环境监测机构现场采样的质量控制方法研究

陈苋 熊敏

（黔西南州生态环境局安龙分局 贵州黔西南布依族苗族自治州 552400）

环境监测机构现场采样工作是生态环境质量监测工作的基础步骤，关系着生态环境质量监测结果的精准性，以及生态环境信息公开的准确性［1］。现场采样工作意义重大，然而在生态环境监测实践中，现场采样质量控制仍然是非常薄弱的环节，现有质量控制手段较为单一，再加之现场采样的复杂性，在开展中受到自然环境、采样时间、采样点等因素的影响，现场采样质量难以满足现实要求［2］。鉴于此，环境监测机构需要高度重视现场采样工作，本研究结合某县环境监测中的现场采样实践经验，分析了现场采样质量的影响因素，并从影响因素出发实施有效的质量控制手段。

1 环境监测机构现场采样质量控制

我国目前正在大力推进生态文明建设，高度重视环境监测工作。环境监测工作的开展为各级生态环境行政主管部门编制生态环境质量报告书提供了基础的质量监测数据，并为相关部门制定行政决策与生态环境保护规划提供重要依据［3］。环境监测工作主要内容包括环境空气质量监测工作、水质量监测工作、声环境质量监测工作、污染源企业监督性监测工作等，以2022 年某县环境监测站的环境监测工作为例，其主要内容包括环境空气质量监测工作、集中式饮用水水源地水质监测工作、“十四五”地表水水质断面监测工作、在建水库的水质监测工作、重点村寨环境质量现状的监测工作、声环境现状监测工作以及污染源企业监督性监测工作。在实际工作开展中，不同区域的环境监测工作可能略有差异，但均需要环境监测机构严格按照生态环境行政主管部门发布的生态环境监测方案开展环境监测工作。

环境监测工作的流程为监测点布设、现场采样、样品贮运、实验室分析、数据处理与监测评价。考虑到环境样品的时空性，现场采集的样品越具有代表性与真实性，最终获取的环境质量监测结果误差才能越小［4］。已有环境监测实践表明，现场采样质量通常是决定环境质量监测结果的重要因素，甚至会因为现场采样的失误而造成监测结果数量级的误差。因为现场采样的误差通常是不可逆的，即使后续采用高精准的实验设备对样品进行分析，也无法弥补样品自带的误差。在现场采样工作中，环境监测机构必须严格按照相关法律法规以及“五性”（代表性、准确性、精密性、可比性、完整性）的技术标准开展工作，表1 整理了环境监测工作的各个环节的重点控制要素以及对“五性”目标的影响情况。

表1 环境监测工作的各个环节分析

2 环境监测机构现场采样质量的影响因素

根据某县生态环境监测工作，发现影响现场采样质量的主要因素表现在3 个方面，分别是自然环境因素、采样设计因素与采样设备因素，任何一个方面存在问题，均会导致现场采样出现不可逆的误差。

2.1 自然环境因素

在环境监测工作中，现场采样质量直接受到自然环境因素的影响。因为现场采样处于室外环境，环境较为恶劣且复杂多变，很容易受到大气温度、湿度以及地质构造等自然因素的影响而造成监测结果的不精准。某县在开展重点村寨生态环境质量监测过程中，发现空气质量监测与水质量监测非常容易受到自然环境因素的影响。在环境空气质量监测过程中发现，现场采集的空气质量样品因受风向、风速以及湿度的影响，导致污染物成分含量发生了一定的变化。在静风状态或风速较小的情况下，上风向的污染物浓度明显小于下风向的浓度；在风速较大时，上风向和下风向的污染物浓度相近。在水环境质量监测过程中发现，水环境质量受流速、流量及降雨等自然条件的影响，导致同一断面不同深度的水体指标含量不一，同一断面同一深度不同位置的水体指标含量不一。综上，现场采样质量一定程度上受自然环境因素的影响，进而导致监测结果不具有代表性。

2.2 采样设计因素

现场采样具有极强的时空性，因此采样设计主要是采样时间、采样频率与采样点布设等因素的设计［5］。

（1）采样时间点需要客观，且在采样过程中不宜过短或过长，否则均会影响样品的代表性。一般而言需要严格按照有关技术规范确定采样时间，如在获取环境空气污染物小时平均浓度时，应连续采样1 h，有效采样时间不低于45 min。

