為了解和評(píng)價(jià)中國(guó)環(huán)境空氣揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的監(jiān)測(cè)能力和技術(shù)水平,以量化的手段評(píng)估環(huán)境空氣VOCs監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理水平提升,筆者以環(huán)境空氣VOCs中的苯系物為代表,組織31個(gè)省、自治區(qū)、直轄市216家各級(jí)各類生態(tài)環(huán)境檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)開展了實(shí)驗(yàn)室比對(duì),利用穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)技術(shù)分析評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。結(jié)果表明:環(huán)境空氣苯系物類VOCs比對(duì)結(jié)果的整體合格率為68.5%,省級(jí)站、地市級(jí)以上站、社會(huì)化檢測(cè)機(jī)構(gòu)合格率分別為86.7%、75.4%和46.9%?？梢?jiàn)現(xiàn)階段中國(guó)環(huán)境空氣苯系物類VOCs整體檢測(cè)能力仍有提升的空間,社會(huì)化機(jī)構(gòu)的檢測(cè)技術(shù)水平尚待提升。建議地方部門加強(qiáng)對(duì)環(huán)境空氣VOCs監(jiān)測(cè)的技術(shù)培訓(xùn),盡快提高VOCs監(jiān)測(cè)技術(shù)水平,保障VOCs監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量,同時(shí)強(qiáng)化對(duì)社會(huì)化檢測(cè)機(jī)構(gòu)的監(jiān)督管理,督促其提升服務(wù)水平。

隨著中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大量揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)排放帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，VOCs受到越來(lái)越高的關(guān)注，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。VOCs是形成細(xì)顆粒物和臭氧污染的重要前體物，不僅對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境等有直接影響，還可以通過(guò)參與大氣光化學(xué)反應(yīng)生成二次污染物，對(duì)人體黏膜有刺激性，使人出現(xiàn)頭疼、咽痛或乏力等癥狀，甚至有致癌風(fēng)險(xiǎn)。

近年來(lái)中國(guó)將VOCs作為大氣污染防治的重點(diǎn)，陸續(xù)頒布了VOCs污染控制相關(guān)法規(guī)政策及標(biāo)準(zhǔn)。2013年國(guó)務(wù)院發(fā)布《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，明確要求推進(jìn)VOCs污染治理。2016年國(guó)務(wù)院發(fā)布了《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》，首次將重點(diǎn)地區(qū)重點(diǎn)行業(yè)VOCs列為國(guó)家污染物排放總量控制指標(biāo)。為全面加強(qiáng)VOCs污染防治工作，生態(tài)環(huán)境部連續(xù)印發(fā)了《2018年重點(diǎn)地區(qū)環(huán)境空氣揮發(fā)性有機(jī)物監(jiān)測(cè)方案》和《2019年地級(jí)及以上城市揮發(fā)性有機(jī)物監(jiān)測(cè)方案》，要求全國(guó)337個(gè)地級(jí)及以上城市全面開展環(huán)境空氣VOCs組分指標(biāo)監(jiān)測(cè)工作，但整體檢測(cè)能力和技術(shù)水平尚不清楚。

實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)是一種確定實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)能力和技術(shù)水平的重要技術(shù)手段和外部質(zhì)量控制方式，在世界各國(guó)及國(guó)際組織中被廣泛采用。為全面、客觀、科學(xué)地了解和掌握中國(guó)環(huán)境空氣VOCs監(jiān)測(cè)的技術(shù)能力和水平現(xiàn)狀，量化評(píng)估環(huán)境空氣VOCs監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量水平，同時(shí)也為全國(guó)各級(jí)各類生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室提供有效的外部質(zhì)量保證手段，促進(jìn)VOCs監(jiān)測(cè)技術(shù)水平提升，筆者以環(huán)境空氣VOCs中最常見(jiàn)的苯系物組分為代表，組織開展了一次全國(guó)范圍內(nèi)(不包含港澳臺(tái)地區(qū)，下同)大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)室比對(duì)，利用穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)方法對(duì)比對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析與評(píng)價(jià)。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1樣品

1.1.1比對(duì)樣品的設(shè)計(jì)和制備

該次環(huán)境空氣VOCs比對(duì)樣品專門委托有資質(zhì)的氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)生產(chǎn)單位參照二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，依據(jù)ISO6142采用稱量法進(jìn)行研制。樣品中包括苯、乙苯、鄰二甲苯、間二甲苯和苯乙烯等5種苯系物待測(cè)組分。樣品配制的濃度范圍為0.1～1μmol/mol。

