环境质量监测采样的现场质量保障
丰卫东
岳阳市湘阴生态环境监测站 414600
一、引言
环境质量监测是了解环境状况、评估环境污染程度、制定环境保护政策的重要依据。据生态环境部 2023 年质量检查通报显示,采样环节问题占全部质量问题的 4 3 . 7 % ,其中采样点代表性不足( 2 8 . 3 % ) 、样品保存不当 ( 1 9 . 5 % ) 和记录不规范 ( 1 5 . 9 % ) 为主要问题类型。因此,加强环境质量监测采样的现场质量保障工作至关重要。本文将对环境质量监测采样现场质量保障的相关内容进行详细分析
二、环境质量监测采样现场质量保障的重要性
(一)确保监测数据的准确性
准确的采样是获取可靠监测数据的前提。只有在采样现场严格按照规范要求进行操作,保证采集的样品具有代表性,才能确保后续实验室分析数据能够真实反映环境质量状况。例如,在水质监测中,如果采样点设置不合理,或者采样过程中受到污染,那么所采集的水样就不能代表该区域的真实水质情况,基于此得出的监测数据必然是不准确的,会误导环境质量评估和环境保护决策。在一些河流监测中,若仅在河流中央设置采样点,而忽略了近岸区域受排污口影响的水质差异,所得到的水质数据就无法全面反映河流的真实污染情况。
(二)为环境保护决策提供可靠依据
环境质量监测数据是政府部门制定环境保护政策、规划污染治理措施的重要依据。高质量的采样数据能够准确反映环境质量现状和变化趋势,帮助决策者及时发现环境问题,采取有效的治理措施。例如,在某重点流域水污染防治专项中,通过优化采样网格设计 ( 5 0 0 m× 5 0 0 m 加密至 2 5 0 m× 2 5 0 m )和增加现场质控样( 从 5 % 提升至 1 5 % ),使污染源解析准确率提高 3 2 % ,为3.5 亿元治理资金的有效投放提供了科学依据。
(三)提升环境监测的公信力
准确可靠的监测数据能够增强公众对环境监测工作的信任,提高环境监测的公信力。在环境质量信息公开日益透明的今天,公众对环境监测数据的准确性和可靠性提出了更高的要求。只有做好采样现场质量保障工作,确保监测数据真实可信,才能赢得公众的认可和支持,使其更加积极地参与到环境保护行动中,形成全社会共同保护环境的良好氛围。
三、当前环境质量监测采样现场质量保障存在的问题
(一)采样人员专业素质参差不齐
2022 年全国环境监测技能大赛结果显示,基层采样人员规范操作达标率仅为 6 8 . 4 % ,其中样品标识错误 ( 2 3 . 7 % ) 、保存条件不当 ( 1 8 . 9 % ) 和记录缺失 ( 1 5 . 2 % ) 为常见问题。部分采样人员缺乏系统的专业培训,对采样规范和技术要求掌握不熟练,在采样过程中容易出现操作失误。例如,在大气采样中,由于对采样时间、采样流量等参数设置不当,导致采集的样品不能准确反映大气污染物的浓度。此外,一些采样人员质量意识淡薄,对采样过程中的质量保障工作重视不够,存在敷衍了事的现象,影响了采样质量。
(二)采样系统维护和管理不到位
调研数据显示,基层监测单位在采样设备管理方面存在显著漏洞, 3 7 . 6 % 的基层单位未建立设备计量溯源体系,仅 61.2% 的采样器具有有效的校准证书,导致流量偏差普遍超过 ± 5 % 的允许限值。采样系统的性能直接影响采样结果的准确性,例如,水质采样器的密封性能下降,可能导致水样在采集过程中受到外界污染;大气采样器的流量不稳定,会影响大气样品的采集量,从而使监测数据产生偏差。同时,采样系统的管理不规范,缺乏完善的设备档案和使用记录,不利于设备的维护和故障排查。
(三)采样流程不规范
采样流程的规范性是保证采样质量的关键。在实际采样工作中,存在采样点设置不合理、采样时间和频率不符合要求、采样方法选择不当等问题。例如,在土壤采样中,没有按照规定的网格布点法进行采样点设置,导致采集的土壤样品不能代表该区域的土壤质量状况;在噪声监测中,采样时间没有避开交通高峰期等噪声源变化较大的时段,使得监测数据不能准确反映环境噪声水平。
(四)质量控制措施不完善
部分环境监测机构在采样现场缺乏有效的质量控制措施,如缺少平行样采集、现场空白样设置等。平行样采集可以检验采样过程的重复性和稳定性。现场空白样设置能够检验采样过程中因操作、设备或环境因素引入的污染或干扰。由于质量控制措施不完善,无法及时发现采样过程中存在的问题,导致采样数据的可靠性难以保证。
