環(huán)境監(jiān)測(cè)中水質(zhì)采樣質(zhì)量控制研究

魯 鵬

（大連市生態(tài)環(huán)境事務(wù)服務(wù)中心莊河生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，遼寧 大連 116400）

當(dāng)前階段，隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，環(huán)境污染問(wèn)題已經(jīng)成為全人類高度重視的話題。尤其水污染問(wèn)題更是成為所有環(huán)境污染問(wèn)題中的重中之重。因此，國(guó)家通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)持續(xù)加強(qiáng)對(duì)水污染情況的監(jiān)控，在最源頭對(duì)水污染狀況進(jìn)行準(zhǔn)確掌握，從而制定有效政策，降低水污染問(wèn)題的危害。保證水質(zhì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量的前提需要具有代表性的水質(zhì)樣本，但是，在開(kāi)展水質(zhì)采樣工作過(guò)程中，不僅流程繁瑣復(fù)雜，而且十分容易受到諸多因素的影響，進(jìn)而影響水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作的順利展開(kāi)。在此背景下，如何在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中提高水質(zhì)采樣質(zhì)量控制，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和研究意義。

1 影響水質(zhì)采樣質(zhì)量的因素

在水質(zhì)監(jiān)測(cè)過(guò)程中，精確的水質(zhì)樣本是水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作的前提，如果水質(zhì)樣本出現(xiàn)偏差，很容易為后續(xù)工作帶來(lái)連鎖式影響。而在水質(zhì)采樣中，影響其質(zhì)量控制的因素主要包括以下幾點(diǎn)。

1.1 環(huán)境因素

環(huán)境因素是影響水質(zhì)采樣質(zhì)量的重要因素。通常情況下，水質(zhì)采樣工作會(huì)在露天條件下進(jìn)行，而水質(zhì)樣本周圍的土壤、氣候、溫度等變化，都會(huì)對(duì)水質(zhì)樣本帶來(lái)影響，進(jìn)而改變水質(zhì)樣本質(zhì)量，使其和水環(huán)境的實(shí)際情況相偏離。除此之外，諸如洪水、沙塵暴、泥石流等惡劣環(huán)境也會(huì)嚴(yán)重影響水質(zhì)樣本[1]。此時(shí)，如果采樣人員沒(méi)有提前了解采樣環(huán)境，十分容易影響水質(zhì)采樣質(zhì)量。

1.2 采樣設(shè)備因素

水質(zhì)采樣是一項(xiàng)兼具精密性、專業(yè)性、嚴(yán)謹(jǐn)性的工作，因此在工作開(kāi)展過(guò)程中需要運(yùn)用專業(yè)化的設(shè)備。一方面，在水質(zhì)樣本的采集上，通常采樣人員會(huì)使用自動(dòng)采樣器、單層采水瓶、聚乙烯塑料桶等專業(yè)設(shè)備，以此確保水質(zhì)樣本質(zhì)量。另一方面，在水質(zhì)樣本的保存和運(yùn)輸上，采樣人員也會(huì)使用符合要求的設(shè)備。而如果在水質(zhì)樣本采集、保存及運(yùn)輸設(shè)備的選擇上出現(xiàn)疏漏，都會(huì)對(duì)水質(zhì)樣本的質(zhì)量造成影響，同時(shí)使后續(xù)工作無(wú)法有效展開(kāi)。

1.3 采樣人員因素

在水質(zhì)采樣工作中，采樣人員的專業(yè)能力、業(yè)務(wù)水平和職業(yè)道德是影響水質(zhì)采樣質(zhì)量的最重要因素。國(guó)家雖然為水質(zhì)采樣工作制定了配套的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，但是人為因素依然具有的不可控性，削弱了執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行力度。例如，不同的水質(zhì)樣本需要根據(jù)不同的環(huán)境因素，選擇合適的存儲(chǔ)和檢測(cè)設(shè)備，如果采樣人員對(duì)環(huán)境因素有所疏忽，就容易選擇錯(cuò)誤的采樣設(shè)備，進(jìn)而影響水質(zhì)采樣質(zhì)量。又或者在水質(zhì)監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)中，如果采樣人員在水溫和pH值設(shè)置中出現(xiàn)誤操作，就會(huì)影響樣本質(zhì)量，從而使水質(zhì)樣本的最終呈現(xiàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差。除此之外，在水質(zhì)樣本的運(yùn)輸環(huán)節(jié)，需要采樣人員認(rèn)真規(guī)劃運(yùn)輸行程、妥善保存水質(zhì)樣本，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出錯(cuò)都會(huì)影響樣本質(zhì)量。由此可見(jiàn)，人為因素對(duì)于水質(zhì)樣本采集質(zhì)量控制具有顯著影響。

