大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量科學(xué)管控探究

付美琴

（撫州市宜黃生態(tài)環(huán)境局，江西 撫州 344400）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)美好、健康的大氣環(huán)境需求越來(lái)越高。因此，加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)，通過(guò)科學(xué)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)與處治大氣環(huán)境的污染問(wèn)題，提高大氣環(huán)境質(zhì)量有著重要意義。其中，大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的主要包括以下內(nèi)容：CO2、CO、SO2、NO2、O3，以及可吸入顆粒物（PM10）和細(xì)顆粒物（PM2.5）等多種項(xiàng)目，通過(guò)對(duì)大氣進(jìn)行樣品采集并進(jìn)行檢測(cè)，分析大氣中的污染物含量、成分、濃度等指標(biāo)，從而評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)大氣的質(zhì)量，并根據(jù)需要向社會(huì)公布大氣環(huán)境有關(guān)數(shù)據(jù)。而大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)系統(tǒng)性、復(fù)雜性工作，涉及污染物種類(lèi)繁多，監(jiān)測(cè)技術(shù)復(fù)雜，包括前期準(zhǔn)備、點(diǎn)位布設(shè)、樣品采集、樣品分析與數(shù)據(jù)處理等多個(gè)環(huán)節(jié)，因此，做好大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量全過(guò)程管控，對(duì)獲取真實(shí)、有效的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具有十分重要的意義。

1 進(jìn)行大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量管控的關(guān)鍵性

環(huán)境監(jiān)測(cè)是開(kāi)展環(huán)境保護(hù)工作的“眼睛”，環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)與水平直接影響著對(duì)污染現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)的測(cè)定。環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是環(huán)境監(jiān)測(cè)的結(jié)果，對(duì)于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量常以“準(zhǔn)確性、代表性、完整性、精密性、可比性”即“五性”來(lái)評(píng)價(jià)[1]。而通過(guò)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量進(jìn)行全過(guò)程控制，能夠獲取具有“五性”的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，從而為環(huán)境保護(hù)工作提供重要依據(jù)。

1.1 保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性

加強(qiáng)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量管控，是保證環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與可靠性的重要途徑，進(jìn)而使環(huán)境監(jiān)測(cè)建立在可靠的基礎(chǔ)之上。從當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀來(lái)看，加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制，緩解了不少地區(qū)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)不科學(xué)、結(jié)果不精準(zhǔn)的情況，提高了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的公信力、權(quán)威性。同時(shí)，深化環(huán)境監(jiān)測(cè)改革，加強(qiáng)全過(guò)程質(zhì)量控制，能夠切實(shí)提升監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量，對(duì)于準(zhǔn)確判斷環(huán)境污染現(xiàn)狀，制定針對(duì)性環(huán)境保護(hù)措施至關(guān)重要。

1.2 提高監(jiān)測(cè)采樣的有效性

采樣是大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)性工作，也是獲取大氣環(huán)境信息最直接的途徑。其中，采集樣本的質(zhì)量客觀反映著一個(gè)區(qū)域、一段時(shí)間內(nèi)大氣環(huán)境質(zhì)量，如果采樣覆蓋面不夠、過(guò)于隨機(jī)，將直接影響著監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。而通過(guò)對(duì)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)整個(gè)過(guò)程的質(zhì)量進(jìn)行控制，能夠緩解因采樣人員能力不足、采集設(shè)備技術(shù)落后而影響采樣質(zhì)量，避免出現(xiàn)采樣不全面、采樣重疊、效率低下、質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等情形[2]。此外，加強(qiáng)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)采樣樣本的質(zhì)量管控，能夠大大提升樣品存儲(chǔ)、運(yùn)輸、保管等各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，保證所采集的樣品真實(shí)有效。

