時間:2022-05-22 12:23:35
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隨著經濟社會的飛速發展,國家和社會對環境監測越來越重視,各級環境監測站在標準化達標建設中儀器設備的投入比重也越來越大,加強監測儀器設備的管理,確保監測工作的順利開展,對于保證監測數據的科學、有效、準確起著重要的作用。目前,各級環境監測站在儀器設備管理存在不少問題。主要表現在:一是管理制度不健全,或者沒有制定設備管理程序,或者程序不規范。二是儀器計量檢定管理不到位。由于儀器計量沒有計劃,儀器設備得不到及時維護,未能及時送檢,影響監測數據的可靠性。三是購置儀器設備時,因對計劃儀器設備的性能指標與其所需匹配資金調研不足,導致未能及時采購到儀器,造成監測工作的滯后。四是儀器設備檔案建立和管理不到位,如一些儀器設備檢定校準證書缺失,使得儀器使用人員不能正確修正監測數據。
針對環境監測儀器設備管理的問題,如何使儀器設備的管理更加合理、規范,本文根據筆者從事儀器設備的管理經驗,談談對環境監測儀器設備管理的看法。
1 建立規范的儀器設備管理制度
1.1 建立儀器設備管理程序
環境監測儀器設備管理是環境監測質量管理體系的重要組成部分,依據《實驗室資質認定評審準則》編寫一個完整的儀器設備管理程序,包括儀器管理人員的職責,儀器設備的購置、安裝、調試、驗收,儀器設備的保管與使用,儀器設備計量檢定與校準,期間核查,儀器設備的維護和檢修,設備停用與報廢等內容。建立標準的作業程序,如設備購置申請表、設備維修申請表、設備停用申請表等,具體標明申請的原由,明確申請人、審核人、批準人,責任到人。規范儀器設備的管理制度,從而降低人員變動對儀器設備管理的影響。
1.2 儀器設備管理程序的跟蹤和落實
配備專門的儀器設備管理人員,明確其在儀器設備管理中的職責。在儀器設備的具體管理中,由于環境監測儀器種類繁多,涉及的監測任務與使用人員復雜,儀器設備從申購、調研、采購、安裝調試、驗收、使用、計量檢定、維護、停用、報廢等過程需要有責任心的專門人員統一調度、跟蹤與落實。避免儀器設備采購不到位、計量不及時,造成監測工作的滯后。
2 儀器設備計量管理
2.1 建立臺賬,對儀器設備進行分類管理
環境監測儀器設備按計量管理進行分類管理,可分為周期計量(A類)、一次性計量(B類)和非計量(C類)三類。直接出具數據的儀器設備(包括對環境條件有非常精密要求的實驗室環境條件測量設備)一般歸為A類;對于測量準確度一般不隨時間、環境條件和使用狀態等因素改變的儀器設備可歸為B類,如玻璃器皿,對于只用于指示而不錄取數據、只作為提供或創造測量條件或環境條件用的儀器設備(如磁力攪拌器、電熱板、抽濕機等輔助設備)可歸為C類設備,不必進行計量確認。根據分類,運用Excel建立電子臺賬,如儀器設備一覽表(表1),包括管理編號、儀器名稱、型號、出廠編號、技術指標 [量程 、準確度(精度等級)、擴展不確定度]、制造廠商、購置價格、購置日期、放置地點、使用狀態、類型,儀器設備檢定周期表(表2),包括序號、管理編號、器具名稱、型號、出廠編號、器具制造商、檢定周期、檢定單位、下次檢定日期、保管人。
2.2 計量檢定部門資料收集
根據《認可準則》,須對影響檢測和校準質量的重要消耗品、供應品和服務的供應商評價。作為向環境監測站提供檢定/校準服務的計量檢定部門最重要的服務供應商之一,須搜集其相關的資質證書或證明復印件,核實其出具的資質和能力范圍,以及核實其出具的檢定證書、校準證書、測試報告是否在授權范圍內,做出評價。為其建立檔案,根據其檢定資質能力范圍,結合在用計量儀器設備,明確合格檢定機構名稱、聯系電話、聯系人。
2.3 計量儀器檢定計劃的制定與實施
儀器設備周期檢定計劃的制定關系到儀器設備是否能按時完成量值溯源工作。儀器設備管理人員,根據儀器設備檢定周期表(表2)里的信息,確定儀器設備的檢定周期、檢定單位、下次檢定日期,制定計量儀器檢定計劃,分批次合理安排時間檢定儀器設備,確保儀器設備能夠及時檢定。若工作中有儀器因故不能檢定的,及時對該儀器做出停用的標識,以防誤用。
儀器檢定一般需提前半個月與有資質檢定單位聯系。在檢定過程中,為了提高儀器設備檢定效率與精度,部分儀器在檢定前應做好前期準備,如有些實驗室的大型儀器須在檢定前預熱半小時以上,儀器設備管理人員應調度儀器使用人員配合檢定人員做好儀器檢定。檢定結束后,盡早獲得檢定結果,以便后續監測或檢定工作的管理。
2.4 計量儀器檢定后確認與標識
每臺計量儀器檢定或校準完成獲取證書后,儀器設備管理員應及時復印一份交由儀器使用人員對檢定證書或校準證書(技術參數)進行確認,看是否滿足檢測相應標準或規范,是否滿足環境監測工作使用要求;根據檢定結果和校準數據判別儀器是否合格能用、降級使用或不能用。檢定證書原件應及時歸儀器檔案中。
實驗室的所有儀器設備應張貼表明其檢定狀態的標識[1],儀器設備經確認后,根據判別結果,按狀態貼上三色標識。分三類:1)綠色標識,經校準或驗證判別合格,即滿足使用要求的,貼綠色合格標簽;2)黃色標識(準用證),指的是儀器設備部分功能失效但其被使用的功能使用且經檢定合格或設備部分量程精度不合格,但其被使用的量程使用且經檢定合格者,貼黃標;3)紅色標識(停用證):給出可疑結果或顯示出缺陷、超出計量周期的設備,都應貼上紅色停用證,直至修復通過校準或檢定后驗證表明可以正常使用。
3 儀器設備檔案的規范化、合理化管理
3.1 儀器設備檔案管理的內容
環境監測儀器設備的管理在實驗室計量認證過程中起著非常重要的作用。根據《認可準則》5.5.5的要求,應保存對檢測具有重要影響的設備的記錄,即應建立儀器設備管理檔案,內容包括:檔案目錄、儀器設備采購合同等購置材料、安裝調試報告(一般包括:線性測定、精密度測定、準確度測定等)、驗收單、說明書、隨機附件材料、儀器設備操作維護規程(必要時)、以及日常管理記錄(包括:檢定/校準證書、自校準報告、期間核查記錄、日常使用記錄、維護維修記錄、停用記錄、報廢記錄)。其內容包括儀器設備從購置、驗收、使用、報廢這一生命周期的全過程。檔案是否齊全,對儀器設備管理及使用人員和儀器有效的管理、正確使用、使用及維護等具有非常重要的意義[2]。儀器設備日常管理記錄是動態變化的。記錄材料不斷增加,需要使用人員積極配合管理做好檔案及時歸檔。另外,對于老舊資料,如久遠的檢定證書、使用記錄等日常管理記錄可以統一收集,另行處置,既不占現有檔案空間,新的信息又可以得到及時保存。
3.2 儀器設備檔案合理化管理
儀器設備檔案管理中存在一器一檔、類器同檔的現象。所謂“一器一檔”,就是一臺儀器設備有一個檔案。按照儀器規范化管理,必須為一臺儀器設備建立一個專門的檔案,但實際工作中,存在著同類儀器單獨一臺的材料量少,“一器一檔”就浪費檔案空間,給管理帶來不便。把同類儀器設備檔案放在同一檔案盒,就是所謂“類器同檔”。 “類器同檔”時把不同儀器設備檔案用材料袋分裝、編號,如環境監測儀器設備經常使用的噪聲監測儀、聲級校準儀、大氣采樣器等儀器可以進行類器同檔管理。
4 結語
