表 3 仪器最低检出限的确定及处 理 ①
项 目
ＮＯ -ＮＯ2 -ＮＯＸ
ＳＯ2
Ｏ3
分析方法
化学发光法
紫外荧光法
紫外吸收法
最低检出限 (ｐｐｂ) 修订范围 (小时值 , ｍｇ/ｍ3) 1
修订值
2 <-0.007 无效值
2 <-0.007 无效值
2 <-0.007 无效值
修订范围 (小时值 , ｍｇ/ｍ3) 2
表 2 现场零点 、跨度等飘移检查技术要求
项目
飘 移 程 度
评 价
零点
Ｆ≦ 5 ｐｐｂ 【ＣＯ分析仪 Ｆ≦ 0.5 ｐｐｍ】
5 < Ｆ≦ 15 ｐｐｂ 【ＣＯ分析仪 0.5 ｐｐｍ < Ｆ≦ 1.5ｐｐｍ】
未超出调节控制限 合格且良好
未超出漂移控制限 合格
Ｆ >15 ｐｐｂ 【ＣＯ分析仪 Ｆ >1.5 ｐｐｍ】
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｂａｓｅｄｏｎ50ａｉｒｑｕａｌｉｔｙｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｔａｔｉｏｎｓｉｎＳｈａｎｇｈａｉ, ｔｈｅｄａｔａａｕｄｉｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙＳｈａｎｇｈａｉＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＣｅｎｔｅｒ.Ｆｒｏｍｔｈｉｓｙｅａｒ, ａｂｏｕｔ10, 000 ｈｏｕｒｌｙｄａｔａｉｓｔｏｂｅａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙａｕｄｉｔｅｄｅｖｅｒｙｄａｙｉｎｕｓｉｎｇｔｈｅＤＭＳ ｓｏｆｔｗａｒｅｏｆＡＩＲＮＯＷ -ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｐｒｏｖｉｄｅｄｂｙＵＳＥＰＡａｎｄＳｈａｎｇｈａｉＥＰＢｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔ.Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ, ｔｈｅｄａｔａｑｕａｌｉｔｙａｎｄ ｖａｌｉｄｉｔｙａｒｅｉｍｐｒｏｖｅｄｒａｐｉｄｌｙ.
第 35卷第 12期 2010年 12月
环境科学与管理 ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ
文章编号 :1674 -6139(2010)12 -0160 -05
Ｖｏｌ.35 Ｎｏ.12 Ｄｅｃ.2010
上海市环境空气质量自动监测数据 审核体系的构建及其应用
包权
(上海市环境监测中心 , 上海 200030)
断规则如下 : (1)当每小时采集到监测仪器正常输出一次值
零点飘移技术指标范围内的负值 , 取监测仪器最低 检出限的 1/2数值 , 作为监测结果参加统计 [ 5 -6] , 见
的 75%以上时 (即 1小时平均数据至少包含 45分 表 3。
钟有效数据 ), 小时数据有效 。 如低于 75%, 则自动
超出漂移控制限 不合格 , 数据无效
Ｆ ≤ 3%满量程
未超出调节控制限 合格且良好
跨度点
3%满量程 < Ｆ≦ 5%满量程
未超出漂移控制限 合格
Ｆ >5%满量程
超出漂移 不合格 , 数据无效
2.3 ＡＩＲＮＯＷ 平台 ＤＭＳ数据自动审核功能
将其剔除 (数据后带ຫໍສະໝຸດ <号 )。ＡＩＲＮＯＷ -国际版是中美环保部门合作开发的
(2)基于颗粒物监测仪工作原理 , 当小时平均
环境空气质量数据管理和发布平台 。 通过 ＤＭＳ数 据审核模块 , 设置判断规则能够实现自动站监测数
数据异常 (ＰＭ10 、ＰＭ2.5或 ＰＭ1 =0或负 值 )时 , 计算 机软件将其自动剔除 。
据的自动调整处理 。 目前 ＤＭＳ模块设置的主要判
(3)对于低浓度未检出结果和在监测分析仪器
(6)每日数据审核过程中不能忽视对不同粒径颗 粒物的比较 (ＰＭ10 >ＰＭ2.5 >ＰＭ1 ), 否则应查找原因 。 2.2.2 气态 污染 物数 据审 核
(1)当 数据长期 不变或 变化较 小时 , 除 2.2.1 (1)所述外 , 气态污染物 ＳＯ2 容 易被雨水吸收 。 因 此在雨停后伴随其他气 态污染物浓度 的上升 , ＳＯ2 浓度可能仍然偏低且变化很小 。针对这一情况 , 需 要特别注意检查采样管内是否有结水 。 夏季时节 , 自动站房内的空调温度应控制在 28℃附近 , 以防采 样管内产生的结水对 ＳＯ2 数据造成重大影响 。
2 自动监测数据审核体系构建
上海市环境监测中心空气自动监测数据审核体
系由 两 部 分 组 成 :审 核 人 员 人 工 审 核 判 断 和 ＡＩＲＮＯＷ 系统 ＤＭＳ软件按设定规则自动判断处理 。 2.1 数据审核基本要素 2.1.1 审核人员
市监测中心和各区县环境监测站指定专业技术 人员负责自动站的数据审核工作 。 2.1.2 审核项目
(2)新旧仪器运行状态的巨大差异性 。 从过去 的实践经验看 , 新建自动站的仪器运行普遍较好 , 各 检查点的飘移幅度非常小 。但当仪器零部件年久老 化后就会导致故障频发 , 可能出现零点 /跨度校准后 不久便可能大幅飘移至控制限外 , 造成数据大幅偏 高或偏低 。
(3)监测系统整体 维护检查的时间 间隔较长 。 平时的巡检工作基本针对仪器本身的运行状况 。实 际上 , 数据的异常不仅来自于仪器故障 , 还可能由于 采样系统 、数采仪或通讯等原因造成 , 而这些在日常 巡检时不易被发现 。
