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關鍵詞:環(huán)境監(jiān)測儀器;設備管理;重要性;問題;對策
自改革開放以來,大力發(fā)展經濟一直是我國的工作重心,在發(fā)展經濟的同時忽略了環(huán)境保護的重要性,導致我國的部分地區(qū)環(huán)境污染嚴重。隨著人們物質生活水平的不斷提高,愈加關注自身健康問題,但環(huán)境污染對人們的健康造成較為嚴重的威脅,促使人們更加關注環(huán)境問題,高度重視環(huán)境保護,有關部門也加大了監(jiān)管力度,使用現(xiàn)代化的環(huán)境監(jiān)測儀器設備,密切監(jiān)測環(huán)境質量,有利于優(yōu)化生態(tài)環(huán)境,提高人們生活舒適度,促使人類與自然和諧相處。但在實際的儀器設備管理中存在著較多的問題,影響著環(huán)境監(jiān)測質量,產生較多的不利影響。本文著重探討環(huán)境監(jiān)測儀器設備管理中存在問題及對策。
1環(huán)境監(jiān)測儀器設備管理重要性分析
現(xiàn)階段,我國在環(huán)境監(jiān)測方面主要以人力配合環(huán)境監(jiān)測儀器開展一系列的環(huán)境監(jiān)測工作,隨著科學技術的發(fā)展,與監(jiān)測儀器設備的結合愈加緊密,越來越多的性能良好功能完善的環(huán)境監(jiān)測儀器應用到實際的環(huán)境監(jiān)測中,有著良好的應用效果,這就意味著在環(huán)境監(jiān)測方面對檢測儀器設備的依賴性就越來越大,對設備的應用質量與使用壽命的要求越來越嚴格,必須要通過一定的管理手段得以保證。有效的設備管理對環(huán)境監(jiān)測來說有著十分重要的意義,一方面可以確保環(huán)境監(jiān)測工作的順利開展,另一方面可以通過優(yōu)化儀器設備確保監(jiān)測的準確性,充分發(fā)揮相關儀器設備的監(jiān)測作用,促進環(huán)境監(jiān)測的發(fā)展。
2環(huán)境監(jiān)測儀器設備管理存在的問題分析
在實際的環(huán)境監(jiān)測儀器設備管理過程中,存在著很多的問題,均在不同程度上影響著環(huán)境監(jiān)測的效果,以下是對環(huán)境監(jiān)測儀器設備管理存在問題的具體分析。
2.1管理意識淡薄
管理意識淡薄導致設備儀器不良,環(huán)境監(jiān)測效果不佳的主要原因?,F(xiàn)階段的環(huán)境監(jiān)測儀器應用過程中還存在著許多問題,例如設備的不規(guī)范操作、設備養(yǎng)護不當,沒有定期檢修等等,這些問題都會影響環(huán)境監(jiān)測質量,需要切實采取有效的管理措施加以管理,促進環(huán)境監(jiān)測發(fā)展。但若管理意識淡薄,沒有這些問題進行管理,任由這些制約因素發(fā)展膨脹,就會降低環(huán)境監(jiān)測質量,不能及時的將環(huán)境信息反饋給人們,加大了環(huán)境保護的難度。
2.2管理制度不完善
管理制度是環(huán)境監(jiān)測儀器管理工作開展的依據(jù),如果管理制度不完善,那么管理人員在環(huán)境監(jiān)測儀器設備管理方面就存在著許多隨意性,大大影響了環(huán)境監(jiān)測質量。除此之外,管理制度與信息化不相適應也是管理制度存在缺陷的重要表現(xiàn)。信息化的主要特點為高效、實時、便捷,而現(xiàn)階段的一些環(huán)境監(jiān)測部門仍舊沿用陳舊復雜的管理制度,致使管理制度的存在并不適用,形同擺設。
2.3管理人員專業(yè)素質不高
由于環(huán)境監(jiān)測管理主要依賴人力執(zhí)行,故而管理人員的專業(yè)素質水平直接影響著環(huán)境監(jiān)測效果。如果管理人員的專業(yè)素質不高,在進行環(huán)境監(jiān)測儀器設備管理時采用不適當?shù)墓芾聿呗?,或是管理力度不夠等均可以降低管理水平,影響環(huán)境監(jiān)測的進一步發(fā)展。除此之外,管理人員的培訓交流較少,在處理一些實際操作的時候,沒有參與,交際廣闊的平臺,只有通過個體的認知,個人經驗來處理一些技術操作,技術故障,同時,也有可能造成更大的影響。
2.4環(huán)境監(jiān)測設備不能及時檢修
一些環(huán)境監(jiān)測站,因為資金的限制,不能保證設備的及時維修、更新以及及時的驗證,硬件建設滯后于環(huán)境管理的需要。強制性測試或生產后自檢儀器設備系統(tǒng)的缺乏。沒有驗證方案可行,一些環(huán)境監(jiān)測站甚至沒有驗證的設備。
3探討環(huán)境監(jiān)測儀器設備管理問題的解決對策
前文已述,在環(huán)境監(jiān)測儀器設備管理方面存在著諸多的不足之處,為了確保環(huán)境監(jiān)測設備正常工作,更好的應用于環(huán)境監(jiān)測中,提高環(huán)境監(jiān)測發(fā)展,要切實采取有效的措施優(yōu)化環(huán)境監(jiān)測儀器設備管理。以下是對環(huán)境監(jiān)測儀器設備管理問題的解決對策的具體探討。
3.1建檔管理與效益評估
由于設備的固定資產管理,可行性論證中,運行、驗收采購、維護、調試、搜索的文本、使用價值的畫盤、文獻資料和隨機文件材料在活動過程中形成儀器設備檔案。應使用嚴格的管理和使用的程序開發(fā),為我們更好地把握大的設備操作提供條件。大型儀器設備效益評價應包括:設備運轉率,項目開發(fā)和改進,分析科學研究,維護和其他指標。由于環(huán)境監(jiān)測站的特殊性,其社會效益也應列為重要的評價指標。對大型儀器設備,利用率低,維護成本高,能承擔責任等特點,實施明確的管理措施,明確實驗室與設備管理的責任和獎懲制度的適用范圍。
3.2建立儀器設備共享制度,提高設備使用效率
大型設備經常會有較高的購買成本,專業(yè)化,標準化和多功能等特性,大型設備的這些特點決定了它是昂貴的,復雜的,操作條件和維修成本高,對運營商的質量要求也較高,本單位不需要有能力購買并維持其正常運行,因此,實施和推進大型儀器設備,共享,已成為當前提高大型儀器設備使用效益的共識。所以在當前經濟危機的形勢下,要進一步推動大型設備的區(qū)域之間的區(qū)域合作,資源共享。
3.3加強管理人員專業(yè)素質培養(yǎng)
在環(huán)境監(jiān)測過程中,管理人員的專業(yè)素養(yǎng)是確保監(jiān)測設備正常應用于環(huán)境監(jiān)測中的重點,一方面要加強對設備管理人員的培訓,相關單位要定期組織管理人員參與管理培訓,管理人員要不斷學習新的管理方法,結合實際的環(huán)境監(jiān)測發(fā)展情況合理的應用到環(huán)境監(jiān)測中,提升管理團隊的整體水平。另一方面,要定期進行績效考核??冃Э己耸且豁椣到y(tǒng)工程,運用特定的標準和指標,對工作人員的個人表現(xiàn)、工作表現(xiàn)及工作業(yè)績等進行評估,并運用評估的結果對員工將來的工作行為和工作業(yè)績產生正面引導的過程和方法。這就要求相關管理人員不僅要注重個人績效,還要注重團體績效,這樣一來,不僅提高了員工的個人工作能力,更增強了團體凝聚力、提高團體意識,強化團隊合作精神,有利于環(huán)境監(jiān)測儀器設備的正確管理。
4結束語
綜上淺述,環(huán)境監(jiān)測儀器設備管理對環(huán)境監(jiān)測質量來說有著十分重要的意義,在實際的管理過程中也存在著許多問題,需要有效解決。本文主要從建檔管理與效益評估、建立儀器設備共享制度,提高設備使用效率、加強管理人員專業(yè)素質培養(yǎng)三方面探討如何做好環(huán)境監(jiān)測儀器設備管理工作,促進環(huán)境監(jiān)測順利發(fā)展。
作者:祝久梅 單位:撫順市環(huán)境監(jiān)測中心站
參考文獻:
[1]王寅,楊威.環(huán)境監(jiān)測站儀器設備管理經驗淺談[J].廣東化工,2015,10:20.