環境監測數據是否具有代表性、準確性、精密性、可比性和完整性,將直接影響到環境監測為管理服務的質量、環境執法的公正性和嚴肅性以及為政府決策的科學性。因此必須高度重視環境監測儀器設備管理,加強儀器設備程序化、規范化管理,確保監測數據科學有效,才能真正展現為政府、社會提供監測服務的技術實力。
中圖分類號:X83文獻標識碼: A
一、前言
隨著人們對居住以及生存環境的關注度的提升,環境的保護也日漸重要。對環境的監測就需要用到環境監測儀器,環境監測的儀器有多種,下面我們來探討有關環境監測儀器的發展與未來趨勢。
二、環境監測
1.定義
環境監測是指運用物理、化學、生物等現代科學技術方法,間斷地或連續地對環境化學污染物及物理和生物污染等因素進行現場的監測和測定,作出正確的環境質量評價。
隨著工業和科學的發展,環境監測的內容也由工業污染源的監測,逐步發展到對大環境的監測,即監測對象不僅是影響環境質量的污染因子,還包括對生物、生態變化的監測。對環境污染物的監測往往不只是測定其成分和含量,而且需要進行形態、結構和分布規律的監測。對物理污染因素(如噪聲、振動、熱、光、電磁輻射和放射性等)和生物污染因素,也應進行監測。只有這樣,才能全面地、確切地說明環境污染對人群、生物的生存和生態平衡的影響程度,從而作出正確的環境質量評價。環境監測的目的是準確、及時、全面地反映環境質量現狀及發展趨勢,為環境管理、污染源控制、環境規劃等提供科學依據。
環境監測目的
準確、及時、全面地反映環境質量現狀及發展趨勢,為環境管理、污染源控制、環境規劃等提供科學依據。具體歸納為:根據環境質量標準評價環境質量;根據污染分布情況,追蹤尋找污染源,為實現監督管理、控制污染提供依據;收集本底數據,積累長期監測資料,為研究環境容量、實施總量控制和目標管理、預測預報環境質量提供數據;為保護人類健康、保護環境,合理使用自然資源,制訂環境法規、標準、規劃等服務。
環境監測儀器現狀與發展趨勢
1、現狀
目前,我國環境監測儀器的生產企業有140余家,年產值4.8億元,約占全國環保產品產值的2.3%。環境監測儀器的主要產品是各種水污染和大氣污染監測、噪聲與振動監測、放射性和電磁波監測儀器。我國生產的煙塵采樣器、煙氣采樣器、總懸浮微粒采樣器、油份測定儀、污水流量計等環境監測儀器已接近或達到國際先進水平,在國內市場上占有很大比例。國產大型實驗室用原子吸收、紫外可見分光光度儀、氣相色譜儀等監測儀器自動控制技術采用程度較低,關鍵零部件尚依賴進口。
我國環境監測儀器多是中小型企業生產,產品基本集中在中低檔的環境監測儀器,遠不能適應我國環境監測工作發展的需要。主要表現為:技術檔次低,低水平、重復生產嚴重,規模效益差;產品質量不高,性能不穩定,一致性較差,使用壽命短,故障率高;研究開發能力較低,在線監測儀器的系統配套生產能力較低,不能適應市場的需要。
目前,全國已形成了國家、省、市、縣4級環境監測網絡。共有專業、行業監測站4800多個,其中環保系統2200多個監測站,行業監測站2600多個。國控的空氣質量監測網站103個、酸雨監測網站113個、水質監測網站135個。此外還建有噪聲監測網、輻射監測網、區域監測網等。
分類
(一)實驗室通用分析儀器
原子吸收光譜法
靈敏度高、干擾少、分析快速,已成為金屬元素分析的最有力工具之一,建立了許多標準分析方法,在我國環境監測領域應用最多,國產儀器性能整體與國外差別不大,但石墨爐原子吸收儀性能還不夠理想。二十世紀90年代以來,原子吸收儀器趨向小型化,很多新技術在原子吸收分光光度計上得到應用,如光源部分有了復合式多元素空心陰極燈和超高強度空心陰極燈,前者可以連續測定六種元素,后者的使用壽命和強度有很大提高。原子化系統部分,采用鉑銥合金或鉑銠合金取代不銹鋼的霧化器,具有良好的防腐蝕性能,國內采用金屬套玻璃霧化器,可以達到與鉑銥、鉑銠霧化器相同的效果,且靈敏度可以提高80—150%,優于國外同類產品。石墨爐原子化器以橫向加熱取代縱向加熱,降低了測定元素的原子化溫度,石墨爐可視技術為研究工作大大提供了方便。自動石墨爐探針技術,提高了石墨爐測定的準確性。國外采用陰極濺射原子化器的原子吸收光譜合金分析儀,分析速度快,一次可同時測定30多種元素,既可分析固體樣品,又可以分析液體樣本,還能進行金屬元素薄層分析。
(2)紅外吸收光譜法
可以分析氣體、液體和固體樣品,可以不經過任何相的轉換,直接進行分析。市場上的紅外光譜儀分為通用型和專用型兩種,通用型主要以傅里葉變換紅外光譜儀為主,色散型在國內市場上很少見。進口的傅里葉變換紅外光譜儀以美國的公司為最多,其次是美國Porkin— Elner公司的。國產的主要是北京瑞利分析儀器公司引進的美國Analect公司技術生產的不同型號產品,國內還生產一些中、低檔的色散型紅外光譜儀。專用的紅外光譜儀有:近紅外光譜儀、紅外氣體分析儀,紅外油儀、紅外半導體分析儀,各種工業在線紅外光譜分析儀等。
(3)ICP等離子體發射光譜儀
可用于測定除氬以外的所有元素,是最先進的光譜儀器,它精確、簡捷、用,具有較高的分析速度,使用者無需在儀器的調整上耗費時間和精力,而且儀器具有多樣化的適配能力,在一臺儀器上可以實現垂直、水平、雙向觀測、全波段覆蓋等多種配制形式。大多數元素都有良好的檢出限,具有較多可供選擇的波長。它分析精密度高,干擾少,適合于大批量樣品的金屬離子分析,可實現多元素同時或順序測定,試樣處理簡便。但設備價格和使用成本較高,樣品一般需預先轉化為溶液;有的元素存在基體效應、光譜干擾問題,靈敏度較差,氬氣的消耗量較大。目前,ICP等離子體發射光譜儀正在朝著功能更優化,結構更緊湊的方向發展,特別是在儀器控制和數據處理上向數字化、網絡化的發展。
(二)實際監測
(1)大氣監測儀器
大氣環境監測分為大氣質量監測和污染物監測。大氣質量監測儀器中,國產大、中、小流量TSP、PM10采樣器及各種氣體采樣器,性能可靠性已經完全滿足國內環境監測工作的需要,大氣自動監測系統的污染物自動連續監測儀器基本依靠進口。大氣污染物的監測中,對煙道、煙塵氣中的二氧化硫、氮氧化物的監測儀器基本能夠滿足國內要求,某些性能甚至達到國際領先水平。對氣體污染源的連續在線監測,目前已有企業研制出樣品,但其準確性、適用性、可靠性尚待進一步驗證。
(2)物理污染監測儀器
物理污染主要指噪聲、振動、電磁輻射、放射性污染等。噪聲和振動監測儀器,國內產品已經可以滿足市場需要。由于我國在例行監測項目中尚未包含電磁輻射的監測,故電磁輻射的監測儀器在市場上較為少見,現有的環境監測儀器,多為無線電方面的專用儀器。放射性監測儀器目前全國只有2個企業在少量生產。
(三)發展趨勢
(1)空氣和廢氣自動監測系統
環境空氣質量自動監測系統一般采用干法和濕法兩種監測方法。濕法以日本技術為主,原理是庫侖法和電導法,需要大量試劑,在操作時必須對試劑進行調整,對廢液進行處理,較為麻煩,故障率高,維護量大,處于淘汰的邊緣。干法以歐美技術為主,它基于物理光學測量原理,樣品始終處于氣體狀態,不存在試劑損耗,維護量小,將是空氣自動監測的發展趨勢。
