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環(huán)境監(jiān)測(cè)中標(biāo)準(zhǔn)氣體使用問題的探討!

來源:國(guó)環(huán)檢測(cè) 日期:2019-11-08 22:21 點(diǎn)擊量:
  標(biāo)準(zhǔn)氣體在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中起到很重要的作用,包括校準(zhǔn)監(jiān)測(cè)儀器、儀器設(shè)備的期間核查以及參加實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)考核等。本文就日常使用標(biāo)準(zhǔn)氣體校準(zhǔn)儀器設(shè)備過程中總結(jié)出一些注意要點(diǎn),以供同行參考。

  隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展,氣體被廣泛應(yīng)用于化工、冶金、航空航天和環(huán)保等各個(gè)領(lǐng)域。作為氣體行業(yè)的一個(gè)重要分支,對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)起到規(guī)范和發(fā)揮著質(zhì)量保證的作用。標(biāo)準(zhǔn)氣體(又叫校正氣體)屬于氣態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),是高度均勻的,良好穩(wěn)定和量值準(zhǔn)確的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)。在環(huán)境監(jiān)測(cè)過程中,標(biāo)準(zhǔn)氣體可以用于校準(zhǔn)測(cè)試儀器和質(zhì)量控制計(jì)劃中的期間核查,正確的使用標(biāo)準(zhǔn)氣體對(duì)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性提供了關(guān)鍵的技術(shù)保證。

  一、環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的現(xiàn)狀

  1、監(jiān)測(cè)對(duì)象

 ?。?)污染源。

 ?。?)環(huán)境狀況:環(huán)境狀況一般包括下列幾方面:水體;大氣;噪聲;土壤;作物;水產(chǎn)品;畜產(chǎn)品;放射性物質(zhì);電磁波;地面下沉;土壤鹽堿化、沙漠化;森林植被;自然保護(hù)區(qū)。

  2、監(jiān)測(cè)內(nèi)容

  環(huán)境監(jiān)測(cè)的內(nèi)容,決定于監(jiān)測(cè)的目的。一般說來,具體的監(jiān)測(cè)內(nèi)容,應(yīng)根據(jù)所在地區(qū)已知的或預(yù)計(jì)可能出現(xiàn)的污染物質(zhì)的情況,被監(jiān)測(cè)的環(huán)境要素的用途,以及環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的要求來決定。同時(shí)為了評(píng)價(jià)測(cè)定結(jié)果和估計(jì)污染擴(kuò)散狀況,還必須測(cè)定一些氣象參數(shù)或水文參數(shù):

 ?。?)大氣監(jiān)測(cè)內(nèi)容;

 ?。?)水質(zhì)監(jiān)測(cè)內(nèi)容;

 ?。?)底質(zhì)監(jiān)測(cè)內(nèi)容;

 ?。?)土壤和植物監(jiān)測(cè)內(nèi)容;

 ?。?)國(guó)務(wù)院環(huán)境保護(hù)辦公室規(guī)定的必須監(jiān)測(cè)內(nèi)容。

  3、監(jiān)測(cè)目的

  環(huán)境監(jiān)測(cè)是開展環(huán)境管理和環(huán)境科學(xué)研究的基礎(chǔ),是制定環(huán)境保護(hù)法規(guī)的重要依據(jù),開展環(huán)境監(jiān)測(cè)的主要目的在于:

 ?。?)評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量,預(yù)測(cè)環(huán)境質(zhì)量變化趨勢(shì);

 ?。?)為制定環(huán)境法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境污染綜合防治對(duì)策提供科學(xué)依據(jù);

 ?。?)收集環(huán)境本底值及其變化趨勢(shì)數(shù)據(jù),積累長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)資料,為保護(hù)人類健康和合理使用自然資源,以及為確切掌握環(huán)境容量提供科學(xué)依據(jù);