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ａｍｂｉｅｎｔａｉｒ;ａｕｔｏｍａｔｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ;ｄａｔａａｕｄｉｔｉｎｇ
前言
上海市开展环境空气质量自动监测起步较早 , 80年代初建立了自动监测 国控点网络 。 随着城市 环境保护工作的不断发展深入 , 空气质量自动监测 站点建设逐渐由市区推广到近郊 , 再由近郊扩展至 远郊 。目前 , 约 50个自动站点分布在全市各区县 , 基本涵盖了上海市全 境范围 。 随着监测 网络的扩 展 , 对全市空气质量自动监测系统质保 /质控和数据 质量管理的要求正不断提高 。 一方面 , 通过日常质 控 /质保巡检 、每年定期或不定期对全市各自动站点
周边污染源影响产生的高值应予以保留 。当多个气 体积浓度 , 否则需要对监测仪信号输出进行校准 。
态污染物参数变化普遍较小时 , 应当检查采样总管
(4)同 2.2.1(4)所述 。
引风机工作是否正常 ;尤其在夏季 , 站房内空调制冷 故障引起的室温过高会导致监测数据偏高 [ 3 -4] 。
(5)同 2.2.1(5)所述 。 (6)巡检人员在手工校准零 /跨度期间 , 发现零
(2)高值和低值 (包括小时平均负值或瞬时负 值 )、长期不变或变化较小 、波动剧烈的数据都应特 别关注 , 检查原因并决定是否需要处理 。其中因受
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第 35卷第 12期 2010年 12月
包权 · 上海市环境空气质量自动监测数据审核体系的构建及其应用
Ｖｏｌ.35 Ｎｏ.12 Ｄｅｃ.2010
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包权 · 上海市环境空气质量自动监测数据审核体系的构建及其应用
Ｖｏｌ.35 Ｎｏ.12 Ｄｅｃ.2010
(1)仪器故障突发性特点 。 自动站监测仪器处 于 24小时连续运行状态 , 电路 、气路或光路等系统 故障随时可能发生 。比起仪器故障突发性特点 , 现 场巡检往往显得很滞后 , 由此造成数据捕集率和有 效性偏低 。
修订值 (ｍｇ/ｍ3 )
≥ -0.007 且 ≤0 0.002
≥ -0.007且 ≤0 0.003
≥ -0.007 且≤ 0 0.002
(注 :因 ＣＯ参数的检出限较高 , 故未采用自动处理 。)
2.4 市 、区县两级数据审核体系架构 2.4.1 市监测中心数据审核人员职责要求
ＴｈｅＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＤａｔａＡｕｄｉｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ
ｏｎＡｍｂｉｅｎｔＡｉｒＡｕｔｏｍａｔｉｃＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇｉｎＳｈａｎｇｈａｉ
ＢａｏＱｕａｎ
(ＳｈａｎｇｈａｉＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＣｅｎｔｅｒ, Ｓｈａｎｇｈａｉ200030, Ｃｈｉｎａ)
(3)审核 ＮＯ -ＮＯ2 -ＮＯＸ 数据时 , 应注意将其 点或跨度飘移超出控制限时 , 从发现超出控制限时
质量浓度 (ｍｇ/ｍ3 )转换成体积浓度 (ｐｐｂ), 然后判 刻的前一天算起 , 到仪器恢复到调节控制限以下这 断 ＮＯ与 ＮＯ2 体积浓度之和是 否基本等同于 ＮＯＸ 段时间内的数据作为无效数据 [ 5] , 质量要求见表 2。
12:00至当天 12:00)的自动站数据 。 对于异常数 据 , 提出初审意见 , 经现场检查并确认后完成处理 。 最后 , 将处理完成结果告知日报发布人员 。 2.2 审核方法
审核人员对审核时段的数据进行有效性审核 。 如该时段内因通讯故障缺少数据 , 应在故障排除后 对空缺数据进行补收 。对审核时段的数据审核方法 主要包括 :单站点多参数或多站点单参数数据比较 ; 现场巡检人员的信息反馈 ;数据库数据附带的标识 符类型判断等 。 2.2.1 颗粒 物数 据审 核要 点
收稿日期 :2010 -06 -28 作者简介 :包权 (1982 -), 男 , 上海市人 , 助理工程师 , 大学 , 从事环境
空气监测工作 。
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仪器进行现场质保检查 , 确保其处于质控范围 ;另一 方面 , 通过制定数据审核管理制度 , 每日市 、区县两 级环境监测站开展自动站的实时数据审核 , 对发现 的异常数据确认并及时予以处理 , 极大地提高了数 据有效性和数据质量 。
1 自动监测质保 /质控体系现状
2006年以前 , 上海市环境空气质量自动监测系 统质保 /质控工作主要侧重于现场仪器设备的硬件 检查 。 自动站巡检人员按计划每周一次人工对仪器 零点 /跨度进行检查 或校准 ;每 年定期清洗 采样管 路 , 对监测仪器故障进 行检修等常规 质控 /质保工 作 。 尽管现场措施比较完善 , 但监测仪器在长期运 行中总会产生各种故障或波动 , 从而导致大量异常 数据 , 如 :
鉴于目前的自动监测现状 , 审核人员主要审核 已实现联网的自动站监测的颗粒物和气态污染物数 据 , 见表 1。