近年來,國內部分城市引進了瑞典OPSIS公司,美國TE公司,法國ESA公司的基于差分光譜法原理的設備來代替二氧化硫、二氧化氮、臭氧等參數的測量,除一臺設備能分時測量以上三個參數外,還能測量THC、CH 、n—MHC、BTX等有機污染參數。利用差分技術,可以消除大氣湍流對信號的影響,消除不同污染物之間的干擾和濕度、氣溶膠等的干擾,操作方便,能滿足實時連續監測需要。我國已實現了PM SO 、NO2等項目的自動監測。除我國目前大氣環境質量常規監測項目外,大氣中二惡英類、光化學氧化劑(OX)、VOCs、PM2.5是發達國家監測的熱點。日本列出了大氣中包括多環芳烴、農藥、除草劑、有機物、重金屬等234種污染物名錄都應進行常規監測,規定了22中優先監測的污染物,其中有揮發性有機化合物(VOCs)12種,重金屬等無機污染物7種,又增加了苯、三氯乙烯、四氯乙烯三種新規定的項目。1997年美國已把PM2.5列為環境質量標準,美國使用的空氣污染物自動監測系統主要有紅外吸收法和紫外吸收法兩種,紅外線測定儀用途甚廣,可測定乙烯等250種有機污染物。
噪聲自動監測儀器
發達國家已生產出全天候的長年能在戶外進行測量的噪聲自動監測系統,可進行實時監測,監測結果可包括每小時、晝間、夜間或其它任意時段的等效聲級、統計聲級等,能存儲噪聲超標事件發生的錄音,以便事后識別噪聲源的性質。我國環境噪聲自動連續監測系統的技術要求已納入國家標準,國家環保總局和國家質量監督檢驗檢疫總局在2004年頒布修改的《聲環境質量標準及測量方法》,在測量儀器中增加環境噪聲連續自動監測儀器,并要符合有關規定。北京、上海、廣州等大城市目前已安裝丹麥BK公司生產的環境噪聲連續自動監測系統。國產的環境噪聲連續自動監測系統已有產品。
未來發展方向
以目前人工采樣和實驗室分析為主,向自動化、智能化和網絡化為主的監測方向發展;由勞動密集型向技術密集型方向發展;由較窄領域監測向全方位領域監測的方向發展;由單純的地面環境監測向與遙感環境監測相結合的方向發展;環境監測儀器將向高質量、多功能、集成化、自動化、系統化和智能化的方面發展;環境監測儀器向物理、化學、生物、電子、光學等技術綜合應用的高技術領域發展。
結束語
環境監測儀器的發展要結合一定實行措施才能夠得到大力的發展,環境監測儀器要不斷改進。同時,正如文中末尾所說,還要進行規范、制度方面的改善。環境監測儀器一定程度上直接影響了環境監測的水準,所以要在環境監測的路上投入大量精力對環境監測的儀器不斷地進行創新。
參考文獻:
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Abstract: in view of the environmental monitoring industry characteristics and the instruments and equipment performance characteristics, puts forward the equipment during the verification record types, methods, sources and methods, as well as how to implement operable requirements and practices, so as to improve the precision of the instrument and measurement accuracy.
Keywords: equipment verification type way during implementation
中途分類號:V423.4+3 文獻標識碼:A
儀器設備的期間核查(又稱運行檢查)是實驗室認可和計量認證要求的質量管理的一種方式,但針對具體的行業或具體的儀器設備,往往缺乏明確和可操作性的方法。環境監測機構一般有較多的儀器設備,并且往往分屬于不同的類別。現結合環境監測機構的行業特點,提出環境監測儀器設備期間核查的具體要求及做法。
1、需要實施期間核查的儀器設備
并非所有的儀器設備均需實行期間核查,期間核查一般需要考慮以下條件:
1.1 主要有重要的檢測設備;不夠穩定、易漂移、易老化且使用頻繁的檢測設備;經常攜帶到現場的儀器設備;其他認為對檢測結果有重要影響的測量設備。一般不涉及計量的采樣、制樣、抽樣設備,輔設備,計算機設備無需實行期間核查,玻璃量具等性能穩定的設備一般也不需要期間核查。
1.2 監測方法規定的要求或儀器本身的要求。有些方法規定了一些必須的期間核查的要求,有些方法中的規定則是推薦性的。
1.3 必須具備相應的核查標準和實施條件。對于一些沒有核查標準且監測方法沒有要求的儀器設備,可以不實施期間核查。
1.4 成本和風險的均衡。期間核查可以提高監測質量,降低出錯的風險,但并不能完全排除風險。期間核查的實施及其頻次應結合環境監測機構自身的特點,尋求成本和風險的平衡點。一般而言,信譽度較高、規模較大的環境監測機構實施的期間核查覆蓋范圍廣、頻次高。此外,通常一次期間核查的費用比一次檢定或校準的費用低,如果一次(必須的)期間核查的費用超過委托外單位檢定或校準的費用,則可采用委托外單位檢定可校準的方式。
綜上所述,環境監測機構需要實施期間核查的儀器設備一般應包括:①各類氣體采樣器,如大氣采樣器、煙塵采樣器、煙氣采樣器等;②各類氣體監測分析儀,如二氧化硫測定儀、氧氣測定儀、一氧化碳測定儀、汽車尾氣監測儀;③環境空氣自動監測儀器、煙塵煙氣在線自動監測系統;④水質自動(在線)監測儀;⑤電化學儀器,如溶解氧測定儀、pH計、離子計、電導儀等;⑥噪聲監測儀、聲級校準器;⑦分析天平;⑧空氣壓力表、風速儀;⑨溫度類,如恒溫干燥箱、生化培養箱等。
采用相對測量方法的儀器,一般不必實行期間核查,包括可見光分光光度計、紅外分光光度計、紫外分光光度計、原子吸收分光光度計、等離了發射光譜儀、色譜類儀器等。
2、期間核查的類型
2.1 使用標準物質核查
核查不是再校準,但校準的某些方法可用于核查,標準物質包括各種標準樣品、標準儀器。如噪聲監測儀使用聲級校準器核查;pH計、離子計、電導儀等使用定值溶液核查;氣體監測儀使用標準氣體核查;氣體采樣器使用標準流量計核查;濾紙式煙度計使用標準煙度卡核查等。使用標準物質核查時,應注意所用標準物質的量值能夠溯源并且有效。
2.2 使用儀器附帶設備核查
有些儀器自帶校準設備,有的還帶有自動校準系統,可以用于核查。如電子天平往往自帶一個標準工作砝碼,β射線TSP(或PM10)分析儀自帶標準膜片并能自動校準,某些新型大型分析儀器自帶核查系統和自動核查程序。
2.3 儀器設備之間比對
環境監測機構往往有多臺相同或類似的儀器,可以在相同儀器間或與更秘精度的儀器比對。如果只有一臺儀器,可以參加法定計量檢定機構組織的儀器比對或實驗室之間的儀器比對,如煙氣黑度儀、無校準源的放射性監測儀器、聲級校準器、空氣壓力表、風速儀等。
2.4 使用不同監測方法比對
如溶解氧測定儀可以使用碘量法比對,一些在線監測儀器可以使用常規監測方法比對等。
2.5 對保留樣品量值重新測量
只要保留的樣品性能(測試的量值)穩定,不要求有保證的參考值,也可以用作期間核查的標準。如無校準源的放射性監測儀器可使用特定樣品核查,氧氣測定儀可直接使用環境空氣核查。