關鍵詞:環(huán)境監(jiān)測儀器設備 期間核查
中圖分類號:F203 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)03(c)-0234-01
1 期間核查儀器設備概況
為了確保設備校準狀態(tài)具有一定的可信度,而對設備示值在規(guī)定的時間間隔內能否達到規(guī)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。為了加強對環(huán)境的監(jiān)測,保障人們的生活環(huán)境質量,對監(jiān)測儀器實行期間核查是十分必要的,儀器設備的期間核查主要運用國家認可和計量認證的實驗室進行質量管理的一種方式,按照國家制定的有關法律法規(guī)已納入環(huán)境監(jiān)測部門的日常工作中。
為了規(guī)范環(huán)境監(jiān)測部門的管理程序化、科學化、制度化,不是對所有的監(jiān)測儀器都需要進行期間核查,期間核查需要符合以下條件。
(1)檢測設備應是主要的或重要的設備;對于日常工作中經常,但使用性能不夠穩(wěn)定、易老化的檢測設備;需要經常到野外進行環(huán)境監(jiān)測的設備;其他認為對監(jiān)測結果有重要影響的測量設備。對于不涉及計量的采樣、制樣等輔的設備不需進行期間核查。
(2)根據(jù)監(jiān)測方法的需要或儀器本身性能要求,隨著科學技術進步,對一些監(jiān)測儀器需要不斷進行更新,以適應環(huán)境變化的需要,對于這些儀器需要期間核查,有的方法可采用推薦性的標準。
(3)對于一些對核查標準、監(jiān)測方法要求不高的,根據(jù)實際情況可不進行期間核查,有些監(jiān)測儀器必須具有核查標準和實施條件。對環(huán)境監(jiān)測儀器期間核查不但有利于監(jiān)測質量可靠性的提高,而且降低了監(jiān)測結果風險,但并不是沒有風險。期間核查實施以及實施的頻次要根據(jù)監(jiān)測機構自身特點去尋求成本和降低風險概率。一般而言,對于信譽度較好、規(guī)模較大的監(jiān)測機構所要進行的期間核查的覆蓋范圍較廣、頻次高。
2 期間核查的類型
在對不同性能的儀器進行期間核查,根據(jù)期間核查的方法有不同核查方式,但都以精度核查為主,通過不同儀器間的對比、標準物質驗證機單點校核都可以進行核查。為了便于進行核查,要對監(jiān)測儀器建立統(tǒng)一的核查標準,所謂的核查標準主要指用來代表被測對象的一種相對穩(wěn)定的儀器、產品或其他物體。
2.1 標準物質的核查
監(jiān)測儀器的期間核查不但是校準,它還可運用到對檢測儀器的核查上。標準物質從一般意義上來講主要是指各種標準樣品、標準儀器等。例如通過使用聲級校準器可以監(jiān)測噪聲,pH計、離子計、電導率儀等采用定值溶液進行核查,使用標準氣體對氣體進行核查,氣體采樣器采用標準流量或核查,可用便準煙度卡對濾紙式煙度進行核查。在使用標準物質核查時應保證所用的標準物質能夠溯源并有效。
2.2 使用儀器附帶設備核查
為了適應信息時代監(jiān)測的需要,有些儀器自帶校準設備應運而生,在監(jiān)測時,監(jiān)測儀器能自動校核和核查。例如電子天平都有一個標準的工作砝碼,β射線TSP(PM10)分析儀自帶標準膜片并且能夠自動校準,可用來核查。
2.3 期間核查方法來源
期間核查的具體方法來源可分為以下幾種。
(1)根據(jù)監(jiān)測標準及技術規(guī)定中有關具體要求。許多標準經過實踐論證可作為校準的方法和要求,可直接用在期間核查上。
(2)儀器設備檢定規(guī)程。儀器設備檢定規(guī)程按照國家標準,制定了比較完整的鑒定過程,期間核查可只對需要核查的部分進行。為了滿足沒有檢定規(guī)定的儀器,同參照類似儀器的檢定標準執(zhí)行。
(3)儀器設備使用說明書及產品標準或供應商提供的方法。
(4)有些儀器設備并無方法來源,它需要根據(jù)實踐經驗進行檢定。期間核查的方法內容根據(jù)具體情況可合并在儀器操作維護規(guī)程及自校方法等作業(yè)指導書中。
2.4 在進行等級相同的一個設備或幾個設備的量值精度比較時
對保留的樣品量值應根據(jù)實際情況重新測量:即是達到留下的樣品性能(測試的量值)穩(wěn)定。在資源滿足的情況下,應用高等級儀器設備來作為期間核查的依據(jù)。期間核查的判定優(yōu)先可采用“有證標準物質”或已知校準值/實際值的“核查標準”。
期間核查不但要在核查時做好詳細記錄,而且還要根據(jù)實際情況采用不同的記錄方式,如果記錄比較簡單,可以在監(jiān)測原始記錄或者儀器設備維護記錄上進行紀錄,如對噪聲監(jiān)測儀的核查和天平的校準核查。而對于一些比較復雜的期間核查,則應該編制相對應的記錄表,專門進行記錄,以方便查詢。
3 期間核查參數(shù)和量程的選擇
監(jiān)測儀器進行期間核查的目的主要為了確保監(jiān)測的準確性,因為儀器在長時間運行中會發(fā)生系統(tǒng)漂移,為了節(jié)約成本可以對儀器的參數(shù)及量程進行選擇,還有的檢定證書是參照往年的核查情況,進而選擇變動性最大的參數(shù)和量程作為核查的主要目標參數(shù)。
4 期間核查的實施
在對監(jiān)測儀器進行期間核查時,要遵循有關規(guī)定進行實施,其具體步驟如下。
(1)在期間核查實施前,主要根據(jù)有關標準來編制具有實用性相關程序文件,不斷完善期間核查制度,要求監(jiān)測儀器設備核查人員嚴格按照規(guī)范要求進行職責分工、工作流程具有可操作性,采取針對性的措施解決對監(jiān)測儀器期間核查不符合要求的問題。
(2)期間核查要形成程序化、制度化、規(guī)范化的模式,根據(jù)核查的要求,編制合理的期間核查計劃。期間核查計劃內容主要包括監(jiān)測儀器設備名稱、規(guī)格型號、編號、期間核查時間或頻次、檢查方法根據(jù)來源、執(zhí)行人、記錄方式等都要登記在冊,以便進行核查查詢。沒有方法來源的儀器設備根據(jù)實際情況編制切合實際的作業(yè)指導書。
(3)期間核查制度建立健全后,執(zhí)行人按編制的計劃可進行期間核查。在期間核查期間,如發(fā)生以下情況,也要進行期間核查:首先對監(jiān)測儀器的使用環(huán)境有較大變化的,如大風天氣、濕度發(fā)生較大變化將對檢測儀器的準確性造成一定的影響;其次是在儀器監(jiān)測過程中,發(fā)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)不可靠,對儀器設備提出懷疑時;最后是遇到重大環(huán)境事故、作為仲裁或有爭議時的監(jiān)測,維修或搬遷后等;
5 結語
綜上所述,通過對檢測儀器的期間核查介紹,為執(zhí)行人員做好期間核查工作提供了重要的依據(jù),做好環(huán)境監(jiān)測儀器設備的期間核查工作主要是將用于監(jiān)測和校準的儀器設備在兩次檢定之間保持在合格狀態(tài),建立健全期間核查制度,需環(huán)境監(jiān)測技術人員的積極參與、相關管理部門的配合與監(jiān)督,不斷的進行完善,編制符合實際核查需要,具有操作性的管理程序或作業(yè)指導書,確保監(jiān)測結果準確可靠,保證監(jiān)測工作質量。
參考文獻
[1]環(huán)境監(jiān)測質量管理技術導則(HJ630-2011)環(huán)境保護部.
[2]尹京.實驗室認可準則中“運行檢查”的方法[J].現(xiàn)代計量測試,2002(1)
【關鍵詞】環(huán)境監(jiān)測,監(jiān)測儀器,現(xiàn)狀,發(fā)展趨勢
