国际温室气体监测量值传递与质量控制经验及启示

建立温室气体监测量值传递与质量控制体系,对于保障温室气体监测数据的准确性、可比性和计量溯源性具有重要意义。世界气象组织于1989年组建了全球大气观测网络,欧洲、美国也分别建立了区域、城市温室气体监测系统。相比之下,我国温室气体监测起步较晚。因此,亟需建立我国独立自主的温室气体监测量值传递与质量控制体系,为准确核验温室气体排放量,实现“双碳”目标,提供可靠的数据支撑。通过总结国际温室气体监测量值溯源与传递体系、质量管理与质量控制体系等的先进经验,对我国温室气体监测提出以下建议:设立满足排放量准确评估要求的数据质量目标;研制独立自主、国际等效的高准确度基准标气;加快构建量值传递与质量控制体系,并建立健全相关技术标准规范;探索研究其他温室气体监测量值溯源与传递方法。

加强生态环境监测机构监督管理的思考与分析

在调研生态环境监测监督管理工作的法律法规和政策现状的基础上,发现各级生态环境部门由于存在环境监测机构统一监管权与计量规则制定权缺位、监管依据不充分、监管职权不清等问题,难以在使用大量环境监测数据进行生态环境保护管理工作的同时,兼顾对社会生态环境监测机构的全面监管职责。建议在法律层面赋予生态环境部门对生态环境监测机构的监管权限,明确对各类监测机构违法违规行为的行政处罚条款,加强监管队伍建设和能力建设,确保监测数据全面、准确、客观、真实。

美国环境空气监测数据质量核查工作的经验与启示

国控网城市环境空气自动监测点位的监测事权上收后,对监测数据精密度和准确度的定量化评价已成为考核运维公司工作成果、评估国控网数据质量、编制数据质量报告的迫切需求。为加强中国环境空气数据质量核查体系的建设,总结了美国环境空气监测数据质量核查体系及其相关的技术规范,简要介绍其包含的各类核查项目和主要特点,提出了建设中国环境空气数据质量核查体系的建议。

美国光化学污染监测的经验与启示

针对光化学污染的严峻形势,中国应尽快建立国家层面的光化学监测网络,完善光化学监测的技术体系与质量管理体系,为重点地区光化学污染防治工作提供监测数据支持。研究在总结美国光化学评估监测网络发展历程、运行及其监测目标、技术体系和质量管理体系的基础上,提出了明确光化学监测目标、制定优先监测VOCs名单、完善光化学监测技术体系和质量管理体系、建立光化学监测数据共享平台以及开展VOCs源解析等建设中国光化学监测网络的具体建议。

应用稳健马氏距离评价实验室间比对能力考核

基于稳健马氏距离的多元统计算法,综合评价了全国环境监测系统96个实验室4种有机氯农药监测能力考核的结果,从中筛选出25个考核结果存在异常的实验室。将多元统计结果与稳健Z比分数结果进行比较,发现基于稳健马氏距离筛选出的异常实验室其稳健Z比分数结果也存在一定的问题。同时简单介绍了稳健马氏距离及其相关的异常值筛选的算法原理,并详细介绍了其基于R语言的实现过程。

美国环境空气臭氧量值传递的经验与启示

新修订的《环境空气质量标准》对环境空气中的臭氧监测提出了明确的要求,一套有效的臭氧量值传递体系已成为保证中国环境空气臭氧监测数据质量的生命线。为加强中国环境空气臭氧量值传递体系的建设,总结了美国环境空气臭氧量值传递体系及其相关的技术规范体系,简要介绍其臭氧量值传递体系各关键环节的质量控制工作要点,并提出了对中国环境空气臭氧量值传递体系建设的建议。

应用稳健统计方法对环境空气臭氧自动监测现场比对核查结果的分析研究

根据2015年9个城市53台现场臭氧分析仪的现场比对核查结果,比较研究了稳健统计方法和一般统计方法在评价国控网臭氧自动监测数据准确性和精密性上的应用。研究表明:稳健统计能够在不剔除异常数据的前提下降低异常值对正确评价臭氧自动监测数据质量的影响,适合评价现场比对核查结果;采用Hubers方法进行稳健统计,2015年国控网臭氧日常浓度点相对偏差的95%置信区间约为-0.1%至4.5%,95%预测区间为-14.0%~18.3%,变异系数约为9.5%,数据质量仍有提升空间。

