环境空气连续自动监测系统运行和质控技术规范课件.ppt

1、环境空气连续自动监测系统运行和质控技术规范内容简要1 适用范围2 规范性引用文件3 术语和定义4 颗粒物自动监测系统构成5 系统日常运行维护要求6 质量保证与质量控制7 数据有效性判断一、适用范围一、适用范围n本标准规定了环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测系统的运行与质控技术要求。n本标准适用于各级环境监测站及其他环境监测机构采用自动监测系统对环境空气中颗粒物（PM10、PM2.5）进行监测时的运行与质控工作。二、规范性引用文件二、规范性引用文件n本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。GB 3095 环境空气质量标准 HJ 93 环境

2、空气颗粒物（PM10和PM2.5）采样器技术要求及检测方法 HJ 653 环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测系 统技术要求及检测方法 HJ 655 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 HJ663 环境空气质量评价技术规范三、术语和定义三、术语和定义下列术语和定义适用于本标准。1 空气监测点位空气监测点位(monitoring site for ambient air quality):为监测和评价特 定区域的环境空气质量状况而选定的能够代表该区域环境空气质量状况的空 间点。2 空气监测子站空气监测子站(monitoring station

3、 for ambient air quality):在空气监测 点位设置的用来监测和评价环境空气质量状况的监测仪器、辅助设备以及其 他配套设施的总称。3 环境空气质量连续监测环境空气质量连续监测(ambient air quality continuous monitoring):在监 测点位采用连续监测仪器对环境空气质量进行连续的样品采集、处理、分析 的过程。4 颗粒物（粒径小于等于颗粒物（粒径小于等于10m）particulate matter(PM10):指环境空气中空 气动力学当量直径小于等于10m的颗粒物，也称可吸入颗粒物。5 颗粒物（粒径小于等于颗粒物（粒径小于等于2.5m）par

4、ticulate matter(PM2.5):指环境空气中空 气动力学当量直径小于等于2.5m的颗粒物，也称细颗粒物。6 切割器切割器(particle separate device):具有将不同粒径颗粒物粒子分离功能的 装置。四、颗粒物自动监测系统构成四、颗粒物自动监测系统构成4.4.1 1 空气监测子站及仪器空气监测子站及仪器4.1.1空气监测子站n空气监测子站的主要功能：对环境空气质量和气象状况进行连续自动监测；采集、处理和存储监测数据；按中心计算机指令或定时向中心计算机传输监测数据和设备工作状态信息。n空气监测子站主要是由子站站房、采样系统、监测分析仪器、校准设备、气象仪器、数据采集

5、与传输设备、辅助设备等组成。n 空气监测子站站房及周边环境要求详见环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测系统安装和验收技术规范(HJ655-2013)。四、颗粒物自动监测系统构成四、颗粒物自动监测系统构成4.1.2仪器配置n颗粒物自动监测系统由采样头、采样管、采样泵和仪器主机组成，配备温度、湿度、压力检测器，其中射线细颗粒物PM2.5仪器应包括动态加热系统，振荡天平法细颗粒物PM2.5仪器应包括滤膜动态测量系统。4.24.2质量保证实验室质量保证实验室 质量保证实验室的主要任务为：对包括颗粒物仪器在内的系统所用监测仪器进行量值传递、校准和审核；对检修后的仪器仪器进行校准和主要技术指

6、标的运行考核；系统有关监测质量控制措施的制定和落实。四、颗粒物自动监测系统构成四、颗粒物自动监测系统构成4.2.1质量保证实验室基本要求n1)质量保证实验室大小应能保证操作人员正常工作。n2)实验室应设有缓冲间，防止灰尘和泥土带入实验室。n3)实验室内应安装温湿度控制设备，使实验室温度能控制在25C5C，相对湿度控制在80%以下。n4)实验室供电电源电压波动不能超过220V10%。实验室供电系统应配有电源过压、过载和漏电保护装置，实验室要有良好的接地线路，接地电阻4。n5)实验室应配置良好的通风设备和废气排出口，保持室内空气清洁。n6)酌情设置用于清洗器皿和物品的清洗池，清洗池安装位置应远离干