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(huán)境的關注度的提升,環(huán)境的保護也日漸重要。對環(huán)境的監(jiān)測就需要用到環(huán)境監(jiān)測儀器,環(huán)境監(jiān)測的儀器有多種,下面我們來探討有關環(huán)境監(jiān)測儀器的發(fā)展與未來趨勢。
二、環(huán)境監(jiān)測
1.定義
環(huán)境監(jiān)測是指運用物理、化學、生物等現(xiàn)代科學技術方法,間斷地或連續(xù)地對環(huán)境化學污染物及物理和生物污染等因素進行現(xiàn)場的監(jiān)測和測定,作出正確的環(huán)境質量評價。
隨著工業(yè)和科學的發(fā)展,環(huán)境監(jiān)測的內容也由工業(yè)污染源的監(jiān)測,逐步發(fā)展到對大環(huán)境的監(jiān)測,即監(jiān)測對象不僅是影響環(huán)境質量的污染因子,還包括對生物、生態(tài)變化的監(jiān)測。對環(huán)境污染物的監(jiān)測往往不只是測定其成分和含量,而且需要進行形態(tài)、結構和分布規(guī)律的監(jiān)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(jiān)測。只有這樣,才能全面地、確切地說明環(huán)境污染對人群、生物的生存和生態(tài)平衡的影響程度,從而作出正確的環(huán)境質量評價。環(huán)境監(jiān)測的目的是準確、及時、全面地反映環(huán)境質量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃等提供科學依據(jù)。
環(huán)境監(jiān)測目的
準確、及時、全面地反映環(huán)境質量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃等提供科學依據(jù)。具體歸納為:根據(jù)環(huán)境質量標準評價環(huán)境質量;根據(jù)污染分布情況,追蹤尋找污染源,為實現(xiàn)監(jiān)督管理、控制污染提供依據(jù);收集本底數(shù)據(jù),積累長期監(jiān)測資料,為研究環(huán)境容量、實施總量控制和目標管理、預測預報環(huán)境質量提供數(shù)據(jù);為保護人類健康、保護環(huán)境,合理使用自然資源,制訂環(huán)境法規(guī)、標準、規(guī)劃等服務。
環(huán)境監(jiān)測儀器現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
1、現(xiàn)狀
目前,我國環(huán)境監(jiān)測儀器的生產企業(yè)有140余家,年產值4.8億元,約占全國環(huán)保產品產值的2.3%。環(huán)境監(jiān)測儀器的主要產品是各種水污染和大氣污染監(jiān)測、噪聲與振動監(jiān)測、放射性和電磁波監(jiān)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(huán)境監(jiān)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(jiān)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(huán)境監(jiān)測儀器多是中小型企業(yè)生產,產品基本集中在中低檔的環(huán)境監(jiān)測儀器,遠不能適應我國環(huán)境監(jiān)測工作發(fā)展的需要。主要表現(xiàn)為:技術檔次低,低水平、重復生產嚴重,規(guī)模效益差;產品質量不高,性能不穩(wěn)定,一致性較差,使用壽命短,故障率高;研究開發(fā)能力較低,在線監(jiān)測儀器的系統(tǒng)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(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡。共有專業(yè)、行業(yè)監(jiān)測站4800多個,其中環(huán)保系統(tǒng)2200多個監(jiān)測站,行業(yè)監(jiān)測站2600多個。國控的空氣質量監(jiān)測網(wǎng)站103個、酸雨監(jiān)測網(wǎng)站113個、水質監(jiān)測網(wǎng)站135個。此外還建有噪聲監(jiān)測網(wǎng)、輻射監(jiān)測網(wǎng)、區(qū)域監(jiān)測網(wǎng)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(huán)境監(jiān)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(xù)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(tǒng)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(yōu)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(yè)在線紅外光譜分析儀等。
(3)ICP等離子體發(fā)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(xiàn)垂直、水平、雙向觀測、全波段覆蓋等多種配制形式。大多數(shù)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(xiàn)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(fā)射光譜儀正在朝著功能更優(yōu)化,結構更緊湊的方向發(fā)展,特別是在儀器控制和數(shù)據(jù)處理上向數(shù)字化、網(wǎng)絡化的發(fā)展。
(二)實際監(jiān)測
(1)大氣監(jiān)測儀器
大氣環(huán)境監(jiān)測分為大氣質量監(jiān)測和污染物監(jiān)測。大氣質量監(jiān)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(huán)境監(jiān)測工作的需要,大氣自動監(jiān)測系統(tǒng)的污染物自動連續(xù)監(jiān)測儀器基本依靠進口。大氣污染物的監(jiān)測中,對煙道、煙塵氣中的二氧化硫、氮氧化物的監(jiān)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(xù)在線監(jiān)測,目前已有企業(yè)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(jiān)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(jiān)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(jiān)測項目中尚未包含電磁輻射的監(jiān)測,故電磁輻射的監(jiān)測儀器在市場上較為少見,現(xiàn)有的環(huán)境監(jiān)測儀器,多為無線電方面的專用儀器。放射性監(jiān)測儀器目前全國只有2個企業(yè)在少量生產。
(三)發(fā)展趨勢
(1)空氣和廢氣自動監(jiān)測系統(tǒng)