2 水質(zhì)采樣現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量控制

2.1 嚴(yán)控樣本采集過(guò)程

為了確保水質(zhì)采樣過(guò)程中樣本具有代表性，需要嚴(yán)格控制水質(zhì)樣本的采集過(guò)程，具體可遵循以下幾個(gè)步驟。

2.1.1 對(duì)水質(zhì)樣本進(jìn)行預(yù)處理

一方面，采樣人員需要預(yù)先對(duì)采樣地點(diǎn)水體表面、周圍的雜物、廢棄物進(jìn)行清理。另一方面，嚴(yán)格按照采樣規(guī)范，采樣人員在采樣時(shí)應(yīng)該選擇合理的采樣深度，并且避免雜質(zhì)對(duì)水質(zhì)樣本的影響，采集到最具代表性的水質(zhì)樣本作為監(jiān)測(cè)樣本[2]。

2.1.2 確定采樣量和固定劑

不同的水體類型直接影響水質(zhì)采集工作的開(kāi)展。水體類型不僅是大眾熟知的江、河、湖、海，同時(shí)還包括水體中的溶解物質(zhì)、水生生物等。采樣人員唯有預(yù)先對(duì)水體類型、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、污染程度展開(kāi)調(diào)查，才能確定合適的采樣量和固定劑。

2.1.3 單獨(dú)采樣

在水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作中，在面對(duì)諸如含有石油類、微生物、BOD5等特殊監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的水體時(shí)，采樣人員需要對(duì)水質(zhì)樣本進(jìn)行單獨(dú)采樣[3]，并合理確定采樣順序。

2.1.4 隔絕空氣

在采集需要監(jiān)測(cè)某些項(xiàng)目的樣品時(shí)，采樣人員需將水質(zhì)樣本注滿事前準(zhǔn)備的容器中，避免瓶中殘留空氣對(duì)水質(zhì)樣品造成影響。

2.1.5 記錄采樣過(guò)程

采樣人員在采樣結(jié)束后，需要通過(guò)紙質(zhì)和攝像對(duì)過(guò)程進(jìn)行記錄。同時(shí)，要將采樣時(shí)間和地點(diǎn)、樣本數(shù)量、采樣方式等進(jìn)行詳細(xì)標(biāo)注，以方便后續(xù)監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展。

2.1.6 利用信息化技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作

在水質(zhì)樣本監(jiān)測(cè)過(guò)程中，采樣人員除了使用常規(guī)的監(jiān)測(cè)技術(shù)外，還可以利用信息化技術(shù)，搭建起一套自動(dòng)化的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化發(fā)展。另外，借助該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)功能，能夠隨時(shí)調(diào)取水質(zhì)歷史監(jiān)測(cè)記錄，從而為水質(zhì)保護(hù)提供信息技術(shù)支撐。

2.2 樹(shù)立職業(yè)道德意識(shí)

在采樣人員獲得采樣上崗證之前，環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)需要為每名采樣人員開(kāi)展職業(yè)道德培訓(xùn)，幫助采樣人員樹(shù)立職業(yè)道德意識(shí)，同時(shí)將職業(yè)道德內(nèi)容寫(xiě)入水質(zhì)采樣工作規(guī)范當(dāng)中。另外，在水質(zhì)采樣現(xiàn)場(chǎng)，需要質(zhì)量監(jiān)督員對(duì)采樣人員的工作流程和規(guī)范實(shí)時(shí)監(jiān)督，并對(duì)其與環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范行為相悖的操作予以糾正。其中，對(duì)于嚴(yán)重影響水質(zhì)樣本采集質(zhì)量的采樣人員，環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)需要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)處分。進(jìn)而做到絕不因人為過(guò)失，對(duì)水質(zhì)樣本采集質(zhì)量造成不良影響。

