水环境监测质量控制问题与对策思考

陈利粉，马建茹，杜惠文，何暐杰，王 萍

(河南省安阳生态环境监测中心，河南 安阳 455000)

1 引言

水是与人类生产生活密切相关的环境要素，水环境质量状况也日益受到人们的重视。环境监测是人们了解环境质量状况的一个必要环节和重要手段，它既为人们了解环境质量状况、评价环境质量提供了信息，又为管理部门制定环境保护政策，建立相关环境保护法律、法规提供了科学、有效、客观、公正的技术支持，同时，通过监测对环境中污染物指标的量化，能够为环境治理与保护执行方案提供数据支撑[1]。而只有质量可靠的监测数据才能正确的指导人们认识、评价、管理、治理环境的行动[2]，因此，加强环境监测过程的质量控制和质量保证，以提高环境监测数据质量就显得尤为重要。

根据《检验检测机构资质认定生态环境监测机构评审补充要求》，生态环境监测机构的管理体系应覆盖生态环境监测机构全部场所进行的监测活动[3]。对于水环境监测，应该建立覆盖其全过程的管理体系，包括点位布设、采样、现场测试、样品运输与保存、样品制备、样品分析、数据处理与传输、记录、报告编制和归档等过程。但是由于目前很多环境监测技术规范都在进一步完善和制修订中，监测工作任务重而人员少，监测人员的思维固化，不能严格按照技术规范进行操作等各种原因，导致在实际的监测分析过程中依然存在许多待完善和解决的问题。为了进一步细化和完善水环境质量监测过程中的质量控制与质量保证措施，本文根据相关监测技术规范的规定，从样品采集、保存和运输，分析测试及原始记录和报告几个方面对其进行了探讨,并提出了相应的解决对策。

2 样品采集、保存和运输的质量保证与质量控制

2.1 采样点位的布设和采样频率

在水环境监测中，监测点位的布设总体上须能反映水系或所在区域的水环境质量、使用功能、水文要素、污染物特征，对于环境质量监测，还需考虑监测点位的稳定性，以保持监测数据的连续性[4～9]。按照相应的监测技术规范进行点位布设，尽可能以最少的断面获取有足够代表性的环境信息，保证监测点位选择的代表性、可比性、可行性、方便性。

2.2 水质样品的采集

采样是水环境监测中的重要环节，是水环境监测工作的第一步，也是整个分析过程的基础，采集样品的代表性决定了分析结果的准确性、科学性和合理性。

采样前应确定采样负责人，了解监测任务及采样点位周边情况并制定相应的采样计划；准备相应的采样器具，包括塑料桶、采样器、硬质玻璃瓶、聚乙烯瓶、现场过滤装置以及相应的保护剂等，以满足各监测因子的样品保存要求；每批样品应对部分项目加采现场空白样，与样品一起送至实验室分析，以检验从采样开始整个分析监测过程是否存在问题；为了避免采样器和样品瓶交叉污染，采样容器和样品瓶应定点、定项分类、固定专用；采样时，除了油类、细菌类、DO、有机物等有特殊要求的项目外，均应先用采样水荡洗采样器与水样容器2～3次，再将水样采入容器中[10]。

2.3 样品的保存和运输处置

水质样品从采集到送至实验室分析的过程中，会因为一些物理的、 化学的、 生物的作用而发生不同程度的变化，而这些变化使得实验室分析的样品已不再是采样时的样品[11]。为了使这种变化降至最小，在样品采集时就需要加入一些化学的、生物的抑制剂、氧化剂、还原剂或通过避光、冷藏、过滤、离心、加水封等方式来对样品进行保护。在采样现场所添加的保存剂，不能干扰待测组分的测定，同时也要考虑对测定项目的影响，在采样之前，应做保存剂空白试验，以保证其纯度达到分析的要求。

对于一些无法通过添加保护剂的方式进行保存的监测因子，如：pH值、溶解氧、电导率、水温、浊度等，则需要在采样现场使用经过计量部门检定合格的仪器进行监测。

水样采集完成之后，应立即将其连同现场采样记录表一起装箱送回实验室，以保证在样品分析的有效期内完成实验室分析工作。装有水样的容器须加以妥善的保存和密封，做好防震、避免太阳光照射和低温保存运输，同时应防止引入新的污染和沾污。