環(huán)境空氣質量自動監(jiān)測系統(tǒng)一般采用干法和濕法兩種監(jiān)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(tài),不存在試劑損耗,維護量小,將是空氣自動監(jiān)測的發(fā)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(shù)的測量,除一臺設備能分時測量以上三個參數(shù)外,還能測量THC、CH 、n—MHC、BTX等有機污染參數(shù)。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(xù)監(jiān)測需要。我國已實現(xiàn)了PM SO 、NO2等項目的自動監(jiān)測。除我國目前大氣環(huán)境質量常規(guī)監(jiān)測項目外,大氣中二惡英類、光化學氧化劑(OX)、VOCs、PM2.5是發(fā)達國家監(jiān)測的熱點。日本列出了大氣中包括多環(huán)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(guī)監(jiān)測,規(guī)定了22中優(yōu)先監(jiān)測的污染物,其中有揮發(fā)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(guī)定的項目。1997年美國已把PM2.5列為環(huán)境質量標準,美國使用的空氣污染物自動監(jiān)測系統(tǒng)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(jiān)測儀器
發(fā)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(jiān)測系統(tǒng),可進行實時監(jiān)測,監(jiān)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(tǒng)計聲級等,能存儲噪聲超標事件發(fā)生的錄音,以便事后識別噪聲源的性質。我國環(huán)境噪聲自動連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的技術要求已納入國家標準,國家環(huán)??偩趾蛧屹|量監(jiān)督檢驗檢疫總局在2004年頒布修改的《聲環(huán)境質量標準及測量方法》,在測量儀器中增加環(huán)境噪聲連續(xù)自動監(jiān)測儀器,并要符合有關規(guī)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(huán)境噪聲連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)。國產的環(huán)境噪聲連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)已有產品。
未來發(fā)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(wǎng)絡化為主的監(jiān)測方向發(fā)展;由勞動密集型向技術密集型方向發(fā)展;由較窄領域監(jiān)測向全方位領域監(jiān)測的方向發(fā)展;由單純的地面環(huán)境監(jiān)測向與遙感環(huán)境監(jiān)測相結合的方向發(fā)展;環(huán)境監(jiān)測儀器將向高質量、多功能、集成化、自動化、系統(tǒng)化和智能化的方面發(fā)展;環(huán)境監(jiān)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(fā)展。
結束語
環(huán)境監(jiān)測儀器的發(fā)展要結合一定實行措施才能夠得到大力的發(fā)展,環(huán)境監(jiān)測儀器要不斷改進。同時,正如文中末尾所說,還要進行規(guī)范、制度方面的改善。環(huán)境監(jiān)測儀器一定程度上直接影響了環(huán)境監(jiān)測的水準,所以要在環(huán)境監(jiān)測的路上投入大量精力對環(huán)境監(jiān)測的儀器不斷地進行創(chuàng)新。
參考文獻:
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關鍵詞 便攜式環(huán)境監(jiān)測儀器;應急監(jiān)測;環(huán)境突發(fā)事件
中圖分類號:X853 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)03-0088-01
由于突發(fā)事件具有危險度高以及不可預測的特點,當突然發(fā)生的時候,就會令人感到措手不及而難以應對。下面介紹幾種便攜式環(huán)境監(jiān)測儀器,對其在應急突發(fā)性事件中的檢測進行分析。
1 便攜式重金屬測定儀
澳大利亞Cogent公司生產的PDV6000 plus便攜式重金屬測定儀便攜式重金屬測定儀可以用來分析重金屬離子。這種儀器對于樣品中所含有的金屬元素檢測準確度非常高。鑒于在電化學分析上應用了新的設計理念,內置集成探測裝置,因此使測試的準確性大大提高。同時,由于儀器設計簡單輕便,所以增強了使用的簡便性。
2 便攜式酸度計
以PHBJ-260型便攜式酸度計為例,在使用性能上,便攜式酸度計可以手動調節(jié),也可以自動校準,在溫度條件不允許的環(huán)境下,還可以自動進行溫度補償。這種儀器為液晶屏寬屏顯示,藍色的背光可以被自動控制。儀器的自動標定上,主要選擇5種pH緩沖溶液來進行操作。在對特殊的水質進行測量的時候,可以以調節(jié)等電位點的方式,配置專用的電極來進行測量。此外,如果便攜式酸度計在使用的過程中出現(xiàn)突然斷電現(xiàn)象,該儀器還具有斷電保護功能,以確保儀器的檢測功能正常。便攜式酸度計的電池使用壽命較長,主要在于其處于欠壓條件下就會在屏幕上有所顯示,并通過調節(jié)功能鍵以實現(xiàn)自動關機的功能。儀器對于數(shù)據(jù)信息的貯存,最多不能夠超過200套,而且還具備對于數(shù)據(jù)進行查閱和刪除處理的功能。如果需要打印數(shù)據(jù),可以將儀器連接打印機,以獲得數(shù)據(jù)文本。
3 便攜式溶解氧計
便攜式溶解氧計的分析選用了上海雷磁儀器廠生產的JPBJ-608型便攜式溶解氧計。這是一臺具有智能分析功能的儀器,可以對于多方面水體進行溶解氧測定。自來水的水源、水處理廠貯存的排水、養(yǎng)殖場用于水產養(yǎng)殖的水以及生產飲料企業(yè)的各種用水等,都可以使用便攜式溶解氧計對于水體指標進行測定。
該儀器也可以用于實驗室常規(guī)分析,同時測量溶液氧的濃度,電機電流以及溫度和飽和度的測量。儀器設置有自動關機和低壓顯示的功能,而且還可以在溫度不符合規(guī)定條件下進行自動補償。儀器設計有通用接口,連接多種型號打印機。計算機通信設備以及數(shù)據(jù)采集軟件都可以與便攜式溶解氧計兼容。檢測的數(shù)據(jù)可以貯存于儀器之中,但是不可以超過240條,隨時查閱,隨時打印。便攜式溶解氧計為寬屏幕液晶顯示,具有良好可靠性的PC面板。儀器精巧而便于攜帶,非常適合于在野外等等艱苦的環(huán)境中開展測量作業(yè)。其優(yōu)點在于,電池的使用壽命長而且防水防塵功能較好,可以不必擔憂在野外作業(yè)而由于電池供應不足而導致工作失敗。
4 便攜式氣相色譜儀
便攜式溶解氧計的分析選用了美國生產的SRI86l0C便攜式氣相色譜儀。使用該儀器取樣,可以通過取樣閥來獲得待測量樣品。兩根填充柱分別為硅膠柱和篩柱,均兩米長。冷柱頭的直接進樣口單獨存在。在溫度的調節(jié)功能上,便攜式氣相色譜儀有溫度調節(jié)閥,通過溫度控制箱控制溫度。
