淺談電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量保證工作

王歡

摘 要：電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要組成部分。結(jié)合日常工作實(shí)踐和前人的經(jīng)驗(yàn)，分析了電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量保證工作。

關(guān)鍵詞：電磁輻射；環(huán)境監(jiān)測(cè)；輻射源；泊松分布檢驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TN931 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.01.081

電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)象為低水平的環(huán)境輻射場(chǎng)。環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量是指實(shí)際監(jiān)測(cè)值與監(jiān)測(cè)對(duì)象所代表的環(huán)境特性的真實(shí)值的符合程度。由于一般環(huán)境的輻射水平是在環(huán)境本底范圍內(nèi)波動(dòng)的，因此，準(zhǔn)確測(cè)量環(huán)境輻射水平是相當(dāng)困難的。為了確保電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果的質(zhì)量，就需要遵循質(zhì)量保證原則，即通過全面控制監(jiān)測(cè)過程，包括確定測(cè)量的范圍和項(xiàng)目、測(cè)量的位置和數(shù)量、測(cè)量的時(shí)間和方法、數(shù)據(jù)處理等，保證測(cè)量數(shù)據(jù)具有完整的質(zhì)量特征——準(zhǔn)確性、精密性、完整性、代表性和可比性。

電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)包括監(jiān)測(cè)方案的編制和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)。與其他監(jiān)測(cè)工作不同的是，由于電磁輻射是一種能量流，電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)工作無樣品采集、樣品處理和分析測(cè)量環(huán)節(jié)。為了使監(jiān)測(cè)全過程在監(jiān)測(cè)人員的掌控之下，必須制訂一系列管理制度、技術(shù)規(guī)范和措施。

1 儀器設(shè)備管理

所有監(jiān)測(cè)儀器每年至少應(yīng)在國家計(jì)量部門或其授權(quán)的計(jì)量站檢定一次，儀器每次進(jìn)行檢修后還要重新檢定。在兩次計(jì)量檢定期間，至少要對(duì)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行一次期間核查，核查的主要方式是短期穩(wěn)定性泊松分布檢驗(yàn)和長期可靠性檢驗(yàn)。以下對(duì)這兩種檢驗(yàn)方式作簡(jiǎn)要介紹。

1.1 短期穩(wěn)定性泊松分布檢驗(yàn)

1.1.1 計(jì)算統(tǒng)計(jì)量X2值

可選一個(gè)工作日或一個(gè)工作單位（比如完成一個(gè)或一組樣品測(cè)量所需的時(shí)間）作為檢驗(yàn)的時(shí)間區(qū)間。在該時(shí)間區(qū)間內(nèi)，測(cè)量10～20次相同時(shí)間間隔的本底計(jì)數(shù)，然后按下式計(jì)算統(tǒng)計(jì)量X2值：

X2=（n-1）s2/N. （1）

式（1）中：n為所測(cè)本底的次數(shù)；s為按高斯分布計(jì)算的本底計(jì)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差；N為n次本底計(jì)數(shù)的平均值，也是按泊松分布計(jì)算的本底計(jì)數(shù)的方差。

1.1.2 檢驗(yàn)方法

將計(jì)算得到的X2與X2分布的α顯著水平的分位數(shù)X2（1-α/2），df和X2α/2，df（α為選定的顯著性水平，取0.05或0.01；df為X2的自由度，df=n-1）進(jìn)行比較，如果X2（1-α/2），df≤X2≤X2α/2，df，則表示可以1-α置信區(qū)間判斷，未發(fā)現(xiàn)該裝置本底計(jì)數(shù)不滿足泊松分布，沒有理由懷疑該裝置工作不正常；如果X2X2α/2，df，則表示可以1-α置信水平判斷，該裝置本底計(jì)數(shù)不滿足泊松分布，有理由懷疑該裝置工作不正常，并進(jìn)一步分析原因。

1.2 長期可靠性檢驗(yàn)

