孙 莹 窦铭超
通标标准技术服务(天津)有限公司
随着我国社会发展速度不断加快,工业与农业生产过程中所排放的二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物及挥发性有机物等有害气体对环境空气造成了极大的污染,破坏生态平衡,损害人民身体健康,为了对空气污染问题进行有效控制,改善人民生存环境,势必需要提高环境空气监测的工作质量。
环境空气监测工作主要针对大气环境中污染物的浓度进行观察、分析,测定污染物的变化对于环境的影响程度,以便于掌握污染物的污染程度和变化规律,因此,环境空气监测工作具有一定的复杂性和综合性,其主要的工作流程包括:对大气环境进行采样、测试、分析,将所得出的精确化结果,应用于大气环境监管和优化。通过开展环境空气监测工作,对一个区域在一定时间内进行连续性监测,既可为制定大气污染防治规划和对策提供依据,也可将监测结果公布,进而提高社会公众对环境空气质量的认知程度,由此可见,环境空气监测工作具有非常大的现实意义。
环境空气监测工作主要针对于空气中所存在的污染物进行监测,并对其种类和浓度进行分析,以目前实际情况而言,我国环境空气监测工作的主要对象包括以下。
颗粒物,指气溶胶体系中均匀分散的各种固体或液体微粒,属于大气污染较为常见的因素之一,其构成相对复杂,具有不稳定性和危害性。按照颗粒物的粒径不同,监测的目标物有:总悬浮颗粒物TSP、可吸入颗粒物PM10和细颗粒物PM2.5,目前常用的监测方法有重量法和射线法。
二氧化硫是大气主要污染物之一,属于三类致癌物。通常来说,二氧化硫主要来源于火山喷发以及煤和石油的燃烧,因此,工业生产所产生的二氧化硫较为普遍,且空气中二氧化硫一旦形成酸雨,还将危害公众的身体健康。对二氧化硫所开展的监测方法,包括分光光度法、紫外荧光法等。
氮氧化物具有不同程度的毒性,通常形成于石化燃料高温燃烧或是化肥生产过程,而就目前现状而言,汽车尾气是我国氮氧化物的主要来源,此外,化肥生产活动日益增加的情况,同样会导致大气环境当中氮氧化物的浓度升高,因此,氮氧化物也是环境空气监测工作的监测重点。
挥发性有机物,主要成分为:烃类、氧烃类、含卤烃类、氮烃、硫烃类、低沸点的多环芳烃类等,是室内外普遍存在、组成复杂的一类有机污染物,大多不溶于水,可混溶于苯、醇、醚等多数有机溶剂,其所表现出的毒性、刺激性、致癌作用和具有的特殊气味对人体健康造成较大的影响。目前,挥发性有机物涉及到的监测方法有:固体吸附/热脱附法、SUMMA罐采样/冷冻预浓缩法和傅里叶红外法。前两种方法都是通过富集空气中低浓度的VOCs,使其达到GC 或GC-MS 能定量检测的含量而对目标化合物进行测定,最后一种是定性半定量的、适用于突发环境事件的应急监测。
环境空气监测工作的质量控制措施,按照其工作流程,大致将从监测方案、采样前的准备工作、样品采集、实验室分析与数据处理,这几方面进行探讨。
为提高监测效率和结果准确性,在环境空气监测工作开展前,应制定监测方案,方案中包括监测目的和要求、监测点位、监测项目和频次、样品采样方法、监测分析方法和依据及质量控制措施等。如有必要,工作人员应到现场踏勘,进行实地调查,以评估现有资源和能力能否满足监测任务的需要。监测方案的科学性、全面性、可操作性,直接决定了监测工作能否高质量的进行。
在环境空气监测工作开展中,应由经过专业培训考核的人员,按照相关检测标准、技术规范,采用适当的仪器进行规范操作,才能够保证监测结果的有效性,所以,在正式开展现场监测工作前,应当做好相对应的准备工作。首先,用于监测工作的仪器必须经过检定或校准,以确保仪器的精确度,且仪器应按照计划做好日常的维护和期间核查,一旦发现异常,则应当立刻查找原因,进行维修。其次,应对照监测方案,核查各监测项目所需的采样介质、试剂、标准物质,对于吸收瓶、吸附管等用于样品采集的耗材,应在日常做好验收工作,且在样品采集后,实验室能够在样品有效期内及时分析样品。此外,实验室测试区域要清晰布局,样品储存区域应合理划分,以避免产生交叉污染。为了确保环境空气监测工作的整体水平提高,实验室在日常管理中,应制定设备校准与维护计划、期间核查计划,积极开展人员培训、技术考核与监督、设备维修与核查工作,随时解决工作中发现的问题。