3、期間核查的方法來源
期間核查的具體方法來源一般有以下幾種:
3.1 監測標準方法或技術規定中的有關要求和方法。許多標準方法已經詳細規定了校準的方法和要求,可以直接作為期間核查的方法。
3.2 儀器設備使用說明書、產品標準或供應商提供的方法。
3.3 儀器設備檢定規程。儀器設備檢定規程往往詳細規定了整個檢定過程,期間核查可以采用其中需要核查的部分。如果某類儀器設備沒有檢定規程,可以參照類似儀器的檢定規程。
3.4 對于沒有方法來源的儀器設備,可以自己編制作業指導書。期間核查的方法內容也可以合并在儀器設備操作維護規程、自校方法等其他作業指導書中。
4、期間核查的記錄方式
期間核查一般應有記錄,根據類別可以采用不同的記錄方式。
4.1 記錄在監測原始記錄上。適合于對于每次監測都要進行且記錄簡單的期間核查,如噪聲監測儀的核查。
4.2 記錄在儀器設備維護記錄上。適合于較頻繁且記錄較簡單的期間核查,如天平的校準核查。
4.3 采用專門的記錄。對于比較復雜的期間核查,可編制相應的記錄表。
5、期間核查的實施
5.1 編制有關程序性文件,明確期間核查的職責分工、工作流程與要求,以及期間核查不符合結果的處理。
5.2 編制年芳期間核查計劃。期間核查計劃應包括儀器設備名稱、型號、規格、編號、期間核查的日期或頻次、檢查方法依據來源、執行人、記錄方式等。沒有方法來源的儀器設備,應編制有關的作業指導書。
中圖分類號:X85文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)23-0126-02
隨著我國經濟建設的快速發展,國家對環境保護的重視,近年來國家已大幅提高對環境監測方面的硬件投入,在環境監測站“十一五”能力建設中其中許多大型監測儀器設備已列入地市級環境監測站的標準配置。所謂大型儀器設備是指價值相對較高、專業化程度要求較高、使用條件較為嚴格的儀器設備,這些儀器設備大多具有功能多、精度高、性能先進、自動化程度高等特點。隨著環境檢測單位所配置的儀器設備不斷增加,在管理中存在的種種問題也不容忽視,其中比較突出的問題是儀器設備使用效率低下,從而造成儀器設備的閑置。應急監測儀器設備的保養、維護、管理也需制定相應制度,因為這部分監測儀器設備主要用于突發環境污染事故的現場監測。
一、使用現狀及存在問題
(一)重采購輕管理
在各級主管部門的重視和財政的支持下,環境監測部門的硬件投入有了很大的提高,但在申請購置某些儀器設備時不夠審慎,只是為了滿足環境監測站的基本配置要求而進行申購(基本配置是考核環境監測站的一項主要指標),未充分考慮地區和本部門的實際需要及其長遠規劃的使用效益和配套管理,造成部分申購的儀器設備使用率低,有的儀器設備購置后基本閑置。
(二)封閉管理、缺乏協作
由于環境監測主要為環境管理服務,重點傾向于日常例行監測和污染源監測,另外還承擔部分科題研究和上級指令性監測任務。另有部分應急監測儀器設備用于突發污染事故的現場監測,而大型儀器設備因各地區的產業結構不同,所監測的項目不同,結果導致一部分大型儀器設備利用率低,如氣質聯、氣相色譜等,每年主要用于飲用水源的有機項目分析。
(三)技術管理人員培訓交流少
環境監測儀器設備技術管理人員的素質直接影響到大型儀器設備的使用效率,對大型儀器技術管理人員的業務培訓沒有形成制度管理,使得技術管理人員培訓交流少,而大型儀器設備的相對數量少的劣勢導致在處理一些實際操作方面存在問題的時候,沒有一個可供參與、交流的廣泛性平臺,許多技術管理人員只能憑個人認知、個人經驗處理一些技術操作、技術故障等方面的問題,甚至會造成儀器設備的更大損失。
(四)維護維修環節薄弱
大型監測儀器設備購置成本高,運行條件要求較高,儀器設備的日常維護成本也較高,購置大型監測儀器設備的經費一般都是從政府財政預算支出,日常的維護費用和維修費用需由使用單位解決,而這筆費用又比較大,有些設備使用一段時間后又需進行升級,加裝其它輔助設備需申請額外資金,從而也影響到儀器設備的充分發揮。目前各環境監測部門普遍存在設備維護維修環節薄弱的情況。
二、儀器設備管理的對策
對儀器設備的管理與運行應該全面系統地考慮,用好這些大型儀器設備,最大限度地提高儀器設備的使用效益,充分發揮其功能,為環境監測和科研服務是擺在我們面前亟待解決的問題。
(一)完善管理制度
儀器設備的管理雖有現行的管理制度,但如何進一步科學化、規范化、人性化、效益化是擺在我們面前亟待解決的一個新課題。針對上述問題,提出以下幾個方面來考慮:
1.加強規范化管理首先要從購置環節把關,從源頭上控制閑置資源的浪費,購置前就要加強可購性論證,召集技術委員會專家論證會討論,從社會效益、經濟效益等多方面進行探討、評估,從而可減少購置后儀器使用率低或導致閑置。
2.專人管理制度。大型儀器設備價值高、技術性強,應選派實驗技術能力強、責任感強的技術人專職管理,并責任到人。
3.定期對儀器設備進行檢定,同時做好期間核查工作,常用的期間核查方法有能力驗證、實驗室間比對實驗、實驗室內不同型號儀器設備之間的比對實驗、國家標準樣品的比對實驗等。確保儀器設備始終處于受控狀態。
4.日常管理制度,大型儀器設備必須逐臺制定《安全操作、管理及使用人員崗位責任制》等規章制度,要求操作人員逐臺記錄設備運行、維修、保養、使用時間、分析項目等情況,并將這些資料保存管理,也可作為評估其使用效益的重要依據。目前很多環境監測站為應對突發污染事故而購置的應急監測儀器設備的日常管理維護也應提上議事日程,由于這部分儀器設備的特殊性,對環境監測部門而言不經常使用的儀器設備,也需要由專人負責管理和日常的維護工作,如應急多功能有毒有害氣體監測儀需定期開機充電,探頭需帶電養護等,以保證在需要時能夠正常使用。
5.建檔管理與效益評估。作為固定資產管理的儀器設備,在其可行性論證,購置、驗收、調試、運行、維護等活動過程中所形成的具有查考利用價值的文字、光盤、圖片等不同載體的文件材料以及隨機文件材料均屬于儀器設備檔案。應制定詳細嚴格的管理和使用程序,便于我們更好地掌握大型儀器設備的運行狀況。對大型儀器設備效益評估應主要包括:儀器設備的開機率、分析項目的研發和改進、科研成果、維護保養等指標。由于環境監測站的特殊性,其社會效益也應列為重要的評估指標。對于大型儀器設備,由于使用率較低、自然水消耗大、維護費用高等原因,可采取責、權、利明確的管理措施,明確實驗室及儀器管理人員的職責范圍和獎懲制度。
(二)建立儀器設備共享制度,提高設備使用效率
大型儀器設備往往都具有購置成本高、專業性、標準性及多功能性等特點,而大型儀器設備的這些特點就決定了它耗資大、使用復雜、運行條件和維護成本較高,對儀器操作人員的素質要求同樣較高,不是任何單位需要使用就有能力購置和維持其正常運行,因此,推進和實際大型儀器設備開放共享,已經成為當前關于提高大型儀器設備使用效益的共識。因此在當前經濟危機形勢下,應進一步推進地域間本地區大型儀器設備的橫向協作、資源共享。如環境監測部門與質檢、商檢、衛生防疫、農檢等部門的資源共享可節約大量的人力物力,提高大型儀器設備的利用率。