1.3 保證評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀性

環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是評(píng)價(jià)環(huán)境污染情況、反映污染治理成效、落實(shí)環(huán)境保護(hù)措施的根本依據(jù)，而面向社會(huì)公布的城市AQI 指數(shù)（平均值），若不能全面客觀地反映該地區(qū)大氣污染情況，就會(huì)造成公眾對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)結(jié)果的質(zhì)疑。因此，充分利用好5G、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新興技術(shù)，加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)全過(guò)程質(zhì)量控制，能夠避免地方不當(dāng)干預(yù)、弄虛作假等情況的發(fā)生，保證環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、有效性，從而真實(shí)、客觀地反映環(huán)境污染狀況，加大環(huán)境保護(hù)治理力度。

1.4 提升環(huán)境監(jiān)測(cè)的專(zhuān)業(yè)性

相對(duì)于其他行業(yè)來(lái)說(shuō)，大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)起步較晚，監(jiān)測(cè)人員的數(shù)量和質(zhì)量往往不能滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的監(jiān)測(cè)需求，通過(guò)構(gòu)建質(zhì)量控制體系，加強(qiáng)崗前培訓(xùn)、技能培訓(xùn)，使所有監(jiān)測(cè)人員都能掌握環(huán)境監(jiān)測(cè)專(zhuān)業(yè)知識(shí)、監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)方法，解決了樣品采集、數(shù)據(jù)分析等方面的短板，大大提升了環(huán)境監(jiān)測(cè)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平，緩解了大氣環(huán)境污染評(píng)價(jià)不準(zhǔn)確、不真實(shí)的問(wèn)題。

2 大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量管控的具體策略

2.1 做好前期準(zhǔn)備

前期準(zhǔn)備是做好大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制的第一步，在開(kāi)展大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)前需要做好以下內(nèi)容：

1.制定監(jiān)測(cè)方案。針對(duì)即將開(kāi)展的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作，應(yīng)結(jié)合該區(qū)域大氣狀況以及現(xiàn)有資源，制定科學(xué)合理的監(jiān)測(cè)方案。在監(jiān)測(cè)方案中要明確各個(gè)環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容，切實(shí)將監(jiān)測(cè)方案作為今后監(jiān)測(cè)工作的指引，推動(dòng)監(jiān)測(cè)工作有序開(kāi)展。

2.搜集數(shù)據(jù)信息。在前期準(zhǔn)備中，數(shù)據(jù)信息搜集是必不可少的一環(huán)。監(jiān)測(cè)人員應(yīng)重點(diǎn)搜集該地區(qū)近年來(lái)大氣污染情況，污染源分布、擴(kuò)散和排放情況，近期氣象水文資料，地區(qū)人口分布和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步確定大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)重點(diǎn)內(nèi)容，包括主要污染物類(lèi)型及危害、監(jiān)測(cè)頻次，以進(jìn)一步提高監(jiān)測(cè)質(zhì)量和效率[3]。

3.選擇采樣方法。不同的大氣環(huán)境和不同的大氣監(jiān)測(cè)任務(wù)需要應(yīng)用不同的采樣方法，應(yīng)用頻率高的有兩種，一種是直接采樣法，主要適用于大氣環(huán)境中濃度相對(duì)較高的污染物，其樣品的監(jiān)測(cè)結(jié)果能夠直接反映大氣污染瞬時(shí)濃度；另一種是富集采樣法，主要適用于濃度相對(duì)較低的污染物，樣品采集時(shí)間較長(zhǎng)，監(jiān)測(cè)結(jié)果代表污染源的平均濃度，更能真實(shí)反映大氣環(huán)境的污染情況。

4.確定監(jiān)測(cè)方法。為了保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，還需要合理選擇監(jiān)測(cè)方法。常用的監(jiān)測(cè)方法包括手工監(jiān)測(cè)、連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，如PM10、PM2.5、NO2、NO、O3等，需要綜合應(yīng)用多種監(jiān)測(cè)方法，以進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，進(jìn)而提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性[4]。

2.2 合理布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)

