潘兆丰
(南平市松溪环境监测站,福建 南平 353500)
在近几年的发展中,我国加大工业企业生产的投入力度,虽然在某种程度上有效带动了经济增长,但也给自然生态尤其是水生态环境造成了十分严重的影响。水环境质量关系到民生保障和生态环境的可持续发展。因而,加大水资源保护力度,提高水环境质量已是当下生态环境部门工作的重中之重。水环境监测结果一旦出现偏差,将对环境管理与决策产生关键性影响。因此加强对水环境质量的监测,把关监测数据质量,保证数据客观、真实、准确,是当下环境监测机构工作的核心与重点。
水环境监测质量控制,是在水质监测样品采集、运输保存、预处理、分析测试、数据处理、结果报告等过程中,依据相关规范要求,建立严格地操作流程,采取相应的保障措施,对水质监测环节进行严格地控制,科学、客观、真实地反应水体质量的控制机制。水环境质量控制是实验室质量管理的一部分,通过建立相应的质量控制措施,保障监测过程的规范性和结果的准确性;质量控制措施须覆盖水质监测的每个环节,对监测人员的能力和耐心也是极大的考验。水环境监测质量控制是为了确保测定结果的准确度,确保数据的真实有效,并能够使数据得到合理利用,使水质监测在生态环境保护中起到基础性的作用。
开展水环境质量控制工作的技术人员,需要具备相应的监测能力,这是开展质量控制工作的基本要求。技术人员的专业素质决定着水质监测的质量水平,因此技术人员应当通过基本理论和技能的考核及培训,熟悉相应的监测规范、质量保证和质量控制知识、采样方法、样品预处理方法、数据处理及评价等相关环境监测基础理论知识。技术人员还必须要了解水环境的具体情况,能够采取标准规范的操作方法处理异常情况,对监测的数据结果进行正确判断和分析,并根据相对应的分析结果展开有效、科学地分析。除此之外,在出现数据偏差或异常情况的时候,要第一时间倒查问题原因,根据监测全过程的记录,进行合理的比对和深入分析并进行纠正,这是对监测人员综合能力的考验。
为确保水质监测结果的代表性、准确性,监测人员应该严格按照监测技术规范、监测方案的要求及相关操作流程,做好质量保证及质量控制工作。首先,技术负责人应当明确监测任务内容、监测目的、客户或委托方对监测结果的要求,确认是否具备与要求相适应的检测能力;其次,在能力满足要求的情况下,制定监测方案、质量控制方案,采样前安排好人员、车辆、采样器具等;再次,根据监测方案做好采样、样品运输保存、样品交接工作等,确保全过程处于可控状态;最后,由实验室接样人员负责样品的签收,确认样品状态,交给实验室分析人员开展样品预处理、分析测试、数据结果统计等工作。监测全过程对结果的影响因素众多,包括人员水平、仪器设备稳定性、环境条件、现场工况、样品保存规范性等。任何偏离方法标准的操作都会造成结果的偏差,因此,在操作之前,一定要从技术条件、质量控制、人员能力、方法选择等方面进行综合考虑,选择科学合理的监测方式,每一个操作步骤都要严格依照监测标准及技术规范的指导进行,以保证全过程符合监测规范要求。
质量体系及体系文件的建立是实验室开展各项工作的前提与基础。实验室应当依照现有的《检验检测机构资质认定能力评价通用要求》(RB/T 214-2017)及《检验检测机构资质认定生态环境监测机构评审补充要求》建立与自身实际情况相符合、相适应的质量管理体系,编制相应的管理手册、程序文件、作业指导书、科学规范的技术及质量记录表格。建立实验室质量方针、目标,依照体系文件规范开展内部审核、管理评审、量值溯源、能力验证等工作,确保体系正常运行,以保证后续的各项监测工作有法可依。
文件及记录是水环境监测过程的载体,是实现监测结果有效性和再现性的根本依据。实现文件的受控,严格把握记录的规范性对监测过程极为重要。
受控文件不仅包含质量体系文件及记录,也包含外来法律法规、标准方法、技术规范、技术要求、仪器操作说明等。受控文件应当注意版本的有效性和唯一性,及时更新、宣贯并替换,防止过期版本的误用。记录包含质量记录与技术记录,记录应要求规范填写,全面、及时、真实,不得事后补抄,记录的更改应符合规范。记录应及时归档,档案应有专人管理,档案室应防火、防潮、防盗,一般记录的保存期限不少于6年。
