環(huán)境監(jiān)測中標(biāo)準(zhǔn)氣體如何使用？

標(biāo)準(zhǔn)氣體在環(huán)境監(jiān)測工作中起到很重要的作用，包括校準(zhǔn)監(jiān)測儀器、儀器設(shè)備的期間核查以及參加實驗室間比對考核等。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，以供同行參考。 隨著國家經(jīng)濟和科技的不斷發(fā)展，氣體被廣泛應(yīng)用于化工、冶金、航空航天和環(huán)保等各個領(lǐng)域。作為氣體行業(yè)的一個重要分支，對于工業(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)確的測定標(biāo)準(zhǔn)。在環(huán)境監(jiān)測過程中，標(biāo)準(zhǔn)氣體可以用于校準(zhǔn)測試儀器和質(zhì)量控制計劃中的期間核查，正確的使用標(biāo)準(zhǔn)氣體對測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性提供了關(guān)鍵的技術(shù)保證。 1 環(huán)境監(jiān)測工作的現(xiàn)狀 1.1 監(jiān)測對象 1）污染源。 2）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；自然保護區(qū)。 1.2 監(jiān)測內(nèi)容 環(huán)境監(jiān)測的內(nèi)容，決定于監(jiān)測的目的。一般說來，具體的監(jiān)測內(nèi)容，應(yīng)根據(jù)所在地區(qū)已知的或預(yù)計可能出現(xiàn)的污染物質(zhì)的情況，被監(jiān)測的環(huán)境要素的用途，以及環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的要求來決定。同時為了評價測定結(jié)果和估計污染擴散狀況，還必須測定一些氣象參數(shù)或水文參數(shù)。 1）大氣監(jiān)測內(nèi)容； 2）水質(zhì)監(jiān)測內(nèi)容； 3）底質(zhì)監(jiān)測內(nèi)容； 4）土壤和植物監(jiān)測內(nèi)容； 5）國務(wù)*環(huán)境保護辦公室規(guī)定的必須監(jiān)測內(nèi)容。 1.3 監(jiān)測目的 環(huán)境監(jiān)測是開展環(huán)境管理和環(huán)境科學(xué)研究的基礎(chǔ)，是制定環(huán)境保護法規(guī)的重要依據(jù)，開展環(huán)境監(jiān)測的主要目的在于： 1）評價環(huán)境質(zhì)量，預(yù)測環(huán)境質(zhì)量變化趨勢； 2）為制定環(huán)境法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境污染綜合防治對策提供科學(xué)依據(jù)； 3）收集環(huán)境本底值及其變化趨勢數(shù)據(jù)，積累長期監(jiān)測資*，為保護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)； 4）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。 1.4 監(jiān)測信息化 現(xiàn)如今，我國的科學(xué)技術(shù)水平有了顯著的提高，在環(huán)境檢測工作中也開始應(yīng)用科學(xué)技術(shù)，使得環(huán)境監(jiān)測工作呈現(xiàn)了信息化的發(fā)展趨勢。隨著相關(guān)從業(yè)人員提高了環(huán)境檢測信息化建設(shè)的重視程度，在實驗室管理系統(tǒng)方面的投入也逐漸增多。近年來，大多數(shù)環(huán)境監(jiān)測站都與軟件開發(fā)公司合作，在環(huán)境監(jiān)測管理信息系統(tǒng)方面進行了深入的研究，并不斷加大了在研究中的投入，使得環(huán)境監(jiān)測管理系統(tǒng)得以完善，實現(xiàn)了整體信息化水平的提升。環(huán)境監(jiān)測信息系統(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)測系統(tǒng)中，但是，為了高速、有效的進行環(huán)境監(jiān)測，環(huán)境監(jiān)測信息化是時代發(fā)展必不可擋的趨勢。 2環(huán)境監(jiān)測中標(biāo)準(zhǔn)氣體使用問題 在污染源廢氣監(jiān)測中，二氧化硫、氮氧化物等氣體污染物的測試方法標(biāo)準(zhǔn)對儀器的校準(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、零點漂移、量程漂移。*新出臺的二氧化硫方法標(biāo)準(zhǔn)還要求co干擾實驗。除此之外，每年的國家考核和省級考核都要接收到郵寄的瓶裝標(biāo)準(zhǔn)氣體，這些都對標(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)入分析儀取得測量結(jié)果，分析示值誤差產(chǎn)生的原因，濾除掉給測量結(jié)果帶來偏差的不利因素，就能夠提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的可信度和準(zhǔn)確性，進而更好的為環(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，以下具體到六個方面逐個探討分析。 