環(huán)境空氣自動監(jiān)測運行管理的質(zhì)量控制

文-劉海 龍里縣環(huán)境監(jiān)測站

1 空氣自動站站房的要求

1.1 站房的周邊環(huán)境

站房周圍不能有高大建筑物、樹木或其他障礙物阻礙環(huán)境空氣流通。從監(jiān)測點采樣口到附近最高障礙物之間的水平距離，至少是該障礙物高出采樣口垂直距離的兩倍以上；站房周圍建設(shè)情況相對穩(wěn)定，在相當長的時間內(nèi)不能有新的建筑工地出現(xiàn)；站房附近無強電磁干擾，周圍有穩(wěn)定可靠的電力供應(yīng)，通訊線路方便安裝和檢修；站房周圍應(yīng)有合適的車輛通道以滿足設(shè)備運輸和安裝維護需要；站房遠離振動源。

1.2 站房的設(shè)施

站房房頂應(yīng)為平面結(jié)構(gòu)，坡度不大于10。，房頂安裝防護欄，防護欄高度不低于1.2m；站房使用面積不小于15m2；站房應(yīng)專室專用；站房應(yīng)配備通往房頂?shù)腪字形梯或旋梯，房頂承重要求大于等于250kg/m2；站房內(nèi)地面到天花板高度應(yīng)不小于2.5m，且距房頂平臺高度不大于5m。站房地面距離地表應(yīng)在3～25m范圍內(nèi)。

1.3 站房的附屬設(shè)施

站房應(yīng)有防水、防潮、隔熱、保溫措施；站房應(yīng)有避雷防火和防電磁干擾設(shè)施；站房供電系統(tǒng)應(yīng)配有電源過壓、過載保護裝置；站房必須設(shè)置備用電源；站房安裝的空調(diào)為冷暖式空調(diào)，其出風(fēng)口不能正對儀器和采樣管，空調(diào)應(yīng)具有來電自啟動功能；站房配備自動滅火裝置。

2 監(jiān)測儀器的運行管理

2.1 儀器的日常維護清洗

日常需要對監(jiān)測儀器的運行參數(shù)進行巡查；檢查站房是否有漏水情況；監(jiān)測儀器的進氣口端設(shè)置聚四氟乙烯空氣濾膜，對進入儀器的空氣進行除塵，并需要定期對濾膜進行更換；對進入監(jiān)測儀器的空氣進行濕度控制，對進入儀器空氣進行加熱，以恒定溫度，防止空氣中的水汽在監(jiān)測儀器中冷凝；對監(jiān)測儀器的排氣扇中的過濾網(wǎng)進行定期清洗；顆粒物的采樣總管和采樣頭需要定期進行清洗；定期檢查并更換零氣發(fā)生器的過濾裝置；定期對空調(diào)的濾網(wǎng)進行清洗；定期檢查自動滅火裝置的滅火材料是否在有效期內(nèi)，并及時更換；定期檢查儀器校準用的標準氣體是否在有效期內(nèi)；每周檢查顆粒物紙帶的使用和剩余情況；定期對一氧化碳監(jiān)測儀器的光轉(zhuǎn)輪進行清洗。

2.2 監(jiān)測儀器的校準

一類是氣體類監(jiān)測儀器校準，該類監(jiān)測儀器的校準包括單點校準和多點校準，其中單點校準至少每周一次，對儀器的零點和滿量程80%的兩個點分別進行校準，并根據(jù)實際情況調(diào)整校準頻次。多點校準一般半年校準一次，設(shè)置6個校準點，分別為滿量程的0%、10%、30%、50%、70%、90%，繪制校準曲線，檢驗相關(guān)系數(shù)、斜率和截距，并進行相應(yīng)的調(diào)試。如因儀器更換重要的部件，如監(jiān)測光源等，也應(yīng)對儀器進行多點校準。二類是顆粒物監(jiān)測儀器的校準，主要是指PM10和PM2.5監(jiān)測儀器的校準，顆粒物監(jiān)測儀器校準分為流量校準和標準模片校準，并根據(jù)校準情況調(diào)整校準系數(shù)。三類是附屬監(jiān)測儀器校準，主要包括溫濕度計、用于校準用的流量計、大氣壓計。該類儀器需要送到有資質(zhì)的計量檢定部門進行檢定或校準，一般1年進行一次。