目前環境監測部門的大型儀器設備都是國有資產,在儀器設備的更新過程中常會出現更新前的儀器設備還處于可使用狀態,只是儀器設備中的某些指標不能滿足要求,對于這部分儀器設備能否建立調撥機制,無償調撥給下一級的環境監測部門,并對其進行技術培訓,有利于提高儀器設備的使用周期,同時也可提高下級監測站的技術水平或捐贈給中、小學校用于教學實驗。
(三)加強技術管理人員的培訓交流
應制定大型儀器設備技術管理人員的培訓與交流計劃,積極參加儀器設備生產廠家、高校、上級技術部門培訓,特別是有相同類型的大型儀器設備單位為成員舉辦的技術交流活動,結合掌握相關儀器設備的最新技術動態,切磋故障修理技術及維護,研討改進測試條件,不斷更新和拓展儀器管理人員的專業知識和技能,從而提高儀器設備的使用效率。
三、結論
常規分析項目的儀器化是科學技術發展的必然趨勢,它能夠減輕實驗室人員的勞動強度和操作時間,提高監測數據質量,能夠及時為環境管理決策部門提供準確的監測數據,因此,如何科學的管理,更好的發揮儀器設備的功能,為環境管理服務是值得我們每位實驗工作者不斷思考的。
參考文獻
2環境應急監測儀器管理的強化策略
2.1加大對環境應急儀器的投入,科學合理購置雖然近年來環境管理部門對環境監測的投入很大,對環境污染問題十分的重視,但是環境監測是一項時間長久的工作,對儀器設備和人員的要求較高。在環境監測中,應急監測設備的種類有限,這就要求環境管理部門加大對應急監測儀器的資金投入,購進大量的應急監測設備,滿足需要。應急監測設備的購進要科學合理,不要盲目購進,充分了解環境監測的情況和儀器的特點之后再購進。
2.2完善日常維護應急監測儀器的使用比較緊急,要設置專門的管理人員,對儀器進行日常維護,明確維護人員的職責;應急監測儀器要與配套設施放好,歸入水質應急監測區域、大氣應急監測區域等監測區域的應急檢測儀器放置的地方,對配套試劑進行分類管理,妥善儲存,定期進行檢查,對過期有問題的試劑要進行更換,保證正常使用;應急監測儀器的通訊系統、供電系統、氣瓶等要定期檢查,維護好,保障儀器的正常使用。
2.3加強管理機制環境應急檢測儀器的正常運轉對環境污染的應急監測十分的重要,環境管理部門的決策層要將環境應急監測儀器的管理工作作為重中之重,建立健全環境應急監測儀器的管理機制,對應急監測儀器的管理配置專門的管理人員,干好應急監測儀器的保障工作。
2.4對應急監測人員培訓做好應急監測人員的思想工作,使其具有責任感,有信心干好本職工作,信念堅定,愛崗敬業;對應急監測人員進行技能培訓,結合各種應急監測的案例,使其熟練掌握應急監測的操作流程及熟練使用應急監測儀器,監測中操作規范,處理得當;定期對應急監測人員進行專業知識的講解,確保其理論功底的扎實,知識豐富,有著廣闊的眼界。
0.引言
大氣污染已經成為全球化的重度污染難題,我國也是大氣污染問題嚴重的國家之一,空氣中SO2、NO2成分的超標大大增加了酸雨、酸霧和光化學煙霧的形成幾率,汽車尾氣的排放、工廠的有害物質超標排放等都是大氣污染的主要來源。近來,我國一半以上的城市都受到過酸雨的侵害,大氣環境狀況日益堪憂。面對眾多的環境污染問題,如何實時、有效的對環境質量及變化進行準確的監測,從而加大環境執法的力度,及時的對于被污染區域進行治理和監督,現今環境保護工作者面前最根本的任務。
1.虛擬儀器在環境監測中的使用
環境監測作為環境管理和環境執法的依據,其數據的準確性、及時性、公正性和權威性一直是環境保護工作有效開展的基礎保障。監測儀器的使用直接關系到監測數據的收集、分析與處理,傳統的環境監測儀器儀表功能單一而且人機交互差。大氣環境監測中常用的各種光學、光譜學分析檢測儀器與氣體成分分析儀器,不但價格昂貴、體積龐大,對使用環境條件要求也十分苛刻,不能用于環境領域里條件復雜現場野外分析監測。隨著環境監測要求的日益提高,環境監測儀器的智能化要求也不斷提高,而且更加強調實時在線分析與使用限制的突破,將環境監測變成一種自動化監測工作,實現數據共享與系統互連,提高環境監測的工作質量與環境管理的實時決策。
虛擬儀器技術是現代化環境監測的新方式,是結合了現代化儀器儀表與計算機控制的自動化監測系統。虛擬儀器的使用,突破了傳統大型監測儀器的使用限制,特別是在監測條件特殊的大氣監測方面的應用,極為方便,將野外的實時實地監測變為可能,也提高了環境監測領域中電子與信息技術的融合,是信息化發展的最終方向。另外,網絡通信技術為信息共享提供了廣闊的平臺,環境監測數據的共享,可以避免數據的重復采樣,增強資源的合理化配備,節省了大量的人力與物力。因此,虛擬技術與網絡技術的結合,將虛擬儀器的使用遠程化,從而新生了一種新的環境監測手段,完成了環境監測技術上的數字化轉變,提高了數據的實時性、共享性,同時也更加真實的反映了監測點的真實環境質量。
2.數字化監測系統的功能
數字化監測系統要借助數字化的手段實現環境監測過程中數據的采集與存儲,以及傳輸和分析這4項基本功能。在系統下設服務器功能模塊和客戶端功能模塊。服務器功能模塊的子模塊分別嵌入網絡服務器、數據服務器與采樣服務器,負責數據的采樣、存儲、響應客戶端提取數據的請求、查詢,并提供網絡服務。客戶端模塊主要面向用戶控制,提供查詢與數據的接收,此外還能對數據進行分析處理并直接顯示結果。這種雙系統模塊的構想,使兩個需求和作用不同的模塊互相獨立,易于處理各自產生的問題與系統升級。
2.1服務器模塊的功能要求
數據服務器為網絡服務器上傳、交換數據提供強大存儲空間,是網絡服務器存儲設備的延伸。客戶可以借助網絡平臺直接訪問數據服務器,從而獲得更多的數據資源與傳輸下載速度。數據服務器在相應客戶數據提取的請求同時,由網絡服務器來提供網絡連接功能,使整個系統的工作協調化、整體化。而采樣服務器主要負責采樣信息的數字化記錄、分析和處理,并將數字信息存入數據庫,并提供人機互動功能,允許用戶自行手動錄入采樣參數、傳感參數等。
2.2客戶端模塊的功能要求
客戶的操作是通過客戶端提供的功能來實現的,服務器存儲中的各種數據的調用等都是借助客戶端的顯示功能來傳遞給客戶,為環境監測分析提供數據來源。同時,客戶端提供的分析功能可以針對不同客戶對數據處理的要求,進行監測分析,從而得出客戶關注的環境質量結果。客戶端模塊主要由用戶控制、提出請求、接收數據、分析數據、顯示結果、給出提示6個子模塊組成。
用戶控制模塊基于用戶要求對程序提出請求的過程,是人機交互的橋梁。數據傳輸模塊根據用戶控制模塊提出的要求,組織請求格式,向服務器提出服務請求,并監控本次請求的結果的返回,接收返回的數據。數據處理模塊根據用戶控制模塊提出的處理要求,處理數據傳輸模塊返回的數據,并以圖形、數值的形式顯示數據,根據用戶提出的安全范圍給出變化提示。
3.結論
大氣環境的特殊化和監測中的設備使用,一直是困擾大氣環境保護工作者的難題,大氣環境質量監測的實時化,是環境監測攻堅的重點。虛擬儀器與網絡技術的結合,使大氣環境監測的難題迎刃而解,為大氣環境保護提供了技術支持與可靠的數據依據。■
【參考文獻】
[1]匡躍輝.環境污染熱點問題初探[J].中國人口?資源與環境.2009,10:43-45.
