環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)采樣的質(zhì)量控制方法研究

陳莧 熊敏

（黔西南州生態(tài)環(huán)境局安龍分局 貴州黔西南布依族苗族自治州 552400）

環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)采樣工作是生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作的基礎(chǔ)步驟，關(guān)系著生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性，以及生態(tài)環(huán)境信息公開的準(zhǔn)確性［1］?，F(xiàn)場(chǎng)采樣工作意義重大，然而在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)踐中，現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量控制仍然是非常薄弱的環(huán)節(jié)，現(xiàn)有質(zhì)量控制手段較為單一，再加之現(xiàn)場(chǎng)采樣的復(fù)雜性，在開展中受到自然環(huán)境、采樣時(shí)間、采樣點(diǎn)等因素的影響，現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量難以滿足現(xiàn)實(shí)要求［2］。鑒于此，環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)需要高度重視現(xiàn)場(chǎng)采樣工作，本研究結(jié)合某縣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的現(xiàn)場(chǎng)采樣實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分析了現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量的影響因素，并從影響因素出發(fā)實(shí)施有效的質(zhì)量控制手段。

1 環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量控制

我國(guó)目前正在大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，高度重視環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的開展為各級(jí)生態(tài)環(huán)境行政主管部門編制生態(tài)環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書提供了基礎(chǔ)的質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并為相關(guān)部門制定行政決策與生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃提供重要依據(jù)［3］。環(huán)境監(jiān)測(cè)工作主要內(nèi)容包括環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作、水質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作、聲環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作、污染源企業(yè)監(jiān)督性監(jiān)測(cè)工作等，以2022 年某縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作為例，其主要內(nèi)容包括環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作、集中式飲用水水源地水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作、“十四五”地表水水質(zhì)斷面監(jiān)測(cè)工作、在建水庫(kù)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作、重點(diǎn)村寨環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀的監(jiān)測(cè)工作、聲環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)工作以及污染源企業(yè)監(jiān)督性監(jiān)測(cè)工作。在實(shí)際工作開展中，不同區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作可能略有差異，但均需要環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)嚴(yán)格按照生態(tài)環(huán)境行政主管部門發(fā)布的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)方案開展環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。

環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的流程為監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)、現(xiàn)場(chǎng)采樣、樣品貯運(yùn)、實(shí)驗(yàn)室分析、數(shù)據(jù)處理與監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)。考慮到環(huán)境樣品的時(shí)空性，現(xiàn)場(chǎng)采集的樣品越具有代表性與真實(shí)性，最終獲取的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)結(jié)果誤差才能越?。?］。已有環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)踐表明，現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量通常是決定環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)結(jié)果的重要因素，甚至?xí)驗(yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)采樣的失誤而造成監(jiān)測(cè)結(jié)果數(shù)量級(jí)的誤差。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)采樣的誤差通常是不可逆的，即使后續(xù)采用高精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備對(duì)樣品進(jìn)行分析，也無(wú)法彌補(bǔ)樣品自帶的誤差。在現(xiàn)場(chǎng)采樣工作中，環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)必須嚴(yán)格按照相關(guān)法律法規(guī)以及“五性”（代表性、準(zhǔn)確性、精密性、可比性、完整性）的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開展工作，表1 整理了環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的各個(gè)環(huán)節(jié)的重點(diǎn)控制要素以及對(duì)“五性”目標(biāo)的影響情況。

表1 環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的各個(gè)環(huán)節(jié)分析

2 環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量的影響因素

根據(jù)某縣生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作，發(fā)現(xiàn)影響現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量的主要因素表現(xiàn)在3 個(gè)方面，分別是自然環(huán)境因素、采樣設(shè)計(jì)因素與采樣設(shè)備因素，任何一個(gè)方面存在問(wèn)題，均會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)采樣出現(xiàn)不可逆的誤差。