作為大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量管控的一部分，科學(xué)合理布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)能夠有效提高環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度，對(duì)后續(xù)制定環(huán)境保護(hù)措施十分關(guān)鍵。監(jiān)測(cè)人員應(yīng)按照監(jiān)測(cè)方案要求，明確監(jiān)測(cè)工作目標(biāo)，全面分析監(jiān)測(cè)點(diǎn)位及布設(shè)數(shù)量，結(jié)合實(shí)際進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)布點(diǎn)全方位、全覆蓋，確保采集的數(shù)據(jù)具有典型性、代表性和特殊性。在布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，要統(tǒng)籌長(zhǎng)期和短期需求，在低、中、高濃度不同的污染源都布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，不同點(diǎn)位設(shè)置合理數(shù)量的監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)。將對(duì)照點(diǎn)布設(shè)在污染源上風(fēng)向位置，將本源的監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)在污染源下風(fēng)向位置，并且適當(dāng)增加監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)量。此外，對(duì)大氣環(huán)境污染超標(biāo)及人口密度較大的區(qū)域，要在常規(guī)基礎(chǔ)上增加一定的監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量，涉及城市區(qū)域的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，應(yīng)綜合考慮不同區(qū)域的功能區(qū)劃，綜合選擇扇形、同心圓或網(wǎng)格狀布點(diǎn)。例如，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置處于明顯的污染源主導(dǎo)風(fēng)向，則使用扇形布點(diǎn)，根據(jù)監(jiān)測(cè)目標(biāo)和實(shí)際狀況，適當(dāng)調(diào)整監(jiān)測(cè)點(diǎn)高度。具體為：監(jiān)測(cè)點(diǎn)采樣口周?chē)矫娴牟杉臻g應(yīng)≥270°，如果一邊有遮擋建筑物則周?chē)矫娴淖杂煽臻g需≥180°；手工監(jiān)測(cè)的采樣口距離地面高度為1.5～15m，自動(dòng)監(jiān)測(cè)的采樣口或監(jiān)測(cè)光束距離地面高度為3～20m；路邊交通點(diǎn)附近的采樣口距離地面高度為2～5m，如有特別要求，需要適當(dāng)調(diào)整，以確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、有效性[5]。

2.3 規(guī)范采樣工作

采樣工作要選擇科學(xué)的采樣方法、頻次及周期，并做好采樣過(guò)程中的質(zhì)量管控。

1.采樣方法。除前文已提及的兩種常見(jiàn)采樣方法外，對(duì)一些特殊污染物可采用溶液吸收法、濾料阻流法等。例如，對(duì)大氣重污染物SO2的監(jiān)測(cè)可應(yīng)用溶液吸收法，使用75ml 的硫酸銨和氨基磺酸氨混合吸收液或100ml 甲醛緩沖吸收液進(jìn)行采樣，先提前5min 置換旁路吸收瓶的空氣，再開(kāi)啟采樣管路，采樣時(shí)氣體流量保持在0.5L/min，上下波動(dòng)值±10%。對(duì)總懸浮、可吸收及細(xì)顆粒性物進(jìn)行濃度監(jiān)測(cè)分析，以及一級(jí)苯并芘、重金屬等污染物樣品采集，可使用濾膜采樣法。

2.采樣時(shí)間。不同樣品采樣時(shí)間略有不同，需調(diào)節(jié)好采樣周期和采樣頻率。一般從早上8:00 開(kāi)始，每天采樣時(shí)間為24±0.5h，采集周期為每個(gè)季度一次，每次連續(xù)2 周。采集頻次根據(jù)污染物濃度，如果濃度不高，可每隔一天采樣一次，如果存在懸浮顆粒物，需雙日連續(xù)采樣。以SO2為例，需連續(xù)三次采樣，當(dāng)其在大氣環(huán)境的濃度＜1000mg/m3時(shí)，每次持續(xù)采樣的時(shí)長(zhǎng)約為20～30min；如果濃度≥1000mg/m3時(shí)，每次持續(xù)采樣時(shí)間約為13～15min[6]。在采樣完成后，需要立即切斷吸收瓶與采樣管的通路，關(guān)閉抽氣泵。