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
環境保護既為了人類生存環境更加舒適美好,又為了經濟社會的可持續發展,包括解決一些現實存在的問題和潛在的環境威脅所采取的所有行動,環境監測就是其中的一個重要環節。環境監測是指對環境中的各種物質的含量進行測定,通過科學的數據計算獲得環境指標,由此來判斷環境的質量水平以及受污染的程度,提供給相關部門作出決策,制定正確的政策,是環境保護工作得以開展的重要前提和科學保證。
1環境監測在環境保護中所起到的重要作用
因此環境監測在環境保護中的作用主要體現在以下幾方面:
1.1在總量控制與排污許可證的發放中所起到的作用,通過相關的監測,國家有關部門就能對一個地區的功能區的污染物的排放量進行核定,并發放排污許可證,實行的原則是超量減排,削減交易。
1.2在排污統計與征收排污費的工作中所起的作用,通過相關的統計,對一個單位或一個地區的排污量進行估算,根據單位具體的排污情況來征收排污費。
1.3在制訂環境標準中所起的重要作用,其主要基礎就是生態基準以及人體健康的基準,制訂此標準主要是依據環境目標的需求及各種環境的不同功能與技術的可靠性。
1.4在環境監督管理工作中所起到的作用,主要是監視與監督企業污染物的排放情況,以便對環保的法律法規進行落實。除此之外,環境監測還把一個地區的環境狀況充分的反映了出來。
1.5在糾紛仲裁中所起的作用,在生產的過程中,也是有可能發生環境污染的事故,這需要相關的仲裁監測來處理,進行實地的取樣并加以分析,才能對污染來源作出準確的判斷,才能有效的避免生活或經濟上的損失。
1.6在科學的研究中所起到的作用,第一生產力就是科學技術,包括節能科研以及工藝改革的環境監測等。如果把這方面的環境監測做好的話,對于科學研究以及經濟的發展有著巨大的推動作用。
2加強環境監測發展的措施
2.1完善環境監測預警系統
要解決長期得不到有效治理地區的環境污染問題,改善環境和保持當地可持續性發展,需要創新環境監測質量管理體系。環境監測事關經濟可持續發展,要從實際出發,多種舉措并舉,全面帶動環境監測管理工作。在改革發展環境監測質量管理體系中要進一步明確環境監測各崗位上的職責,加強質量監督和考核。要以嚴謹的態度投入工作,確保數據監測的真實性和可靠性。判斷監測范圍的環境危害是環境監測的重要任務,監測需要依據危害的大小作出判斷。對危險信號的預警是監測工作效率的重要體現。要健全和完善環境監測預警系統,根據危害等級做好預警等級分類。工作中要善于及時發現問題,及時作出預測警報,為做出處理方案,采取正確治理措施提供第一時間的依據。
2.2建立健全的環境監測管理制度
環境監測工作應該嚴格按照《環境監測管理辦法》執行,當按照數據準確、代表性強、方法科學、傳輸及時的要求,建設先進的環境監測體系,為全面反映環境質量狀況和變化趨勢,及時跟蹤污染源變化情況,準確預警各類環境突發事件等環境管理工作提供決策依據。各級環境監測部門應該加強檢查和抽測,嚴肅處理監測過程中弄虛作假、謊報數據、修改數據等失職讀職行為。加強對環境監測工作的監督管理,支持監側過程中的各種技術創新行為,加強環境監測與其他各項環保政策的合作。
2.3實現環境監測領域的技術創新
科學技術不斷的進步和發展,使得各種新的技術不斷地應用于環境監測中。環境監測鼓勵各級監測部門在監測工作中采用新設備、新技術、新方法,需要注意的是,在使用新技術、新方法之前要經過驗證后方可使用。儀器創新是技術創新的一個重要方面,與國外發達國家相比,我國環境監測中使用的儀器相對落后,監測儀器不足及老化現象時有發生。目前,我國環境監測儀器多為中小企業生產的中低檔儀器,通過技術創新提高監測儀器壽命、降低監測儀器的制造成本、保證其使用性能,是環境監測技術創新的一個主要方面。 環境監測的技術方法創新可以從以下幾個方面著手:首先,實現動態監測,動態監測可以掌握各種污染物的變化動態及趨勢;其次,提高預警應急監測能力;同時,單純的地面環境監測與遙感環境監測相結合;最后,現場快速分析技術和連續自動化技術將得到廣泛應用;五是生態監測技術的研究將進一步加強。
2.4建立國家級監測網絡及改進環境監測技術方法
國家級環境監測網絡應包括環境各要素監測業務網絡(包括環境空氣、地表水、地下水、噪聲、土壤、固體廢棄物等監測網絡),環境管理監測網絡(包括國家、省、市、縣四級監測網絡)以及監測信息網絡(包括在線監控、數據報告、數據傳輸等)。 構建國家級環境監測網絡,有助于環境監測工作向著全面化、精確化、制度化方向發展,其次,監測網絡的構建能夠更好的掌握環境質量情況,對于及時發現環境問題、積極治理環境污染、保證環境質量狀況起著積極作用。我國環境監測的工作任務比較重,且工作量很大,如果單靠使用現在的設備和手段難以滿足,只能通過深入地改進相關的監測分析方法和技術要求,使其更加簡便、靈敏、快捷,才能夠從根本上改進和提高我國的環境監測技術水平。
2.5環境監測隊伍實現專業化
全面提升環境監測水平、實現環境監測事業的科學發展,離不開各種先進的儀器設備,更離不開掌握科學知識和先進技術的專業人員。各級環境監測站應加強對環境監測專業人才的培養,制定有針對性的培養方案,加強綜合分析、實驗室分析等方面的技術骨干。各級環境監測站應努力在培養方案上創新并建立一支專業化、高水平、反應迅速的環境監測隊伍。首先,要求監測隊伍提高應變和機動能力,能夠對突發重大環境事故做出迅速響應;其次,要求監測隊伍具備扎實的專業功底,保證環境監測數據的代表性、科學性、準確性以及真實性。環境監測是技術執法和技術監督的過程,監測隊伍是否具備專業水平直接關系到監測結果的準確性。
結束語
當前環境監測的內容發生了很大的變化,不再是對工業污染源的監測,而是走向了一個更大的環境監測。監測的對象不只是對環境質量帶來影響的污染分子,還有對生態以及生物變化的監測。監測環境污染物一般不僅僅是對它的成分與含量的測定,還要對它的結構、形態以及分布的規律進行監測。對于生物污染以及物理污染的因素也要進行相應的監測,唯有如此,才能對環境污染進行全面的確定,才能作出準確的環境質量評價。同時,環境保護早已不僅僅是我國的問題,而是全球性的問題,根據時代的進步和改革開放的穩步發展,環境的監測已經成為保護環境的關鍵一環,我們要意識到環境監測的重要性,將有關資源科學分配,使環保事業得到健康發展。
參考文獻:
早在上世紀70年代初期,美國和日本等國開展了自動在線監測系統的研究,并率先在城市、企業、污水處理廠等區域開展自動在線監測,并逐漸形成了兩種在線監測技術,一種是實時在線監測技術,另一種是間歇式在線監測技術,這兩種監測技術的測定內容有水溫、濁度、電導率、DO、氰化物、氟化物等[1]。隨著總量控制制度的全面施行,在70年代末期又在測定內容中增添了T-N、T-P、COD等監測項目,通過遠程監控體系將監測到的數據傳送至環境執法部門,為其作出行政決策提供參考資料。近年來,隨著環境保護力度的加大,地表水質環境得到極大改善,一些發達國家開始將市政污水排放監測納入自動監測體系中,并將其視為重點監測項目。隨著自動監測系統的推廣和成熟,人們逐漸意識到一個新的問題:自動監測數據能否代表某一區域的水環境質量狀況,也就是判斷監測結果是否具有代表性。經過技術人員的改進研究發現,通過監測布點的優化可以提高監測結果的可靠性。此外,隨著水土流失現象的加重,其水樣監測再次成為在線監測系統的重點內容,新增監測項目促使自動監測系統需同時具備自動校正、自動清洗、報警、遠程傳輸等功能[2]。
1.2自動在線監測系統的成熟和COD監測體系的應用