7、燥操作的工作台。n7)实验室如需放置精密天平，应设置独立天平间，环境应符合有关要求。n8)实验室应设置颗粒物采样器比对的实验平台。n9)实验室应配置必要的实验台和存储柜。4.2.2质量保证实验室仪器配置编号仪器名称技术要求数量用途1分析天平检定分度值不超过0.01mg1台颗粒物称重2流量计0/min 1 级1套实验室流量基准3流量计0/min 1 级1套流量传递4流量计0/min l 级1套实验室流量基准5流量计0/min l 级1套流量传递6高精度秒表误差0.01 秒1块流量传递8压力表精度0.5 kPa，分辨率0.1kPa。1块气压传递9真空表1 级，可溯源到国家标准1个气路检查10湿度计

8、1 级，可溯源到国家标准1个湿度传递11温度计1级，准确度，分辨率1个温度传递12万用表1级1台电压传递13PM10手工采样器满足环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）采样器技术要求及检测方法要求3台准确度审核14PM2.5手工采样器3台准确度审核四、颗粒物自动监测系统构成四、颗粒物自动监测系统构成四、颗粒物自动监测系统构成四、颗粒物自动监测系统构成4.3系统支持实验室系统支持实验室n系统支持实验室的主要任务为：对仪器设备的备品备件进行管理；根据仪器设备的运行要求，对系统仪器设备进行日常保养、维护；对发生故障的仪器设备进行检修或更换。4.3.1系统支持实验室基本要求n系统支持实验室用于对包括颗

9、粒物在内的系统仪器设备的维修保养，应配备电源、温湿度控制设备、通风装置及相应工作台等。4.3.2系统支持实验室仪器配置n系统支持实验室应配备通用及专用测试、调整和维修用电子设备和工具，用于系统各种仪器设备的日常维护、定期检查和故障排除等工作。系统支持实验室还应配备必要的备用仪器和零配件，用于及时排除故障和预防性检修。备用监测仪器的数量一般不少于监测仪器总数的1/4。五、五、系统日常运行维护要求系统日常运行维护要求5.1系统日常运行系统日常运行n环境空气自动监测仪器应全年365天（闰年366天）连续运行，因仪器日常维护、质量控制、停电、故障或其他不可抗力导致系统停运的，应采取有效措施及时恢复运行

10、。造成数据缺失的，其数据统计的有效性规定按照环境空气质量标准、环境空气质量评价技术规范（试行）、城市环境空气质量排名技术规定的有关要求执行。五、五、系统日常运行维护要求系统日常运行维护要求5.1系统日常运行系统日常运行n在日常运行中因仪器故障需要临时更换备用监测仪器的，更换时间不应超过2个月。更换备用仪器超过2个月以上，或需要更新监测仪器的，须报负责该点位管理的环境保护主管部门备案。n日常运行的监测仪器主要工作参数（包括K值值、斜率斜率、截距截距、灵敏度灵敏度、采样管加热功率上限采样管加热功率上限、采样管及采样滤膜加热温度采样管及采样滤膜加热温度上限上限）应与系统安装验收时的设置值保持一致。当

11、监测系统性能发生变化或环境条件发生变化，需要对主要工作参数进行变更时，需开展参数变更试验和仪器性能测试，记录测试结果并编制参数变更测试报告，确保参数变更后仪器性能指标能够满足相关技术规范要求。仪器参数变更须按程序报负责该点位管理的环境保护主管部门批准。n仪器输出的浓度应为标准状态下的浓度。五、五、系统日常运行维护要求系统日常运行维护要求5.2 系统日常维护系统日常维护5.2.1空气监测子站日常巡检 对空气监测子站应进行定期巡检，每周至少巡检1次，巡检工作主要包括：（1）查子站的接地线路是否可靠，排风排气装置工作是否正常，是否有异常的噪声和气味。（2）检查采样和排气管路是否有漏气或堵塞现象。（3