3.采樣準(zhǔn)備。采樣前對(duì)管路進(jìn)行檢查確保潔凈無(wú)雜質(zhì)，采樣時(shí)合理選擇吸收瓶并裝入吸收液，檢查采樣系統(tǒng)和器具的氣密性。采樣前和采樣后，使用標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)對(duì)檢驗(yàn)采樣系統(tǒng)流量，控制流量誤差不超過(guò)5%。對(duì)使用濾膜采樣法時(shí)顆粒物切割器，要全面沖洗，使用軟布擦拭。為了保證濾膜的材質(zhì)、均勻穩(wěn)定性，采樣前要檢查濾膜，確保濾膜完好無(wú)破損及折痕等情況。

4.采樣過(guò)程。根據(jù)規(guī)范要求，連接好采樣系統(tǒng)，檢查濾膜編號(hào)，將采樣濾膜輕放到支撐網(wǎng)上并壓實(shí)壓緊，濾膜編號(hào)標(biāo)識(shí)和毛面朝進(jìn)氣方向，濾膜夾放入采樣器中，然后靜待采樣工作完成。

5.采樣結(jié)束。采樣工作完成后，要立即將樣品密封，放入樣品箱內(nèi)，送至試驗(yàn)室，并同步做好采樣現(xiàn)場(chǎng)條件、交接、數(shù)據(jù)記錄工作。樣品運(yùn)輸時(shí)，嚴(yán)禁劇烈晃動(dòng)、震動(dòng)，防止陽(yáng)光直接照射，送至試驗(yàn)室完成交接后，要盡快分析測(cè)定，如果不能完成，需按照有關(guān)監(jiān)測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行妥善保管，并在有效期內(nèi)進(jìn)行分析，防止樣品失效。

2.4 嚴(yán)格樣品分析

為保障采集樣品的分析結(jié)果更加準(zhǔn)確且具有可比性，在樣品送至試驗(yàn)室后，還需開(kāi)展物質(zhì)分析工作。做好物質(zhì)分析的質(zhì)量管控工作，重點(diǎn)要關(guān)注試驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量管控以及分析過(guò)程質(zhì)量管控。其中，試驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量管控通常是利用特定的質(zhì)量控制圖或其他方式，對(duì)樣品分析進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)測(cè)；而分析過(guò)程質(zhì)量管控通常以樣品技術(shù)型分析為主，屬于基礎(chǔ)性工作，包括內(nèi)部環(huán)境的清潔衛(wèi)生、儀器設(shè)備的保養(yǎng)維護(hù)、測(cè)試儀器的校檢標(biāo)定等，確保與樣品監(jiān)測(cè)有關(guān)的設(shè)備處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。參加樣品監(jiān)測(cè)的人員需持證上崗，并按規(guī)定開(kāi)展崗前培訓(xùn)，掌握相關(guān)專(zhuān)業(yè)技能。