 ?。?)揭示新的環(huán)境問題,確定新的污染因素,為環(huán)境科學(xué)研究提供方向。

  4、監(jiān)測(cè)信息化

  現(xiàn)如今,我國(guó)的科學(xué)技術(shù)水平有了顯著的提高,在環(huán)境檢測(cè)工作中也開始應(yīng)用科學(xué)技術(shù),使得環(huán)境監(jiān)測(cè)工作呈現(xiàn)了信息化的發(fā)展趨勢(shì)。隨著相關(guān)從業(yè)人員提高了環(huán)境檢測(cè)信息化建設(shè)的重視程度,在實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)方面的投入也逐漸增多。近年來,大多數(shù)環(huán)境監(jiān)測(cè)站都與軟件開發(fā)公司合作,在環(huán)境監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng)方面進(jìn)行了深入的研究,并不斷加大了在研究中的投入,使得環(huán)境監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)得以完善,實(shí)現(xiàn)了整體信息化水平的提升。環(huán)境監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)的完善不可能一蹴而就,需要經(jīng)過不懈的努力。雖然目前還無法做到將信息化技術(shù)完全融入到環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,但是,為了高速、有效的進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè),環(huán)境監(jiān)測(cè)信息化是時(shí)代發(fā)展必不可擋的趨勢(shì)。

  二、環(huán)境監(jiān)測(cè)中標(biāo)準(zhǔn)氣體使用問題

  在污染源廢氣監(jiān)測(cè)中,二氧化硫、氮氧化物等氣體污染物的測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)對(duì)儀器的校準(zhǔn)提出了明確和具體的要求,相關(guān)內(nèi)容有示值誤差、系統(tǒng)偏差、零點(diǎn)漂移、量程漂移。最新出臺(tái)的二氧化硫方法標(biāo)準(zhǔn)還要求做一氧化碳干擾實(shí)驗(yàn)。除此之外,每年的國(guó)家考核和省級(jí)考核都要接收到郵寄的瓶裝標(biāo)準(zhǔn)氣體,這些都對(duì)標(biāo)準(zhǔn)氣體的使用提出了較高的要求。平常校準(zhǔn)是采用鋼瓶法直接導(dǎo)入分析儀取得測(cè)量結(jié)果,分析示值誤差產(chǎn)生的原因,濾除掉給測(cè)量結(jié)果帶來偏差的不利因素,就能夠提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可信度和準(zhǔn)確性,進(jìn)而更好的為環(huán)境監(jiān)管部門提供有效的數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。對(duì)示值誤差產(chǎn)生影響的因素有氣密性、管線材質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)氣體物質(zhì)、氣體流量和鋼瓶參數(shù)等很多內(nèi)容,以下具體到六個(gè)方面逐個(gè)探討分析。

  1、氣密性檢查

  使用標(biāo)準(zhǔn)氣體對(duì)監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)前首先應(yīng)當(dāng)檢查氣路的氣密性。減壓閥的松緊程度和進(jìn)樣管線的泄露是造成進(jìn)樣線路漏氣的主要原因,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)氣體樣品數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有著很大的影響,尤其針對(duì)低濃度標(biāo)準(zhǔn)氣體的數(shù)值結(jié)果影響更大。所以在進(jìn)行標(biāo)氣考核校準(zhǔn)之前一定要嚴(yán)格檢查采樣管線的氣密性。檢查的方法很簡(jiǎn)單,對(duì)于煙氣測(cè)試儀就是通過采樣管線連接好儀器的煙氣進(jìn)氣口和減壓閥的出氣口,在不打開標(biāo)氣鋼瓶閥門的情況下,若儀器的采樣流量示值在2min內(nèi)降至表明氣密性合格。

  2、合理選擇氣體取樣管線

  氣密性檢查合格后,需要注意氣體取樣管線的選擇。目前儀器廠家在配貨過程中已經(jīng)選配好了一些進(jìn)氣軟管,材料有乳膠管和硅膠管。因?yàn)槿槟z管不耐氧化、不耐高溫和腐蝕,所以目前基本以使用硅膠管為主。硅膠管的特點(diǎn)就是耐高低溫、抗腐蝕、100%綠色環(huán)保等,使用起來也很方便。但是橡膠管也有他的局限性,尤其對(duì)大部分有機(jī)氣體和含硫類的氣體吸附性較強(qiáng),而且它的滲透性也很強(qiáng),所以千篇一律的使用各類橡膠管作為采樣管線也是不可取的,這會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果造成很大的偏差。建議根據(jù)不同的氣體性質(zhì)采用銅管、不銹鋼管、聚四氟管等不同的材質(zhì),而對(duì)于含硫的標(biāo)準(zhǔn)氣體和樣品氣最好采用內(nèi)涂石英的不銹鋼管或硫鈍化不銹鋼管。