經過幾十年的發展,水質環境自動監測系統已相當成熟,并逐漸展現出新的發展活力,世界各國對有機污染物監測的重視程度不斷提高,使得COD(錳法和鉻法)監測項目得到快速發展。水質富營養化的重要指標是T-N、T-P,關于這兩項指標的監測系統開發得較早,相比之下水溫、電導率、DO、濁度等監測項目的迫切性則遠不如前述。COD監測體系的施行方法較多,從所用氧化劑角度分析可以分為錳法、鉻法、OH-法、紫外法,其中,紫外法并不適用氧化劑,從測量方法角度分析可以分為庫侖法和光學法。由于錳法、鉻法所用氧化劑Mn、Cr6+都是有毒重金屬,因此,以日本為代表的國家率先采用光吸收UV法來代替COD法,日本目前的COD自動在線監測儀保守量為3500臺,UV儀有2500臺。
2簡易現場監測技術及其儀器的發展
由于我國幅員遼闊,水環境污染事故頻發,簡易現場監測技術與自動在線監測技術相比更加具有發展前景。在諸多簡易現場監測技術中,XRF(車載型X線熒光光譜儀)是應用最多、測量最簡便的一種監測手段,尤其在固體樣品的監測中更加具有技術優勢,不經消解處理即可直接用于監測。車載型GC是測量有機物污染的首選方法,在發達國家已得到普遍應用,但在我國的起步時間較晚,從技術優勢來看,在我國有著廣闊的市場前景。在現有推廣應用的便攜監測儀器中,最具發展前景的是PASTELUV型水質快速監測儀,該監測儀可在40s的時間內快速監測樣品中的COD、TOC、BOD含量,這取決于其巧妙的設計原理和高集成的中心處理器[3]。其中心處理器可同時存儲成千上萬個樣品實測圖譜,通過對比分析實測圖譜與標準方法的測量結果,可以得出最終測量值。因此,借助PASTELUV型水質快速監測儀不僅可以大大縮短監測時間,提高監測效率,而且還有效省略了繁雜的前處理程序,從而減少了使用化學試劑帶來的二次污染。
3實驗室監測技術及其儀器的發展
在第五次全國環境監測會議的倡導下,實驗室監測技術及配套儀器得到快速發展,各級監測站也都添置了許多實驗室監測分析儀器。這類儀器除可以用于常規環境監測外,還可用于實驗室精密分析和科研分析,GS-MS(氣相色譜-質譜儀)、HPLC-MC(液相色譜-質譜儀)、XRF、ICP-AES(等離子發射光譜儀)等都是監測站水環境監測常用的大型實驗分析儀器[4]。
中圖分類號:X830 文獻標識碼:A 文章編號:
依據《實驗室資質認定評審準則》(國認實函〔2006〕141號)原文,“5.4.8當需要利用期間核查以保持設備校準狀態的可信度時,應按照規定的程序進行。”“5.5.6實驗室應根據規定的程序對參考標準和標準物質(參考物質)進行期間核查,以保持其校準狀態的置信度。”實驗室對儀器進行定期檢定或校準,以保證其量值的溯源性,并加以必要的維護和保養,以保證設備的有效性和可靠性。因此,大多數實驗室認為只要對儀器進行了定期檢定或校準,儀器就是可靠的,出具的數據就是有效的,使儀器的期間核查成為實驗室最易忽視的環節。
1期間核查的了解
1.1 期間核查定義
期間核查是指:為保持設備校準狀態的可信度,而對設備示值(或其修正值或修正因子)在規定的時間間隔內是否保持其規定的最大允許誤差或擴展不確定度或準確度等級的一種核查。
1.2期間核查的目的
期間核查(intermediate check) 的對象是測量設備(包括測量儀器、測量標準、參考物質、輔助設備等,通常可簡稱為設備)。期間核查的目的是“保持設備校準狀態的可信度(confidence)”,期間核查作為檢測實驗室測量過程的監控手段之一,對檢測實驗室 出具的檢測數據準確性起著非常重要的作用,它是在兩次周期性檢定/校準間隔內對檢測設 備的中間檢查,亦即,在校準后,使用中的被核查儀器的校準值XS的變化是否超出其給定的擴展不確定度區間±U;或者使用中的被核查儀器的實際值XS的變化是否超出其允許誤差限±Δ。以判斷設備是否保持上次校準時的各項計量性能指標,保證測量過程受控。一旦發現測量過程控制發生偏離,可以采取適當的方法或措施,最大限度地減少和降低由于設備或校準狀態失效而產生的成本和風險,保證測量過程的受控狀態,有效地維護實驗室和客戶的利益。
1.3期間核查的主要對象
不是所有的設備都需要進行期問核查。通常來講,期間核查的對象主要是新購設備,使用頻次高的和使用環境惡劣的檢測設備;主要或重要檢測設備;不夠穩定、易漂移、易老化且使用頻繁的檢測設備;經常攜帶到現場檢驗、校驗的設備;運行過程中有可疑現象發生的檢驗、校驗設備;選擇對關鍵參量的檢測質量影響較大的檢測設備。期間核查主要是核查測量儀器、測量標準或標準物質的系統漂移,即其長期穩定性。必須具備相應的核查標準和實施條件的,對無法尋找核查標準(物質)的不進行期間核查。期間核查可以提高監測質量的可靠性,降低出錯的風險,但不能完全排除風險。期間核查的實施以及實施頻次應結合監測機構自身的特點尋求成本和風險的平衡點。
2期間核查的方法分類
開展“期間核查”的方法是多樣的,基本上以等精度核查的方式進行,如儀器間的比對、方法比對、標準物質驗證、加標回收、單點自校等都是可以采用的。更多的期間核查是通過核查標準來實現,所謂核查標準是指用來代表被測對象的一種相對穩定的儀器、產品或其他物體。它的量限、準確度等級都應接近于被測對象,而它的穩定性要比實際的被測對象好,核查標準本身也應進行校準和確認。
2.1使用標準物質核查。標準物質包括各種標準樣品、實物標準。使用標準物質核查時應注意所用的標準物質的量值能夠溯源、在有效期內。如pH計、離子計、電導率儀等采用定值溶液 進行核查,氣體檢測儀采用標準氣體進行核查,氣體采樣器采用標準流量計等。此法應作為優先選用的期間核查方法。
2.2使用儀器附帶設備核查。有些儀器自帶校準設備,有的還帶有自動校準系統,可以用來核查,如電子天平往往自帶一個校準砝碼。某些新型大型分析儀器往往自帶核查系統和自動核查程序。
2.3參加實驗室間比對。環境監測站有多臺相同或類似的儀器,可以同另一臺相同或更高精度的儀器進行比對。如果只有一臺儀器,可以參加法定計量檢定機構組織的儀器比對或實驗室之間的儀器比對。如煙氣黑度儀、無校準源的放射性監測儀器、聲級校準器、空氣壓力表、風速儀等。
2.4與相同準確度等級的另一設備或幾個設備的量值進行比較。
2.5對保留樣品量值重新測量:只要保留的樣品性能(測試的量值)穩定,不要求有保證的參考值,也可以用來作為期間核查的核查標準。如對無校準源的放射性監測儀器使用特定的樣品、氧氣測定儀直接使用環境空氣。
2.6在資源允許的情況下,采用高等級的儀器設備進行核查。
3期間核查的方法來源
期間核查的具體方法來源一般有以下幾種:
3.1監測標準方法、技術規定中有關要求和方法。許多標準方法已經詳細規定了校準等方法和要求,可以直接作為期間核查的方法。
3.2儀器設備檢定規程。儀器設備檢定規程往往規定詳細的整個檢定過程,期間核查可以采用其中的需要核查的部分。如果沒有該類儀器設備的檢定規程,還可以參照類似儀器檢定規程。
3.3儀器設備使用說明書及產品標準或供應商提供的方法。
3.4對于沒有方法來源的儀器設備,可以自己編制作業指導書。期間核查的方法內容也可以合并在儀器設備操作維護規程、自校方法等其它作業指導書中。
4記錄方式
期間核查一般應有記錄,根據類別可以采用不用的記錄方式。
4.1記錄在監測原始記錄上。適合于對于每次監測都進行的期間核查,并且記錄簡單的,如噪聲監測儀的核查。
4.2記錄在儀器設備維護記錄上。適合于較頻繁的期間核查,并且記錄較簡單的,如天平的校準核查。
4.3采用專門的記錄。對于比較復雜的期間核查,可編制相應的記錄表。
5期間核查的實施
5.1 編制有關程序性文件,明確期間核查的職責分工、工作流程及要求,并明確期間核查不符合結果的處理。
