课件：国家环境监测网环境空气颗粒物、臭氧自动监测现场核查

国家环境监测网环境空气颗粒物、臭氧自动监测现场核查中国环境监测总站质量管理室国家环境保护环境监测质量控制重点实验室主要内容一、国家网质量管理需求与国外研究现状二、国家网颗粒物自动监测现场核查三、国家网臭氧自动监测现场核查2主要内容一、国家网质量管理需求与国外研究现状二、国家网颗粒物自动监测现场核查三、国家网臭氧自动监测现场核查3国家网质量管理需求

大气环境形势严峻，政府高度重视重点开发区域环境质量监测预警技术，突破城市群大气污染控制等关键技术《国家环境保护“十二五”科技发展规划》《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》研究完善环境质量要素评价、综合评价指标和监测全过程质量保证/质量控制（QA/QC）技术4建设城市站、背景站、区域站统一布局的国家空气质量监测网络，加强监测数据质量管理，客观反映空气质量状况。——国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知（国发〔2013〕37号）国家网质量管理需求

新标准分步实施，须保证监测质量新标准发布2012年2月

《环境空气质量标准》（GB3095-2012）增设了PM2.5浓度（年平均、24小时平均）限值和O38小时平均浓度限值2016年1月1日起实施PM2.5、O3自动监测“三步走”2012年74城市496点位2013年116城市449点位2015年所有地级以上城市5国家网质量管理需求

监测网初具规模，质控体系亟待完善全国城市空气质量实时发布平台总站省级站市级站市级站338个城市、1436个点位城市空气站区域空气站40背景空气站15数据质量6国家直管监测点201个（现有国控点抽取）国家网现状国家网自动监测质量管理面临的问题数据质量监督时效性亟需加强自动监测质控核查技术体系尚未建立国家环境空气监测网颗粒物和臭氧标准传递技术体系不健全7美国EPA

开展专项工作1997年颁布新空气质量标准、设定PM2.5浓度限值为了比较州、当地监测站(SLAMS)和国家核心监测站(NCore)的数据，开展联邦参比方法、联邦等效方法性能评估项目（PEP），评估PM2.5监测网测量系统偏差，包括现场和实验室活动，如样品采集和重量分析等。相关规定见40CFRPart58,AppendixA,Section3.5.3国家监测网点位包括：采用FRM/FEM、FEM、连续分析仪的点位，化学组分分析点位，能见度测量点位，其他特殊目的点位FieldStandardOperatingProceduresfortheFederalPM2.5

PerformanceEvaluationProgram,Jan20098美国EPA

配套标准操作规程并持续完善1998制定第一版2006修订第二版引入独立的性能评估40CFRPart58,AppendixA,Section3.2.7修订站点审核比例由100%减至25%。审核频率由6次/年减为4次/年。允许联邦政府代替州、地方、部落相关机构实施点位不多于5个，其质量保证机构每年开展5次有效的性能评估；点位多于5个，其质量保证机构每年开展8次有效的性能评估。有效的性能评估即例行监测仪器和审核仪器数据均有效，且大于3μg/m3。所有FRM/FEM采样器至少每6年审核1次。1998年制定联邦PM2.5性能评估项目现场标准操作规程（第1版）2002年、2006年、2009年进行3次重大修订9美国EPA

PEP流程概要检查、平衡、标记、称量OfficeofAirQualityPlanningandStandards10美国EPA

对人员、设备的要求人员分为现场专家、实验室分析员具备资质，每年需通过EPA认证（讲座、示范、动手实践、笔试）设备便携式审核采样器：坚固、耐用，适用于频繁运输。经EPA批准为FRM/FEM模块化构成，每个模块重量不超过18.1kg，总重量不超过54.4kg11欧洲

JRC-AQUILAQA/QCProgramme欧洲委员会联合研究中心环境与可持续发展研究所（JRC-IES,EC）于2006-2009年与相关机构合作开展了颗粒物自动监测的质量保证与质量控制项目。利用移动实验室搭载手工采样器对成员国境内PM2.5自动监测设备开展现场比对，采用不确定度、相对偏差等指标评价自动监测数据质量。目的：评估各国参考实验室（NRLs）与JRC的可比性评估监测站例行监测与JRC的可比性评估参比方法与等效方法在现场的可比性及DQO的达成情况评估自动监测仪校正系数的使用及实施状态12参与国家及点位18个点位，多为城市背景点春、秋季开展14天/点位13手工采样器14自动监测仪2TEOM,2TEOM+FDMS,7β射线，1光散射15相对偏差16小流量采样器大流量采样器自动监测仪线性相关分析75%的R2≥0.9017注：欧洲PM2.5监测等效方法与参比方法数据相对误差的数据质量目标为±25%总数据量相对偏差≤DQO数据量达到DQO比例欧洲36527174.2%CNEMC-2013（all）474187.2%CNEMC-2013（≤81.4μg/m3）*16956.2%参与城市数量最小值（μg/m3）最大值（μg/m3）平均值（μg/m3）欧洲182.881.4约20CNEMC-2013726.8270.4109.7比对期间PM2.5浓度数据统计比对数据质量目标（DQO）*完成情况序号针对的对象标准方法/技术规范比对要求1手工采样器的设计、生产和检测《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）采样器技术要求及检测方法》（HJ93-2013）/2自动监测系统的安装、验收《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测系统安装和验收技术规范》（HJ655-2013）PM2.5，23天PM10，10天日均值线性参数：斜率、截距