對于其控制原理,整個的色譜系統(tǒng)都是采用電子壓力控制,而且可調。在控制區(qū)域內所測測量的電壓、壓力以及溫度結果都使用LED數(shù)字在屏幕上顯示出來。對于化學元素以及濃度的檢測,可以采用甲烷轉化器、FID檢測器等進行測量。如果使用FID檢測器,則可以將一些碳氫化合物檢測出來。
被檢測出的一氧化碳和二氧化碳經過甲烷轉化裝置可以轉化成為甲烷。使用甲烷轉化裝置,對于一氧化碳和二氧化碳進行檢測,檢測限可以達到。在便攜式氣相色譜儀內安裝有無噪音空氣壓縮機,其可以與計算機兼容,通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)實施數(shù)據(jù)處理和傳輸工作。除了兼容臺式計算機之外,實施野外作業(yè),也可以通過數(shù)據(jù)線的連接與筆記本電腦相連,進行數(shù)據(jù)有效傳輸。
5 便攜式氣相色譜質譜聯(lián)用儀
便攜式氣相色譜質譜聯(lián)用儀為國際上通用的揮發(fā)性有機物監(jiān)測儀器,其對于氣相色譜具有較高的分辨能力,而且還發(fā)揮了質譜檢測器定性分析的功能。以HAPSITE便攜式氣相色譜質譜聯(lián)用儀為例進行分析。便攜式氣相色譜質譜聯(lián)用儀的組成中,除了發(fā)揮分辨功能的氣相色譜儀和定性分析的質譜儀之外,內部標準氣體瓶以及高真空泵也是重要的組成部分,還有必要的輔助設備,如電池、顯示器、鍵盤以及控制電子件等等。與其他的便攜式環(huán)境監(jiān)測儀器有所不同,其可以對于采樣直接進樣并實施現(xiàn)場監(jiān)測。在突發(fā)事件發(fā)生時,采用便攜式氣相色譜質譜聯(lián)用儀發(fā)揮了應急監(jiān)測工作中的優(yōu)越性,而且還能夠解決諸如偶然的基質干擾、難以預測的未知物質化學反應以及保留時間位移等等由其他儀器無法檢測出來的信息。當這些信息被檢測出來之后,可以與標準的質譜圖庫數(shù)據(jù)相比較,并以此為依據(jù)對于待測物質進行定性分析。對于待測物質的定量分析,同樣可以通過對比的方式來完成??傠x子流圖中所顯示的峰高及其面積,要與內標化合物獲得信息,形成應急突發(fā)事件處理的一項應急處理指標。如果所出現(xiàn)的環(huán)境污染事件是由未知有機物所造成的,那么,便攜式氣相色譜質譜聯(lián)用儀可以對于污染物質直接質譜檢測,并獲得總離子流圖。
6 結束語
綜上所述,科學技術的發(fā)展,推動人類文明的進步。當人們享受高質量的生活的同時,同樣會面臨各種環(huán)境突發(fā)事件。使用必要的便攜式環(huán)境檢測儀,實現(xiàn)了應急突發(fā)性事件中所存在的各種有毒物質的應急檢測。
參考文獻
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關鍵詞:長江航道;環(huán)境監(jiān)測;環(huán)境保護
2016年1月5日,同志在重慶召開推動長江經濟帶發(fā)展座談會時指出,推動長江經濟帶發(fā)展必須從中華民族長遠利益考慮,走生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展之路,使綠水青山產生巨大生態(tài)效益、經濟效益、社會效益,使母親河永葆生機活力[1]。長江航道整治作為推動長江經濟帶發(fā)展的重要動力,也是把“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”做為核心理念予以落實,明確保護和修復長江生態(tài)環(huán)境在長江航道整治發(fā)展中的首要位置[2]。本文從環(huán)保效果的監(jiān)測和檢測方法入手,利用先進的監(jiān)測、檢測儀器和設備,以某航道整治工程為依托,對長江航道整治環(huán)保監(jiān)測效果做一個深入的研究,可為今后的環(huán)保監(jiān)測、檢測工作提供幫助。
1實施方案
(1)水環(huán)境監(jiān)測水環(huán)境監(jiān)測主要是對施工水域的pH值、水質濁度等參數(shù)進行測定。監(jiān)測方法是在各施工水域進行水質采樣,每月采樣1~2次,檢測結果與標準進行比對、分析。水質檢測采用的儀器包括水質濁度儀、pH值測定儀等[3]。(2)大氣環(huán)境監(jiān)測2019年9~11月分別在當涂與無為預制場設置2個監(jiān)測點位,2019年12月以后在曹姑洲心灘護岸上設置1個監(jiān)測點位。監(jiān)測因子為:PM2.5、PM10。PM2.5、PM10在施工時間段進行連續(xù)監(jiān)測,每個監(jiān)測點每日記錄1~2次數(shù)據(jù)。(3)聲環(huán)境監(jiān)測2019年9~11月分別在當涂與無為預制場設置2個監(jiān)測點位,2019年12月以后在曹姑洲心灘護岸上設置1個監(jiān)測點位,另采用手持式噪聲測定儀對施工船舶,施工機械集中的區(qū)域進行不定期、不定點監(jiān)測。在施工時間段進行連續(xù)監(jiān)測,每個監(jiān)測點每日記錄1~2次數(shù)據(jù)。大氣環(huán)境和聲環(huán)境監(jiān)測采用大氣、噪聲監(jiān)測儀。
2結果與分析
2.1水環(huán)境數(shù)據(jù)分析
由表1可知,5個取樣點的水體pH值在7.2~8.1之間,最大值為2019年9月23日在曹姑洲心灘測定值,最小值分別為2019年10月7日在心灘左緣護底帶和2020年1月14日在曹姑洲測定值,所有數(shù)據(jù)均在6~9的地下水環(huán)境質量標準規(guī)定范圍內[4-5]。水體渾濁度在3~7之間,目測結果顯示,水質較清。
2.2大氣環(huán)境數(shù)據(jù)分析
當涂預制場,無為預制場,曹姑洲心灘3個監(jiān)測點大氣環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)分別如表2,表3,表4所示。由表可知,存在若干天PM2.5大于75μg/m3,PM10大于150μg/m3,大于環(huán)境質量空氣標準規(guī)定要求[6]。提示預制場在進行拌和施工時,如果天氣干燥,會產生輕微污染,應及時要求進行灑水降塵;其他工藝對大氣無影響。此外,3個監(jiān)測點PM2.5數(shù)值多數(shù)再35~75μg/m3之間,說明當?shù)乜諝赓|量是良。
2.3聲環(huán)境數(shù)據(jù)分析
當涂預制場,無為預制場,曹姑洲心灘三個監(jiān)測點大氣環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)分別如表5所示。由表5可知,環(huán)境中監(jiān)測的數(shù)據(jù)均低于70dB,小于建筑施工場界環(huán)境噪聲排放界限[7]。說明當涂、無為預制場和曹姑洲心灘護岸現(xiàn)場施工中產生的噪聲對環(huán)境沒有影響。
3結語
(1)通過對現(xiàn)場拋石、拋框架水域水質pH值和混濁度的檢測和分析,由于拋石施工對江底泥沙擾動,進行水上拋石時施工點附近水質會有少量混濁,但對取水口附近水質無影響。(2)通過對當涂、無為預制場和曹姑洲心灘護岸現(xiàn)場大氣的監(jiān)測和分析,預制場在進行拌和施工時,如果天氣干燥,會產生輕微污染,應及時進行灑水降塵;其他工藝對大氣無影響。(3)通過對當涂、無為預制場和曹姑洲心灘護岸現(xiàn)場噪聲的監(jiān)測和分析,施工中對噪聲無影響。(4)施工現(xiàn)場環(huán)保數(shù)據(jù)的準確實時監(jiān)測可為項目正常開展提供保障前提。因此,采用新技術、新工藝、新設備在現(xiàn)場施工監(jiān)理過程中越來越值得重視。
參考文獻:
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[6]GB3095-2012.環(huán)境空氣質量標準[S].2012.