夏季重大活动期间O3监测数据质量提升方法研究

2018年夏季上海合作组织成员国元首理事会环境空气质量保障工作开始前,中国监测总站对山东、江苏2个省份19个城市共计85个国控站点开展O3专项质控工作。结果表明,保障区域O3监测数据低、中、高浓度点相对误差变异系数分别为4. 7%、4. 3%和4. 8%,95%预测区间分别为[-7. 4%,9. 0%]、[-6. 9%,8. 3%]和[-8. 0%,8. 4%]。与之相比,2018年全国范围内开展外部比对的1 346个国控站点O3监测数据低、中、高浓度点相对误差变异系数分别为7. 4%、6. 5%和6. 2%,95%预测区间分别为[-13. 1%,15. 4%]、[-11. 7%,13. 2%]和[-11. 6%,12. 2%]。通过专项质控工作,保障区域O3监测数据质量明显提升,能够为夏季重大活动保障提供更为准确、可比的O3监测数据支持。

PM_(1)与PM_(2.5)切割器性能与测试系统研究

切割器是PM_(2.5)监测设备的关键部件,其切割性能直接影响PM_(2.5)和PM_(1)等环境空气颗粒物质量浓度监测数据的真实、准确。该研究采用粒径范围为0.6~4μm的聚苯乙烯微球(PSL)标准粒子、单分散气溶胶发生器、混匀(分流)装置和颗粒物数量浓度测量仪等仪器设备集成搭建了适用于PM_(1)和PM_(2.5)切割器性能测试的通用系统。测试结果表明:该系统发生的PSL粒子能够保持稳定的数量浓度,并在切割气路和非切割气路间具有较好的数量浓度一致性,能在3 h内快速完成一台切割器切割效率的测试。采用该系统测试了1种类型的PM_(1)切割器和3种类型的PM_(2.5)切割器的关键切割性能。结果显示:VSCC型PM_(2.5)切割器D_(50)分别为2.48、2.52、2.48μm,σ_(g1)分别为1.20、1.23和1.15,σ_(g2)分别为1.21、1.21和1.16,各项关键性能指标均符合美国和中国相关环境保护标准规范的要求,且优于SCC型和URG型切割器。推荐使用VSCC型切割器开展环境空气中PM_(2.5)质量浓度的监测。SCC型PM_(1)切割器的D_(50)为0.91μm,σ_(g1)和σ_(g2)为1.20和1.18,结合其他相关研究,建议PM_(1)切割器D_(50)合格标准应为(1.0±0.1)μm,σ_(g)合格标准为不超过1.20。

臭氧253.65 nm吸收截面系数变化对中国环境空气质量达标的影响

臭氧253.65 nm波长处的吸收截面系数通过朗伯-比尔定律被普遍用于紫外吸收原理臭氧测量,是直接影响臭氧监测数据的基础参数.国际计量局重新测定并于2019年修订了臭氧253.65 nm处的吸收截面系数,拟从1.147×10^(-17) cm^(2)/mol降至1.1329×10^(-17) cm^(2)/mol,将导致臭氧监测浓度系统性升高1.24%.为研究臭氧吸收截面系数变化对中国环境空气质量达标的影响,使用2018年中国国家环境空气监测网臭氧监测数据模拟了特征吸收截面变化后中国337个地级及以上城市的臭氧监测数据,并统计了特征吸收截面变化对全国以及重点城市群臭氧超标城市数量、臭氧污染天数和优良天数比例的影响.结果表明:臭氧吸收截面系数的变化将导致全国臭氧超标城市增加7个;全国以及“2+26”城市群、长三角城市群、珠三角城市群、汾渭平原城市群中各城市臭氧超标天数分别增加1.4、3.5、2.4、1.7和2.1 d,优良天数比例分别降低0.3%、0.9%、0.6%、0.4%和0.6%.研究显示,臭氧吸收截面系数变化将系统性影响全国以及重点地区环境空气质量达标工作,应予以重点关注.