2.1 自然環(huán)境因素

在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中，現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量直接受到自然環(huán)境因素的影響。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)采樣處于室外環(huán)境，環(huán)境較為惡劣且復(fù)雜多變，很容易受到大氣溫度、濕度以及地質(zhì)構(gòu)造等自然因素的影響而造成監(jiān)測(cè)結(jié)果的不精準(zhǔn)。某縣在開展重點(diǎn)村寨生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)與水質(zhì)量監(jiān)測(cè)非常容易受到自然環(huán)境因素的影響。在環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)采集的空氣質(zhì)量樣品因受風(fēng)向、風(fēng)速以及濕度的影響，導(dǎo)致污染物成分含量發(fā)生了一定的變化。在靜風(fēng)狀態(tài)或風(fēng)速較小的情況下，上風(fēng)向的污染物濃度明顯小于下風(fēng)向的濃度；在風(fēng)速較大時(shí)，上風(fēng)向和下風(fēng)向的污染物濃度相近。在水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，水環(huán)境質(zhì)量受流速、流量及降雨等自然條件的影響，導(dǎo)致同一斷面不同深度的水體指標(biāo)含量不一，同一斷面同一深度不同位置的水體指標(biāo)含量不一。綜上，現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量一定程度上受自然環(huán)境因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果不具有代表性。

2.2 采樣設(shè)計(jì)因素

現(xiàn)場(chǎng)采樣具有極強(qiáng)的時(shí)空性，因此采樣設(shè)計(jì)主要是采樣時(shí)間、采樣頻率與采樣點(diǎn)布設(shè)等因素的設(shè)計(jì)［5］。

（1）采樣時(shí)間點(diǎn)需要客觀，且在采樣過(guò)程中不宜過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)，否則均會(huì)影響樣品的代表性。一般而言需要嚴(yán)格按照有關(guān)技術(shù)規(guī)范確定采樣時(shí)間，如在獲取環(huán)境空氣污染物小時(shí)平均濃度時(shí)，應(yīng)連續(xù)采樣1 h，有效采樣時(shí)間不低于45 min。

（2）采樣頻率不宜偏高或偏低，否則均會(huì)影響到采樣準(zhǔn)確性。在實(shí)際采樣過(guò)程中，需要結(jié)合采樣對(duì)象與地質(zhì)條件確定采樣頻率。如在對(duì)某企業(yè)開展監(jiān)督性監(jiān)測(cè)過(guò)程中，采集該企業(yè)的二氧化硫和二氧化氮，按照有關(guān)技術(shù)規(guī)范規(guī)定，需連續(xù)采集3 次，其均值作為該企業(yè)的排放濃度，在實(shí)際工作中連續(xù)采集了4 次，其均值低于連續(xù)采集3 次的均值，進(jìn)而影響監(jiān)測(cè)結(jié)果的代表性。

（3）采樣點(diǎn)布設(shè)應(yīng)合理，因?yàn)槲廴疚锏姆植纪遣痪鶆虻?，需要在前期做好調(diào)研工作。根據(jù)污染物時(shí)空分布特征合理布設(shè)采樣點(diǎn)，才能準(zhǔn)確反饋出污染源的排放情況。

2.3 采樣設(shè)備因素

采樣設(shè)備是現(xiàn)場(chǎng)采樣工作開展的關(guān)鍵支撐，在現(xiàn)場(chǎng)采樣工作通常需要用到各類儀器設(shè)備，如水質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)五參數(shù)分析儀、煙塵（氣）儀、大氣采樣器等。而這些儀器設(shè)備需要長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)讲蓸蝇F(xiàn)場(chǎng)，部分采樣現(xiàn)場(chǎng)位于偏遠(yuǎn)地區(qū)，路途顛簸，很可能會(huì)導(dǎo)致儀器設(shè)備在運(yùn)輸途中發(fā)生碰撞而出現(xiàn)穩(wěn)定性與靈敏性下降的情況，且在惡劣的室外環(huán)境中，采樣設(shè)備的穩(wěn)定性易受到一定程度的影響，在使用設(shè)備的過(guò)程中很可能無(wú)法準(zhǔn)確采集到具有代表性的樣品。例如，在對(duì)地表水樣本進(jìn)行采樣時(shí)，同時(shí)采集2 瓶水樣（平行樣），最后發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)結(jié)果不一致，溯源時(shí)發(fā)現(xiàn)其中1 個(gè)容器受到其他物質(zhì)的影響，進(jìn)而導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果失真。

