中国环境空气苯系物类挥发性有机物监测能力现状分析（一）

为了解和评价中国环境空气挥发性有机物(VOCs)的监测能力和技术水平,以量化的手段评估环境空气VOCs监测数据质量,促进实验室质量管理水平提升,笔者以环境空气VOCs中的苯系物为代表,组织31个省、自治区、直辖市216家各级各类生态环境检验检测机构开展了实验室比对,利用稳健统计技术分析评价实验结果。结果表明:环境空气苯系物类VOCs比对结果的整体合格率为68.5%,省级站、地市级以上站、社会化检测机构合格率分别为86.7%、75.4%和46.9%。可见现阶段中国环境空气苯系物类VOCs整体检测能力仍有提升的空间,社会化机构的检测技术水平尚待提升。建议地方部门加强对环境空气VOCs监测的技术培训,尽快提高VOCs监测技术水平,保障VOCs监测数据质量,同时强化对社会化检测机构的监督管理,督促其提升服务水平。

随着中国社会经济的快速发展，大量挥发性有机化合物(VOCs)排放带来了严重的环境污染问题，VOCs受到越来越高的关注，已经成为国内外研究的热点。VOCs是形成细颗粒物和臭氧污染的重要前体物，不仅对人体健康和生态环境等有直接影响，还可以通过参与大气光化学反应生成二次污染物，对人体黏膜有刺激性，使人出现头疼、咽痛或乏力等症状，甚至有致癌风险。

近年来中国将VOCs作为大气污染防治的重点，陆续颁布了VOCs污染控制相关法规政策及标准。2013年国务院发布《大气污染防治行动计划》，明确要求推进VOCs污染治理。2016年国务院发布了《“十三五”生态环境保护规划》，首次将重点地区重点行业VOCs列为国家污染物排放总量控制指标。为全面加强VOCs污染防治工作，生态环境部连续印发了《2018年重点地区环境空气挥发性有机物监测方案》和《2019年地级及以上城市挥发性有机物监测方案》，要求全国337个地级及以上城市全面开展环境空气VOCs组分指标监测工作，但整体检测能力和技术水平尚不清楚。

实验室间比对是一种确定实验室检测能力和技术水平的重要技术手段和外部质量控制方式，在世界各国及国际组织中被广泛采用。为全面、客观、科学地了解和掌握中国环境空气VOCs监测的技术能力和水平现状，量化评估环境空气VOCs监测数据质量水平，同时也为全国各级各类生态环境监测实验室提供有效的外部质量保证手段，促进VOCs监测技术水平提升，笔者以环境空气VOCs中最常见的苯系物组分为代表，组织开展了一次全国范围内(不包含港澳台地区，下同)大规模的实验室比对，利用稳健统计方法对比对结果进行统计分析与评价。

1实验部分

1.1样品

1.1.1比对样品的设计和制备

该次环境空气VOCs比对样品专门委托有资质的气体标准物质生产单位参照二级标准物质，依据ISO6142采用称量法进行研制。样品中包括苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯和苯乙烯等5种苯系物待测组分。样品配制的浓度范围为0.1～1μmol/mol。

为最大限度地防止数据串通，保证实验室比对结果的可比性与公平性，设计了3种不同浓度水平的比对样品，各浓度水平VOCs样品中均含3个苯系物待测组分，每种浓度水平的3个苯系物待测组分各不相同。各浓度水平样品苯系物组分及浓度详见表1。

1.1.2样品均匀性和稳定性实验

制备的比对样品按照《标准物质定值的通用原则及统计学原理》(JJF1343—2012)和《能力验证样品均匀性和稳定性评价指南》(CNAS-GL003:2018)，采用单因子方差分析法(F检验法)和t检验法对样品进行均匀性与稳定性检验。统计结果表明，样品均匀性良好，稳定性达到相关要求。

1.1.3比对样品

制备的环境空气VOCs样品为2L铝合金钢瓶气，钢瓶内壁经特殊钝化处理，使用W21.8的瓶阀接口，气瓶压力在8MPa左右，最低使用压力为0.5MPa，介质平衡气为氮气。

1.2实验方法

1.2.1实验室比对范围与组织方式

在全国范围内组织31个省、自治区、直辖市各级各类生态环境检验检测机构实验室开展环境空气VOCs比对。参加机构主要为各省级、市级生态环境监测站(中心)以及社会化检验检测实验室。参加单位分布范围广，具有很强的代表性，在一定程度上能够客观地反映当前中国环境空气VOCs的整体检测能力和技术水平现状。

该次比对共有240家实验室报名参加，最终收回216家单位结果。比对采用盲样测试的方式，为防止串通，对各参加实验室进行随机编码，并随机发放一种浓度水平的钢瓶气。因报名使用在线监测法检测VOCs的实验室数量较少，故对参加在线监测法的实验室随机编码后，仅发放同一种浓度水平的样品。

1.2.2检测方法

该次环境空气VOCs实验室比对使用的检测方法分为2类:手工监测法和在线监测法，但均不指定具体的检测方法。各参加比对单位视自身情况选择手工监测法和在线监测法中的一种进行检测。样品在实验室分析前需在室温(≥15℃)平躺静置24h，以确保样品中各组分充分混匀。

1.3结果统计与评价方法

稳健统计方法可以有效地减少异常值(离群值)对总体结果的影响，目前在实验室间比对和能力验证活动中被广为应用。根据《能力验证结果的统计处理和能力评价指南》(CNAS-GL002:2018)，采用迭代稳健统计法对比对样品的测定结果进行统计分析，计算稳健平均值和稳健标准差，并以Z比分数法评价结果满意度。评价规则为│Z│≤2为满意结果;2<│Z│<3为有问题结果;│Z│≥3为不满意结果。

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