分子印迹固相萃取-气相色谱/质谱联用法测定污泥中多环芳烃

本研究建立了检测污泥中16种多环芳烃(PAHs)的气相色谱-质谱测定方法,对该介质中16种多环芳烃(PAHs)的提取、净化和色谱质谱条件进行了优化.采用100 m L正己烷∶丙酮(V∶V,50∶50)混合溶剂索式提取样品中的待测组分,经分子印迹固相萃取柱(MIPs/SPE)净化,内标法定量.结果表明,分子印迹固相萃取柱(MIPs/SPE)对PAHs单体专一吸附效果显著,对中环、高环PAHs的吸附明显,并且基质效应减弱.16种多环芳烃的线性范围为10—5000 ng·m L^(-1),相关系数(R2)不低于0.9978,加标水平为50、250、500 ng·m L^(-1)时,基质平均加标回收率分别为60%—105%,58%—121%和63%—115%,相对标准偏差(RSDs,n=6)为3.8%—9.4%.该方法快速、准确、灵敏度高、重现性好.

环境监测实验室水中氟化物检测能力及检测方法比对分析

为了解环境监测实验室水中氟化物的检测能力,中国环境监测总站组织349家实验室开展水中氟化物检测实验室间比对。比对样品为单独定制的成对样品,指定两种较为常用的检测方法,参加实验室可以选用离子选择电极法或离子色谱法进行检测,采用稳健四分位统计方法分析评价比对结果。实验表明,参加比对实验室中采用离子选择电极法的结果满意率为74.8%,采用离子色谱法的结果满意率为76.8%,两种检测方法的结果中位值较为接近,离子色谱法的结果变异性相对较小。参加实验室水中的氟化物总体检测水平较好,个别结果偏差较大,应进一步查找原因,提高能力。

京津冀一次空气重污染过程激光雷达走航观测分析

针对2016年国庆期间一次污染消散过程,开展了激光雷达定点与走航观测,并综合运用中国环境监测总站国家预报平台数值模型预报结果和国控站点PM_(2.5)监测数据,对污染团的移动和分布进行了分析。结果表明,雷达定点观测的消光系数突变,主要由北京西部累积污染团在夜间弱西北气流作用下的回流所引起。受此西北气流影响移出北京的污染气团在天津至沧州一带滞留。北京至保定沿线颗粒物污染消散现象,被雷达走航观测所捕捉。

大气颗粒物手工比对监测体系滤膜称量质控技术探讨

健全大气颗粒物手工比对监测体系是"十三五"环境空气自动监测质量管理的一项重点任务,其中颗粒物滤膜的称量直接影响手工监测数据质量。研究调研了国内各级环保部门所属环境监测机构颗粒物滤膜称量工作情况,结合国内外方法标准、技术规范等,重点探讨了称量实验室环境、称量设备、称量影响因素等滤膜称量质控要点,并针对环境管理与监测需求对大气颗粒物手工比对监测滤膜称量质控提出建议。

环境监测实验室地表水中石油类的检测能力和水平现状

石油类是由石油烃和非烃类化合物组成的一种复杂的混合物,进入水体后影响水体复氧过程和水体自净能力,极易导致水体恶化,进而危害人类身体健康[1-3]。因此,对地表水中石油类的监测具有重要的意义。

基于稳健统计方法对实验室比对中土壤汞的质量控制指标研究

利用稳健四分位间距法和迭代法2种稳健统计方法,通过对全国31个省、自治区、直辖市范围内共334家环境监测单位开展土壤中汞的实验室间比对,对比对测定结果和质控数据进行统计分析,系统性地研究了土壤中汞的质量控制指标。建议实际监测工作中土壤汞的实验室间相对标准偏差范围为7%～19%,相对误差控制指标为±8%,低浓度水平下可适当放宽至±10%,加标回收率控制范围为81%～109%,为日常监测开展土壤汞的质量控制工作提供了评价依据,具有广泛的应用价值和较好的指导作用。