3 環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)采樣的質(zhì)量控制方法

3.1 落實(shí)前期準(zhǔn)備工作

為降低自然環(huán)境因素對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)采樣工作的影響，需要采樣工作人員做好前期準(zhǔn)備工作。

（1）環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)采樣人員需要根據(jù)監(jiān)測(cè)工作要求，確定采樣工作時(shí)間、主要負(fù)責(zé)人員和主要設(shè)備儀器等。環(huán)境監(jiān)測(cè)工作開展前，工作人員需要對(duì)排污單位進(jìn)行全面調(diào)查，了解排污企業(yè)的基本信息、排污去向與污染物情況。同時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注排污單位生產(chǎn)工況、排污設(shè)施是否正常運(yùn)行等，采樣前應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定詳細(xì)填寫環(huán)境調(diào)查表。此外，采樣工作人員應(yīng)根據(jù)采樣工作目標(biāo)和采樣區(qū)實(shí)際情況制定初步的采樣方案，其中應(yīng)明確相應(yīng)的采樣方法與設(shè)備儀器等相關(guān)信息。前期階段準(zhǔn)備工作是后續(xù)采樣耗材選擇與使用的主要依據(jù)。方案中所確定的采樣方法應(yīng)保證能夠?qū)Σ蓸迎h(huán)境因素進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，能夠有效獲取得出相應(yīng)的監(jiān)測(cè)結(jié)果。如環(huán)境監(jiān)測(cè)中存在大量的吸附性固體廢棄物，應(yīng)根據(jù)廢棄物吸收半徑差異，選擇使用不同的監(jiān)測(cè)工具與方法，保證采樣工作正常開展。本研究中列出了前期準(zhǔn)備工作階段常用的集中固體廢棄物吸附材料，如表2 所示。

表2 固體廢棄物常用吸附材料與適用范圍

（2）前期準(zhǔn)備工作在擬定好初步的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)采樣方案后，采樣工作人員需要根據(jù)采樣目標(biāo)與工作方案要求進(jìn)行工作方法查詢，通過(guò)已有工作方案查詢了解與文獻(xiàn)資料查閱相結(jié)合，全面評(píng)估環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)采樣方案的可行性，進(jìn)一步驗(yàn)證采樣工作的科學(xué)性與合理性。通過(guò)已有經(jīng)驗(yàn)對(duì)比與專業(yè)文獻(xiàn)資料查詢，應(yīng)對(duì)初步方案中的不足之處進(jìn)行積極改進(jìn)優(yōu)化，從而提升采樣方案的適用性。

（3）正式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)采樣前，現(xiàn)場(chǎng)工作人員應(yīng)再次進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境勘察工作，進(jìn)行方案對(duì)比分析，并再次確認(rèn)相關(guān)工作標(biāo)準(zhǔn)。此項(xiàng)工作開展中，若發(fā)現(xiàn)二者結(jié)果差異較大，應(yīng)立即停止后續(xù)采樣工作，組織專業(yè)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行重新勘察，并對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)方案進(jìn)行調(diào)整，待勘察結(jié)果符合要求后再組織開展現(xiàn)場(chǎng)采樣工作。

3.2 規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)采樣流程

環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)采樣流程如圖1 所示。

圖1 環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)采樣流程

流程1：開展采樣工作。環(huán)境監(jiān)測(cè)采樣中應(yīng)嚴(yán)格按照采樣方案進(jìn)行，在同一地點(diǎn)采樣時(shí)，需要按照相應(yīng)的順序進(jìn)行采樣。采樣過(guò)程中必須保證樣品的穩(wěn)定，不可胡亂攪拌采樣對(duì)象。若在污水環(huán)境區(qū)域采樣時(shí)應(yīng)自上而下的進(jìn)行采樣，控制采樣頻率，防止不同層次水質(zhì)對(duì)樣品結(jié)果造成影響。