四、环境质量监测采样现场质量保障措施
(一)加强采样人员管理
1. 强化专业培训
定期组织采样人员参加专业培训,培训内容包括采样规范、采样技术、质量控制方法等方面。邀请行业专家进行授课,通过理论讲解、实际操作演示等方式,提高采样人员的专业技能水平。同时,鼓励采样人员参加相关的职业资格考试,获取专业资质证书,以提升自身的专业素养。可以建立线上线下相结合的培训模式,线上提供丰富的教学视频、电子教材等学习资源,方便采样人员随时学习;线下定期组织集中培训和实操演练,让采样人员在实际操作中掌握采样技术。此外,还可以开展案例分析课程,通过分析实际采样工作中出现的问题和解决方案,加深采样人员对采样规范和技术的理解。
2. 提高质量意识
通过开展质量教育活动,加强对采样人员的质量意识培养,使其充分认识到采样质量对整个环境监测工作的重要性。建立健全质量考核制度,将采样质量与个人绩效挂钩,对采样质量高的人员给予奖励,对出现质量问题的人员进行相应的处罚,激励采样人员自觉做好采样现场质量保障工作。可以定期组织质量意识讲座和培训,邀请质量管理专家分享质量管理经验和案例。同时,设立质量奖励基金,对在采样工作中表现突出、采样质量高的人员给予物质奖励和精神表彰;对因操作失误导致采样质量问题的人员,进行批评教育和相应的经济处罚,并要求其重新学习和考核。
(二)做好采样系统维护和管理
1. 定期维护和校准
制定详细的采样系统维护计划,定期对设备进行清洁、保养和校准。按照设备使用说明书的要求,定期更换易损部件,确保设备性能稳定。建立设备校准档案,记录设备的校准时间、校准结果等信息,以便及时掌握设备的性能状况。对于校准不合格的设备,要及时进行维修或更换,严禁使用不符合要求的设备进行采样工作。可以引入设备管理信息化系统,通过该系统对设备的维护、校准、使用等情况进行实时监控和管理。系统可以自动提醒设备维护和校准时间,记录设备的运行状态和故障信息,方便管理人员及时了解设备情况并进行处理。此外,还可以与设备供应商建立长期合作关系,定期邀请供应商技术人员对设备进行全面检查和维护,确保设备处于最佳运行状态。
2. 规范设备管理
建立完善的采样系统管理制度,对设备的采购、验收、使用、存放、报废等环节进行严格管理。为每台设备建立详细的档案,记录设备的基本信息、使用情况、维护记录等内容。明确设备的使用责任人,要求使用人员在使用设备前进行检查,使用后进行清洁和妥善存放,确保设备处于良好的运行状态。在设备采购环节,要严格按照采购标准和流程进行,选择质量可靠、性能稳定的设备。设备验收时,要组织专业人员对设备进行全面检查和测试,确保设备符合采购要求。同时,要加强设备存放环境的管理,为设备提供适宜的存放条件,避免设备因环境因素损坏。
(三)规范采样流程
1. 科学设置采样点
依据监测目的、环境特征以及相关采样技术规范,科学合理地确定采样点位置。地表水监测时,江河、渠道监测断面位置应避开水流停滞区(如死水区、回水区)及排污口,优先选择河段平直、河床稳定、流速均匀、水面开阔且便于采样的区域。垂线数量需根据水面宽度确定,每条垂线上的采样点数量则依据水深动态调整。湖泊和水库按水域功能分区(如进水口、出水口、深水区、浅滩区、中心区及近岸带)布设垂线,不同水体类型对应不同垂线密度。垂线内采样点的布设需结合水深分层要求,确保数据代表性。大气监测布点时需综合考虑监测目标、区域污染特征及污染物扩散规律,覆盖高、中、低浓度梯度区域,重点监测污染源下风向区域,上风向设对照点,以评估背景值。工业区及城区需加密布点,郊区或农村可适当减少,人口密集区或污染频发区域应增加采样点,反之则降低密度。在设置过程中,需运用地理信息系统(GIS)技术对采样区域进行数字化建模和分析,结合污染源分布、气象条件(如风向、风速等)模拟污染物的扩散和分布情况,进而优化采样点布局。而对于特定污染源的监测,则应围绕污染源,根据其排放特征、周边地形地貌等因素,在主导风向下风向不同距离处设置采样点,以准确监测污染物的扩散影响范围。此外,在采样点设置过程中,若涉及可能对周边居民生活产生影响的情况,应充分征求当地居民的意见;对于专业性较强的采样点布局问题,可咨询相关领域专家,确保采样点设置科学合理。