2.3 確保水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)性

為了確保水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)性，采樣人員可以借助先進(jìn)的信息化設(shè)備，對(duì)水質(zhì)樣本開(kāi)展實(shí)時(shí)監(jiān)督，從而及時(shí)了解水質(zhì)樣本的動(dòng)態(tài)信息。通過(guò)信息化設(shè)備的運(yùn)用，能夠?yàn)樗|(zhì)采集質(zhì)量控制的落實(shí)奠定基礎(chǔ)。除此之外，由于采樣人員能夠?qū)崟r(shí)對(duì)水質(zhì)樣本的動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)，就能憑借水質(zhì)樣本數(shù)據(jù)及時(shí)判斷污染的形成原因，并及時(shí)采取有效防控舉措，進(jìn)而減少污染的進(jìn)一步擴(kuò)散。此舉對(duì)于環(huán)保工作的展開(kāi)具有重要的促進(jìn)意義。

3 水質(zhì)樣品保存過(guò)程中的質(zhì)量控制

3.1 具備水質(zhì)樣本分類保存意識(shí)

為了有效增強(qiáng)水質(zhì)采樣質(zhì)量控制，采樣人員在對(duì)水質(zhì)樣本采集后，需要嚴(yán)格、嚴(yán)肅執(zhí)行水質(zhì)樣本的分類措施。由于不同水質(zhì)樣本之間的污染程度各不相同，且相互之間的水質(zhì)成分存在差異，因此采樣人員可以對(duì)水質(zhì)樣本進(jìn)行分類，以此滿足不同類型水質(zhì)樣本的運(yùn)輸需求，并為之后實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)水質(zhì)樣本提供質(zhì)量保證。

3.2 選擇合理的水質(zhì)樣本保存方法

水質(zhì)樣本在采集之后，由于周圍環(huán)境、溫度、微生物新陳代謝、化學(xué)作用等因素的影響，將會(huì)引發(fā)水質(zhì)樣本某些物理參數(shù)及化學(xué)成分的變化，從而影響水質(zhì)樣本質(zhì)量。為了降低這種影響，采樣人員就需要選擇合理的水質(zhì)樣本保存方法。通常情況下，冷凍冷藏保存法和化學(xué)試劑保存法是較為常用的水質(zhì)樣本保存方法。冷藏冷凍法較為簡(jiǎn)單直接，即通過(guò)將水質(zhì)樣本放在低溫保存容器中，從而起到抑制微生物活動(dòng)，減緩物理發(fā)揮和化學(xué)反應(yīng)速度的作用[4]?；瘜W(xué)試劑保存法則需要采樣人員根據(jù)不同類別的水質(zhì)樣本，在樣本中加入不同的化學(xué)試劑，進(jìn)而確保水質(zhì)樣本中微生物、物理化學(xué)變化的穩(wěn)定性。在化學(xué)試劑保存法中，常用的幾種化學(xué)試劑如下所示。一是加入生物抑制劑。在測(cè)定含有酚的水質(zhì)樣本時(shí)，可以加入磷酸將pH值調(diào)配到2時(shí)，再加入0.01-0.02 g抗壞血酸除去殘余氯，就能夠起到抑制苯酚菌的分解活動(dòng)。二是調(diào)節(jié)pH值，防止化學(xué)反應(yīng)。在測(cè)定含有銅、鋅、鐵等金屬離子的水質(zhì)樣本時(shí)，可以加入硝酸將樣本的pH值調(diào)配到1至2時(shí)，就能防止金屬離子水解沉淀。三是加入氧化劑或還原劑。在測(cè)定含有汞的水質(zhì)樣本時(shí)，可以加入鹽酸，能夠使汞始終保持穩(wěn)定價(jià)態(tài)。在測(cè)定含有硫化物的水質(zhì)樣本時(shí)，可以加入抗壞血酸，防止氧化現(xiàn)象發(fā)生。在測(cè)定溶解氧水質(zhì)樣本時(shí)，可以加入少量硫酸錳和碘化鉀，以此固定溶解 氧[5]。

