孫 瑩 竇銘超
通標標準技術服務(天津)有限公司
隨著我國社會發(fā)展速度不斷加快,工業(yè)與農業(yè)生產過程中所排放的二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物及揮發(fā)性有機物等有害氣體對環(huán)境空氣造成了極大的污染,破壞生態(tài)平衡,損害人民身體健康,為了對空氣污染問題進行有效控制,改善人民生存環(huán)境,勢必需要提高環(huán)境空氣監(jiān)測的工作質量。
環(huán)境空氣監(jiān)測工作主要針對大氣環(huán)境中污染物的濃度進行觀察、分析,測定污染物的變化對于環(huán)境的影響程度,以便于掌握污染物的污染程度和變化規(guī)律,因此,環(huán)境空氣監(jiān)測工作具有一定的復雜性和綜合性,其主要的工作流程包括:對大氣環(huán)境進行采樣、測試、分析,將所得出的精確化結果,應用于大氣環(huán)境監(jiān)管和優(yōu)化。通過開展環(huán)境空氣監(jiān)測工作,對一個區(qū)域在一定時間內進行連續(xù)性監(jiān)測,既可為制定大氣污染防治規(guī)劃和對策提供依據,也可將監(jiān)測結果公布,進而提高社會公眾對環(huán)境空氣質量的認知程度,由此可見,環(huán)境空氣監(jiān)測工作具有非常大的現實意義。
環(huán)境空氣監(jiān)測工作主要針對于空氣中所存在的污染物進行監(jiān)測,并對其種類和濃度進行分析,以目前實際情況而言,我國環(huán)境空氣監(jiān)測工作的主要對象包括以下。
顆粒物,指氣溶膠體系中均勻分散的各種固體或液體微粒,屬于大氣污染較為常見的因素之一,其構成相對復雜,具有不穩(wěn)定性和危害性。按照顆粒物的粒徑不同,監(jiān)測的目標物有:總懸浮顆粒物TSP、可吸入顆粒物PM10和細顆粒物PM2.5,目前常用的監(jiān)測方法有重量法和射線法。
二氧化硫是大氣主要污染物之一,屬于三類致癌物。通常來說,二氧化硫主要來源于火山噴發(fā)以及煤和石油的燃燒,因此,工業(yè)生產所產生的二氧化硫較為普遍,且空氣中二氧化硫一旦形成酸雨,還將危害公眾的身體健康。對二氧化硫所開展的監(jiān)測方法,包括分光光度法、紫外熒光法等。
氮氧化物具有不同程度的毒性,通常形成于石化燃料高溫燃燒或是化肥生產過程,而就目前現狀而言,汽車尾氣是我國氮氧化物的主要來源,此外,化肥生產活動日益增加的情況,同樣會導致大氣環(huán)境當中氮氧化物的濃度升高,因此,氮氧化物也是環(huán)境空氣監(jiān)測工作的監(jiān)測重點。
揮發(fā)性有機物,主要成分為:烴類、氧烴類、含鹵烴類、氮烴、硫烴類、低沸點的多環(huán)芳烴類等,是室內外普遍存在、組成復雜的一類有機污染物,大多不溶于水,可混溶于苯、醇、醚等多數有機溶劑,其所表現出的毒性、刺激性、致癌作用和具有的特殊氣味對人體健康造成較大的影響。目前,揮發(fā)性有機物涉及到的監(jiān)測方法有:固體吸附/熱脫附法、SUMMA罐采樣/冷凍預濃縮法和傅里葉紅外法。前兩種方法都是通過富集空氣中低濃度的VOCs,使其達到GC 或GC-MS 能定量檢測的含量而對目標化合物進行測定,最后一種是定性半定量的、適用于突發(fā)環(huán)境事件的應急監(jiān)測。
環(huán)境空氣監(jiān)測工作的質量控制措施,按照其工作流程,大致將從監(jiān)測方案、采樣前的準備工作、樣品采集、實驗室分析與數據處理,這幾方面進行探討。
為提高監(jiān)測效率和結果準確性,在環(huán)境空氣監(jiān)測工作開展前,應制定監(jiān)測方案,方案中包括監(jiān)測目的和要求、監(jiān)測點位、監(jiān)測項目和頻次、樣品采樣方法、監(jiān)測分析方法和依據及質量控制措施等。如有必要,工作人員應到現場踏勘,進行實地調查,以評估現有資源和能力能否滿足監(jiān)測任務的需要。監(jiān)測方案的科學性、全面性、可操作性,直接決定了監(jiān)測工作能否高質量的進行。