2.1氣密性檢查 使用標(biāo)準(zhǔn)氣體對監(jiān)測儀器設(shè)備進行校準(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樣管線的泄露是造成進樣線路漏氣的主要原因，對標(biāo)準(zhǔn)氣體樣品數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有著很大的影響，尤其針對低濃度標(biāo)準(zhǔn)氣體的數(shù)值結(jié)果影響更大。所以在進行標(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。檢查的方法很簡單，對于煙氣測試儀就是通過采樣管線連接好儀器的煙氣進氣*和減壓閥的出氣*，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。 2.2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)選配好了一些進氣軟管，材料有乳膠管和硅膠管。因為乳膠管不耐氧化、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，尤其對大部分有機氣體和含硫類的氣體吸附性較強，而且它的滲透性也很強，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，這會對數(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)，而對于含硫的標(biāo)準(zhǔn)氣體和樣品氣*好采用內(nèi)涂石英的不銹鋼管或硫鈍化不銹鋼管。 2.3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)系到測試校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。高純原料氣體的不純凈，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。所以平常采購中需要挑選那些在本行業(yè)有一定影響和資質(zhì)，實力較強的單位，獲得具有經(jīng)過國家計量部門認(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內(nèi)外溫度達到要求。 2.4標(biāo)準(zhǔn)氣體的流量對儀器校準(zhǔn)示值的影響 根據(jù)校準(zhǔn)氣濃度期望值的計算公式：C校=C標(biāo)×F標(biāo)/F校，可以看出，在煙氣測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，則會使得校準(zhǔn)值偏低。所以在用鋼瓶標(biāo)準(zhǔn)氣體對儀器進行示值校準(zhǔn)的時候，確?？烧{(diào)式轉(zhuǎn)子流量計的流量和煙氣測試儀的流量一致，這樣可以提高儀器校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。 2.5多點校準(zhǔn) 當(dāng)參加國家組織的標(biāo)準(zhǔn)氣體盲樣考核或者省級考核時，為了保證煙氣分析儀器測試數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性，可以采取多點校準(zhǔn)從而確認(rèn)煙氣分析儀器的線性狀況[2]。多點校準(zhǔn)就是用多個已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體對分析儀器進行示值的觀察，從而確保儀器的曲線達到*佳的擬合。現(xiàn)在隨著測試方法標(biāo)準(zhǔn)的變更對標(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濃度標(biāo)氣。 2.6氣體鋼瓶的管理 對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，瓶內(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，低于這個壓力，不建議用于對儀器設(shè)備進行校準(zhǔn)。另外標(biāo)準(zhǔn)氣體鋼瓶應(yīng)定期按照國家標(biāo)準(zhǔn)進行安全性能的檢驗，涉及到環(huán)境監(jiān)測日常工作的氮氣（零氣）等惰性氣體及純度大于等于99.999%的無腐蝕性高純氣體的氣瓶，要求每5年檢驗1次。對瓶體材料產(chǎn)生腐蝕作用的氣體鋼瓶，要求每2年檢驗1次。其次，在日常使用和存放過程中，要妥善固定好氣瓶，防止傾倒對其造成損壞和泄露。 結(jié)束語： 總之，鑒于我國目前的環(huán)境現(xiàn)狀，重視環(huán)境監(jiān)測工作是非常必要的。在環(huán)境監(jiān)測中，合理應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)氣體，能夠推動環(huán)境監(jiān)測工作的發(fā)展，為相關(guān)決策提供更準(zhǔn)確的依據(jù)

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