2. 合理确定采样时间和频率
根据污染物的排放规律和环境变化特点,合理确定采样时间和频率。对于一些污染物排放不稳定的污染源,要增加采样频率,以获取更准确的污染物排放信息。例如,对于工业废气排放,要在生产高峰期和低谷期分别进行采样;对于环境空气质量监测,要按照相关标准规定的时间和频率进行采样,如每天的不同时段采集多个样品,以反映空气质量的日变化情况。可以利用在线监测技术,实时监测污染物的浓度变化,根据监测数据动态调整采样时间和频率。此外,还可以建立污染物排放数据库,分析污染物排放的历史数据和规律,为确定采样时间和频率提供科学依据。
3. 正确选择采样方法
根据监测项目和样品类型,选择合适的采样方法。不同的采样方法适用于不同的污染物和环境介质,如采集大气中的颗粒物,可采用滤膜采样法;采集水中的重金属,可采用酸化保存采样法。在选择采样方法时,要严格按照相关标准和规范进行操作,确保采样方法的科学性和准确性。可以定期组织采样方法的培训和交流活动,让采样人员了解最新的采样技术和方法。同时,鼓励采样人员在实际工作中探索和创新采样方法,根据不同的监测需求和环境条件,选择最适合的采样方法,提高采样效率和质量。
(四)完善质量控制
1. 采集平行样
在采样现场,按照一定的比例采集平行样,一般平行样的采集比例不低于
通过对平行样的分析,检验采样过程的重复性和稳定性。如果平行样的分析结果偏差较大,要及时查找原因,重新进行采样,确保采样数据的可靠性。可以建立平行样分析结果的统计和评估机制,对平行样的偏差进行量化分析,设定合理的偏差范围。当平行样的偏差超出范围时,要及时组织专家进行分析和讨论,找出问题所在,并采取相应的措施进行改进。
2. 设置现场空白样
在环境监测采样中,现场空白样是质量控制的关键环节,其设计和分析直接影响监测数据的可信度。如水样的现场空白样是指在采样现场,使用与采样相同的空白试验用水(如超纯水、去离子水等),装入与实际样品相同的容器中,并全程模拟采样过程(包括运输、暴露、分装、保存、运输、实验室分析等)。通过这样的操作,能够全面模拟实际采样流程,准确反映采样过程中各环节对样品的影响。一旦现场空白样检测出目标污染物,就表明采样过程出现了污染问题。此时,应立即对采样设备、采样容器、附近污染源以及整个采样操作过程进行详细排查,找出污染来源。比如,可能是采样设备和采样容器清洗不彻底、附近污染源干扰、采样人员操作不当导致接触污染和分装交叉污染等。确定污染来源后,消除污染来源干扰,规范操作流程,重新进行采样,以确保样品的准确性和可靠性。同时,建立健全现场空白样检测结果的跟踪和反馈机制也至关重要。定期对检测结果进行汇总分析,不仅能评估采样过程的污染风险,还能针对性地优化污染防控措施,保障采样工作的质量。
3. 实施现场记录和审核
采样人员要详细记录采样现场的各种信息,包括气象条件、采样日期、采样时间、现场测试仪器型号与编号、采样点位、现场测试项目和监测方法、采样项目、采样方式、样品编号、保存方法、采样人、复核人等,记录要准确、完整、清晰,便于后续的数据处理和质量追溯。同时,安排专人对采样记录进行审核,确保记录的真实性和准确性。可以采用电子记录的方式,利用移动终端设备实时记录采样现场信息,并通过网络传输到数据管理平台。在数据管理平台上,可以对采样记录进行自动审核和人工审核相结合的方式,提高审核效率和准确性。此外,要建立采样记录的存档和查询制度,方便后续对采样数据进行追溯和分析。
五、结论
本文对环境质量监测采样现场质量保障进行了全面深入的探讨,明确了其重要性,分析了存在的问题,并提出了相应的保障措施。通过强化采样人员管理、做好采样系统维护和管理、规范采样流程以及完善质量控制等多方面的措施实施,能够有效提升采样数据的准确性和可靠性,进而为环境管理决策提供更有力的技术支持,增强环境监测的公信力,促进环境质量监测工作的高质量发展,更好地服务于生态环境保护事业,助力实现环境质量的持续改善与提升。
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作者简介:丰卫东(1978.10-),男,汉族,湖南