該次共有216家實驗室參加比對,中国其中使用手工監測法和在線監測法的环境挥實驗室數量分別為192家和24家,使用手工監測法占比高達89%。空气由此可見,苯系目前針對環境空氣中VOCs的物类檢測主要還是以手工監測法為主。
目前,性有现状中國測定環境空氣VOCs所用分析方法的机物监测儀器原理主要有氣相色譜法(GC)和氣相色譜-質譜法(GC-MS)。在比對中,分析手工監測法各單位使用的中国方法主要有《環境空氣揮發性有機物的測定罐采樣/氣相色譜-質譜法》(HJ 759—2015)、《環境空氣揮發性有機物的环境挥測定吸附管采樣-熱脫附/氣相色譜-質譜法》(HJ 644—2013)、《環境空氣苯係物的空气測定活性炭吸附/二硫化碳解吸氣相色譜法》(HJ 584—2010)、《空氣和廢氣監測分析方法》(第四版增補版)等。苯系其中《環境空氣揮發性有機物的物类測定罐采樣/氣相色譜-質譜法》(HJ 759—2015)使用最多,比例為63.5%,性有现状可見使用GC-MS較為普遍,机物监测占多數。
在線監測法中各單位使用的方法為《環境空氣揮發性有機物氣相色譜連續監測係統技術要求及檢測方法》(HJ 1010—2018),多數仍然參考的是手工監測法。截至筆者投稿時已發布的環境空氣VOCs監測方法尚無其他在線標準方法。與手工監測法相比,在線監測的標準方法數量較少,缺乏相應的運行與質控技術規範,亟需發展和完善。
參加該次環境空氣VOCs比對的216家實驗室中,省級監測站、地市級以上監測站、社會化檢測機構分別為30、122、64家,數量占比分別為13.9%、56.5%和29.6%。根據《2019年地級及以上城市揮發性有機物監測方案》的要求,中國337個地級及以上城市都已經開展環境空氣VOCs組分指標監測工作。該次實驗室比對僅針對VOCs監測中的常規組分苯係物,但從參加比對情況來看,共有150個地級及以上城市站提交了因沒有資質或目前無開展該項目的監測能力而不能參加比對的情況說明,區縣級監測機構更是無一參加,凸顯出目前地方監測站普遍缺乏環境空氣VOCs監測能力,難以滿足環境領域相關政策要求的問題。通過此次比對了解到,缺乏環境空氣VOCs監測能力的實驗室主要存在以下問題:不具備環境空氣VOCs檢測資質(約占18%),缺少相關的VOCs監測設備和輔助設施(如氣體冷阱濃縮儀、濃縮儀自動進樣器、罐清洗裝置、氣體稀釋裝置等,約占73%),儀器設備故障(約占6%),實驗室改造搬遷或無法采購到環境空氣VOCs標準物質(約占3%)等。
統計實驗室地域分布情況發現(圖1),山東、江蘇和四川3個省份參加比對的實驗室數量較多,分別為21、17、17家。其中山東省和江蘇省參加單位主要為地市級監測站,四川省參加單位主要為社會化檢測機構。
2.3環境空氣苯係物類VOCs比對結果
使用統計軟件對手工監測法和在線監測法各濃度水平樣品測試結果的正態性分布進行檢驗,結果表明數據結果均近似服從正態分布,可以采用穩健統計方法對數據進行統計分析,主要穩健統計參數匯總情況見表2。采用穩健平均值作為指定值,穩健標準差作為能力評定標準差,以Z比分數法進行結果滿意度評價,評價結果統計情況見表3。
通過比較表1中各濃度水平樣品的配製濃度值與表2中使用迭代穩健統計方法計算所得的穩健均值發現,樣品配製濃度值與穩健統計均值之間具有較好的一致性,表明該次環境空氣VOCs比對使用穩健均值作為樣品的指定值具備合理性。
比較同一濃度水平下手工監測法和在線監測法的樣品穩健均值,結果表明手工監測法和在線監測法測定結果的一致性較好,沒有發現兩者存在明顯差異。但在線監測法測定結果的穩健標準差和穩健變異係數明顯高於手工監測法,表明在線監測法的精密度低於手工監測法。
參加比對的實驗室來自31個省、自治區、直轄市各級各類生態環境檢驗檢測機構,分布範圍廣泛,代表性較強,能客觀、全麵、真實地反映出目前中國環境空氣苯係物類VOCs的整體檢測水平。比對結果表明,苯係物各組分評價結果為“滿意”的實驗室比例均為72%以上,從苯係物各組分的單項指標來看,檢測水平良好。
實驗室比對設計的不同濃度水平樣品中均含3個不同的苯係物待測組分。各濃度水平3個苯係物組分評價結果均為“滿意”視為比對結果合格。據統計,該次比對結果的合格率為68.5%,低於各單項VOCs組分的滿意率,整體檢測技術水平仍需進一步提升。
對參加比對的實驗室按省級站、地市級以上站和社會化檢測機構進行分類比較,不同類別實驗室的比對結果匯總情況見表4。省級站、地市級以上站、社會化檢測機構環境空氣VOCs檢測合格率分別為86.7%、75.4%和46.9%,可見目前省級站和地市級以上站對環境空氣VOCs中的苯係物檢測能力相對較好,社會化檢測機構合格率不足50%,凸顯出其檢測能力和技術水平尚待提高。
手工監測法和在線監測法的比對結果合格率分別為66.7%和83.3%。就該次比對結果而言,總體上在線監測法合格率高於手工監測法,但由於此次使用在線監測的實驗室數量較少,樣本代表性有限,在線監測法合格率是否高於手工監測法尚無法明確,有待後續進一步加強研究。省級站、地市級以上站、社會化檢測機構手工監測法的合格率分別為84.6%、75.5%和43.3%,省級站和地市級以上站苯係物手工檢測能力較好,社會化檢測機構存在較大差距。不同類型實驗室在線監測合格率均為75%以上。
在2018—2019年,中國環境監測總站共組織開展了涵蓋水、氣、土壤及固體廢物等多個領域共15個監測項目的實驗室間比對。結果表明,涉水監測項目實驗室比對結果滿意率為83%~94%,涉土項目滿意率為82%~90%,涉固體廢物項目滿意率為88%~90%,該次環境空氣VOCs監測項目滿意率為68.5%。由此表明,與水、土壤、固體廢物領域監測項目相比,環境空氣VOCs的監測整體技術水平仍有較大提升空間,見圖2。環境空氣VOCs為有機多組分化合物,本身具有複雜性,客觀上監測技術難度高於一般的無機和單指標項目,這也可能是環境空氣VOCs監測滿意率低於其他領域項目的重要原因。
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