12、）各分析仪器工作参数和运行状态是否正常。例如流量、气温、气压等是否正常。振荡天平法仪器应检查仪器测量噪声、振荡频率等指标是否在说明书规定的范围内。（4）采样头周围1米范围内无障碍物或其他采样口，与低矮障碍物之间距离至少2米，与高大障碍物之间水平距离至少是障碍物高出采样口垂直距离的两倍以上。采样口具有270度以上自由空间（自由空间应包括主导风向）。检查采样头、采样管的完好性，及时对缓冲瓶内积水进行清理。五、五、系统日常运行维护要求系统日常运行维护要求5.2.1空气监测子站日常巡检（5）在经常出现雷雨的地区，应检查避雷设施是否正常，子站房屋是否有漏雨现象，气象杆和天线是否有损坏，站房外围的其它设施

13、是否有损坏或被水淹，如遇到以上问题应及时处理，保证系统安全运行。（6）检查站房内温度是否保持在255，相对湿度保持在80%以下，在冬、夏季节应注意站房内外温差，若温差较大使采样装置出现冷凝水，应及时调整站房温度或对采样管采取适当的温控措施，防止冷凝现象。（7）站房空调机的过滤网每1个月至少清洗1次，防止尘土阻塞过滤网。（8）记录巡检情况。五、五、系统日常运行维护要求系统日常运行维护要求5.2.2监测仪器日常维护5.2.2.1采样系统n每月至少清洁一次采样头。遇到重污染过程或沙尘天气，应在污染过程结束后清洁采样头。采样头用蒸馏水或无水乙醇清洁，清洁PM2.5旋风切割器时应完全拆开，完全晾干或热风

14、机吹干后重新组装，组装时同时检查密封圈的密封情况。n每年对采样管路至少进行一次清洁，污染较重地区可增加清洁频次。采样管清洁后必须进行气密性检查，并进行采样流量校准。五、五、系统日常运行维护要求系统日常运行维护要求5.2.2.2监测仪器 每周按仪器使用说明书检查监测仪器的运行状况和状态参数是否正常。每次巡检维护均要有记录，并定期存档。（a）射线法仪器 检查纸带位置是否正常，采样斑点是否圆滑、均匀、完整；检查纸带剩余长度，如长度不足时应提前更换；每月清洁一次射线仪器的压头及纸带下的垫块，在污染较重的季节或连续污染天气后应增加清洁频次；应使用棉签棒蘸酒精进行清洁；每月清洁辊轴或挂钩等部件；五、五、系

15、统日常运行维护要求系统日常运行维护要求5.2.2.2监测仪器 每月检查颗粒物仪器的动态加热装置是否正常工作；当相对湿度高于50%时启动加热，加热温度不超过50；对于可设置加热功率的设备，当相对湿度低于50%时，加热功率不得大于满功率的5%；每月对射线仪器的时钟进行检查；仪器与数据采集仪连接的需要同时检查数据采集仪的时钟；仪器说明书规定的其它维护内容。五、五、系统日常运行维护要求系统日常运行维护要求（b）振荡天平法仪器 至少每月更换一次滤膜，如滤膜使用未到1月而负载达到80%时也应更换，在高湿度条件下可适当提前更换；更换滤膜严格依照操作步骤。轻轻按压，避免损坏锥形振荡器；在更换采样滤膜时更换冷凝

16、器中的清洁空气滤膜，且1个月内至少更换一次清洁空气滤膜；对于加装FDMS的仪器，每3个月清洁基态/参比态气路切换阀；每年更换一次样品气体干燥器；当除湿性能下降，如当样品气体露点温度高于冷凝器设定值，或与冷凝器设定的温差持续小于2，应及时更换样品气体干燥器。每半年更换在线颗粒物过滤器；过滤器污染较重时应提前更换；每月对振荡天平法仪器的时钟进行检查；仪器与数据采集仪连接的需要同时检查数据采集仪的时钟。五、五、系统日常运行维护要求系统日常运行维护要求5.3系统检查5.3.1预防性检查 预防性检查包括在用仪器、备用仪器。每年至少进行1次预防性检查；按仪器使用和维修手册的规定，更换仪器中的部件；对气路、

