环境空气质量自动监测中的质量分析

张孝寒 王翡

浙江省嘉兴生态环境监测中心 浙江嘉兴 314000

1 环境空气质量自动监测技术

1.1 气体物质监测

对城市环境中的气体污染物进行监测，目前有长光程空气监测和点式空气监测系统两种方法，其中前者是采用光学差分吸收的方法，将气体分子按照各自特点，完成波长的吸收，能够从发射端发射光收集环境到达接收端，测定这种光束光程过程中的空气污染程度[1]；而后者是在固定的位置采用系统通过将空气纳入并完成污染物浓度监测。利用这两种监测方法与手工气体污染物监测方法进行比较：从采样空间范围来看，手动以及点式监测能对采样口狭小范围中的空气检测，而长光程自动检测是对某一光程且其长度为100m的气体，将其作为采集样品。相比手动以及点式监测来说，其采用线测量，监测覆盖面积大，运行费用低，耗材用量少，维护简便，是集光学遥感技术、光谱学、电子技术和计算机技术于一体的设备，相对来说其更具有优势。因此，相对来看利用长光程的检测所获取的样本更能够具有代表性。

1.2 固体颗粒物的监测

具体来看，上述检测方法均是对采样口附近狭小范围内气体完成采样过程。为了能够减少降温中挥发性物质的损失，在使用微量振荡天平法进行检测时可以配置膜动态测量装置，能够减少挥发性物质的损失。利用射线法主要是利用射线衰减的理论，采用泵将环境空气吸入到相应的采样管中，经过滤膜排出使颗粒物附着在滤膜上。当射线通过沉积的颗粒物滤膜时其能量会逐渐衰减，对衰减量进行结算从而能够计算并获得颗粒物的物质浓度，在测量中为能够潜烧水器产生的干扰，需要进行降温但也会同样出现会挥发性物质的损失。因此，该射线检测仪的采样管可配置温度的动态调节装置，确保测量气流湿度处于相对稳定的状态中，可以减少挥发性物质的损失。除此之外，利用这种方法还存在标准传递问题。因此，其结果会存在一定的误差，比较这两种自动监测方法来说射线法检测成本低，而且后期维护保养量小，而微量震荡天平法在维护保养中的工作量较大，而且在具体检测过程中成本高，但由于配置了膜动态检测装置能够有效降低挥发性物质的损失问题。

1.3 空气质量自动检测技术

传统上使用的空气监测仪器较多，但并不是所有都能够实现数据资料信息采集，比如早期的常规五参数仪，只能够实现模拟信号的输出，比如PES38800主要是针对仪器模拟量进行模拟信号的数据采集，该设备是基于微处理器的一种数据采集系统，能够用于输模拟信号的采集、加工、储存，通常是由微处理器以及多个可编程增益放大器、转换器、记忆体、电源、数据储存电池等构成的。EDSA是由软件通过电话拨号的方式将数据传送到控制中心。随着新技术的发展，更多的子站逐渐开始进行工控机的配置，开发了多种个性化的程序工控机。现场操作时通常具有较强的振动，存在干扰性强的电磁场等特点，由于通常情况下为连续作业。

2 空气自动监测质量管理现状

《环境空气质量标准》（GB3095-2012）颁布实施后，全国相继有338个地级以上城市建成了1436个国家城市环境空气自动监测站，逐步构建起国家环境监测总站，环境监测中心，以及环境监测站等立体监测网络，有效保障了空气自动监测工作的开展。但在执行过程中，也存在管理规范不统一、考核体系不完善、监测人员审核异常数据专业能力薄弱等问题。

2.1 质量管理缺少统一规范

空气自动监测质量评价离不开完善的规范性文件作为保障，这里的规范性文件包括监测技术标准、监测法律法规等，当前，我国的空气自动监测质量评价主要依据《环境空气颗粒物(PM10和PM2.5)连续自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ653-2013）、《环境空气气态污染物(SO2、NO2、O3、CO)连续自动监测系统技术要求及检测方法》（HJ654-2013）、《环境空气质量评价技术规定》（HJ663-2013）《环境空气质量标准》（GB3095-2012）等，这些技术标准只是针对某一项或几项监测物作出的规定和要求，缺少一部统一的、全国范围内的空气自动监测质量管理指导细则或标准，使得空气自动监测质量缺少有力的规范的可操作性强的技术标准作为支撑[2]。