應急監(jiān)測儀器的使用率較低,檢測人員對應急監(jiān)測儀器的操作不熟練,不規(guī)范。調查顯示,許多的環(huán)境管理部門在儀器管理人員上的配置不合理,儀器管理人員的技能素養(yǎng)不明確,對儀器的參數(shù)不了解,配套使用的試劑也不明確,在儀器操作時,操作不規(guī)范,就造成在環(huán)境監(jiān)測中對污染物和污染程度的檢測起不到理想的效果。
2環(huán)境應急監(jiān)測儀器管理的強化策略
2.1加大對環(huán)境應急儀器的投入,科學合理購置雖然近年來環(huán)境管理部門對環(huán)境監(jiān)測的投入很大,對環(huán)境污染問題十分的重視,但是環(huán)境監(jiān)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(huán)境監(jiān)測中,應急監(jiān)測設備的種類有限,這就要求環(huán)境管理部門加大對應急監(jiān)測儀器的資金投入,購進大量的應急監(jiān)測設備,滿足需要。應急監(jiān)測設備的購進要科學合理,不要盲目購進,充分了解環(huán)境監(jiān)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(jiān)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(jiān)測儀器要與配套設施放好,歸入水質應急監(jiān)測區(qū)域、大氣應急監(jiān)測區(qū)域等監(jiān)測區(qū)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(jiān)測儀器的通訊系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、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(huán)境應急檢測儀器的正常運轉對環(huán)境污染的應急監(jiān)測十分的重要,環(huán)境管理部門的決策層要將環(huán)境應急監(jiān)測儀器的管理工作作為重中之重,建立健全環(huán)境應急監(jiān)測儀器的管理機制,對應急監(jiān)測儀器的管理配置專門的管理人員,干好應急監(jiān)測儀器的保障工作。
2.4對應急監(jiān)測人員培訓做好應急監(jiān)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(yè);對應急監(jiān)測人員進行技能培訓,結合各種應急監(jiān)測的案例,使其熟練掌握應急監(jiān)測的操作流程及熟練使用應急監(jiān)測儀器,監(jiān)測中操作規(guī)范,處理得當;定期對應急監(jiān)測人員進行專業(yè)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。
3結語
關鍵詞:監(jiān)測 儀器設備 管理
中圖分類號:C931.3 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)05(b)-0137-02監(jiān)測儀器設備是環(huán)境監(jiān)測工作必不可少的工具,隨著環(huán)保事業(yè)不斷發(fā)展,環(huán)境指標的要求越來越嚴格,環(huán)境管理對監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和及時性也提出了更高的要求,縣級環(huán)境監(jiān)測站承擔著轄區(qū)內環(huán)境質量監(jiān)測、污染源監(jiān)督性監(jiān)測及突發(fā)性污染事件的應急監(jiān)測等監(jiān)測工作,按照《全國環(huán)境監(jiān)測站建設標準》的要求,大多數(shù)縣級環(huán)境監(jiān)測站都增添了不少儀器設備,但距標準化建設的標準要求仍有很大差距,如何管好、用好現(xiàn)有的儀器設備,使其發(fā)揮最大的作用,是每個縣級監(jiān)測站都比較關注的問題。在儀器設備的管理和使用過程中,如何保持儀器設備的有效性和可靠性,應從以下幾方面加強監(jiān)測儀器設備的管理。
1 建立完整的儀器設備檔案
儀器設備檔案的基本內容應包括:(1)儀器設備登記表,包括儀器的名稱、生產廠家、儀器型號、出廠編號、生產日期、存放地點、使用日期、按照監(jiān)測站內部制定的編號規(guī)定對每臺儀器設備給出唯一性編號。(2)隨機技術文件,包括合格證、說明書、裝箱單。(3)驗收記錄、儀器設備檢定/校準合格證書、使用記錄,維護保養(yǎng)記錄,損壞、故障及維修情況和報廢單等。
儀器設備檔案資料的齊全與否,對于儀器設備管理人員及儀器設備使用人員對儀器設備的有效管理、正確使用、維護及維修都具有非常重要的指導意義。儀器設備檔案內容是不斷增加的動態(tài)管理,儀器設備管理人員尤其應注意對儀器設備的維護、維修內容作好記錄,并定期歸檔。
2 做好儀器設備的狀態(tài)標識
儀器設備狀態(tài)標識具有直觀、簡明的特點,表明其“檢定/校準”或驗收狀態(tài),由儀器設備管理員根據(jù)檢定、校準等的結果粘貼狀態(tài)標識,表明設備所確認狀態(tài)是否滿足預期使用的計量要求,能夠提醒監(jiān)測人員在選擇使用時準確無誤,提高工作效率,避免出現(xiàn)差錯。
儀器設備狀態(tài)標識一般分為“合格”、 “準用”、“停用”三種,分別以綠、黃、紅三種顏色表示,即通常所說的三色標志。三色標識的含義分別為:(1)合格標志(綠色)表示計量檢定/校準、驗證合格,確認其符合使用要求。(2)準用標志(黃色)表示儀器設備存在部分缺陷,但在限定范圍內可以使用。(3)停用標志(紅色)表示儀器設備目前狀態(tài)不能使用,但維修后經檢定/校準合格后可以使用。在日常工作中要對對儀器設備的三色標識進行不定期的抽查和檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時解決,并應注意在用儀器與停用儀器要分開放置。
3 完善儀器設備的使用登記制度
儀器設備使用登記的作用體現(xiàn)在兩個方面:一是當使用前發(fā)現(xiàn)儀器不正常時可以根據(jù)登記本上的記錄,與前一位使用者共同查明原因,分清責任,并報告儀器管理人員及時處理故障,加以維修。二是可根據(jù)使用登記的記錄,統(tǒng)計分析儀器的使用頻率和工作量,以確定該類儀器的合理配置數(shù)量和維護周期。