水样送至实验室之后，应对样品状态、数量、采样记录等进行检查，确认无误后进行交接，并及时进行样品分析工作。

3 分析测试的质量保证与质量控制

3.1 分析方法的选择

在选择监测分析方法时，应充分考虑其适用性、准确度、精密度、检出限、是否通过资质认定等，应确认所使用的标准是现行有效的版本，优先选择国家或行业标准方法。当尚无国家或行业标准分析方法时，可选用统一分析方法或等效分析方法，但须要对其进行确认和验证[3,12，13]。当初次使用标准方法前，也应对方法进行验证，以保证本实验室现有的人员能力、仪器设备设施、环境条件、试剂材料、标准物质等能够满足方法要求，可获得准确、有效的监测结果。而对于选择的统一分析方法、等效分析方法等非标方法，则需增加对该方法的适用范围、干扰消除等的确认，且应由不少于3名本领域高级职称及以上的专家进行审定，无论是标准方法还是非标方法均应报计量部门进行资质认定评审，通过后方可使用。

3.2 分析仪器的校准及其质量保证

对监测结果的准确性或有效性有影响的设备，在投入使用前，均应经过核查、检定、校准等方式，来确认其是否满足检验检测的要求，且应在其有效期内使用。仪器设备在两次检定或校准期间，应对设备的检定或校准状态的稳定性进行期间核查，核查的方式包括但不限于标准物质验证、仪器比对、方法比对、用稳定性好的样件重复核查(如用经检定过的砝码核查分析天平)、单点自校等。

3.3 分析测试中的质量控制与质量保证要求

3.3.1 空白样品测试

空白样品包括全程序空白和实验室空白，实验室空白是指以实验用水代替样品，采用与样品测定完全相同的过程进行分析，用以排除实验用水质量、试剂纯度、器皿洁净度、仪器性能等因素对实验过程的影响，而全程序空白则是实验用水按照与实际样品一致的采样、暴露于现场、贮藏、保存、分析等完全相同的程序进行分析，以确认在采样、保存、运输、前处理和分析全过程是否存在干扰。空白样品的测定结果一般应低于该方法检出限，对于分光光度法，在国家地表水环境质量监测网作业指导书中对部分项目空白值要求进一步进行了规定，如应用纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮，要求其实验室空白吸光度≤0.060(20 mm比色皿)[14]。对于电感耦合等离子体质谱法，要其空白值至少满足①低于方法检出限；②低于标准限值的10%；③低于每一批样品最低测定值的10%这三个条件中任意一个即可。

3.3.2 校准曲线

校准曲线是表述待测物质浓度与仪器响应值之间关系的函数，水质分析中使用的校准曲线系列至少有分布均匀的6个浓度值(包括零点)，校准曲线的斜率、截距、相关系数均应满足标准方法的要求。校准曲线不得长期使用，且不得相互借用，当参与试验的人员、仪器设备、试剂等发生变化时，校准曲线均需重新绘制。

当应用原子吸收法、电感耦合等离子体发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法、离子色谱法等仪器进行监测时，校准曲线应同样品测定同时进行；对于氨氮等常规分光光度法进行试验时，校准曲线较为稳定，可以在一段时间内使用，但应在分析样品时同时做曲线中间点，以检验试剂、人员、仪器设备等误差。此外还需注意在分析时，应使用校准曲线的直线部分，不得外延使用。

3.3.3 平行样测定

平行样测定包括明码平行样和密码平行样。通常由实验人员自己按方法要求随机抽取的一定比例(通常≥10%)的样品做平行测定为明码平行样，而密码平行样则是由质量管理员根据实际情况，随机抽取样品编制密码样品，交付实验人员测定。通过平行样的测定，计算两次测定结果的相对偏差，从而判断该次测试的精密度水平。

