前言：环境空气自动监测系统是一整套对环境空气质量完成自动监测任务的解决方案，它能够收集和解析空气质量情况，按规则体系给出相应质量评价，为政府工作决策提供依据，为公众活动提供指导。空气通过样品采集单元、样品测量单元、数据采集和传输单元以及其他辅助设备最终获得监测结果，从而更加清晰地反映出某个地区的空气质量状况。空气质量监测系统在发达国家投入早，我国发展相对要晚，2012年2月，国务院发布空气质量新标准，增加了PM2.5监测，2014年又增加CO、O3监测，全国形成334个城市空气质量自动监测网。空气质量自动监测的实用价值和可靠性使其成为一种必不可少的研究工具，为今后的理论研究和实践运用提供重大借鉴意义。
一、环境空气质量自动监测的意义
改革开放以来，社会经济迅速发展，对化石燃料的消耗逐年增多。2013年我国年煤炭消耗达到42.44万吨的高峰，此后稳定在年消耗量40万吨左右。2022年中国原油消费量1479万桶/天，占比全世界原油消费量的15％，仅次于排名第一的美国，与美国日均消费量2054万桶（占比20％），已经超过了欧盟的石油消费量。中国作为新兴经济体，由于经济的高速发展，一直保持较高的原油消费增长，近30年平均同比增速6.3％，远高于世界总体的平均水平1.04％。化石燃料的使用，给环境自然承载造成巨大压力。2001年至2013年气溶胶污染进入高发期，秋冬季以华北地区为主的我国东部地区被厚厚雾霾覆盖，污染带横跨1000多公里。2013年，国务院发布《大气污染防治行动计划》，调动社会各界力量，以壮士断腕的决心，强力推进大气治理。为完成对大气环境实时监测，建立环境空气自动监测系统是重要手段。生态环境部门适时发布环境空气质量信息，用以指导人们的生产和生活。为保证发布数据真实可靠，在环境空气监测中引入质量控制管理体系，提高监测信息的准确性和独立性。进入“十四五”，我国空气污染治理逐步进入减污降碳协同增效的新阶段，环境空气质量在这一阶段将发挥更大效能。
二、环境空气自动监测的特点
（一）自动监测点位的优化
为了确保监测数据能够准确反映大气环境质量情况，严格控制监测点周边五十米范围内的周围环境，禁止任何形式的污染源，如炉窑、锅炉烟囱等，同时为避免汽车尾气对监测结果产生干扰，距离道路距离也有要求。在选择采样点位时，应该充分考虑到都市建设的发展和协调平衡的需要，而且也要充分考虑空气质量监测对地域自然环境的稳定性。为了保证取样的准确度，采样口到附近最高障碍物之间的水平距离，应为该障碍物与采样口高度的两倍以上，并且周边应该有270°以上的的自由捕集空间，取样口离地面的高程应该在3—15m左右。选取的采样监测站点周围环境状况相对稳定，所在地质条件长期稳定和足够坚实，站点出入畅通、便利。
（二）自动监测的不间断性
环境空气自动监测站，具有稳定、持久的监测优势，可以满足连续性监测要求，是评价一个区域环境空气质量情况，反映该地区随时间变化环境空气质量变化趋势的重要监测手段。自动监测活动还具备抗干扰性强、数据稳定性好、监测数据获取率高的优势，基本可以满足每天24小时监测任务，全年365天连续监测活动。
（三）自动监测数据的准确性
首先，确保监测设备运行状态正常，无报警信息。然后，检查采样管路是否顺畅，采样流量是否符合规定要求；最后，对监测设备进行校准，包含校零、校标、多点任务，每星期需要完成校零、校标，每季度完成一个多点校准，以确保监测仪器的准确度和可信度。臭氧监测设备除保障日常运维工作外，每半年需要对匹配的动态校准仪完成臭氧传递，保障全国臭氧监测数据标准一致。为确保监测数据可信、准确、一致，环境空气质量自动监测设备运维人员需按规持证上岗，每三年完成一次监测设备相关业务培训，以提高他们的专业技能，使他们能够更好地应对突发事件，从而提升检测数据的准确性和可信度。
（四）自动监测数据的公开性
全国338个地级以上城市共建成1436个国家城市环境空气自动监测站，共建设运行国家、省、市、县四级5000余个监测站点，环境空气质量监测网已经建成。环境空气自动监测数据实现了国家、省、市、县互联共享。环境空气监测子站数据实时公开发布，确保监测数据公开、透明。1436个国控监测站都建立了远程质控系统，具备变化留痕、异常报警等功能，确保监测数据公平、公正、真实、可靠。
三、环境空气质量自动监测质量控制措施
（一）强化监测数据质量完善监督检查