3.3 對(duì)水質(zhì)樣本進(jìn)行處理

和水質(zhì)樣本采集、保存工作一樣，預(yù)處理工作同樣是水質(zhì)樣本管理質(zhì)量控制的一部分。水質(zhì)樣本管理人員需要依據(jù)水質(zhì)樣本的檢測(cè)結(jié)果以及水質(zhì)成分，選擇諸如活性炭吸附、蒸餾、過(guò)濾等水質(zhì)樣本處理方式。在此以蒸餾技術(shù)為例。采樣人員將吸收劑放入吸收瓶中，通過(guò)一段時(shí)間的蒸餾工作，就會(huì)將水質(zhì)樣本中的污染物轉(zhuǎn)移到吸收瓶中，從而去除干擾物質(zhì)，以此達(dá)到準(zhǔn)確檢測(cè)的目的[6]。

4 水質(zhì)采樣質(zhì)量控制的保障工作

4.1 完善采樣前的準(zhǔn)備工作

在水質(zhì)采樣工作開(kāi)始前，需要完善的前期準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備工作主要包括采樣現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)、資料收集、明確監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、擬定監(jiān)測(cè)方案、采樣人員分配等[7]。唯有確保前期工作準(zhǔn)備就緒，才能使水質(zhì)采樣過(guò)程井井有條，進(jìn)而為質(zhì)量控制提供保障。除此之外，水質(zhì)采樣設(shè)備與儲(chǔ)存方式的選擇，也應(yīng)該在前期準(zhǔn)備工作中完成。例如，采樣人員在預(yù)先了解采樣現(xiàn)場(chǎng)的情況后，就可以直接根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、條件，選擇合適的采樣設(shè)備和儲(chǔ)存設(shè)備。

4.2 加強(qiáng)采樣設(shè)備的日常管理和維護(hù)

在水質(zhì)采樣過(guò)程中，對(duì)于采樣設(shè)備的依賴是十分明顯的。如果環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)未能對(duì)采樣設(shè)備進(jìn)行日常的管理和維護(hù)，極易影響水質(zhì)的采樣質(zhì)量。首先，環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)需要建立專門的采樣設(shè)備管理、維修小組，負(fù)責(zé)對(duì)采樣設(shè)備進(jìn)行日常的保養(yǎng)工作。其次，制定科學(xué)、完善的設(shè)備管理?xiàng)l例以及規(guī)范流程，并實(shí)行采樣設(shè)備專人管理責(zé)任制。即將每種采樣設(shè)備都分配到專人負(fù)責(zé)，同時(shí)由專人對(duì)每次采樣設(shè)備管理進(jìn)行登記。最后，當(dāng)采樣設(shè)備出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)，需要由專人對(duì)故障原因進(jìn)行排查。而當(dāng)故障無(wú)法有效解決時(shí)，需要對(duì)故障內(nèi)容進(jìn)行記錄，并及時(shí)向采樣設(shè)備供應(yīng)商進(jìn)行反饋，從而做到每臺(tái)采樣設(shè)備時(shí)刻保持在最佳狀態(tài)。

4.3 提前確定樣本的保存方式

由于水質(zhì)樣本在保存過(guò)程中容易受到生物、物理、化學(xué)等因素的影響，因此需要注重對(duì)水質(zhì)樣本的保存，為之后水質(zhì)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性提供保障。在水質(zhì)樣本采集之前要根據(jù)監(jiān)測(cè)方案，充分準(zhǔn)備器具，做到現(xiàn)場(chǎng)采樣時(shí)，能根據(jù)樣本類型選擇不同的保存方式。特別是水質(zhì)樣本需要冷藏或避光時(shí)，務(wù)必能滿足低溫和避光條件，從而確保水質(zhì)樣本在運(yùn)輸途中，水質(zhì)中的生物、物理、化學(xué)性質(zhì)不被改變。當(dāng)水質(zhì)樣本順利運(yùn)輸?shù)綄?shí)驗(yàn)室后，需要根據(jù)水質(zhì)樣本的類別進(jìn)行分區(qū)存放，同時(shí)在水質(zhì)樣本上貼上醒目標(biāo)識(shí)，防止實(shí)驗(yàn)人員混淆[8]。與此同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室的水質(zhì)樣本保存條件，同樣需要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和要求。

