实验室信息管理系统(LIMS)在环境监测中的应用

周 辰

随着我国工业与建筑行业的迅猛发展，环境污染、环境破坏等现象屡见不鲜，我国环境正面临重大危机。作为环境保护的忠实“哨兵”与灵敏“耳目”，环境监测是环境保护工作的基础，在经济发展与环境保护上具有重要作用。而为了推动经济的健康与可持续化发展，近年来我国环境保护力度正在不断提升，对环境监测工作提出了更高要求。LIMS由于具有满足实验室日常管理需求、严格管理并有效控制实验室分析数据的强大功能，能够显著降低运行成本、有效提升工作效率，推动实验室朝运行的自动化、管理的信息化、产品的规范化以及办公的无纸化的方向发展。当前，LIMS已被广泛应用于众多领域，如环保、化工、制药、石油、冶金、环境检疫、教育以及科研单位的分析测试实验室中。本文对常州市环境监测中心对于LIMS的实际应用过程进行简要阐述，并就应用过程中存在的一些问题进行了反思。

一、LIMS概叙

实验室信息管理系统，英文名为“Laboratory Information Management System”，简称“LIMS”，是一种集计算技术与现代管理思想于一体的高效集成系统，主要由计算机硬件与应用软件所组成，具有采集、分析、报告以及管理实验室数据与信息的先进功能。基于LIMS能够为实验室中各种信息的交流、共享与保存提供一个很好的实现平台，同时还能全面量化实验室中的各项环节并有效进行质量管理，我们可以认为LIMS是一种以计算机局域网为基础、以实验室为中心、集中体现实验室综合管理与产品质量监控功能的综合系统，其具体组成体系如表1所示。

表1 LIMS的组成体系内涵

二、LIMS在环境监测中的应用过程

1.建设阶段。事实上，开发一套LIMS往往需要几百万甚至更多的资金，不仅耗时耗力耗钱，而且对于一个市级的环境监测中心而言不太现实。我中心在经过充分调研和认真比较后，与软件公司三维天地合作，将一套运行较为成熟、市场反响较好的环境监测业务管理系统移植过来。并且在原来系统基础上根据我中心的实际工作状况，作了进一步改良，最终形成适用于我中心的LIMS管理系统。

当然，LIMS并不是万能的，它不能用来管理实验室的所有工作。这就要求我们清楚认识到哪些工作适合于用LIMS来管理，哪些并不适合。在这样的认知基础上，我中心领导以及主要项目负责人积极与LIMS实施人员进行沟通交流，将项目的实施范围大致确定下来，然后制定详细、合理的工作计划，从而在较短时间内顺利完成整个项目。此外，从前期试运行到后期正式运行的整个过程中，我中心关键用户和系统管理员都在积极和软件开发商沟通，及时反馈LIMS运行过程中出现的问题，不断完善和优化整个系统。

2.管理阶段。在整个LIMS管理系统的建设、运行以及维护过程，人都是最为关键的影响因素。在LIMS投入运行初期，为了确保系统的顺利运行，应将我中心所有人员集中起来培训，请软件开发技术人员进行技术操作指导，并安排中心系统管理员进行实时跟踪和及时反馈。通过实验室分析人员与软件开发商的之间的多次磨合，确保实验室人员最后都能准确、熟练的进行相关程序操作。

在充足培训中心人员，使其对各操作环节熟练掌握之后，就要建立相应的制度来保证LIMS系统的正常运行。为此，我中心领导多次组织召开确保LIMS正常运行的相关会议，同时群策群议，制定了有关运行制度，明确各科室的职责，做到职责明确、分工到位，为LIMS的正常运行提供了很好的保障。

在人员、制度都到位后，就要做好设备的保障工作。由于LIMS主要由计算机硬件与应用软件所组成，在整个系统的实际运行过程中，需要足够数量的电脑(台式、笔记本)、无线路由器以及无线上网卡等硬件设备。我中心将这方面的工作落实到位，实现了LIMS运行的正常化与高速化。

3.监测阶段。由图一可知，LIMS在监测阶段的运用主要包括监测任务下达、监测任务分配、现场采样、实验室分析、分析审核与报告生成。

(1)监测任务下达:监测中心接收到监测任务后，下达至监测科室。监测任务可随机下达或者按年度下达。

(2)监测任务分配:根据监测业务的具体类型，将其分配给相应的项目负责人。项目负责人制定详细的采样计划，并将任务细分至各监测人员。细分的任务通常包括企业污染源情况的监测;采样点的个数、采样周期及频次等信息。