17、电路板和各种接头及插座等进行检查和清洁处理；每年应对采样泵进行维护，维护后真空度应能达到当地气压的60%；对完成预防性检查的仪器，应进行仪器校准和采样流量校准，并进行连续24小时的仪器运行考核，在确认仪器工作正常后，仪器方可投入使用；每次全面预防性检查完成后，对检查和校准情况填表归档。五、五、系统日常运行维护要求系统日常运行维护要求5.3.2故障检修 故障检修是指对出现故障的仪器设备进行故障检查和维护。故障检修应做到：应根据所使用的仪器结构特点和厂商提供的维修手册的要求，制定常见故障的判断和检修的方法及程序；对于在现场能够诊断明确，并且可以通过简单更换部件解决的问题，如管路漏气、抽气泵抽力不足

18、、流量计故障等，可在现场进行检修；对于其他不易诊断和检修的故障，应将发生故障的仪器送实验室并联系专业的技术维修人员对设备进行检查和维修；在每次故障检修完成后，根据检修内容和更换部件的情况，对仪器进行校准。并记录检修和标定校准的情况。6.1一般质量控制要求6.1.1射线法仪器 流量检漏。依据仪器说明书，酌情进行流量检漏，每月1次。更换滤纸带或者清洁垫块和导叶后也应检漏，检漏应在对仪器进行流量检查前进行，检漏时仪器显示流量不大于1.0L/min，通过检查。当仪器面板显示流量大于1.0L/min时，表明存在泄漏，需排查并解决泄漏问题，直至通过检查。流量检查。每月应对射线仪器进行流量检查，实测流量应在

19、设计流量的5%以内，与面板显示流量差别应小于4%。当仪器读数与传递标准的误差超过4%时（允许范围16.017.4L/min），需要对流量进行校准。气温测量结果检查。每季度对仪器测量的气温进行检查，实测温度与仪器显示温度相差不大于2，当实测温度与仪器显示温度相差大于2时，应对温度进行校准。六六 质量保证与质量控制质量保证与质量控制气压测量结果检查。每季度对仪器测量的气压进行检查，实测气压与仪器显示气压相差不大于1kPa，当实测气压与仪器显示气压相差大于1kPa时，应对气压进行校准。流量校准。流量检查发现流量误差超过4%时应进行校准。流量校准前需提前检查气温和气压，必要时对气温和气压进行校准。校准

20、后流量偏差应小于设定值的2%。有条件的射线法仪器每6个月进行一次标准膜检查，标准膜的检查可在每次更换滤带时进行。检查结果与标准膜的标称值相差应小于2%。湿度传感器应毎半年检查一次，仪器读数与标准湿度计读数相差不大于4%，超过4%时应进行校准。数据一致性检查。每半年应对仪器进行一次数据一致性检查。建议使用数字信号传输，数采仪记录数据和仪器显示或存储监测结果应一致。当存在明显差别时，请检查仪器和数采仪设置参数是否正常。若使用模拟信号输出，两者偏差应小于1g/m3。模拟输出数据应与时间、量程范围相匹配。检测器计数效率检查。每年对检测器的计数效率进行检查。仪器说明书规定的其它质控内容。六六 质量保证与

21、质量控制质量保证与质量控制6.1.2振荡天平法仪器流量检漏。每月应对振荡天平法仪器进行流量检漏，检漏应在对仪器进行流量检查前进行。检漏时仪器主流量不大于0.15L/min，旁路流量不大于0.6 L/min。当仪器面板显示主流量大于0.15L/min，旁路流量大于0.6 L/min，表明存在泄漏，需排查和解决泄漏可能原因，并重新开始新一轮流量检漏直至通过检查。流量检查。每月应对振荡天平法仪器的流量进行检查，实测流量应在设计流量的5%以内，与面板显示流量差别应小于4%。当仪器读数与传递标准的误差超过4%时，需要对流量进行校准。气温测量结果检查。每季度对仪器测量的气温进行检查，实测温度与仪器显示温度

22、相差不大于2，当实测温度与仪器显示温度相差大于2时，应对温度进行校准，当实测温度与仪器显示温度相差大于4时，数据无效。气压检查。每季度对仪器测量的气压进行检查，实测气压与仪器显示气压相差不大于1kPa，当实测气压与仪器显示气压相差大于1kPa时，应对气压进行校准。六六 质量保证与质量控制质量保证与质量控制6.1.2振荡天平法仪器流量校准。流量检查发现流量误差超过4%时应进行校准。流量校准前需提前检查气温度和气压，必要时对气温和气压进行校准。校准后流量偏差应小于设定值的2%。校准常数（K0）检查，每半年用标准膜对振荡天平进行检查。校准常数（K0）偏差应小于2.5%。湿度传感器应毎半年检查一次，仪

