為了解和評價中國環(huán)境空氣揮發(fā)性有機物(VOCs)的監(jiān)測能力和技術(shù)水平,以量化的手段評估環(huán)境空氣VOCs監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量,促進(jìn)實驗室質(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個省、自治區(qū)、直轄市216家各級各類生態(tài)環(huán)境檢驗檢測機構(gòu)開展了實驗室比對,利用穩(wěn)健統(tǒng)計技術(shù)分析評價實驗結(jié)果。結(jié)果表明:環(huán)境空氣苯系物類VOCs比對結(jié)果的整體合格率為68.5%,省級站、地市級以上站、社會化檢測機構(gòu)合格率分別為86.7%、75.4%和46.9%?？梢姮F(xiàn)階段中國環(huán)境空氣苯系物類VOCs整體檢測能力仍有提升的空間,社會化機構(gòu)的檢測技術(shù)水平尚待提升。建議地方部門加強對環(huán)境空氣VOCs監(jiān)測的技術(shù)培訓(xùn),盡快提高VOCs監(jiān)測技術(shù)水平,保障VOCs監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量,同時強化對社會化檢測機構(gòu)的監(jiān)督管理,督促其提升服務(wù)水平。

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

近年來中國將VOCs作為大氣污染防治的重點，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年國務(wù)院發(fā)布《大氣污染防治行動計劃》，明確要求推進(jìn)VOCs污染治理。2016年國務(wù)院發(fā)布了《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》，首次將重點地區(qū)重點行業(yè)VOCs列為國家污染物排放總量控制指標(biāo)。為全面加強VOCs污染防治工作，生態(tài)環(huán)境部連續(xù)印發(fā)了《2018年重點地區(qū)環(huán)境空氣揮發(fā)性有機物監(jiān)測方案》和《2019年地級及以上城市揮發(fā)性有機物監(jiān)測方案》，要求全國337個地級及以上城市全面開展環(huán)境空氣VOCs組分指標(biāo)監(jiān)測工作，但整體檢測能力和技術(shù)水平尚不清楚。

實驗室間比對是一種確定實驗室檢測能力和技術(shù)水平的重要技術(shù)手段和外部質(zhì)量控制方式，在世界各國及國際組織中被廣泛采用。為全面、客觀、科學(xué)地了解和掌握中國環(huán)境空氣VOCs監(jiān)測的技術(shù)能力和水平現(xiàn)狀，量化評估環(huán)境空氣VOCs監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量水平，同時也為全國各級各類生態(tài)環(huán)境監(jiān)測實驗室提供有效的外部質(zhì)量保證手段，促進(jìn)VOCs監(jiān)測技術(shù)水平提升，筆者以環(huán)境空氣VOCs中最常見的苯系物組分為代表，組織開展了一次全國范圍內(nèi)(不包含港澳臺地區(qū)，下同)大規(guī)模的實驗室比對，利用穩(wěn)健統(tǒng)計方法對比對結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析與評價。

1實驗部分

1.1樣品

1.1.1比對樣品的設(shè)計和制備

該次環(huán)境空氣VOCs比對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，保證實驗室比對結(jié)果的可比性與公平性，設(shè)計了3種不同濃度水平的比對樣品，各濃度水平VOCs樣品中均含3個苯系物待測組分，每種濃度水平的3個苯系物待測組分各不相同。各濃度水平樣品苯系物組分及濃度詳見表1。

1.1.2樣品均勻性和穩(wěn)定性實驗

制備的比對樣品按照《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值的通用原則及統(tǒng)計學(xué)原理》(JJF1343—2012)和《能力驗證樣品均勻性和穩(wěn)定性評價指南》(CNAS-GL003:2018)，采用單因子方差分析法(F檢驗法)和t檢驗法對樣品進(jìn)行均勻性與穩(wěn)定性檢驗。統(tǒng)計結(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比對樣品

制備的環(huán)境空氣VOCs樣品為2L鋁合金鋼瓶氣，鋼瓶內(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)平衡氣為氮氣。

1.2實驗方法

1.2.1實驗室比對范圍與組織方式

在全國范圍內(nèi)組織31個省、自治區(qū)、直轄市各級各類生態(tài)環(huán)境檢驗檢測機構(gòu)實驗室開展環(huán)境空氣VOCs比對。參加機構(gòu)主要為各省級、市級生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站(中心)以及社會化檢驗檢測實驗室。參加單位分布范圍廣，具有很強的代表性，在一定程度上能夠客觀地反映當(dāng)前中國環(huán)境空氣VOCs的整體檢測能力和技術(shù)水平現(xiàn)狀。

該次比對共有240家實驗室報名參加，最終收回216家單位結(jié)果。比對采用盲樣測試的方式，為防止串通，對各參加實驗室進(jìn)行隨機編碼，并隨機發(fā)放一種濃度水平的鋼瓶氣。因報名使用在線監(jiān)測法檢測VOCs的實驗室數(shù)量較少，故對參加在線監(jiān)測法的實驗室隨機編碼后，僅發(fā)放同一種濃度水平的樣品。

1.2.2檢測方法

該次環(huán)境空氣VOCs實驗室比對使用的檢測方法分為2類:手工監(jiān)測法和在線監(jiān)測法，但均不指定具體的檢測方法。各參加比對單位視自身情況選擇手工監(jiān)測法和在線監(jiān)測法中的一種進(jìn)行檢測。樣品在實驗室分析前需在室溫(≥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)計與評價方法

穩(wěn)健統(tǒng)計方法可以有效地減少異常值(離群值)對總體結(jié)果的影響，目前在實驗室間比對和能力驗證活動中被廣為應(yīng)用。根據(jù)《能力驗證結(jié)果的統(tǒng)計處理和能力評價指南》(CNAS-GL002:2018)，采用迭代穩(wěn)健統(tǒng)計法對比對樣品的測定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析，計算穩(wěn)健平均值和穩(wěn)健標(biāo)準(zhǔn)差，并以Z比分?jǐn)?shù)法評價結(jié)果滿意度。評價規(guī)則為│Z│≤2為滿意結(jié)果;2<│Z│<3為有問題結(jié)果;│Z│≥3為不滿意結(jié)果。

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