2.5 強(qiáng)化數(shù)據(jù)處理

開(kāi)展數(shù)據(jù)處理是為了保證獲取的數(shù)據(jù)信息能夠真實(shí)客觀地反映大氣環(huán)境的污染情況。為了強(qiáng)化數(shù)據(jù)處理工作，需要嚴(yán)格按照質(zhì)量管控要求進(jìn)行。以大氣環(huán)境SO2樣品的采集為例，如果以溶液吸收法采集樣品，可用碘量法予以數(shù)據(jù)分析，這種數(shù)據(jù)處理是應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)原理，監(jiān)測(cè)人員使用碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定處理，通過(guò)碘標(biāo)準(zhǔn)液消耗量全方位檢測(cè)SO2的濃度；如果以甲醛緩沖吸收液采集樣品，則需要使用其他方法進(jìn)行檢測(cè)?？蓪悠啡芤悍湃氡确止軆?nèi)，與氨碘酸鈉溶液充分混合后靜置10min，測(cè)定其吸光度，再獲取校準(zhǔn)曲線(xiàn)截距和斜率，應(yīng)用公式解出SO2的濃度[7]。通過(guò)樣品分析獲取的數(shù)據(jù)，需要監(jiān)測(cè)人員進(jìn)行計(jì)算復(fù)核，特別是對(duì)照值、有效數(shù)據(jù)和不確定值等，確保數(shù)據(jù)結(jié)果的可靠性和可比性。在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，要充分利用現(xiàn)代化儀器設(shè)備和信息技術(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，真正實(shí)現(xiàn)“從粗放到精準(zhǔn)、從事后監(jiān)測(cè)到事前預(yù)測(cè)”的轉(zhuǎn)變，做到以事實(shí)為依據(jù)、以數(shù)據(jù)為準(zhǔn)繩，出具相應(yīng)的監(jiān)測(cè)報(bào)告，進(jìn)一步提高大氣環(huán)境污染物監(jiān)測(cè)的可靠性和精準(zhǔn)性。

2.6 完善質(zhì)量體系

1.完善質(zhì)量監(jiān)督體系。加強(qiáng)對(duì)監(jiān)測(cè)人員和儀器設(shè)備的管理力度，構(gòu)建“誰(shuí)出數(shù)誰(shuí)負(fù)責(zé)、誰(shuí)簽字誰(shuí)擔(dān)責(zé)”的專(zhuān)人負(fù)責(zé)制度[8]，明確相關(guān)部門(mén)、崗位、人員的質(zhì)量責(zé)任，以制度、清單等形式予以固化，制定任務(wù)圖、時(shí)間表，實(shí)現(xiàn)掛圖作戰(zhàn)。這既能提升參加監(jiān)測(cè)項(xiàng)目人員的重視程度，也能倒逼規(guī)范操作，對(duì)因不負(fù)責(zé)、不履責(zé)而造成的監(jiān)測(cè)質(zhì)量問(wèn)題，必須給予處罰。

2.積極應(yīng)用新型技術(shù)。傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且還可能會(huì)存在干擾因素而影響監(jiān)測(cè)結(jié)果。對(duì)此，有條件的地區(qū)可以采用微型環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該檢測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)區(qū)域全覆蓋及數(shù)據(jù)采集、分析、評(píng)估立體化式運(yùn)作，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)全過(guò)程管控的薄弱環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)污染來(lái)源追蹤、預(yù)警預(yù)報(bào)，以為環(huán)保治理措施的制定提供保障。

3.強(qiáng)化監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督。嚴(yán)格按照大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范要求開(kāi)展工作，常態(tài)化落實(shí)監(jiān)測(cè)工作記錄機(jī)制，全面收集現(xiàn)場(chǎng)獲得的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，深入排查，防止遺漏。同時(shí)，加強(qiáng)大數(shù)據(jù)技術(shù)、衛(wèi)星遙感等技術(shù)的應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)全過(guò)程的監(jiān)管，保證環(huán)境監(jiān)測(cè)的規(guī)范化作業(yè)。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量實(shí)行全過(guò)程管控，可有效提升監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，進(jìn)而促使依此制定出的環(huán)境改善舉措科學(xué)、高效，達(dá)到事半功倍的效果。因此，在開(kāi)展大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)，各級(jí)各單位應(yīng)提高認(rèn)識(shí)，嚴(yán)把方法選擇、采樣分析、數(shù)據(jù)處理等環(huán)節(jié)質(zhì)量關(guān)，建立健全監(jiān)測(cè)質(zhì)量管控體系，全面推動(dòng)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量全過(guò)程管控向規(guī)范化、專(zhuān)業(yè)化發(fā)展。