2.2 监测考核体系有待完善

空气自动监测质量管控需要具体的、完善的考核体系进行评价，也是保证空气自动监测是否规范、合理的重要举措。目前，《环境监测人员持证上岗考核实施细则》对从事环境监测工作的人员提出了持证上岗的明确要求，并提出具体的接受考核规定。但，新的环境空气质量标准2012年出台，使得原先的考核体系缺少明确的标准和规范。现实中，大多采用空气自动监测仪器设备的“培训”代替监测人员及工作的“考核”。加之，空气自动监测有环境监测站负责质控和运维，也有委托第三方运维，由监测站负责质控，环境空气自动监测模式的不统一也增加了监测考核的执行。缺少针对不同岗位性质、不同级别人员的技能评估及考核细则。

2.3 审核异常数据能力较弱

空气自动监测在预测预报和数据实时发布等方面较传统监测手段效率更高、更加便捷，但在自动监测时常常也会遇到异常数据，需要环境监测人员及时纠正，否则会影响到空气自动监测结果的客观、真实。针对这些异常数据不仅要求广大监测人员及时发现、纠正，还需要对产生这种异常数据背后的原因进行分析，以防止在后期的自动监测中再次出现异常数据。现实中，大多重视异常数据处置，对导致异常数据背后的原因（如仪器、气象及人为操作等因素）分析能力较弱，难以满足日益增长的空气自动监测业务发展的现实需要。

3 环境空气质量自动监测的质量保证及控制具体策略探究

3.1 进一步优化空气质量自动监测系统

为了促进监测结果数据准确性与可靠性的提升，落实环境空气质量自动监测系统的进一步优化极为关键。通过这样的方式，能够加强系统对监测过程中各个环节的管控力度。在这样的要求下，在环境空气质量自动监测系统中引入成熟的档案机制是必然选择。此时，在利用环境空气质量自动监测系统完成实际的空气监测工作后，需要将系统收集、记录的信息数据形成档案，并保存在数据库中。为了保证数据信息的安全性，需要落实备份处理。与此同时，还要结合系统的实际情况与运行状态，形成监测仪器养护方案，避免在实际的使用中发生故障或失灵。

3.2 落实零跨检查以及多点检查

零跨检查：在环境空气质量自动监测系统的质量控制指标中，零跨检查占据着基础性的地位，直接反映了相关监测仪器的精准程度。因此，在进行环境空气质量自动监测相关仪器的检验中，必须要重点落实零跨检查，并结合相关结果报告判断仪器运行的精准度。在这一过程中，必须要保证检查结果在警告线的范围内，除一氧化碳仪器零点偏移量、跨度漂移量相对较大外，其余的仪器均在保证零跨偏移量较小的条件下，实现持续七天的运行。

多点检查：利用多点检查，能够明确监测仪器的线性关系，帮助相关工作人员的了解仪器的内部性能、实际运行状态等信息。在落实多点检查的过程中，必须要在完善的检查方案、且明确检查要点的基础上落实。由于零跨的变化直接影响着多点检查的结果，所以必须要在完成零跨检查的基础上展开多点检查，否则相应的检查结果不能予以通过。

3.3 加强监测过程中的技术保证

在环境空气质量自动监测过程中，为了保证监测质量，相关人员需要重点展开以下几项工作：第一，落实数据标识。在相应监测系统的实际运行中，会产生大量的数据，种类也相对复杂。因此，必须要对所述有的数据进行标识，避免后续操作中数据定位的难度增大。第二，严格控制子站内的温湿度。空气对温湿度的变化更为敏感，会随之差生浓度变化，影响实际的监测结果准确程度。基于这样的情况，相关人员必须要严格控制子站内的温湿度，保证监测质量。通常情况下，需要将温度稳定在23-28℃之间；将湿度稳定在50%-70%之间。第三，保证质控数据的准确性。一般来说，一项质控工作的展开需要30-45分钟，但是在此过程中获取的任意数据均能够反映实际的质控情况。在质控工作中，相应的数据会出现上升或下降的变化，为了保证其质量与准确性，必须要选择稳定5-10分钟的平均值作为质控数据[3]。

总之，环境空气自动监测能够帮助人们及时掌握城市空气质量，也为相关部门作出相关决策提供空气质量现实参考，使决策制定的更加科学、合理。因此，加强空气自动监测质量管控，切实提升空气自动监测质量具有积极的现实意义。