流程2：樣品現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。該環(huán)節(jié)需要對(duì)采樣樣品進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，工作人員需要按照監(jiān)測(cè)要求嚴(yán)格規(guī)范操作，結(jié)合監(jiān)測(cè)方案和不同采樣批次逐一完成樣品測(cè)定，其間應(yīng)記錄檢測(cè)數(shù)值，避免因環(huán)境因素對(duì)采樣樣品質(zhì)量造成影響。

流程3：質(zhì)檢樣品工作。該環(huán)節(jié)主要是樣品進(jìn)行質(zhì)量控制與檢測(cè)，對(duì)于不同批次樣品與不同類型樣品，應(yīng)根據(jù)采樣點(diǎn)差異，選擇不同的檢測(cè)方法。不同性質(zhì)的檢測(cè)樣品應(yīng)分批送往檢測(cè)室，注意樣品密封保存，防止質(zhì)檢階段出現(xiàn)樣品污染情況。

流程4：結(jié)果記錄工作。樣品測(cè)定結(jié)果記錄應(yīng)由檢測(cè)人員將樣品統(tǒng)一放置在相同的容器內(nèi)進(jìn)行保存，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果張貼標(biāo)簽，并按照環(huán)境監(jiān)測(cè)方案保存記錄，記錄中應(yīng)詳細(xì)填寫檢測(cè)樣品內(nèi)容、類型、檢測(cè)時(shí)間、檢測(cè)結(jié)果與檢測(cè)人員，便于后續(xù)檢測(cè)樣品結(jié)果查驗(yàn)核對(duì)。

流程5：檢測(cè)結(jié)果核對(duì)。在檢測(cè)工作結(jié)束后需要由專人進(jìn)行樣品核對(duì)，確定檢測(cè)內(nèi)容是否與本次環(huán)境監(jiān)測(cè)方案要求相匹配、采樣計(jì)劃執(zhí)行是否完整、檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)填寫是否完整，檢測(cè)標(biāo)簽張貼是否符合要求。在確定各項(xiàng)工作內(nèi)容均符合檢測(cè)核對(duì)要求后，應(yīng)由專人簽字確認(rèn)。

流程6：樣品保存運(yùn)輸。在檢測(cè)與核對(duì)工作完成后，樣品需要轉(zhuǎn)入運(yùn)輸與保存階段。在運(yùn)輸前，應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)技術(shù)規(guī)范對(duì)樣品進(jìn)行核對(duì)，如保存劑的添加、樣品標(biāo)簽是否填寫完成、樣品是否存在滲漏等。對(duì)于有冷藏要求的樣品應(yīng)做好相應(yīng)的低溫存儲(chǔ)措施，如微生物指標(biāo)需在0～4 ℃條件下進(jìn)行冷藏保存。對(duì)于需要添加固定劑的樣品需現(xiàn)場(chǎng)添加固定劑，如鉛、鎘等金屬元素需要添加硝酸進(jìn)行固定。對(duì)于需要避光保存的樣品應(yīng)使用避光容器進(jìn)行保存。完成樣品核對(duì)后，樣品運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)保證其環(huán)境的密閉性，應(yīng)不受外界環(huán)境因素的影響，樣品運(yùn)輸中應(yīng)最大限度的縮短時(shí)間，確保樣品在有效期內(nèi)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室分析，同時(shí)運(yùn)輸過(guò)程中需根據(jù)檢測(cè)樣品類型進(jìn)行分類保存。

3.3 加強(qiáng)采樣設(shè)備管理

環(huán)境監(jiān)測(cè)中采樣設(shè)備管理情況會(huì)直接影響采樣檢測(cè)結(jié)果，加強(qiáng)采樣設(shè)備管理可提升樣品檢測(cè)的真實(shí)性與有效性。

