總站成績單 | 走進國家環境空氣質量自動監測站

2018-06-20

“三年行動計劃”即將啟動

確保監測數據全面真實

5月31日,生態環境部環境監測司劉志全司長表示,今年將啟動生態環境監測質量監督檢查三年行動計劃,強化對環境監測違法行為的處罰,確保環境監測數據全面真實。

那么,“三年行動計劃”主要針對什么進行監督檢查?廣受關注的監測數據質量監督情況如何?為此,《環境與生活》雜志記者來到“三年行動計劃”的主要技術支持單位——中國環境監測總站和所管轄的國家環境空氣質量監測網城市自動監測站(通稱“國家環境空氣質量自動監測站”,俗稱“國控站”)進行采訪。

恰逢六·五世界環境日,中國生態環境部發布了今年世界環境日的主題——“美麗中國,我是行動者”。當天下午,《環境與生活》雜志記者來到“三年行動計劃”的主要技術支持單位——中國環境監測總站,采訪了其質管室主任呂怡兵及其同事,聽她們這些戰斗在污染攻堅戰第一線的行動者,講述如何為監測數據的真實、準確、全面而傾注心血。

量值溯源  數據可比

“三年行動計劃”定于今年啟動,2018年重點針對環境監測機構、排污單位自行監測與在線自動監控等的監測數據質量,實施一個大的監督檢查,進一步規范各級各類環境監測機構的監測行為。

中國環境監測總站質管室主任呂怡兵(右)、業務主管滕曼博士(中)、高級工程師楊婧(左) 崔悅/攝

如何杜絕監測數據造假?如何規避監測過程中產生的誤差?這是環境監測質控的核心任務。據呂怡兵主任介紹:“目前影響環境監測數據質量的主要問題是不當干預監測、各部門監測數據不一致、排污單位弄虛作假和社會化監測機構水平良莠不齊。除了支持管理部門開展各項規范制定、協助進行監督檢查之外,總站把研究以技術手段提升數據質量作為重要工作。比如說解決環境監測‘量值溯源’的問題,量值溯源(詳見《環境百科》)其實就是對源頭進行規范。如何規范?主要是通過規范兩類技術手段,一類是標準器具,一類是標準物質。目前,總站質管室的主要任務就是對溯源的源頭加緊研究建設和規范。”

呂主任解釋,量值溯源對環境監測數據的準確性起著近乎決定性的作用,也就是說,必須有一個源頭往下傳,才能保證在整個傳遞過程中,各個單位監測出的數據都是基于同一個標準,并且這些數據結果最終能追溯到一個源頭。這樣既能夠保證監測過程的準確性,又能夠使所得數據具有可比性。呂主任還以臭氧為例向《環境與生活》記者說明,“臭氧的計量標準先是通過總站傳遞到六家運維公司,運維公司再往下傳遞到各個監測站點。反過來,各個站點溯源到六家運維公司,六家運維公司的監測數據也可以全部溯源到總站,各個省也都溯源到總站,這樣整個國家網和地方網的數據質量,就都是具有可比性的。”

三個方向  三級質控 

中國環境監測總站質控實驗室是生態環境部重點實驗室,依托全站的力量,從2013年開始籌建,在2018年1月通過驗收。圍繞環境管理的需求,該實驗室有三個研究方向:內部質控技術研究、外部監督的研究以及質量管理體系的研究。量值溯源體系的建設,就是質控實驗室的一項重大成果。

重點實驗室業務秘書滕曼博士、高級工程師楊婧向《環境與生活》介紹:“質控實驗室的主要任務是服務于監測數據的研究,比如臭氧方面,我們在2017年制訂了行業標準。2018年,我們將依托實驗室建立關于‘流量’的計量標準,流量是一個核心指標,是影響數據質量的關鍵因素。針對臭氧的監測和質量控制,總站曾派一些技術人員到美國學習,學成之后,我們就依托總站的質控實驗室,做了相關的能力建設和準備,之后就建立了全國從上到下的傳遞體系,也就是說,要從源頭上達到一個統一的標準,如果源頭不一致,那么就會導致一系列的問題,也就是量值溯源的問題。”

呂怡兵主任接著向《環境與生活》介紹了質控實驗室的環境監測成果,“首先,質控實驗室是全國質控體系的一個頂層設計中心,也就是相當于具有一個質量管理工作頂層設計的職能。實驗室在提出全國環境監測質控體系技術框架的同時,也在不斷建設、完善質控體系。三級質控框架包括‘國家質控平臺、區域質控實驗室、各個分析測站/運維機構’。實驗室建設之初提出了兩大任務,加強內部質控、強化外部監督,意思就是各個監測站/運維機構從內部要有一個質控體系,來確保監測質量,而在外部要有一個監督環節,自己說測得準是不行的,要有一個監督的措施。質控實驗室還對環境監測質量管理政策、監測事權上收后國控網質量管理機制等也開展了很多研究,也對國家網運行質量的把控設計了監督途徑,比如說大氣監測,從布點開始,到人員、儀器、設備的測試,數據的傳輸、異常篩選等所有環節都在監督之內。質控實驗室對影響數據質量的各個環節進行研究,對分析測試標準方法的研究、對在線監測設備檢定、運維、驗收方法的研究,以規范各個項目的監測行為,確保數據質量得到保障。