(3)现场采样:现场采样人员根据已经拟好的采样计划展开采样与现场监测工作，同时将所采集的现场具体情况以及信息参数及时、准确的录入LIMS中。

(4)实验室分析:分析人员领到样品后，首先查看需测样品的具体信息，待样品分析完毕后将最终数据录入至系统中去。确认无误之后将其提交给复核人员，同时系统自动发送消息提醒，以便复核人员能够及时接受到信息。对于分光光度法、重量法以及容量法等分析项目，分析人员应根据相应计算公式填入计算参数，经系统自动计算出结果，同时原始数据应保留下来，以便后续审核。同时，及时记录下来实验室的环境以及使用维护情况，以便系统根据录入的信息对仪器的维修保养情况进行综合判断。

(5)分析审核:待样品分析完毕以后，LIMS会自动汇总数据并自动生成评价数据，同时还可根据实际需要生成各种统计报表。在这个过程中，分析人员需要对录入的数据进行反复审核，一旦出现问题，则退回分析人员进行修改，直至审核无误后提交上去。

(6)报告生成:LIMS根据监测业务的报告模板自动生成报告，并以Excel或者PDF的形式导出。监测业务类型不同，模板则不同。

4.安全维护阶段。LIMS是一种以计算机局域网为基础的综合信息系统，在数据上实现了信息共享，意味着同时也会遭遇安全危机。因此，我们必须加强LIMS的安全维护，确保数据的安全性。

表2 LIMS的安全维护措施

三、应用反思

两年来，LIMS在我中心的运行总体情况良好，但仍然不可避免的出现了一些问题，需要引起我们的注意。我们必须认真总结、积极反思，寻求有效途径来逐一解决这些问题，从而推动LIMS的正常运行、持续改进和不断优化。

1.作为一项系统化的工作，环境监测过程主要由方案制定、现场采样、样品送达、实验室分析、数据处理以及综合评价等环节所组成。在前面的论述中，我们知道LIMS的最大优势是借助计算机程序快且准地计算并处理监测过程中所涉及的环节。然而，环境监测工作的大部分时间都是停留于现场采样，而不是在实验室进行单纯的实验分析工作就行，因此及时、真实地记录下来这些动态的现场采样信息，是环境监测工作的重中之重。那么，如何借助LIMS将这些动态信息准确、全面的反映出来，并且还不会大幅增加现场监测人员的工作量，成为我们今后工作需重点探讨的一个方向。

2.在LIMS的实际运行过程中，尽管我们已经制定了相应操作规范与运行规范，受实际条件的种种限制，并不能与相关规范完全符合。于此同时，一些环境监测人员已经习惯他们常用的监测方式，并不适应这种规范化操作，在心理上会无形地产生一种抵触情绪，不利于LIMS在环境监测中的充分运用。因此，如何消除监测人员对于LIMS的抵触情绪，最大程度规范监测人员的操作，也是我们必须要解决的一个难题。

3.在LIMS的实际运行过程和与其他市监测中心系统管理员的交流探讨中发现，许多系统管理员对于软件开发商的依赖心理过重，一旦出现问题，第一反应不是找出原因所在，而是向软件开发商求助，这很不利于LIMS的进一步优化，更不用谈自主开发了。此外，系统管理员的专业素质往往不过硬，缺乏一定的网络技术基础与数据库操作基础。所以，提升系统管理员的专业素质和自主开发能力，是后续工作中值得注意的地方。

总而言之，将实验室信息管理系统(LIMS)应用于环境监测中，是顺应时代发展的潮流，是显著提升环境监测工作管理水平的重要途径，是有效提高环境监测工作效率的有力保障。在LIMS的实际运用过程中，我们必须做好建设、管理以及安全维护阶段的相应工作，充分发挥LIMS在环境监测中的数据分析与综合管理作用，从而在实际环境监测工作中形成一套更为开放、全面、科学、规范的综合管理体系，推动我国环境监测工作的高质、高效发展。

［1］李勇泽．实验室信息管理系统(LIMS)在环境监测中应用及建议［J］．宁夏农林科技，2011，(11)．

［2］范倩凤，俞中华．实验室信息管理系统(LIMS)在环境监测中的应用［J］．产业与科技论坛，2011，(24)．

［3］杨仲玮．浅议实验室管理系统(LIMS)在环境监测中的应用［J］．甘肃科技，2012，(3)．

［4］张宗可．环境监测实验室管理系统(LIMS)的应用［J］．城市建设理论研究(电子版)，2013，(16)．