质量监督是保障监测过程规范性、有效性的重要手段。质量监督贯穿整个监测流程,包括对人员、采样及实验操作过程、环境条件控制、仪器及药品试剂、方法及偏离、数据处理及评价等一系列过程的监督,及时发现流程中的不符合项。质量监督员有权终止违反操作规程、偏离标准或程序、影响监测结果准确性的一切监测活动,在偏离得到彻底整改后方能继续开展监测。
质量控制是开展环境监测工作的核心内容,管理人员要根据监测站的实际情况制定合理的监管控制计划,比如对于仪器和设备的检定和校准、对监测人员的培训考核、实验室环境条件控制等工作内容的部署安排。管理人员自身也要提高专业能力,去熟悉监测的业务内容,这样在制定计划时才会更加具有可实施性。将质量安全作为基本原则,结合水环境污染情况制定相应的标准要求,并将各项工作真正落到实处,发挥监测监管的作用。对于监测质量来说,质控体系的建立是保证环境监测质量的关键所在,相关部门要充分利用现代科技手段,完善环境监测网,对工作人员的职能进行明确划分,实现权责分明,各个环节都能做到协调配合,以此确保环境监测工作进展[1]。
现场采样之前,应当将带到现场的监测仪器,例如便携式pH计、溶解氧测定仪、便携式浊度计等进行重新校准,确保仪器性能良好,精度、稳定性满足要求。预先做好监测方案,计划好采样点位、监测指标、采样人员、行车路线,准备采样标签、笔、采样记录表、防护装备等一系列辅助设备,样品采集执行《地表水和污水监测技术规范》和《水质采样技术指导》等相关规定,按既定方案要求填写好采样标签,并对样品唯一性标识进行确认。
在进行污染源采样前,工作人员要深入了解排污单位的具体生产工况和产污的基本环节,制定合理的监测方案,设置好监测点位,依据设定的监测项目和频次选取合适的采样容器,并注意与地表水的采样器具分开。准备好辅助用品,例如采样所需的保存剂、样品箱、记录表格、标签、安全防护品等。对于生产周期和污染物排放都比较稳定的情况,工作人员要保证废水采样频次控制在4 h一次,没有明显生产周期的情况,生产周期内不少于3次。污染物排放不够稳定的项目,必须要适当度增加采样频次,以确保监测质量。地表水监测断面的选择要充分考虑点位的代表性、可控性、经济性、安全性等。在进行水样采集和质量控制时,需严格按照环境水质监测质量标准中的有关规定来实施。根据监测项目的类别去选择容器和保存剂,对一些需要特殊采样的物质也应严格按照具体规定进行。每批样品必须设置一定数量的全程序空白样、现场平行样,必要时可设置密码样。单独采样的项目必须分开装样,例如石油类、悬浮物、细菌类、硫化物、五日生化需氧量等。水质浑浊时,需要对浊度进行判断,并采取现场静置、离心等方式进行预处理。
样品保存、运输、分析测定阶段是水质监测工作的核心阶段。工作人员一定要做好样品的保存管理,使样本保持原本的形态,不出现任何其他变化,确保检测结果的准确性。首先,工作人员要把样品进行密封包装处理,防止在运输途中出现泼洒情况。还要注意运输的环境温度,通常情况下,样品的运输保存过程需要在0~4 ℃冷藏,有些水质样品例如测定硫化物、叶绿素等需要避光保存。实验室储存阶段,要对样品进行仔细的分类规划,杜绝样品的标记混乱和信息错误等现象。除此之外,对于实验室的温度和湿度也要进行合理控制,以此降低因环境因素造成的水质变化。检测过程是水质监测的中心环节,必须开展必要的实验室内质量控制以确保测定结果的准确性。一般样品空白样测定不低于两个,保证每批样品测定10%的平行样,在检测过程中要带入质控样品或对样品进行加标测定,这样能够最大限度地减小检测过程出现的误差[2]。仪器操作需要严格按照操作规程进行,并定期对仪器进行保养维护。合理的质量控制更有助于提高水质监测结果的可靠性和准确度。
监测数据原始记录及监测报告都应执行“三级审核”制度。采样人员应认真、规范地填写采样记录表,现场采样人员至少2人,并对所填写信息相互进行校对。一级审核为分析人员自校,二级审核为监测室主任进行数据、计算过程的核对,三级审核为技术负责人对数据逻辑性和整体质量进行审核。在整个过程中,如出现过程不符合程序规范或数据逻辑上出现问题,需要查找问题原因,必要时开展留样复测甚至重新采样。
水质监测流程复杂,需要注意的事项较多,监测人员的业务水平、仪器设备的状态、实验室环境条件等都对监测结果有直接的影响。做好实验室的基础工作,是保证后续监测活动正常开展的基础。