儀器設備使用前后都要檢查其運行狀態(tài)是否正常。儀器設備發(fā)生故障時,要查明原因,排除故障后方可繼續(xù)使用,決不允許儀器故障運行,以免影響監(jiān)測工作質量。儀器設備使用時,還應及時填寫《儀器設備使用記錄表》,如實記錄儀器設備使用前后的真實狀態(tài)。主要內容有:使用日期、開始時間、結束時間、溫度(℃)、相對濕度(%)、樣品編號、檢驗項目、開始狀態(tài)、結束狀態(tài)、使用人員等,并將其定期歸檔,便于隨時了解儀器設備的狀態(tài)變化,保證儀器設備使用的延續(xù)性。
4 儀器設備的期間核查和校準
《檢測和校準實驗室能力認可準則》(CNAS-CL01:2006)5.5.10,期間核查是儀器設備在兩次檢定或校準間隔時間內,對儀器設備等精度的核查,其目的是降低風險,保證量值溯源的準確。并非所有的儀器設備均需實施期間核查,核查的對象主要為:(1)穩(wěn)定性差、易漂移、易老化且使用頻繁的儀器。(2)經常攜帶到現(xiàn)場監(jiān)測的儀器。(3)使用環(huán)境惡劣的儀器設備。
當監(jiān)測標準或規(guī)范、儀器設備使用說明書中對校準提出明確要求時,應依據(jù)監(jiān)測標準或規(guī)范、儀器設備使用說明書中規(guī)定的頻次、周期進行校準。如在《固定源廢氣監(jiān)測技術規(guī)范》中對定電位電解法煙氣測定儀、測氧儀等設備的校準做出了明確規(guī)定。在《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》中,要求每次測量前、后必須在測量現(xiàn)場對聲級計進行聲學校準,其前、后校準示值偏差不得大于0.5dB,否則測量結果無效。監(jiān)測標準或規(guī)范、儀器設備使用說明書中未作要求時,原則上在兩次檢定或校準周期之間進行一次期間核查,并同時做好核查記錄。
Abstract: Ionization radiation monitoring is traditionally referred to as radioactivity monitoring and radiation monitoring for short. One of the main reasons for people's ignorance or anxiety towards the harm of ionization radiation is that human body cannot directly detect the presence of ionization radiation. People can't hear, see, smell, taste or feel it through sense organs; specific instruments are used to measure and evaluate it.
關鍵詞: 輻射監(jiān)測;輻射防護;監(jiān)測儀器
Key words: radiation monitoring;radiation protection;monitoring instrument
中圖分類號:TL81 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)22-0076-02
1 輻射防護監(jiān)測
輻射防護監(jiān)測的概念——是指為估算和控制公眾及工作人員所受輻射劑量而進行的測量。
輻射防護的目的——是保證公眾和工作人員生活在安全的環(huán)境中,監(jiān)測是衡量這種條件的手段。
在放射源的安全使用、尋找丟失的放射源、確定放射源破損污染的程度和范圍以及公眾和工作人員所受輻射劑量的估算方面等,輻射監(jiān)測具有不可替代的作用。
輻射防護監(jiān)測的對象是人和環(huán)境兩大部分,具體監(jiān)測有四個領域:個人劑量監(jiān)測、工作場所監(jiān)測、流出物監(jiān)測和環(huán)境監(jiān)測。
輻射防護監(jiān)測的實施,包括監(jiān)測方案的制定、現(xiàn)場采樣和測量、實驗室測量分析、數(shù)據(jù)處理、結果評價等。在監(jiān)測方案中,應明確監(jiān)測對象、監(jiān)測點位、監(jiān)測周期、監(jiān)測儀器與方法及質量保證措施等。
輻射防護監(jiān)測特別強調要有質量保證措施:監(jiān)測人員要經過考核持證上崗,監(jiān)測儀器要定期送計量部門檢定,對監(jiān)測的全過程要建立嚴格的質量控制體系。
根據(jù)不同的監(jiān)測對象和項目選擇不同的監(jiān)測儀器,如測量瞬時劑量率的儀器有高氣壓電離室、G-M計數(shù)管和閃爍體劑量率儀;測量累積劑量的儀器有熱釋光劑量計;測量表面污染的有α、β表面沾污儀;中子射線用中子儀測定;用于γ核素含量分析的有NaI(Tl)γ譜儀、Ge(Li)γ譜儀或HPGe γ譜儀。
2 輻射探測器原理及常用輻射環(huán)境監(jiān)測儀器
對于輻射是不能感知的,因此人們必須借助于輻射探測器探測各種輻射,給出輻射的類型、強度(數(shù)量)、能量及時間等特性,即對輻射進行測量。
輻射探測器是指在射線作用下能產生次級效應的器件,而且這種次級效應能被電子儀器所檢測。多數(shù)探測器是根據(jù)射線使物質的原子或分子電離或激發(fā)的原理制成的。它們可以把射線的能量轉變?yōu)殡娏鳌㈦妷盒盘栆怨╇娮觾x器記錄。
人們根據(jù)射線與物質相互作用后產生上述的各種效應,制成了許多不同類型探測器。放射性測量常用的探測器有三類:氣體電離探測器(利用射線在氣體介質中產生的電離效應)、閃爍探測器(利用射線在閃爍物質中產生的發(fā)光效應)和半導體探測器(利用射線在半導體中產生的電子和空穴)。此外,還有其它類型的探測器,如固體徑跡探測器、熱釋光探測器等?,F(xiàn)場常用的輻射監(jiān)測儀器類型有:X-γ輻射監(jiān)測儀、γ譜儀、熱釋光劑量測量裝置和α、β表面污染監(jiān)測儀等。
2.1 氣體電離探測器 電離室、正比計數(shù)器和G-M計數(shù)管統(tǒng)稱為氣體電離探測器,這三種氣體電離探測器的工作特點雖不完全相同,但都具有一個共同點:射線使探測器內的工作氣體發(fā)生電離,然后收集所產生的電荷,從而達到記錄射線的目的。
2.2 閃爍探測器 閃爍探測器由閃爍體和光電倍增管組成。閃爍探測器具有分辨時間短、對γ射線的探測效率高和能測量射線的能量等優(yōu)點,是目前應用最廣的核輻射探測器。