3.3.4 加标回收和标准物质测定

平行样的测定可以判断测试的精密度，而准确度则应用加标回收或标准物质测定来控制。

在水环境质量监测过程中，常需按照标准要求进行一定比例的加标回收测定，加标回收包括空白加标、基体加标、基体重复加标等。加标应在空白和样品前处理之前开始，与样品分析条件完全相同，这样才可以更好的反映整个分析过程的准确度。进行加标回收测定时，应注意：加标物应与待测物形态相同；加标量一般为样品浓度的0.5～3倍，且加标后测定值不应超过方法测定上限的90%；加标后体积应无显著变化，否则计算加标回收率时应考虑体积的影响。

监测工作中，也可以同时测定标准样品来进行准确度的判定，值得注意的是，标准样品与绘制标准曲线的标准溶液不应为同一来源。

3.3.5 留样复测

对于一些稳定的样品，在样品的测定有效期内，可以对样品进行重新测定，根据两次测定结果的比较，以判断分析结果的可靠性。

4 原始记录与报告

水环境监测过程中形成的原始记录应在当时予以记录，不得追记、补记或重抄，且记录信息应充分、完整、规范，能够再现监测的全过程。原始记录和报告应经过三级审核之后方可报出：第一级审核人员即校核人员应对数据的完整性、监测方法、条件的适用性、数据有效位数、计算和处理过程、数据是否异常、法定计量单位和质控数据等进行检查；审核人员应对数据的准确性、逻辑性、可比性和合理性进行审核[15]，重点审核与历史数据的比较是否存在异常，有关联的监测因子之间，如：三氧、三氮、溶解性总固体与总硬度、硫酸盐等分析结果的相关性和合理性。

5 建议与展望

5.1 加强能力建设，多技术措施应用与开发并举

现阶段，环境监测分析方法、手段不断地更新，监测人员应结合工作实际，不断的学习，加强技术指导和培训工作，提高人员能力和专业技术水平，把新的监测方法、仪器设备引入工作中，以便更高效、准确地出具监测数据；监测中心可以考虑引入走航车、走航船、无人机等先进的监测设备，利用GIS等手段，以便利用更为准确、直观的方式得到监测分析结果。

5.2 采测分离，加强自动监测与手工监测比对

采用采测分离的模式，水样的采集与分析测试工作交由不同人员承担，采样人员严格按照技术规范对水样进行现场采集与固定后对水样加密，送至实验室，实验室对水样进行集中分析，以确保监测数据的真实性、准确性。

当前，水质自动监测站点的建设的增加，自动监测因子覆盖范围的增大，在监测中，可以加强手工监测数据与自动监测结果的比对，及时发现监测过程中存在的问题，提高监测数据质量和效率。

5.3 内审与外审相结合，及时发现问题

认真对待每年的内部审核与双随机抽查、飞行检查等外部审核，根据内审和外审中发现的问题，查漏补缺，举一反三，及时解决在工作中遇到的类似的其他问题，加强质控措施，把问题解决在平时，预防为主，堵塞监测漏洞，消除监测质量隐患。

5.4 引入电子识别系统，提高数据分析的准确性

可以通过利用一些数据统计处理方法、软件、系统，如Excel表格、Matlab等，通过设置相应的函数，对录入的数据进行电子识别。包括但不限于数据计算过程中出现的错误，标准曲线的a、b、r值合格与否，数据超标情况，与历史数据的可比性，相关数据的合理性，异常数据的识别等等，减少人工计算、比较出现的误差，同时也可提高工作效率与数据分析能力，确保监测数据的合理性和准确性。

6 结语

水环境监测是人们了解环境质量状况的必要环节和重要手段，而只有质量可靠的监测数据才能正确地指导人们认识、评价、管理、治理环境；只有加强建立覆盖监测全过程的质量控制和质量保证措施，指导环境监测人员严格遵照相关标准、技术规范进行监测，加强环境监测队伍建设，提高监测人员素质和质量意识，紧跟形式，不断学习和完善监测工作，才能更好的提高水环境监测质量。此外，质量控制和质量保证措施也应在实践中不断地经过研究和探索，完善体系，充分发挥其在水环境监测中的作用，全面提升水环境监测工作的质量和效率，为水环境保护工作提供科学、有效、客观、公正的技术支持。