪器设备的稳定性有问题外，绝大部分仪器的稳定性较好，准确性次之，详见表1。

表1 SO2和NO监测仪检查情况

现场对SO2和NO监测仪测量结果准确度不合格的环境空气自动监测系统所使用的标气进行有效性检查，发现凡测量准确度不合格的环境空气自动监测系统，所使用的标气都是过期半年以上的标气。

2.2 PM10监测仪

现场采用流量校准装置对环境空气自动监测系统中PM10监测仪进行检查发现，连续7a来 PM10监测仪测量结果的精密度合格率远高于准确度合格率，且合格率较高，说明绝大部分仪器设备的稳定性较好，准确性次之，详见表2。

表2 PM10监测仪检查情况

现场对PM10监测仪采样流量的检查和测试结果显示，采样流量合格的有三种情况:①环境空气自动监测站的管理单位有符合质控要求的1级流量校准器，并定期进行检查校准;②仪器生产商在近期内进行过巡检校准的环境空气自动监测站;③新建的环境空气自动监测站。采样流量不合格的有两种情况:①没有用流量校准器定期进行自校;②校准使用的流量计严重失准，也没有送计量部门进行过检定。

2.3 运行管理

连续7a对各环境空气自动监测站的运行管理检查表明:①除个别环境空气自动监测站点因所在大楼拆除等特殊原因导致环境空气自动监测站的运行率较低外，其他各环境空气自动监测站历年来的运行率均高于85%，且不能正常运行的原因均由于设备故障或停电导致。②各环境空气自动监测站自建站起每年均有巡检记录和校准记录;维护记录从较少到均有，逐年呈上升趋势，至2010年各站点均有维护记录。③各环境空气自动监测站使用的标准气体合格率有逐年上升趋势。④各环境空气自动监测站自建站起每年均对PM10监测仪采样流量进行至少1次以上的校准，且定期开展校准的站点逐年上升，校准的方式逐步从仪器供货商巡检校准或者是依靠其他单位校准，变为各管理单位自己校准，部分环境空气自动监测站校准频次还逐年增加。

2.4 检查中发现问题的处置措施

通过多年来对云南省环境空气自动监测系统的质控检查，充分体会到人员是第一位，人员素质是保证自动监测数据准确性和可比性的重要保障;同时针对检查中发现的问题，提出如下处置措施:

(1)PM10监测仪采样流量未按规范要求进行校准检查，导致采样流量失准。因此为保证监测数据的准确性，PM10监测仪采样流量不仅要按标准要求每半年至少进行1次校准，对稳定性较差的设备，还应缩短校准时间，加大校准频次;用作工作标准的流量计 (流量校准装置)应定期送检，标准流量计的精度要达到±0.1L/min的技术要求。

(2)使用的标准气体过期，导致监测结果的偏离。因此环境空气自动监测站应尽量使用有证合格标气，对过期标气或无证标气，必须按规定进行标准传递和核查。

(3)对于未按规定做好设备的期间核查，相关运检、校准和维护不能完整地记录备查的情况，对此云南省依据规范，要求各托管单位建立健全环境空气自动监测站定期巡检、维护、校准制度，并在每年度的质控检查中作为重点检查内容。

3 结论

云南省依据《环保重点城市环境空气自动监测质量管理规定》、《环境空气自动监测技术规范》和《环境空气质量监测规范》的要求，采用标准样品检查、PM10采样流量检查和运行管理检查等方式，开展对环境空气自动监测系统的质量管理和质量控制;方式操作简单，易于实施;通过检查，不仅规范了员工的操作技术，提高了日常管理的水平，而且保证了监测数据的质量，达到了预期目的。

［1］HJ/T 193－2005，环境空气质量自动监测技术规范［S］.