2.3 半導體探測器 半導體探測器是使用半導體材料的電離探測器。探測器中加有電場以便把電離產生的過剩載流子收集在電極上。在工作機制上,半導體探測器與氣體探測器有不少相似之處,它們都是在外電場作用下利用載流子(在氣體中是離子對,在半導體是電子一空穴對)在介質(氣體或半導體)中作漂移運動而產生輸出信號的,因此,可把半導體探測器看作一種固體電離室。
2.4 熱釋光探測器 熱釋光是絕緣體或半導體加熱時從中發(fā)射的光,不能與加熱到白熾化時的物質中自發(fā)發(fā)射的光相混淆。熱釋光是物質預先吸收了輻射能之后的熱激發(fā)光。目前經典的固體能帶理論認為當磷光體(晶體)受到電離輻射照射時,射線與晶體相互作用,產生電離和激發(fā)使得晶體價帶中的電子獲得足夠的能量游離出來上升到導帶,在價帶中剩下空穴。
被電離激發(fā)的電子和空穴在亞穩(wěn)態(tài)能級分別被晶格中的缺陷所俘獲(激發(fā)),這些缺陷稱為“陷阱”(俘獲電子的缺陷)或“中心”(俘獲空穴的缺陷),統(tǒng)稱為“發(fā)光中心”。處于亞穩(wěn)態(tài)能級上的電子和空穴在無外源激發(fā)的環(huán)境下可以長時間滯留在缺陷中。加熱磷光體時,電子和空穴從發(fā)光中心中逸出,電子與空穴迅速復合,在復合過程中以可見光或紫外光的形式釋放能量。如果在暗處加熱該探測元件,探測元件上放上光電倍增管,測得的光輸出就正比于探測器接受的輻射能量。
3 輻射監(jiān)測儀器選用原則及選用舉例
核輻射測量儀器主要由探測器和電子學電路所組成。根據(jù)不同的監(jiān)測對象和項目要選用不同的監(jiān)測儀器?,F(xiàn)場常用的輻射監(jiān)測儀器類型有:X-γ輻射監(jiān)測儀、α、β表面污染監(jiān)測儀、中子監(jiān)測儀和熱釋光劑量計等。實驗室常用的輻射監(jiān)測儀器類型有:α、β放射性活度測量儀、γ譜儀、熱釋光劑量測量裝備等。
在輻射檢測中,如何選擇監(jiān)測儀器,一般考慮到以下幾方面因素,如射線性質、量程范圍、能量響應、環(huán)境特性、儀器性能及測量誤差等等。
3.1 X、γ輻射監(jiān)測儀
3.1.1 電離室類監(jiān)測儀 高氣壓電離室是測量環(huán)境劑量率的最常用的儀表,這類儀器由一個高壓電離室探測器和電子線路組成。前者為一個充高氣壓(一般為22個大氣壓的氬氣)的不銹鋼球殼,中間密封一個電極。電子線路主要為MOSFET靜電計、二次放大電路、高低壓變換器以及讀出線路。這類儀表在美國用得十分普遍,它的缺點為價格比較昂貴。
3.1.2 閃爍劑量率儀 它是利用某些物質在射線作用下能發(fā)光的特性來探測射線的,這些物質稱為閃爍體。射線在閃爍體中產生的熒光極弱,必須用光電倍增管來探測這些熒光,光電倍增管先把熒光轉換成電脈沖,然后放大,其脈沖輻度正比于帶電粒子或光子在晶體中沉積的能量。例如,我們常用的X-γ輻射測量儀FH-40G,其主機探測器采用正比計數(shù)管,外接探測器采用的是塑料閃爍體。
3.2 表面沾污監(jiān)測儀器 α、β表面污染監(jiān)測儀主要是測量現(xiàn)場的設備、地面、臺面、衣服和人體皮膚表面有無放射性污染,多用閃爍探測器,也有用G-M計數(shù)管的。
3.3 中子監(jiān)測儀 中子與物質相互作用主要是通過彈性碰撞和核反應,形成直接電離的次級粒子。探測中子取決產生這些粒子的中間過程。常借助n-p彈性散射探測快中子,利用10B(n、α)7Li反應和6Li(n、3H)4He反應探測慢中子。這兩種反應都具有不產生γ射線特點。
內部充以3He和BF3氣體正比計數(shù)管和內部涂層為6Li、7Li、10B的正比計數(shù)管,可用來測量能量低于0.5eV的慢中子,而內部充以含氫物質(如甲烷、聚乙烯)的計數(shù)管,可用于探測能量大于100keV的快中子。
中子輻射監(jiān)測比起γ輻射的監(jiān)測要復雜的多。一方面是中子輻射場大都伴有γ輻射;另一方面,中子能量范圍寬,不同能量的中子與機體有不同類型的作用,產生的次級輻射也不盡相同。
即使吸收劑量相同,由于品質因數(shù)不同,劑量當量也不同,這就給評價測量結果帶來很大困難。
3.4 測氡儀 測量氡主要是通過測量氡-222衰變生成的子體,氡子體是一種懸浮在空氣中的固體顆粒,處于放射性氣溶膠狀態(tài)。對人體造成危害的主要是氡子體,它隨著人的呼吸而沉積到支氣管和肺部,給呼吸器官組織造成輻射損傷。對空氣中氡子體濃度的測定,都是采用將大量氡子體收集起來,通過α輻射測量儀測量濾膜上的α放射性強度。氡子體測量主要由兩個過程組成,一是取樣過程中氡子體的積累,二是取樣后測量過程中氡子體的衰變。
3.5 α、β放射性活度測量儀 α粒子能量在2-8MeV,其射程很短。按測量樣品的厚度不同,樣品分為薄層樣和厚層樣。常用于α、β測量的有電離室、正比計數(shù)器、閃爍探測器、半導體探測器等。正比計數(shù)器和半導體探測器具有本底低,效率高、價格較低等優(yōu)點,應用較廣。
β粒子貫穿物質的本領要比α粒子大得多,因此很難采用“飽和層樣”或“薄層樣”來測量樣品的總β放射性,須均勻鋪成10-50mg.cm-2的樣品,一般以20mg.cm-2厚度為宜。厚度太大,因低能β?lián)p失過大,會增大測量誤差。
3.6 γ譜儀 γ譜儀主要用于對放射源或樣品的γ能譜測量。γ譜儀的探測器有NaI(TI)閃爍計數(shù)器和HPGe高純鍺半導體探測器。
3.7 累計劑量測量裝置
3.7.1 熱釋光測量系統(tǒng) 熱釋光劑量計是佩帶在人體上,用于測量個體受照劑量的監(jiān)測儀器。
熱釋光劑量計的優(yōu)點是靈敏度高、量程范圍寬、重量輕、體積小、能量響應好,受環(huán)境影響小,可測X、γ、n、α和β等射線,可重復使用以及可進行多點同時監(jiān)測。
常用的熱釋光材料大致可分為三類:空氣等效性好而靈敏度稍差的,例如LiF、Li2B4O7和BeO等;空氣等效性差而靈敏度高的,例如CaSO4和CaF2等;介于前二類之間的有MgSiO4和MgB4O7等。
從磷光體的存在形態(tài)可分為磷光粉、熱壓片,單晶切片、玻璃管封裝粉末,內熱元件與聚酯等粘合劑混合成形的元件、陶瓷片,帶有金屬襯托的沉積粘合元件,熱壓在耐熱襯托上的薄膜元件和玻璃片等。
3.7.2 光致光測量系統(tǒng) 現(xiàn)今又出現(xiàn)了新型的光致光劑量測量系統(tǒng),該種類型儀器用特定波長的光激發(fā)受過輻照的晶體,導致電荷從空穴場運動到發(fā)光中心,晶體受入射光激發(fā)后的發(fā)光量與晶體所受劑量和入射光的強度成正比,激光或發(fā)光二極管發(fā)出的光所提供能量,使得電子從空穴激發(fā)至導帶和發(fā)光中心,只有很少數(shù)電子被激發(fā),使得劑量計具有了重復分析能力。
參考文獻:
[1]中華人民共和國國家標準.GB18871-2002,電離輻射防護與輻射源安全基本標準[S].