取短期內(nèi)正常工作條件下代表實(shí)際定時(shí)或定數(shù)計(jì)數(shù)的常規(guī)測(cè)量的本底或效率測(cè)量值20個(gè)以上，用這些數(shù)據(jù)計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，繪制質(zhì)控圖。之后每收到一個(gè)相同測(cè)量條件下的新數(shù)據(jù)，就把它點(diǎn)在圖上。如果點(diǎn)落在兩條控制線之間，表示測(cè)量裝置工作正常；如果點(diǎn)落在控制線之外，表示裝置可能出了一些故障，但不是絕對(duì)的，此時(shí)需要立即進(jìn)行一系列重復(fù)測(cè)量，予以判斷和處理；如果大多數(shù)點(diǎn)落在中心線的同一側(cè)，表明計(jì)數(shù)器的特性出現(xiàn)了緩慢的漂移，需要對(duì)儀器狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，重新繪制質(zhì)控圖。

2 電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方案的編制

科學(xué)、合理的電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方案是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)取得正確數(shù)據(jù)的重要前提，為此，必須做好監(jiān)測(cè)方案的編制。電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)分為城市電磁輻射環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)和電磁輻射源周圍環(huán)境監(jiān)測(cè)兩大類。下面分別介紹這兩類監(jiān)測(cè)方案的編制。

2.1 城市電磁輻射環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)

城市電磁輻射環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)方案的編制可從以下幾個(gè)方面著手：①明確監(jiān)測(cè)目的。監(jiān)測(cè)目的決定了監(jiān)測(cè)的方法和工作量。②調(diào)查清楚城市主要電磁輻射源。清楚廣播電臺(tái)、電視臺(tái)、機(jī)關(guān)及工業(yè)部門的通信臺(tái)站位置，移動(dòng)通信基站等的數(shù)量和發(fā)射頻率，特別注意發(fā)射線的位置。③污染因子與監(jiān)測(cè)科目匹配。環(huán)境中的電磁輻射大多可視為平面波，因此，只需考慮電場(chǎng)強(qiáng)度。④城市布局輪廓要清晰，基本分清住宅區(qū)、工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)、商住區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)等區(qū)劃，掌握主要醫(yī)院、療養(yǎng)院、學(xué)校、幼兒園等的位置。⑤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位合理。既要根據(jù)法規(guī)、導(dǎo)則，比如GB 8702—88和HJ/T 10.2—1996的要求布置測(cè)量點(diǎn)位，又要參考實(shí)際情況進(jìn)行點(diǎn)位調(diào)整，還要考慮地形地物的影響，結(jié)合城市地圖繪制點(diǎn)位分布圖。實(shí)際測(cè)點(diǎn)需避開高層建筑物、樹木、高壓線和金屬結(jié)構(gòu)等，在距地面1.7～2 m的范圍內(nèi)測(cè)量。⑥測(cè)量時(shí)段和測(cè)量頻次選取恰當(dāng)。在無特殊要求的情況下，按導(dǎo)則HJ/T 10.2—1996的要求進(jìn)行。⑦監(jiān)測(cè)儀器滿足監(jiān)測(cè)目的的要求。一般采用綜合場(chǎng)強(qiáng)儀，儀器的量程應(yīng)能覆蓋被測(cè)的頻段。對(duì)于異常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可用頻譜儀確定場(chǎng)強(qiáng)的主要貢獻(xiàn)者。⑧數(shù)據(jù)處理和結(jié)果表達(dá)形式直觀明了。數(shù)據(jù)處理應(yīng)規(guī)范，表達(dá)形式應(yīng)統(tǒng)一。利用測(cè)量數(shù)據(jù)繪制彩圖，并以城市平面圖相襯，做到直觀明了。

2.2 電磁輻射源周圍環(huán)境監(jiān)測(cè)