样品采集,是环境空气监测工作中非常重要的环节,应根据监测方案所确定的采样点位、污染物项目、采样时间和频次、检测方法进行采样,如有必要,还应制定详细的采样计划,明确采样时间和路线、采样人员分工、采样仪器和耗材、样品运输方式等。在监测工作中,首先,应每天为各监测项目,至少设置一个现场空白,除了不进行采样,与样品采集经历相同的处理过程,包括现场暴露、运输、存放与实验室分析,用于评价样品在现场被污染或干扰的可能性。其次,在样品采集前后,应通过使用校准器或标准物质,对采样仪器进行校核,以保证设备状况良好。再次,采样点位的布设应遵循监测标准的要求,并使用GPRS 记录采样点位的具体位置,需要各监测点位同步进行采样时,应保证设备和人员数量配备到位,并对采样过程进行拍照佐证。最后,样品采集完毕后,样品的储存和运输方式也格外重要,这就要求采样人员在样品采集后,迅速密封,以防止混入其他干扰物质,滤膜、吸附管应保存在无污染的封闭袋当中,吸收瓶应竖直放置在避光的样品箱中,以防止光解,对样品保存温度有要求的监测项目,应在样品运输过程中放置蓝冰,以保证样品性质稳定。
实验室分析工作中的质量控制,总的来说包括内部质量控制和外部质量控制两方面内容:在内部质量控制方面,检测人员要严格按照测试标准中的实验步骤来操作。在分析样品前,应通过试剂空白,来确定实验室环境、试剂或仪器系统是否存在污染或干扰;校准曲线要与样品同步进行绘制,其斜率、截距和相关系数应满足标准方法的要求,且在仪器运行期间,需要用校准曲线的中间浓度点进行连续校准,以确保仪器的灵敏度。样品分析过程中,每批次应随机抽取一定比例的样品,来做平行样和加标回收,平行样的相对偏差、加标回收率应满足标准要求;有证标物也是样品检测过程中重要的质控方式之一,应尽可能使用来源与绘制曲线的标准物质不同的有证标物,以评价测试结果的准确度或测试过程是否存在系统误差;此外,还可采用质控图的方式来监控测试结果,将质控样品的结果标于质控图中,判断分析过程是否处于受控状态。有条件时,如采用吸附管富集、溶剂解吸的样品,在保证解吸液存有留样的情况下,还可进行方法比对或仪器比对,以检查分析结果的一致性。
在外部质量控制方面,实验室质量控制人员还应按照样品批次,随机下发密码平行样或密码加标样,以保证样品分析结果的准确性。在实验室日常的管理工作中,还应注重人员比对、实验室间比对等质控活动的进行,若比对结果出现不满意或可疑值时,实验室应深入分析原因、采取相应的纠正措施,确保实验室具有高质量、持续的检测能力。
检测人员应如实、完整地将测试结果填写在原始记录中,且要按照标准要求对数据结果进行修约,所有数据结果均应使用国际计量单位,必要时,应给出不确定度;审核人员应关注数据的准确性、合理性和逻辑性,包括有以下内容:历史数据的比较,总量与分量的逻辑性,同一监测点位的同一监测因子,连续多次监测结果的变化趋势,同一监测点位、同一时间的样品,各监测因子结果的相关性,一旦发现异常情况,则应当立刻进行查证分析,在查明原因后,应立即进行纠正,以提高监测质量。
环境空气监测工作对于制定环境空气质量改善措施具有绝对的重要性,关系到社会可持续发展和人民身体健康,所以在工作开展当中,应当从监测工作的全流程进行分析,加强质量意识和把控力度,将质量管理融入到各工作环节,切实提高环境空气监测工作的水平,为结果的精确程度奠定基础。