实验室环境条件应符合实验要求,不同实验功能区之间应实现有效分区与隔离,防止交叉污染,例如测定氨氮、总氮的实验室应与挥发酚、甲醛的实验室有效隔开,以防止氨水等挥发性液体对实验的影响。实验室应有良好的排风设施,天平室应防尘、防震、防潮,样品应有单独的储存间并有冷藏设备;保证仪器设备的有效运行,确保仪器通过检定或溯源,工作状态良好稳定,量值可靠;保持实验室良好的卫生条件,保证实验室用具的清洁,采样设备、样品瓶的洁净,污染源样品瓶与地表水样品瓶要有效分开,防止容器对水样的污染;实验室纯水应确保其纯度与品质,有单独的制水间,并定期对纯水开展测试,确保水质达到实验室二级以上的纯水要求;把控实验关键试剂及耗材的质量,实验所用的关键试剂,例如硝酸、硫酸、盐酸、氢氧化钠、高锰酸钾、过硫酸钾、丙酮、三氯甲烷等,其纯度及品质的好坏,对实验的结果会产生直接影响,在选购、验收时应当予以重视;根据实际条件选择科学合理的监测方法,在新方法使用前开展验证或确认工作,并及时对标准进行查新,保证现行版本的有效性;不定期参加能力验证或实验室间的比对,确保实验室能力持续符合体系文件要求。
选择良好的实验设备及科学方法是确保监测工作顺利开展的重要条件。实验设备应从稳定性、精密度、灵敏度、维护难易程度、经济成本等多方面综合考虑。首先应当保证仪器的检出限能达到标准方法的要求,例如测定地表水中铜、铅、镉等重金属,应当选择石墨炉原子吸收仪器方能达到标准要求的测定下限要求。其次在标准物质选择上,应优先选择有证标准物质,特别是一级标准物质,这样能确保仪器测试有可靠的评价标准。再次是对各种化学试剂进行科学合理地选择,某些酸、碱、有机类试剂一旦和空气发生接触就会挥发,甚至产生十分强烈的化学反应,使本身浓度发生变化,水样检测的结果也受到影响。因此,技术人员要保证在试剂选择过程中的合理性,对容易发生变质和容易挥发的试剂进行密封保存。在监测过程中,监测人员要坚持即配即用的操作原则,确保样本在检测过程中不受干扰。技术人员需要充分考虑到实验室的环境条件和样本的性质,并对仪器设备进行合理选择。在应用设备完成样本的采集后,对可能出现的仪器内部变化进行检查核验,保证仪器的稳定。
在方法的选择上,应首先考虑国家标准、行业标准,其次是企业标准、非标准方法等。方法选择应符合实验室现有条件,在仪器设备、人员技术、环境条件能达到要求的情况下,即可选择该方法。另外,在满足结果精度要求的情况下,尽量选择程序简单、流程时间短、仪器操作简便的方法,这样既能减轻技术人员负担、节约经济成本,也能提高监测效率。
环境监测技术日新月异,监测技术人员应当通过不断地学习,跟上发展的脚步。省、市级监测部门也应当加强对基层监测人员的业务培训,全面提高监测人员的综合水平。监测人员的业务水平在很大程度上决定了监测工作的质量,因此,只有重视人员的再教育和培训,严格执行持证上岗考核制度,并在考核过程中建立奖惩机制,不断促进技术人员的水平与能力提升,才能保证监测体系的有效运行。实验室质量负责人员要定期组织相关人员参加相关的讲座与培训,使其能够了解到最新的政策法规、技术规范、前沿技术与产品设备,掌握设备的操作流程和技巧,并应以严谨的态度投入到日常实验监测工作中。在人员管理方面,首先应配备足够数量的监测人员,以满足日常监测工作的需要;其次应保证技术人员能够不断接受新知识的培训,能够适应不断发展的监测工作的需要;合理安排岗位及职责,保证每一位监测人员能够发挥其专业特长,做好本职工作,不断提高水质监测工作的效能[3]。
综上所述,水环境质量监测是一项综合性强、专业性、操作性强的工作,而监测质量控制是其中重要的一环。实验室要在建立完备的质量体系基础上,从人员素质、仪器设备状态、试剂与标准物质、方法选择、环境条件、测试流程规范性等方面进行严格的质量控制,同时应加强对实验室能力建设,积极开展能力验证和实验室间比对,加大人员培训力度,优化实验环境条件,全方位不留死角地对质量进行把控。只有这样才能从根本上提高水质监测水平,实现监测数据的真、准、全,进而为环境管理和执法提供有效技术支撑,最终实现生态环境与经济建设的协同发展。