為了解和評價中國環(huán)境空氣揮發(fā)性有機物(VOCs)的監(jiān)測能力和技術水平,以量化的手段評估環(huán)境空氣VOCs監(jiān)測數(shù)據(jù)質量,促進實驗室質量管理水平提升,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)境檢驗檢測機構開展了實驗室比對,利用穩(wěn)健統(tǒng)計技術分析評價實驗結果。結果表明:環(huán)境空氣苯系物類VOCs比對結果的整體合格率為68.5%,省級站、地市級以上站、社會化檢測機構合格率分別為86.7%、75.4%和46.9%。可見現(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,社會化機構的檢測技術水平尚待提升。建議地方部門加強對環(huán)境空氣VOCs監(jiān)測的技術培訓,盡快提高VOCs監(jiān)測技術水平,保障VOCs監(jiān)測數(shù)據(jù)質量,同時強化對社會化檢測機構的監(jiān)督管理,督促其提升服務水平。

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)排放帶來了嚴重的環(huán)境污染問題，VOCs受到越來越高的關注，已經(jīng)成為國內外研究的熱點。VOCs是形成細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反應生成二次污染物，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污染控制相關法規(guī)政策及標準。2013年國務院發(fā)布《大氣污染防治行動計劃》，明確要求推進VOCs污染治理。2016年國務院發(fā)布了《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(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。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組分指標監(jiān)測工作，但整體檢測能力和技術水平尚不清楚。

實驗室間比對是一種確定實驗室檢測能力和技術水平的重要技術手段和外部質量控制方式，在世界各國及國際組織中被廣泛采用。為全面、客觀、科學地了解和掌握中國環(huán)境空氣VOCs監(jiān)測的技術能力和水平現(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量保證手段，促進VOCs監(jiān)測技術水平提升，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(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)計方法對比對結果進行統(tǒng)計分析與評價。

1實驗部分

1.1樣品

1.1.1比對樣品的設計和制備

該次環(huán)境空氣VOCs比對樣品專門委托有資質的氣體標準物質生產單位參照二級標準物質，依據(jù)ISO6142采用稱量法進行研制。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，保證實驗室比對結果的可比性與公平性，設計了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《標準物質定值的通用原則及統(tǒng)計學原理》(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檢驗法對樣品進行均勻性與穩(wěn)定性檢驗。統(tǒng)計結果表明，樣品均勻性良好，穩(wěn)定性達到相關要求。

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)境檢驗檢測機構實驗室開展環(huán)境空氣VOCs比對。參加機構主要為各省級、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前中國環(huán)境空氣VOCs的整體檢測能力和技術水平現(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用。根據(jù)《能力驗證結果的統(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果進行統(tǒng)計分析，計算穩(wěn)健平均值和穩(wěn)健標準差，并以Z比分數(shù)法評價結果滿意度。評價規(guī)則為│Z│≤2為滿意結果;2<│Z│<3為有問題結果;│Z│≥3為不滿意結果。

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