为保证环境空气监测数据真实、可靠，需要强化对监测数据质量完善监督检查。首先，通过监测数据分析，发现异常情况。例如，出现数据长期不变或变化较小时，进行现场检查并决定是否处理，检查仪器抽气泵是否故障、采样管路是否漏气、仪器与数采的信号连接是否完好等。出现异常高值、异常低值或者波动的剧烈数据时，技术进行处理，运维人员检查仪器设备状态及站点周边状况。根据检查数据与其资产日间走势和正常季节性走势之间的偏差，判断数据是否有效。同一城市不同站点之间数据应具有一定的相关性，差别大时可能存在问题，需要检查处理。a.S02、NO2、CO、03 分析仪每周举行零点及标点检查，如果漂移超出国家相干规范要求，需要举行校准。其次，按照规范要求完成周期性维护任务。如，S02、NO2、CO、03 监测仪器每季度进行1次多点校准，对于不具有自动校零/校跨的系统，每周举行1次零/跨漂检查(浓度为仪器满量程70%-90%的标气)。如仪器的性能状态变差，视情况缩短检查或调节周期。d.PM10、PM2.5监测仪器分析仪器(B射线法/TEOM-微量振荡天平法)每 1个月举行1次流量校准、1次标准膜校准检查。每季度校准1次动态校准仪的 MFC 流量。每季度测量 1次氮氧化物分析仪银炉转化率，保证转化率>96%。最后是现场质控检查，检查运维人员操作规范性，及各设备运行状态是否达到标准要求。
（二）建立完善的环境空气自动监测网络系统
为确保环境空气自动监测发挥应有效能，构建完整化的系统必不可少。环境空气质量自动监测系统是由监测子站、中心计算机室、质量保证实验室和系统支持实验室等。监测子站的主要任务：对环境空气质量和气象状况进行连续自动监测；采集、处理和存储监测数据；按中心计算机指令定时或随时向中心计算机传输监测数据和设备工作状态信息。中心计算机室的主要任务：通过有线或无线通讯设备收集各子站的监测数据和设备工作状态信息，并对所收取得监测数据进行判别、检查和存储；对采集的监测数据进行统计处理、分析；对监测子站的监测仪器进行远程诊断和校准。质量保证实验室的主要任务：对系统所用监测设备进行标定、校准和审核。
（三）加强监测过程中的技术保证
为了确保环境空气质量自动监测的准确性，相关人员必须对所有数据进行标识，以便在实际运行中更加有效地定位。由于监测系统会产生大量复杂的数据，因此，必须对这些数据进行标识，以便更好地控制和管理数据的准确性。第二，为了确保监测结果的准确性，必须对子站内的温湿度进行严格控制，保证监测质量规定，空气对温湿度变化的反应极其敏感，因此，必须加强对子站内温湿度的监测，以确保监测结果的准确性。为了改善环境空气质量，我们需要维持温度在23-28℃之间，湿度在50%—70%之间，这样才能够有效地检测出空气质量的变化。
四、发展趋势
（一）空气质量监测系统的发展方向
结合实际情况旨在优化空气质量监测系统性能指标，采用更先进的仪器性能指标，确保仪器设备在长期使用中能够达到更高的准确性和稳定性；同时，保留以往的监测参数，并在此基础上更进一步加强对重金属、有机物等危险成分的监测，从而实现从一般城市口弄到温室气体和空气监测的质量监测，并且以国际先进的高精度和高稳定性水平来提升空气质量监测的精度。为了满足空气质量监测的需求，产品的形式正在从单一的点式监测系统转变为更加智能化和小型化的多种监测方式。
（二）监测网络的发展趋势
以国家监测网络为主体，地方监测网络为辅，覆盖更加全面的、层次分明的空气监测网络，从而有效推动我国空气质量监测网络的统一规范运行，构建完善的质量管理体系，实现更加高效的国家、省、市、县数据共享。
（三）质量保证系统的发展趋势
构建构架全国生态环境保护重点城市空气质量控制实验室体系，根据控制标准溯源传递，严格遵循质量监测指标开展监测工作；建立全国统一的空气质量控制体系，不断优化和完善大气监测网络。
结论：综上所述，环境空气自动监测已成为目前最常用的环境空气污染状况监测评估手段，它可以有效提升环境空气污染治理的导向性，为提高国家环境空气质量提升提供保障。然而，在实际应用和发展过程中，仍存在一些问题影响到监测结果，因此，在监测数据质量控制上，必须确保数据的真实性、准确性、代表性。并适时向公众发布监测结果，指导人民生产、生活。为保证环境监测数据的准确性，必须采取强有力措施，实现全流程监管、控制，确保监测结果可以为国民经济可持续发展所用。
参考文献：
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