环境空气气态污染物(CO、SO_(2)、NO)标准气体质量评估

为了解当前不同来源环境空气气态污染物(CO、SO_(2)、NO)标气质量状况,选择12家主流气态污染物(CO、SO_(2)、NO)标气制造商,分别匿名采购3种气态污染物标气,建立2家参考实验室共同测试的模式和计量溯源一致性评价方法,对标气进行测试后,采用En值法评价其定值准确性,同时评估其技术资料完整性。结果显示:12家制造商的72瓶有证标气中,有9瓶标气定值结果准确性评价为不合格,涉及5个制造商来源,其中NO作为反应性气体,不合格标气数量最多,占比达20.8%;12家制造商中8家技术资料完整。鉴于标准气体对气态污染物监测结果的准确性、可比性和可溯源性具有重要意义,建议进一步加强标气质量事中事后监管和行业评估,推动制造商不断提高标气生产水平。标气使用者则应尽量选择质量可靠的有证标气。

欧洲大气挥发性有机物大尺度监测进展及启示

开展大气臭氧前体物挥发性有机物(VOCs)的大尺度监测对于臭氧污染的联防联控有重要意义。欧洲早在20世纪90年代初就开展VOCs大尺度监测,而中国自2018年才开始建设全国性的VOCs监测网络,目前处于起步发展阶段。通过总结欧洲VOCs大尺度监测的发展历程、监测指标、质量保证及监测结果等,对中国VOCs监测提出建议:开展VOCs监测的顶层设计,对全国VOCs监测进行统一科学规划,保持VOCs监测的稳定性和持续性;通过科学方法筛选优化VOCs监测指标体系,构建统一的监测技术体系和质量管理体系,优先确保监测结果的准确性和可比性;将VOCs监测与现有的大气常规六参数常规监测网、颗粒物组分监测网等其他大气监测网有机融合,形成一个综合而丰富的大气环境监测网络,同时满足业务和科研需求。

中国自然背景地区臭氧浓度时空变化特征分析

为揭示中国自然背景地区臭氧浓度变化特征,并以其为自然背景值指导人为活动导致的臭氧污染控制工作,该研究通过汇总统计中国15个典型自然背景地区与337个地级及以上城市2016—2020年环境空气臭氧自动监测数据,比较分析中国自然背景地区臭氧浓度的年度、季节、日内变化规律与空间分布规律.结果表明:2016—2020年,中国自然背景地区臭氧年均浓度明显高于城市区域,但臭氧日最大8小时平均浓度的第90百分位数(简称“臭氧年90百分位浓度”)明显低于城市,自然背景地区和城市区域臭氧年均浓度同步快速提升,年均增长分别为1.5和2.0μg/m3.中国自然背景地区臭氧浓度季节性变化规律与城市区域存在较大差异,自然背景地区臭氧平均浓度最高值出现在春季,夏、秋、冬三季臭氧平均浓度差异不明显,与东亚环太平洋背景地区臭氧浓度季节性变化规律(春季最高、夏季最低)存在明显差异.部分自然背景地区受人为活动排放的影响较小,臭氧浓度不存在明显的日内峰谷差,全天臭氧浓度基本保持相同水平;部分自然背景地区可能受邻近城市人为活动排放的臭氧前体物影响,臭氧浓度日内变化规律与邻近城市较为一致,存在明显的日内峰谷差.研究显示,中国自然背景地区臭氧浓度变化规律与城市区域存在显著差异,臭氧浓度年均值升高迅速,部分自然背景地区臭氧浓度变化规律可能受邻近城市人为活动排放的臭氧前体物传输的影响.

强化监测支撑,服务环境管理

生态环境监测是以山水林田湖草沙生命共同体为对象,以准确、及时、全面反映生态环境状况及其变化趋势为目的而开展的监测活动,包括环境质量监测、污染源监测和生态状况监测。1979年9月13曰《中华人民共和国环境保护法(试行)》颁布,明确了国务院设立环境保护机构,主要职责包括统一组织环境监测,调查和掌握全国环境状况和发展趋势,提出改善措施。自此,开启了我国生态环境监测事业。