在環(huán)境空氣監(jiān)測工作開展中,應由經過專業(yè)培訓考核的人員,按照相關檢測標準、技術規(guī)范,采用適當的儀器進行規(guī)范操作,才能夠保證監(jiān)測結果的有效性,所以,在正式開展現場監(jiān)測工作前,應當做好相對應的準備工作。首先,用于監(jiān)測工作的儀器必須經過檢定或校準,以確保儀器的精確度,且儀器應按照計劃做好日常的維護和期間核查,一旦發(fā)現異常,則應當立刻查找原因,進行維修。其次,應對照監(jiān)測方案,核查各監(jiān)測項目所需的采樣介質、試劑、標準物質,對于吸收瓶、吸附管等用于樣品采集的耗材,應在日常做好驗收工作,且在樣品采集后,實驗室能夠在樣品有效期內及時分析樣品。此外,實驗室測試區(qū)域要清晰布局,樣品儲存區(qū)域應合理劃分,以避免產生交叉污染。為了確保環(huán)境空氣監(jiān)測工作的整體水平提高,實驗室在日常管理中,應制定設備校準與維護計劃、期間核查計劃,積極開展人員培訓、技術考核與監(jiān)督、設備維修與核查工作,隨時解決工作中發(fā)現的問題。
樣品采集,是環(huán)境空氣監(jiān)測工作中非常重要的環(huán)節(jié),應根據監(jiān)測方案所確定的采樣點位、污染物項目、采樣時間和頻次、檢測方法進行采樣,如有必要,還應制定詳細的采樣計劃,明確采樣時間和路線、采樣人員分工、采樣儀器和耗材、樣品運輸方式等。在監(jiān)測工作中,首先,應每天為各監(jiān)測項目,至少設置一個現場空白,除了不進行采樣,與樣品采集經歷相同的處理過程,包括現場暴露、運輸、存放與實驗室分析,用于評價樣品在現場被污染或干擾的可能性。其次,在樣品采集前后,應通過使用校準器或標準物質,對采樣儀器進行校核,以保證設備狀況良好。再次,采樣點位的布設應遵循監(jiān)測標準的要求,并使用GPRS 記錄采樣點位的具體位置,需要各監(jiān)測點位同步進行采樣時,應保證設備和人員數量配備到位,并對采樣過程進行拍照佐證。最后,樣品采集完畢后,樣品的儲存和運輸方式也格外重要,這就要求采樣人員在樣品采集后,迅速密封,以防止混入其他干擾物質,濾膜、吸附管應保存在無污染的封閉袋當中,吸收瓶應豎直放置在避光的樣品箱中,以防止光解,對樣品保存溫度有要求的監(jiān)測項目,應在樣品運輸過程中放置藍冰,以保證樣品性質穩(wěn)定。
實驗室分析工作中的質量控制,總的來說包括內部質量控制和外部質量控制兩方面內容:在內部質量控制方面,檢測人員要嚴格按照測試標準中的實驗步驟來操作。在分析樣品前,應通過試劑空白,來確定實驗室環(huán)境、試劑或儀器系統(tǒng)是否存在污染或干擾;校準曲線要與樣品同步進行繪制,其斜率、截距和相關系數應滿足標準方法的要求,且在儀器運行期間,需要用校準曲線的中間濃度點進行連續(xù)校準,以確保儀器的靈敏度。樣品分析過程中,每批次應隨機抽取一定比例的樣品,來做平行樣和加標回收,平行樣的相對偏差、加標回收率應滿足標準要求;有證標物也是樣品檢測過程中重要的質控方式之一,應盡可能使用來源與繪制曲線的標準物質不同的有證標物,以評價測試結果的準確度或測試過程是否存在系統(tǒng)誤差;此外,還可采用質控圖的方式來監(jiān)控測試結果,將質控樣品的結果標于質控圖中,判斷分析過程是否處于受控狀態(tài)。有條件時,如采用吸附管富集、溶劑解吸的樣品,在保證解吸液存有留樣的情況下,還可進行方法比對或儀器比對,以檢查分析結果的一致性。
在外部質量控制方面,實驗室質量控制人員還應按照樣品批次,隨機下發(fā)密碼平行樣或密碼加標樣,以保證樣品分析結果的準確性。在實驗室日常的管理工作中,還應注重人員比對、實驗室間比對等質控活動的進行,若比對結果出現不滿意或可疑值時,實驗室應深入分析原因、采取相應的糾正措施,確保實驗室具有高質量、持續(xù)的檢測能力。
檢測人員應如實、完整地將測試結果填寫在原始記錄中,且要按照標準要求對數據結果進行修約,所有數據結果均應使用國際計量單位,必要時,應給出不確定度;審核人員應關注數據的準確性、合理性和邏輯性,包括有以下內容:歷史數據的比較,總量與分量的邏輯性,同一監(jiān)測點位的同一監(jiān)測因子,連續(xù)多次監(jiān)測結果的變化趨勢,同一監(jiān)測點位、同一時間的樣品,各監(jiān)測因子結果的相關性,一旦發(fā)現異常情況,則應當立刻進行查證分析,在查明原因后,應立即進行糾正,以提高監(jiān)測質量。
環(huán)境空氣監(jiān)測工作對于制定環(huán)境空氣質量改善措施具有絕對的重要性,關系到社會可持續(xù)發(fā)展和人民身體健康,所以在工作開展當中,應當從監(jiān)測工作的全流程進行分析,加強質量意識和把控力度,將質量管理融入到各工作環(huán)節(jié),切實提高環(huán)境空氣監(jiān)測工作的水平,為結果的精確程度奠定基礎。