（1）完善采樣設(shè)備管理制度。環(huán)境監(jiān)測(cè)采樣設(shè)備管理應(yīng)制定明確的管理制度和操作規(guī)范，對(duì)于設(shè)備購(gòu)置、驗(yàn)收、使用、維護(hù)、校準(zhǔn)、報(bào)廢等各個(gè)環(huán)節(jié)的要求和事項(xiàng)應(yīng)予以詳細(xì)說(shuō)明。對(duì)于采樣設(shè)備的使用應(yīng)按照管理制度要求，詳細(xì)記錄設(shè)備的使用時(shí)間、使用環(huán)境、配套方案與使用人員等，采樣設(shè)備使用后應(yīng)安排專人進(jìn)行科學(xué)維護(hù)保養(yǎng)，保養(yǎng)工作完畢后也需要詳細(xì)填寫操作信息，包含保養(yǎng)內(nèi)容、保養(yǎng)時(shí)間與保養(yǎng)人。

（2）定期進(jìn)行設(shè)備校準(zhǔn)維護(hù)。除了常規(guī)的專人保養(yǎng)外，在采樣設(shè)備管理中應(yīng)制定專業(yè)的定期維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，按照設(shè)備制造商的建議進(jìn)行定期維護(hù)和保養(yǎng)。同時(shí)，定期進(jìn)行設(shè)備校準(zhǔn)，確保設(shè)備輸出結(jié)果的準(zhǔn)確性。維護(hù)和校準(zhǔn)記錄應(yīng)進(jìn)行保存，并定期復(fù)核。管理單位需安排有資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)設(shè)備精準(zhǔn)性檢驗(yàn)，并給出專業(yè)的設(shè)備維護(hù)管理意見。

（3）科學(xué)規(guī)范應(yīng)用采樣設(shè)備。環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中應(yīng)用采樣設(shè)備應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范與操作標(biāo)準(zhǔn)開展采樣工作，明確采樣設(shè)備的適用環(huán)境。如在河流湖泊等濕度較高的環(huán)境下進(jìn)行采樣時(shí)，應(yīng)提前確定采樣區(qū)域的深度與寬度，選定最佳的采樣容器。根據(jù)采樣規(guī)范要求科學(xué)應(yīng)用設(shè)備完成采樣。采樣設(shè)備使用中應(yīng)保證使用人員具備較高的設(shè)備應(yīng)用專業(yè)性，為提高采樣設(shè)備的使用效率，需要定期對(duì)采樣人員進(jìn)行技術(shù)規(guī)范性培訓(xùn)，幫助操作人員了解采樣設(shè)備的主要功能和在不同環(huán)境下的操作方式，并且需要掌握日常使用中設(shè)備的運(yùn)輸保存管理規(guī)范，防止采樣設(shè)備在使用與運(yùn)輸階段受損，避免采樣設(shè)備出現(xiàn)技術(shù)故障。

4 結(jié)語(yǔ)

環(huán)境監(jiān)測(cè)工作能了解自然生態(tài)中的主要污染物，為后續(xù)環(huán)境保護(hù)提供相應(yīng)依據(jù)。提高環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)采樣工作質(zhì)量，需要注重自然因素、采樣設(shè)計(jì)與采樣設(shè)備的影響情況，在現(xiàn)場(chǎng)采樣工作開展中，應(yīng)規(guī)劃好前期準(zhǔn)備工作，提高整體管理效率，為后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)采樣工作提供有效的數(shù)據(jù)參考?，F(xiàn)場(chǎng)采樣中應(yīng)嚴(yán)格按照環(huán)境監(jiān)測(cè)方案開展相應(yīng)的采樣流程，嚴(yán)格按照流程標(biāo)準(zhǔn)完成現(xiàn)場(chǎng)采樣。此外，日常工作中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)采樣設(shè)備的管理工作，以健全的管理制度、有效的維護(hù)措施和科學(xué)的使用方式，提高采樣設(shè)備管理效率，切實(shí)提升環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)采樣工作質(zhì)量。