  3、標(biāo)準(zhǔn)氣體的質(zhì)量

  標(biāo)準(zhǔn)氣體作為量值溯源的重要一環(huán),其本身的質(zhì)量關(guān)系到測(cè)試校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。高純?cè)蠚怏w的不純凈,是造成標(biāo)準(zhǔn)氣體質(zhì)量下降,上不了檔次的一個(gè)重要原因,也是標(biāo)準(zhǔn)氣體合成不確定度的極為重要的部分。所以平常采購(gòu)中需要挑選那些在本行業(yè)有一定影響和資質(zhì),實(shí)力較強(qiáng)的單位,獲得具有經(jīng)過國(guó)家計(jì)量部門認(rèn)可有證書的標(biāo)準(zhǔn)氣體。另外,標(biāo)準(zhǔn)氣體在使用過程中應(yīng)當(dāng)注意環(huán)境的溫度,使用前一定要使鋼瓶?jī)?nèi)外溫度達(dá)到要求。

  4、標(biāo)準(zhǔn)氣體的流量對(duì)儀器校準(zhǔn)示值的影響

  根據(jù)校準(zhǔn)氣濃度期望值的計(jì)算公式:C校=C標(biāo)×F標(biāo)/F校,可以看出,在煙氣測(cè)試儀器流量固定的情況下,校準(zhǔn)濃度值與標(biāo)氣流量有關(guān)聯(lián)。如果鋼瓶氣體流量大于儀器泵吸收的流量,會(huì)使得校準(zhǔn)值偏高,反之當(dāng)鋼瓶氣體流量低于儀器泵吸收的流量,則會(huì)使得校準(zhǔn)值偏低。所以在用鋼瓶標(biāo)準(zhǔn)氣體對(duì)儀器進(jìn)行示值校準(zhǔn)的時(shí)候,確??烧{(diào)式轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流量和煙氣測(cè)試儀的流量一致,這樣可以提高儀器校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。

  5、多點(diǎn)校準(zhǔn)

  當(dāng)參加國(guó)家組織的標(biāo)準(zhǔn)氣體盲樣考核或者省級(jí)考核時(shí),為了保證煙氣分析儀器測(cè)試數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性,可以采取多點(diǎn)校準(zhǔn)從而確認(rèn)煙氣分析儀器的線性狀況。多點(diǎn)校準(zhǔn)就是用多個(gè)已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體對(duì)分析儀器進(jìn)行示值的觀察,從而確保儀器的曲線達(dá)到最佳的擬合?,F(xiàn)在隨著測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)的變更對(duì)標(biāo)氣量程的要求越來越多,為了獲得多種不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體可以購(gòu)買一瓶較高濃度的標(biāo)氣,通過標(biāo)氣分配器分配成自己需要的各個(gè)濃度標(biāo)氣。

  6、氣體鋼瓶的管理

  對(duì)于氣體鋼瓶的管理需要注意三方面的內(nèi)容。首先氣瓶使用過程中應(yīng)注意保證一定的剩余壓力,瓶?jī)?nèi)氣體不得用盡,壓縮氣體的剩余壓力應(yīng)當(dāng)大于等于0.05MPa??紤]到標(biāo)準(zhǔn)氣體的校準(zhǔn)核查作用,關(guān)系到實(shí)際工作的準(zhǔn)確性,建議氣瓶的剩余壓力一般為0.2MPa左右,低于這個(gè)壓力,不建議用于對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)。另外標(biāo)準(zhǔn)氣體鋼瓶應(yīng)定期按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安全性能的檢驗(yàn),涉及到環(huán)境監(jiān)測(cè)日常工作的氮?dú)猓銡猓┑榷栊詺怏w及純度大于等于99.999%的無腐蝕性高純氣體的氣瓶,要求每5年檢驗(yàn)1次。對(duì)瓶體材料產(chǎn)生腐蝕作用的氣體鋼瓶,要求每2年檢驗(yàn)1次。其次,在日常使用和存放過程中,要妥善固定好氣瓶,防止傾倒對(duì)其造成損壞和泄露。

  總之,鑒于我國(guó)目前的環(huán)境現(xiàn)狀,重視環(huán)境監(jiān)測(cè)工作是非常必要的。在環(huán)境監(jiān)測(cè)中,合理應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)氣體,能夠推動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的發(fā)展,為相關(guān)決策提供更準(zhǔn)確的依據(jù)。
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