3 儀器故障及解決措施

電壓波動、停電后儀器重啟、天氣的突變等都會造成監(jiān)測數(shù)據(jù)的突變。監(jiān)測儀器的故障是導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)異常的主要原因。

二氧化硫監(jiān)測儀器的原理是紫外熒光法，由儀器本身導(dǎo)致的數(shù)據(jù)異常主要是紫外燈老化或損壞，光電原件被灰塵污染等。一氧化碳監(jiān)測儀器的原理是紅外分光廣度法，主要的故障是紅外燈老化或損壞，抽氣泵的膜破裂造成流量達不到要求，光具座的光轉(zhuǎn)輪受到灰塵污染造成無法校零。氮氧化物監(jiān)測儀器的原理是化學(xué)發(fā)光法，主要故障是測量室受到空氣灰塵污染、臭氧發(fā)生器受到灰塵影響、流速和氣密性不正常。臭氧監(jiān)測儀是紫外吸收原理進行測量，主要故障是氣泵膜破裂和紫外燈老化，氣路的密閉性和氣路堵塞。顆粒物監(jiān)測儀器測量原理是β射線吸收法，可能導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)異常的情況是采樣氣路系統(tǒng)漏氣，紙帶的松緊度不適宜造成紙帶斷裂，采樣抽氣泵流量偏小，最大流量達不到采樣設(shè)定的最小流量值造成紙帶走速過快，數(shù)據(jù)異常，顆粒物抽氣泵的石墨片損耗嚴重或損壞?？傊?，加強對監(jiān)測儀器運行參數(shù)的檢查能夠及時了解監(jiān)測儀器的運行狀況。

4 質(zhì)量控制

4.1 儀器的運行管理記錄

建立環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測的質(zhì)量管理體系文件，依據(jù)體系文件開展環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測工作。對環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測開展工作情況進行詳細記錄，主要包括儀器設(shè)備運行巡檢記錄，校準記錄，維護記錄，異常數(shù)據(jù)記錄，儀器維修記錄，數(shù)據(jù)日巡檢記錄等。

4.2 定期巡檢

為保障儀器的正常運行，必須對儀器設(shè)備進行定期巡檢。巡檢儀器設(shè)備是否運行正常，儀器參數(shù)是否正常。定期對儀器設(shè)備進行清洗。定期對儀器設(shè)備的耗材進行更換。定期對標準氣體和校準儀器設(shè)備進行檢查是否在有效期限內(nèi)。

4.3 定期校準

定期對儀器進行標準。購置標準氣體對氣體監(jiān)測儀器進行校準。用標準膜對顆粒物監(jiān)測儀器進行膜片測試或校準。所有校準的流量計、氣壓計、動態(tài)校準等儀器均需送到計量檢定單位進行檢定或校準。

4.4 所有監(jiān)測數(shù)據(jù)進行有效審核

監(jiān)測儀器所得數(shù)據(jù)需要進行三級有效性審核。所有監(jiān)測數(shù)據(jù)進行每日巡查，對產(chǎn)生的異常數(shù)據(jù)需要進行分析，判斷是否進行剔除。

5 空氣自動監(jiān)測站運行注意事項

5.1 運行中異常數(shù)據(jù)的分析

周圍環(huán)境造成監(jiān)測數(shù)據(jù)的異常；在環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測運行中，有時會出現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)異常，如二氧化硫監(jiān)測數(shù)據(jù)突然異常升高?？赡芸諝庾詣诱局車紵廴疚镌斐桑\行管理人員要立即到站點查看，并及時消除污染源。