23、器读数与标准湿度计读数相差不大于4%，超过4%时应进行校准。数据一致性检查。每半年应对仪器进行一次数据一致性检查。建议使用数字信号传输，数采仪记录数据和仪器显示或存储监测结果应一致。当存在明显差别时，检查仪器和数采仪设置参数是否正常。若使用模拟信号输出，两者偏差应小于1g/m3。模拟输出数据应与时间、量程范围相匹配。每次更换仪器后均应进行数据一致性检查。仪器说明书规定的其它质控内容。六六 质量保证与质量控制质量保证与质量控制6.2准确度审核准确度审核准确度审核人员不从事日常的仪器操作维护。用于准确度审核的流量计、温度计、气压计等应不用于日常的质量控制，在进行性能审核前应对审核标准的量值进行确认

24、。流量审核。实测流量应在设计流量的5%以内，与面板显示流量差别应小于4%。每年进行一次。气温审核。实测温度与仪器显示温度相差不大于2。每年进行一次。气压审核。实测气压与仪器显示气压相差不大于1kPa。每年进行一次。湿度审核。实测湿度与仪器显示湿度相差不大于4%。每年进行一次。环境空气颗粒物自动监测仪器准确度审核。以重量法(HJ 618-2011)为标准参比方法，进行准确度审核；至少每年对环境空气颗粒物监测仪器进行1次准确度审核。每次有效数据不少于5个日均值（每日有效采样时间不低于20小时），同时滤膜所负载颗粒物质量不少于电子天平检定分度值的100倍。将自动监测数据与手工监测数据的日均值进行比较

25、分析，要求每日偏差小于15%（待定）（待定）。偏离指标要求时，应进行包括自动监测仪器在内的整个自动监测系统的检查与维修，重新与参比方法比对，直到满足准确度审核指标。六六 质量保证与质量控制质量保证与质量控制6.3量值传递与溯源量值传递与溯源 对用于传递的流量计、标准气压表、压力计、真空表、温度计至少每年送国家计量部门或环保部认可的标准传递单位进行量值溯源1 次，或按传递周期的要求进行溯源。对用于工作标准的流量计、气压表、压力计和真空表，至少每年用经国家计量部门或环保部认可的标准传递单位传递过的标准器具进行1次量值传递。六六 质量保证与质量控制质量保证与质量控制 监测系统正常运行时的所有监测数据

26、均为有效数据，全部参与统计。对于低浓度条件下监测仪器技术性能范围内的零值或负值，可修正统一为2g/m3，作为有效数据参加统计。因仪器故障、运行不稳定或其他监测质量不受控情况下出现的数据为无效数据。对仪器进行检查、校准、维护保养、或仪器出现故障等非正常监测期间的数据判断为无效数据。仪器启动至仪器预热完成时段内的数据判断为无效数据。对于缺失和判断为无效的数据均应注明原因，并保留原始记录。七七 数据有效性判断数据有效性判断附录A 颗粒物自动监测仪器流量校准方法 流量检查发现流量误差超过4%时应进行校准。校准使用经检定合格的流量计，要求流量计在16.7L/min的流量下精度在1%之内，并且压力损失小于

27、0.07 bar。校准前应确保仪器无泄漏。校准方法如下：n（1）当仪器处于采样状态，或手动调节设备保持设备处于抽气状态，进行采样流量校准；n（2）取下室外PM10 或PM2.5采样头，从进气口处连接校准流量计，射线仪器直接测定采样管流量，振荡天平法仪器从流量分接口处测定仪器的主流量和辅流量；n（3）记录校准时的温度和大气压；n（4）读取校准流量计的测量结果，连续多次测量，记录测量结果；n（5）计算平均流量。如果使用质量流量计，则必须根据当前的温度和压力将读数转化为测定流量。n（6）根据计算出的平均流量，对仪器进行校准。校准后流量偏差应小于设定值的2%。附录B 运行与质控记录表格附录B 运行与质控记录表格附录B 运行与质控记录表格