4.4 嚴(yán)格落實(shí)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制

當(dāng)水質(zhì)樣本在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量控制水準(zhǔn)將直接影響水質(zhì)采樣質(zhì)量控制的結(jié)果。當(dāng)前，實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制主要分為實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制以及實(shí)驗(yàn)室外部質(zhì)量控制。其中，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制指的是實(shí)驗(yàn)室自身對(duì)于水質(zhì)樣本分析過(guò)程的控制。其外在表現(xiàn)主要為實(shí)驗(yàn)室人員在水質(zhì)樣本分析過(guò)程中的自我控制，以及實(shí)驗(yàn)室人員是否遵照質(zhì)量控制程序的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)室人員通過(guò)維持相對(duì)較高的質(zhì)量控制開(kāi)展質(zhì)量分析工作，不僅有利于提高水質(zhì)采樣的質(zhì)量，還有利于當(dāng)水質(zhì)采樣質(zhì)量控制出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析原因，并在解決問(wèn)題后持續(xù)對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制進(jìn)行改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制的方法主要包括標(biāo)準(zhǔn)樣本分析、密碼樣本分析、質(zhì)量控制分析、儀器比對(duì)實(shí)驗(yàn)、人員比對(duì)實(shí)驗(yàn)、方法比對(duì)實(shí)驗(yàn)等。而實(shí)驗(yàn)室外部質(zhì)量控制指的是通過(guò)將水質(zhì)樣本交給具有先進(jìn)分析技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)豐富的實(shí)驗(yàn)人員的實(shí)驗(yàn)室展開(kāi)質(zhì)量分析，進(jìn)而確保水質(zhì)采樣質(zhì)量控制。實(shí)驗(yàn)室外部質(zhì)量控制開(kāi)展的目的在于依托外部的不同實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室差異，找出實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部發(fā)現(xiàn)不了的問(wèn)題，從而有助于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部修正誤差，并對(duì)分析方法進(jìn)行改良。實(shí)驗(yàn)室外部質(zhì)量控制的方法主要包括實(shí)驗(yàn)室比對(duì)、質(zhì)控考核、能力檢驗(yàn)、測(cè)量審核等。

4.5 提高采樣人員的業(yè)務(wù)水平

首先，所有采樣人員都需要持證上崗，同時(shí)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求爛熟于心。其次，采樣人員需要隨時(shí)關(guān)注行業(yè)動(dòng)態(tài)，主動(dòng)了解最先進(jìn)的水質(zhì)采樣知識(shí)，掌握最科學(xué)的水質(zhì)采樣方法，才能滿足持續(xù)變化的環(huán)境監(jiān)測(cè)需求。再次，環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)搭建和完善水質(zhì)采樣質(zhì)量管理體系，為水質(zhì)采樣工作制定詳細(xì)的程序流程，并安排專門的監(jiān)督人員對(duì)執(zhí)行情況進(jìn)行有效監(jiān)督，以此提升采樣人員的業(yè)務(wù)水平。最后，環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)可以出臺(tái)相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制，激發(fā)采樣人員的工作積極性和責(zé)任感，為強(qiáng)化水質(zhì)采集質(zhì)量控制提供相應(yīng)的保障。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了確保水質(zhì)采樣過(guò)程中的科學(xué)性，提高水質(zhì)采樣質(zhì)量，環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)需要履行水質(zhì)采樣質(zhì)量控制職能，執(zhí)行水質(zhì)保存質(zhì)量控制的相關(guān)措施，并加強(qiáng)對(duì)水質(zhì)采樣質(zhì)量控制保障的日常監(jiān)督，才能最大程度降低環(huán)境因素、采樣設(shè)備因素、人為因素對(duì)水質(zhì)采樣質(zhì)量控制的不良影響。同時(shí)，在水質(zhì)采樣質(zhì)量控制中，通過(guò)完善前期準(zhǔn)備工作、加強(qiáng)采樣設(shè)備的管理和維護(hù)、注重樣本的運(yùn)輸、嚴(yán)格落實(shí)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制、提高采樣人員的業(yè)務(wù)水平等，為水質(zhì)采樣質(zhì)量控制提供相應(yīng)保障，才能為我國(guó)環(huán)境保護(hù)事業(yè)的發(fā)展作出突出貢獻(xiàn)。