監(jiān)測儀器故障造成監(jiān)測數(shù)據(jù)異常；運行中，顆粒物監(jiān)測數(shù)據(jù)突然未發(fā)生變化，可能存在儀器損壞和紙帶用完等情況發(fā)生，此時監(jiān)控人員要時刻關(guān)注數(shù)據(jù)變化情況，如連續(xù)3個小時數(shù)據(jù)未發(fā)生變化，就應(yīng)該立即到站房查看情況。

天氣的急劇變化造成數(shù)據(jù)異常；因天氣的急劇變化，會造成監(jiān)測數(shù)據(jù)的異常，特別是顆粒物會出現(xiàn)PM10和PM2.5數(shù)據(jù)的倒掛現(xiàn)象，造成顆粒物數(shù)據(jù)異常。

特殊節(jié)日引起的監(jiān)測數(shù)據(jù)異常：因特殊節(jié)假日的特殊活動也可能引起監(jiān)測數(shù)據(jù)的異常。例如除夕夜的煙花爆竹的大量燃放造成顆粒物、二氧化硫監(jiān)測數(shù)據(jù)的異常升高。

5.2 天氣變化對監(jiān)測數(shù)據(jù)的影響

天氣變化對環(huán)境空氣質(zhì)量影響巨大，夏天環(huán)境空氣質(zhì)量比冬天好。秋天容易出現(xiàn)顆粒物數(shù)據(jù)倒掛。

5.3 儀器停電后重啟對儀器的影響

監(jiān)測儀器斷電后監(jiān)測數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)儀器數(shù)據(jù)異常，需要對監(jiān)測儀器進行校準。但不能立即對監(jiān)測儀器進行校準，需要等待儀器運行穩(wěn)定后，再進行校準，一般需要等待3小時左右，否則校準的數(shù)據(jù)可能會出現(xiàn)較大誤差。在本監(jiān)測站運行的監(jiān)測儀器中，在監(jiān)測運行中發(fā)現(xiàn)二氧化硫儀器會出現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)異常偏高。

5.4 備用電源的影響

本站在環(huán)境空氣自動站的運行中，為保障環(huán)境監(jiān)測儀器的正常運行，配備了兩種備用電源，分別為蓄電池和汽油發(fā)電機組。蓄電池因電壓和電流穩(wěn)定，同時停電后自動切換，對監(jiān)測數(shù)據(jù)基本無影響，但蓄電池運行時間較短，僅能持續(xù)供電3小時左右，同時蓄電池價格較貴；發(fā)電機備用電源能夠長時間供電，但電源的電壓和電流不穩(wěn)定，對監(jiān)測儀器數(shù)據(jù)影響很大，同時兩個備用電源均不能給空調(diào)供電。

5.5 安裝監(jiān)控室溫度監(jiān)測儀器

空氣自動監(jiān)測子站房的溫度濕度對環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)有重大的影響，直接影響監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性。如果站房溫度和濕度過高，將造成監(jiān)測儀器損壞。為保障監(jiān)測數(shù)據(jù)準確和監(jiān)測儀器的安全，在站房內(nèi)安裝了空調(diào)，但空調(diào)長時間運行，存在損壞的情況，一旦損壞且未及時發(fā)現(xiàn)，因站房溫度太高將造成監(jiān)測儀器損壞。因此，在日常的巡查中，也要及時監(jiān)控站房溫濕度的變化情況。

6 總結(jié)

環(huán)境空氣自動站監(jiān)測的最終目的是為了得到科學(xué)、準確的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)，為環(huán)境空氣質(zhì)量變化情況提供科學(xué)的監(jiān)測數(shù)據(jù)。為得到準確的監(jiān)測數(shù)據(jù)，需要環(huán)境監(jiān)測運行管理人員在環(huán)境監(jiān)測的運行和質(zhì)量管理中加強監(jiān)測儀器的運行維護和質(zhì)量控制，并在運行管理中，實時監(jiān)控異常數(shù)據(jù)，并做好異常數(shù)據(jù)的分析，保障監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和有效性。