5.2 編制年度的期間核查計劃。期間核查計劃應該包括儀器設備名稱、型號規格、編號、期間核查的日期或頻次、檢查方法依據來源、執行人、記錄方式等。沒有方法的,應編制有關的作業指導書。
5.3 執行人應按計劃實施期間核查。當出現以下情況時,也應考慮實施期間核:
5.3.1 測量儀器即將用于非常重要的測量或非常高準確度的測量,測量前應進行核查;如能力驗證前、發生重大環境事故、作為仲裁或有爭議時;
5.3.2在監測過程中,發現數據可疑,對儀器設備提出懷疑時;
5.3.3因使用環境條件發生變化,如溫度、濕度變化較大,剛剛恢復后,有可能引起儀器的準確性;
5.3.4儀器故障維修或運輸搬遷后、長期脫離實驗室控制恢復使用前等。
6結束語
期間核查實際是檢測技術問題,要用到許多相應檢測技術和誤差理論。為了保證環境監測能及時準確地提供檢測數據,需要我們繼續學習和研究,把期間核查的知識結合自己實驗室的實際,努力開展好期間核查工作。
參考文獻
中圖分類號:TM93 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)03(c)-0154-02
在國務院推進簡政放權的大趨勢下,環境監測市場的不斷開放,社會化環境監測機構已經作為傳統環境監測站在環境監測工作的重要技術支撐,儀器設備管理作為社會化環境監測機構質量管理的重要組成部分,將直接影響環境監測數據的準確性。《檢驗檢測機構資質認定評審準則》對儀器設備的管理提出相應的要求,因此加強儀器設備的有效管理,是監測機構提高技術能力和質量保證的一個重要手段。
1 設備的購置、驗收與歸檔
《評審準則》要求監測機構應配備滿足檢測要求的設備,設備的技術指標和功能需滿足檢測標準等的要求。監測機構儀器設備的使用部門根據機構的發展規劃和業務需求,具有前瞻性地配置儀器設備,設備的技術參數應滿足開展新項目的要求相匹配。在購置設備前應做好供應商的評價,評價內容包括設備的供應商評價和設備的維護、安裝等服務的供應商評價,在選擇供應商時應當選擇具備充分保證能力的單位,確保購買儀器設備和服務滿足要求。
新購置的儀器設備開箱后,應該對照裝箱清單清點所有物品,收集、整理相關技術資料建立儀器設備檔案,并根據監測機構的儀器管理程序賦予新設備唯一性標識。使用科室按照設備說明書中的操作步驟和注意事項對儀器設備進行調試驗收,大型儀器設備一般都有生產廠商的技術人員上門調試、安裝,并對檢驗人員進行操作、維修養護等內容的培訓,待設備驗收合格后將驗收資料收集歸檔。
儀器設備的檔案要求做到一機一檔,檔案的內容包括:儀器設備的名稱、型號;制造廠商名稱、生產序列號;接收日期和啟用日期;目前放置位置;接收時的狀態;儀器設備使用說明書,及配套軟件;校準/校驗的日期和結果以及下次校準/校驗的日期;維護和維護計劃的細節;損壞、故障、改裝或修理的歷史記錄;對設備是否符合規范的核查。儀器設備的檔案內容應處于動態管理、不斷更新、不斷完善的狀態。
2 量值溯源
依據《通用計量術語及定義》JJF1001-2011中的定義:量值溯源是通過文件規定的不間斷的校準鏈,將測量結果與參照對象聯系起來的特性。為此監測機構每年應根據溯源的總體要求制定《年度檢測設備檢定/校準(驗證)、確認總體計劃》,包含溯源方式、溯源機構,確認方式等。
2.1 量值溯源的對象
(1)列入《中華人民共和國強制檢定的工作計量器具目錄》的儀器設備,均實行強制檢定。
(2)所有可能會對檢測結果產生直接影響的儀器設備。
(3)用于監控日常實驗室環境的儀器設備,如溫度計、濕度計等。
(4)用于日常校準儀器設備的校準器,如流量校準器、聲級校準器等。
2.2 溯源方式
溯源方式包括主要有檢定、校準,還包括自校準、內部校準、比對試驗等。列入“強檢目錄”的設備必須檢定,對于無檢定規程的設備采用校準方式,其他的設備的溯源可以通過自校準、內部校準、比對試驗等方式來實現。
2.3 溯源機構的選擇
優先選擇國家法定計量機構實施計量檢定或校準,對于部門特殊儀器,法定計量機構無檢定或校準能力的,檢測機構可以根據相關技術規范和設備說明書進行自校準。
2.4 溯源的周期
檢定或校準周期按照獲得檢定或校準證書的規定確定,證書上未注明明確周期的,按照檢定或校準規程的要求進行,一般有效期為1年。
2.5 溯源結果的應用
監測機構應對溯源的結果進行確認,只有經過確認的設備方可認定為有效設備。對檢定合格的儀器準予投入使用,檢定不合格的儀器不得用于監測工作,待修復檢定合格后方可投入使用;對于校準結果,使用人員應根據校準證書提供的結果來判斷是否滿足監測方法、儀器性能等使用要求,確認合格的投入使用,不合格的待維修校準滿足后投入使用。經檢定或校準的設備在對結果確認后應張貼設備標識來表明其狀態。
2.6 修正因子的使用
當儀器經校準后,產生了一組修正因子時,檢測機構應當制定相應文件,確保修正因子得到正確應用。以下設備一般都會產生修正因子:恒溫水浴鍋、恒溫恒濕箱、鼓風干燥箱、隔水式培養箱等,這些設備在使用時必須對關鍵參數進行修正,確保檢測數據準確。
3 期間核查
根據《評審準則》的要求,期間核查的對象是在用的儀器,檢測機構每年應制定《實驗室期間核查計劃》,計劃應包含設備名稱、核查關鍵量、核查方法、核查時間等關鍵內容。
3.1 期間核查對象
期間核查的對象是具備以下狀況的儀器設備:性能不太穩定、使用頻率高、使用條件惡劣、容易產生漂移、單純依靠校準在有效期內不能保證正確可靠。對以上設備進行核查時,重點針對其關鍵性能進行核查即可。對于找不著核查標準的設備也o法進行期間核查。目前社會化環境監測機構需要進行核查的儀器主要有以下幾類:(1)直接參與檢測結果出具的儀器;(2)光譜類儀器;(3)電化學類儀器等。
3.2 期間核查的周期
期間核查不是縮短檢定或校準周期,也與一般的功能檢查不同,目的是在校準的有效期內,核查儀器能否保持原有功能,即儀器是否穩定。
3.3 期間核查的方法
期間核查基本以等精度核查的方式進行,所采用的方法主要有標準物質驗證、方法比對、儀器比對、留樣復測、依據檢定規程進行核查等。多數期間核查是采用核查標準來進行,當使用留樣復測進行核查時,所選用的留樣的性能必須穩定。選取核查方法時主要綜合考慮方法可操作性、經濟性、實用性等方面。
3.4 期間核查結果的應用
環境監測機構在完成期間核查后,對核查過程應詳細的記錄并對核查結果進行分析與評價,滿足要求的設備繼續使用,經核查有重大偏離的儀器設備,應進行相關的處理,待證實符合使用要求后方可繼續投入使用。
4 儀器的日常使用管理
儀器作為環境監測的必備工具,檢測機構必須制定儀器的使用、維護作業指導書和管理程序,以保證儀器的受控狀態。
4.1 儀器設備的使用、維護作業指導
儀器的作業指導書應包含儀器的原理、操作步驟、使用環境條件、使用注意事項、維護保養要求等。
4.2 設備的授權使用
監測機構應明確員工的崗位職責、所使用的儀器設備,針對重要的、關鍵的儀器設備,操作技術復雜的大型儀器設備,應以授權的方式指定專門的人員使用,使用人員應經過培訓并持證上崗,未經授權人員不得使用以上設備。
4.3 設備的使用
對于設備的工作環境,監測機構應加以監測、控制和記錄環境條件,環境條件必須滿足監測標準的要求。使用儀器后要做到及時填寫儀器使用記錄,當有異常情況應記錄在使用記錄上,確保儀器管理員及時獲悉儀器的狀態并盡快安排修復確保儀器設備的有效使用狀態。
5 結語
綜上所述,監測機構加強儀器設備的管理是非常有必要的,因此監測機構必須重視儀器設備管理的過程控制,從儀器設備的采購、驗收、歸檔、量值溯源、期間核查及日常使用的各個環節加強管理,確保監測機構管理體系的有效運行,提升檢測機構的技術能力和工作質量。
參考文獻