電磁輻射源周圍環(huán)境監(jiān)測(cè)方案的編制主要從以下幾個(gè)方面著手：①監(jiān)測(cè)目的明確。監(jiān)測(cè)目的決定了監(jiān)測(cè)工作的深度、廣度和工作量。②工程分析清晰。工程分析是了解被監(jiān)測(cè)對(duì)象全貌的途徑，也是分析污染的產(chǎn)生和確定污染因子的基礎(chǔ)，尤其應(yīng)對(duì)電磁輻射源的場(chǎng)強(qiáng)分布或畸變予以關(guān)注。③監(jiān)測(cè)科目與污染因子相匹配。根據(jù)主次污染因子安排監(jiān)測(cè)科目。④環(huán)境狀況明了，以此確定環(huán)境保護(hù)目標(biāo)、敏感點(diǎn)。⑤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)合理。根據(jù)工程分析的結(jié)果、技術(shù)規(guī)范的要求和敏感點(diǎn)分布確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，并考慮點(diǎn)位數(shù)量和代表性。大多數(shù)情況下需繪制點(diǎn)位分布圖。⑥監(jiān)測(cè)時(shí)段和監(jiān)測(cè)頻次選取恰當(dāng)。選取時(shí)，應(yīng)根據(jù)輻射設(shè)備的運(yùn)行情況和技術(shù)規(guī)范的要求，以能夠反映實(shí)際情況和滿足統(tǒng)計(jì)學(xué)上的要求為佳。⑦異常數(shù)據(jù)的鑒別和補(bǔ)測(cè)。明確規(guī)定發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時(shí)的分析程序，必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)測(cè)，包括頻譜測(cè)量。⑧數(shù)據(jù)處理和結(jié)果表達(dá)滿足當(dāng)前的通行要求，必要時(shí)，可對(duì)理論計(jì)算值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較。

3 數(shù)據(jù)處理

3.1 數(shù)據(jù)的記錄

每個(gè)測(cè)量項(xiàng)目都需要具備統(tǒng)一的、要素齊全的記錄文本格式。在測(cè)量、分析過程中，應(yīng)進(jìn)行清楚、詳細(xì)、準(zhǔn)確的記錄，不得隨意涂改。

3.2 數(shù)據(jù)的檢查

在著手分析數(shù)據(jù)以前，要對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的整理，逐一檢查原始記錄是否按規(guī)定的要求填寫完整、正確。如果發(fā)現(xiàn)有計(jì)算或記錄錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，要反復(fù)核算后予以訂正。

3.3 數(shù)據(jù)的復(fù)審

在數(shù)據(jù)處理過程中，必須按規(guī)范規(guī)定的方法對(duì)假設(shè)、計(jì)算方法、計(jì)算結(jié)果進(jìn)行復(fù)審。復(fù)審是由兩人獨(dú)立地進(jìn)行計(jì)算或者由未參加計(jì)算的人員進(jìn)行核算。審核無誤后，由審核人簽字。

3.4 數(shù)據(jù)的保存

計(jì)算機(jī)程序的驗(yàn)證材料、操作人員的資格、質(zhì)量保證計(jì)劃的核查等資料應(yīng)全部歸檔，所有的監(jiān)測(cè)記錄、質(zhì)量保證編制文件都應(yīng)妥善保存，一般應(yīng)保存至設(shè)施停止運(yùn)行后10年至幾十年；環(huán)境監(jiān)測(cè)的結(jié)果應(yīng)長期保存。另外，定期對(duì)準(zhǔn)確度、精密度控制和能力驗(yàn)證活動(dòng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行討論、分析，選擇適合的模式進(jìn)行評(píng)價(jià)。

4 實(shí)驗(yàn)室之間的比對(duì)

針對(duì)某個(gè)場(chǎng)量參數(shù)開展實(shí)驗(yàn)室之間的比對(duì)測(cè)量，是發(fā)現(xiàn)測(cè)量系統(tǒng)誤差、測(cè)量人員操作失誤和測(cè)量?jī)x器工作狀態(tài)異常的有效措施，也是測(cè)量人員相互交流經(jīng)驗(yàn)的方式，因此，各實(shí)驗(yàn)室要積極參與國家計(jì)量部門和主管部門組織的比對(duì)活動(dòng)。

5 結(jié)束語

電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要組成部分，也是輻射環(huán)境管理的必要手段。監(jiān)測(cè)所得的數(shù)據(jù)是政府宏觀決策的技術(shù)支持、環(huán)境執(zhí)法的科學(xué)依據(jù)，因此，同其他類型的環(huán)境監(jiān)測(cè)一樣，電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量保證工作尤為重要，我們必須做好電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)保工作，為電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)的現(xiàn)代化管理打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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〔編輯：劉曉芳〕