自動監測  閉環整改

那么,第三方運維公司的監測工作是否規范、可靠?如何幫助他們提高監測水平?呂主任介紹:“1436個國控站點交給第三方公司運維,總站在管理方面花了很多心血,各方也付出了諸多努力,1436個國控站點的數據被認為是一套最準確的數據。以往總站多是對運維情況開展監督檢查,而在今年已圍繞第三方公司運維數據質量的情況開展檢查,原先看做沒做到位的問題,現在已是重點看結果做得好壞的問題。2018年空氣質量監測監督檢查方面也著力增加了兩塊工作,第一塊就是針對數據質量的檢查,通過外部檢查評估數據質量,實現對國家網數據質量的一個量化評估。第二塊是加強對實施整改的要求,會針對影響數據質量的重要問題以及臨時暴露出來的問題采取措施,比如說數據質量的明顯變化,這時就會有現場人員去核實調查,之后再反饋給運維公司,運維公司去整改,整改之后再進行觀察,形成一個閉環。”

面部掃描  自動報警

第三方運維公司水平究竟如何?國控站又是如何工作的?針對這些問題,呂主任建議記者到國控站實地體驗一次。

中國環境監測總站質管室師耀龍博士講解采樣儀器 崔悅/攝

6月8日,《環境與生活》記者把握住這次難得的機會,跟著質管室的師耀龍博士來到位于北京市奧體中心的國控站,該點位正在進行質控檢查。據師耀龍博士介紹,北京市共有12個國控站。奧體中心站外面圍著一圈鐵柵欄,而整個站點是一個5米高的“兩層”結構小樓,頂層是露天的空氣采樣裝置,而內部就是空氣數據的監測儀器,對PM10、 PM2.5 、二氧化氮、二氧化硫、臭氧、一氧化碳等進行實時監測。

進入室內,記者首先看到一部面部掃描儀,現場工作人員告訴《環境與生活》記者,在場人員都是進行過掃描登記的,在記者剛才踏入這個屋子時,系統已經報警了。

正在工作的運維檢查人員 崔悅/攝

在房間內,記者看到了兩隊人員,穿著不同顏色的制服,看了他們的胸牌才知道這是兩家不同公司的人員,分別負責運維和檢查。其中負責檢查的技術人員介紹:“我們主要來檢查社會運維公司的運維情況,照著運維情況逐條檢查,大概130多條,包括站房的衛生、設備儀器的準確性,以及人員的操作是否規范,如果發現異常問題,我們會把情況反映到總站,總站再傳達給運維公司,運維公司必須在兩小時之內到達站點,4個小時內解決問題。”

嚴密監控  防范干擾

隨后,《環境與生活》記者攀上了國控站的空氣采樣區,師博士詳細講解了怎樣對PM2.5進行采樣檢查,首先由切割頭從PM10里面切割出PM2.5,再由儀器進行測量,通過相關儀器產生數據。其中還有一步是將切割頭拆掉,通過流量計進行流量的檢查,看流量的大小是否符合規范要求。因為PM2.5要進行濃度換算,對溫度、濕度、壓力有一定的要求,所以空氣采樣區還有一臺溫濕壓傳感器。

除了這些自動采樣器,還有一臺手工采樣器,自動采樣器實時出數據,每5分鐘或一個小時出一次數據,而手工采樣器一天出一次數據。對手工采樣器的結果與自動監測設備的結果進行比對檢查,從而保證自動檢測設備的數據準確性。

師博士介紹:“我們主要是采取幾個手段確保數據的準確性,第一就是通過監控平臺嚴加防范,確保沒有外來人員的干擾;第二通過日常的各項檢查,保證檢測設備的準確性;第三通過外來的手工比對,進一步加強監督。”

記者在采訪過程中仔細觀看了現場檢查人員對二氧化硫分析儀進行準確度檢查的全過程,在檢查人員向現場分析儀通入濃度為400ppb(1/10億)的標準二氧化硫氣體后,儀器顯示值為398ppb,與標準值的誤差僅為-0.5%,明顯低于±5%的合格標準。

通過走進國家環境空氣質量自動監測站,《環境與生活》記者真切地體驗了環境監測質控檢查的實際操作過程,感受到所有環境監測人都在為實現美麗中國而忘我付出,不愧是戰斗在第一線的“行動者”。


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