空氣自動監測臭氧溯源研究

李大年 李靈 劉海立

摘要：臭氧具有高氧化性、容易分解、不可保存、需要采用特殊的標準設備進行臭氧的量值溯源與傳遞。原國家環?？偩职l布了《環境空氣質量自動監測技術規范》（HJ/T193-2005），規定了環境空氣質量自動監測的技術要求，其中包括了臭氧監測的質量保證和質量控制內容，規定了臭氧監測標準的質量保證和質量控制內容，規定了臭氧監測標準傳遞的周期、方法等內容。

關鍵詞：環境空氣；自動監測儀器；臭氧；校準

1981年、美國國家標準與技術協會（NIST）與美國環保署合作研制了臭氧標準參考光度計，作為低濃度臭氧參考標準，為臭氧監測提供校準與溯源。目前，SRP已成為國際臭氧監測的統一計量基準，國際上一般以可溯源到美國NISTSRP的臭氧基準實驗室來傳遞臭氧標準以及進行儀器校準。

空氣質量連續自動監測系統中O3監測儀器的標準氣源一般選用以紫外筆形燈為主體的O3發生器。對一級標準的O3校準器中的O3發生器的紫外燈，要求具有很高的穩定性和較長的使用壽命，對于工作標準O3發生器，要求定期用一級標準O3校準器對其進行鑒定，以建立它們之間標準的傳遞和追蹤。這里主要以間接追蹤為例。

用一級標準O3校準器對O3傳遞儀器機型校準，繪制多點校準曲線，在此基礎上通過工作標準O3發生器對O3傳遞儀器的標定來完成O3標準的傳遞和追蹤。

1傳遞儀器的校準

用一級標準O3校準器對傳遞儀器進行多點校準，確保該儀器具有很好的線性性能。

2測定方法

（1）確保動態校準器與一級標準O3校準器使用同一零氣源。

（2）將動態校準器的輸出管線與O3傳遞儀器相連接。選用的稀釋零氣流量一定要超過O3傳遞儀器的需要量。

（3）在保證稀釋零氣流量恒定的前提下，通過改動動態校準器上O3標度盤設置值的方法，使O3傳遞儀器分別給出所選用滿量程濃度0，10，30，50，70和90%的輸出電壓響應值。

（4）通過一級標準O3校準器對傳遞儀器所做的校準曲線，計算上述中各電壓響應值所相應的O3標準濃度值，并與稀釋零氣流量及O3標度盤設置值儀器記錄。

（5）按照計算結果，繪制工作標準O3發生器標度盤設置值與一級標準O3校準器上O3標準濃度值之間的校準曲線，從而完成O3標準的間接追蹤測定。

3O3發生器的再鑒定

由于美國環保署對獲準做為一級標準O3校準器的技術要求十分嚴格，規定它只供校準，不可做為連續監測儀器使用，所以其內部的O3發生器使用壽命和出廠技術指標均可維持相當長的時期，無需進行再鑒定。工作標準O3發生器一般自最后一次鑒定每隔六月對一級標準O3校準器進行一次再鑒定。鑒定后所做校準曲線與原曲線有差別使正常的，這是由于工作標準O3發生器長期連續運行使用壽命逐漸降低所致。

4O3發生器的使用和保管

為使一級標準O3校準器產生的O3濃度值穩定且準確，首先要確保整個校準系統各氣路部分的清潔度。規定只能向該校準器通入零氣或O3氣體，不能進行環境空氣測量用。

在對工作標準O3發生器進行鑒定前，先要檢查其產生O3濃度值的穩定性。對初次使用的O3發生器，一般應點燃紫外燈并通入零氣連續觀察一段時間，使O3發生器內壁和氣流經過的管路對O3充分吸附達到平衡后，再進行鑒定。

5記錄文件和分析報告

對監測系統中O3發生器的使用和歷史情況，應當提供有關的記錄文件。

6結果評價與處理

按公式（1）計算每一濃度點傳遞標準測定值CS和分析儀測定值Ci的相對誤差RE。

所有濃度點（不含零點）的相對誤差RE小于±15%，且零點測定值小于5nmol/mol，視為分析儀合格，否者視為不合格，不能用于日常監測。

若比對結果顯示現場臭氧分析儀不合格，應進行空氣子站的臭氧校準儀和分析儀的檢查或維修，檢查或維修后在此比對，直至比對結果合格后方可進行日常監測。容維修后仍不合格，應將空氣子站的臭氧校準儀重新校準，重新行進標準傳遞。

（作者單位：重慶市生態環境監測中心）