為最大限度地防止數(shù)據(jù)串通，保證實(shí)驗(yàn)室比對(duì)結(jié)果的可比性與公平性，設(shè)計(jì)了3種不同濃度水平的比對(duì)樣品，各濃度水平VOCs樣品中均含3個(gè)苯系物待測(cè)組分，每種濃度水平的3個(gè)苯系物待測(cè)組分各不相同。各濃度水平樣品苯系物組分及濃度詳見(jiàn)表1。

1.1.2樣品均勻性和穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

制備的比對(duì)樣品按照《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值的通用原則及統(tǒng)計(jì)學(xué)原理》(JJF1343—2012)和《能力驗(yàn)證樣品均勻性和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指南》(CNAS-GL003:2018)，采用單因子方差分析法(F檢驗(yàn)法)和t檢驗(yàn)法對(duì)樣品進(jìn)行均勻性與穩(wěn)定性檢驗(yàn)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，樣品均勻性良好，穩(wěn)定性達(dá)到相關(guān)要求。

1.1.3比對(duì)樣品

制備的環(huán)境空氣VOCs樣品為2L鋁合金鋼瓶氣，鋼瓶?jī)?nèi)壁經(jīng)特殊鈍化處理，使用W21.8的瓶閥接口，氣瓶壓力在8MPa左右，最低使用壓力為0.5MPa，介質(zhì)平衡氣為氮?dú)?/span>。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1實(shí)驗(yàn)室比對(duì)范圍與組織方式

在全國(guó)范圍內(nèi)組織31個(gè)省、自治區(qū)、直轄市各級(jí)各類生態(tài)環(huán)境檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室開展環(huán)境空氣VOCs比對(duì)。參加機(jī)構(gòu)主要為各省級(jí)、市級(jí)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站(中心)以及社會(huì)化檢驗(yàn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室。參加單位分布范圍廣，具有很強(qiáng)的代表性，在一定程度上能夠客觀地反映當(dāng)前中國(guó)環(huán)境空氣VOCs的整體檢測(cè)能力和技術(shù)水平現(xiàn)狀。

該次比對(duì)共有240家實(shí)驗(yàn)室報(bào)名參加，最終收回216家單位結(jié)果。比對(duì)采用盲樣測(cè)試的方式，為防止串通，對(duì)各參加實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行隨機(jī)編碼，并隨機(jī)發(fā)放一種濃度水平的鋼瓶氣。因報(bào)名使用在線監(jiān)測(cè)法檢測(cè)VOCs的實(shí)驗(yàn)室數(shù)量較少，故對(duì)參加在線監(jiān)測(cè)法的實(shí)驗(yàn)室隨機(jī)編碼后，僅發(fā)放同一種濃度水平的樣品。

1.2.2檢測(cè)方法

該次環(huán)境空氣VOCs實(shí)驗(yàn)室比對(duì)使用的檢測(cè)方法分為2類:手工監(jiān)測(cè)法和在線監(jiān)測(cè)法，但均不指定具體的檢測(cè)方法。各參加比對(duì)單位視自身情況選擇手工監(jiān)測(cè)法和在線監(jiān)測(cè)法中的一種進(jìn)行檢測(cè)。樣品在實(shí)驗(yàn)室分析前需在室溫(≥15℃)平躺靜置24h，以確保樣品中各組分充分混勻。

1.3結(jié)果統(tǒng)計(jì)與評(píng)價(jià)方法

穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)方法可以有效地減少異常值(離群值)對(duì)總體結(jié)果的影響，目前在實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)和能力驗(yàn)證活動(dòng)中被廣為應(yīng)用。根據(jù)《能力驗(yàn)證結(jié)果的統(tǒng)計(jì)處理和能力評(píng)價(jià)指南》(CNAS-GL002:2018)，采用迭代穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)法對(duì)比對(duì)樣品的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算穩(wěn)健平均值和穩(wěn)健標(biāo)準(zhǔn)差，并以Z比分?jǐn)?shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果滿意度。評(píng)價(jià)規(guī)則為│Z│≤2為滿意結(jié)果;2<│Z│<3為有問(wèn)題結(jié)果;│Z│≥3為不滿意結(jié)果。

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