3自动监测系统的运行维护193-2005部分废除，新规范正征求意见PM2.5，15天PM10，10天日均值相对偏差：<±10%4自动监测系统的质控监督《国家环境监测网环境空气颗粒物（PM10、PM2.5）自动监测手工比对核查技术规定（试行）》PM2.5、PM10，同时段采样至少5个有效比对时段参考相对误差历史数据制订年度DQO颗粒物手工采样及比对方面的技术规范/规定梳理主要内容一、国家网质量管理需求与国外研究现状二、国家网颗粒物自动监测现场核查三、国家网臭氧自动监测现场核查20二、国家网颗粒物自动监测现场核查1基础：比对平台搭建2支撑：比对工作流程3关键：QA/QC1.基础——比对平台搭建PM2.5监测的主要技术手段手工采样方法自动监测方法——参比方法——验证自动监测方法的准确性——等效方法——PM2.5主要数据来源①β射线法+动态加热系统②β射线法+动态加热系统联用光散射法③微量振荡天平法+膜动态测量系统2013年8月，建成规范化比对场1.基础——比对平台搭建比对核查思路1.基础——比对平台搭建参比仪器“工作标准”仪器自动监测仪器辅助系统：滤膜恒温恒湿与称量设备、仪器校准设备等选取原则：

符合相关技术规范，国际上广泛认可，长期、连续、稳定运行仪器性能：美国EPA参比方法(RFPS-0498-118)采样器可自动换膜（最多16张）采样流量：1m3/h重量：46kg尺寸：40.2×64.0×67.3cm（含顶盖时高78.8cm，含采样头连接器9.5cm）

1.基础——比对平台搭建参比手工采样器

Thermo2025i1.基础——比对平台搭建参比手工采样器

Comde-DerendaMVS+SEQ(PNS16-6.1)选取原则：

符合相关技术规范，国际上广泛认可，长期、连续、稳定运行仪器性能：欧盟CEN12341,CEN14907定义的标准参考仪器

可自动换膜（最多16张）

配备滤膜冷却储存舱（<20℃）采样流量：2.3m3/h

重量：MVS17kg，SEQ31kg

尺寸：MVS38×27×55cmSEQ56×30×75cm

1.基础——比对平台搭建核查用手工采样器

LeckelMVS6选取原则：

符合相关技术规范

与参比仪器有较好的可比性

便携、坚固、耐用、便于频繁长途运输仪器性能：欧盟比对用仪器（符合EN14907与EN12341）采样流量：2.3m3/h重量：MVS23kg尺寸：48×31×25cm1.基础——比对平台搭建环境空气质量自动监测质控核查监测车环境空气质量自动监测系统臭氧传递标准便携GC-MS分析仪1基础：比对平台搭建2支撑：比对工作流程3关键：QA/QC二、国家网颗粒物自动监测现场核查2.支撑——比对工作流程性能检查主要包括平行性检查和准确性检查。仪器通过平行性检查后进行准确性检查。参比、审核采样器的性能检查在总站质控实验室完成。总体工作流程图比对前的准备工作平行性检查

手工采样器间距1.5-3.0米，连续采样至少7个时段

计算同型号手工采样器监测结果的相对标准偏差

相对标准偏差应不大于10%准确性检查

每台手工采样器连续采样至少7个时段

计算审核工采样器与参比方法采样器监测结果的相对误差所有时段监测结果相对误差的平均值应不大于10%2.支撑——比对工作流程现场比对流程2.支撑——比对工作流程空白滤膜平衡称量现场比对用品准备现场仪器布设与记录现场采样信息收集采样后滤膜平衡与称量数据统计与分析质量保证与质量控制2.支撑——比对工作流程MTL滤膜恒温恒湿与自动称量系统功能：温湿度控制8个滤膜筒仓，可存放约500张滤膜滤膜二维码识别、编程后自动称量可配置百万分之一或千万分之一天平滤膜浮力校正远程协助标准要求装置性能温度,℃15~30，±122.00±0.02湿度,%RH50±550.0±0.5检定分度值，mg≤0.10.001温湿度控制：滤膜平衡与称量2.支撑——比对工作流程Derenda（德润达）AWS-1滤膜自动称重系统标准要求装置性能温度，℃15~30，±122.0±0.1露点，℃/±0.1精确度，mg≤0.10.001功能：温湿度控制滤膜自动编号、识别、称量可配置百万分之一天平静电消除（离子风机）远程协助温湿度控制：滤膜平衡与称量2.支撑——比对工作流程现场比对用品准备主机，采样杆，PM2.5、PM10切割器，滤膜夹，钥匙审核采样器47mm滤膜（已恒重），47mm滤膜盒耗材气密性盒子（大、小），镊子（弯头、直头），记号笔，卷尺，剪子，刻刀，卷纸，棉签，酒精，硅脂，透明胶带实验用品采样记录表，采样器操作手册资料绳索，大塑料袋（罩卷线盘用），手电筒（含充电器），照相机，U盘，GPS，5#电池，流量计辅助用品共5大类，30种物品2.支撑——比对工作流程现场仪器布设与记录被核查点位站房顶部至少有足够空间放置且能承重2台核查手工采样器，提供稳定的电力供应（插座或卷线盘）。同等条件下，优先选取安装踏步梯的子站。采样器入口距地面高度不低于1.5米，避开污染源及障碍物。采样应在风速小于8m/s、无雨雪的天气条件下进行。比对环境要求2.支撑——比对工作流程现场仪器布设与记录平行采样2.支撑——比对工作流程现场仪器布设与记录现场比对原始记录2.支撑——比对工作流程现场采样时间累积样品数行动周一白天-交通、安装仪器周一

21:00~周二08:001采样周二09:00~周二20:002采样周二21:00~周三08:003采样周三09:00~周三20:004采样周三21:00~周四08:005采样周四09:00~周四20:006采样周四21:00~周五08:007采样周五白天-拆卸仪器、清洗采样头、交通比对周期安排2.支撑——比对工作流程信息收集被核查点位相应比对时段的自动监测数据被核查城市国家网环境空气自动监测站点信息表被核查城市国家网环境空气自动监测点位地理分布图2.支撑——比对工作流程信息收集国家城市环境空气质量监测网自动监测站点信息表站点名称

建成时间

所在省（区市）

所在城市

详细地址

经度

纬度

海拔高度（m）

功能区类别

点位属性

（点位属性若为其它，请填写此栏）已开展项目在用仪器信息

生产厂家型号原理采样口距地面高度运行起始时间1

2

3

4

5

6

站点周边环境

备注：

2.支撑——比对工作流程数据统计与分析相对误差评价法

以被核查自动仪器与手工采样仪器数据的相对误差（RD）和相对误差的绝对值（|RD|）表征各点位比对结果，计算公式如下：RD—相对误差，%|RD|—相对误差的绝对值，%ρi—被核查自动仪器结果，μg/m3ρ0—手工核查仪器结果，μg/m3相对误差限值相对误差绝对值的平均值相对误差中位值统计结果43PM2.5现场比对数据结果城市A城市B

城市C

城市D

城市E

1基础：比对平台搭建2支撑：比对工作流程3关键：QA/QC二、国家网颗粒物自动监测现场核查3.关键——QA/QC定期检查（校准）温度、大气压、流量滤膜平衡与称量在中国环境监测总站质控实验室进行463.关键——QA/QC膜盒膜夹镊子膜盒及膜夹清洗3.关键——QA/QC及时清洗切割头定期清洗采样器的PM2.5切割器，清洗周期视采样地点空气质量状况而定。一般情况下，采样器累计运行7天应清洗PM2.5切割器。遇有刮风、扬尘、沙尘暴等恶劣天气，须增加PM2.5切割器清洗频次。3.关键——QA/QC维护保养仪器仪器内外部清理空滤清洗颗粒物自动监测现场核查内容PM2.5和PM10自动监测的现场比对所有点位自动监测数据传输准确性检查所有点位子站运维情况核查50数据传输准确性检查自动监测仪器原始数据VS实时发布平台数据日均值计算发布数据与原始数据的相对误差，评价数据偏离情况。51统计结果52城市时间自动监测仪器（μg/m3）空气质量级别实时发布平台（μg/m3）空气质量级别相对偏差（%）GZ2014/2/2683轻度污染83轻度污染0.02014/2/2749良49良0.02014/2/2846良46良0.0HZ2014/6/1135优35优0.02014/6/1234优35优2.92014/6/1346良46良0.02014/6/1443良43良0.02014/6/1534优34优0.0DG2014/2/1144良44良0.02014/2/1250良49良-2.02014/2/1326优26优0.02014/2/1444良45良2.32014/2/1549良49良0.0PM2.5自动监测仪器数据与实时发布平台数据日均值的比较（历史时段）子站运维情况核查1、颗粒物采样流量检查

采用流量计对PM10和PM2.5进气口的采样流量进行检查。PM10和PM2.5采样流量误差应在工作点流量（16.67L/min）的±5%范围内。53流量检查结果54PM2.5采样器流量检查结果2、运维情况核查

现场对空气自动站站房环境、采样系统规范性、空气站的日常运行维护与管理以及相关记录等情况进行检查和评价。55子站运维情况核查56颗粒物监测现场核查结果反馈572014年6月24日，总站在无锡市组织召开2013年冬季京津冀及周边地区环境空气（颗粒物）自动监测现场比对结果通报及比对技术要求工作研讨会。58颗粒物监测现场核查结果反馈主要内容一、国家网质量管理需求与国外研究现状二、国家网颗粒物自动监测现场核查三、国家网臭氧自动监测现场核查59臭氧自动监测现场核查60SRP48便携式O3校准仪子站O3分析仪运维过程中的量值溯源