（2）采样频率不宜偏高或偏低，否则均会影响到采样准确性。在实际采样过程中，需要结合采样对象与地质条件确定采样频率。如在对某企业开展监督性监测过程中，采集该企业的二氧化硫和二氧化氮，按照有关技术规范规定，需连续采集3 次，其均值作为该企业的排放浓度，在实际工作中连续采集了4 次，其均值低于连续采集3 次的均值，进而影响监测结果的代表性。

（3）采样点布设应合理，因为污染物的分布往往是不均匀的，需要在前期做好调研工作。根据污染物时空分布特征合理布设采样点，才能准确反馈出污染源的排放情况。

2.3 采样设备因素

采样设备是现场采样工作开展的关键支撑，在现场采样工作通常需要用到各类仪器设备，如水质现场五参数分析仪、烟尘（气）仪、大气采样器等。而这些仪器设备需要长途运输到采样现场，部分采样现场位于偏远地区，路途颠簸，很可能会导致仪器设备在运输途中发生碰撞而出现稳定性与灵敏性下降的情况，且在恶劣的室外环境中，采样设备的稳定性易受到一定程度的影响，在使用设备的过程中很可能无法准确采集到具有代表性的样品。例如，在对地表水样本进行采样时，同时采集2 瓶水样（平行样），最后发现监测结果不一致，溯源时发现其中1 个容器受到其他物质的影响，进而导致监测结果失真。

3 环境监测机构现场采样的质量控制方法

3.1 落实前期准备工作

为降低自然环境因素对环境监测机构现场采样工作的影响，需要采样工作人员做好前期准备工作。

（1）环境监测机构现场采样人员需要根据监测工作要求，确定采样工作时间、主要负责人员和主要设备仪器等。环境监测工作开展前，工作人员需要对排污单位进行全面调查，了解排污企业的基本信息、排污去向与污染物情况。同时应重点关注排污单位生产工况、排污设施是否正常运行等，采样前应按照有关规定详细填写环境调查表。此外，采样工作人员应根据采样工作目标和采样区实际情况制定初步的采样方案，其中应明确相应的采样方法与设备仪器等相关信息。前期阶段准备工作是后续采样耗材选择与使用的主要依据。方案中所确定的采样方法应保证能够对采样环境因素进行全面监测，能够有效获取得出相应的监测结果。如环境监测中存在大量的吸附性固体废弃物，应根据废弃物吸收半径差异，选择使用不同的监测工具与方法，保证采样工作正常开展。本研究中列出了前期准备工作阶段常用的集中固体废弃物吸附材料，如表2 所示。

表2 固体废弃物常用吸附材料与适用范围

（2）前期准备工作在拟定好初步的生态环境监测采样方案后，采样工作人员需要根据采样目标与工作方案要求进行工作方法查询，通过已有工作方案查询了解与文献资料查阅相结合，全面评估环境监测现场采样方案的可行性，进一步验证采样工作的科学性与合理性。通过已有经验对比与专业文献资料查询，应对初步方案中的不足之处进行积极改进优化，从而提升采样方案的适用性。

（3）正式进行现场采样前，现场工作人员应再次进行现场环境勘察工作，进行方案对比分析，并再次确认相关工作标准。此项工作开展中，若发现二者结果差异较大，应立即停止后续采样工作，组织专业人员对现场环境进行重新勘察，并对环境监测方案进行调整，待勘察结果符合要求后再组织开展现场采样工作。

3.2 规范现场采样流程

环境监测机构的现场采样流程如图1 所示。

图1 环境监测机构的现场采样流程

流程1：开展采样工作。环境监测采样中应严格按照采样方案进行，在同一地点采样时，需要按照相应的顺序进行采样。采样过程中必须保证样品的稳定，不可胡乱搅拌采样对象。若在污水环境区域采样时应自上而下的进行采样，控制采样频率，防止不同层次水质对样品结果造成影响。

流程2：样品现场测定。该环节需要对采样样品进行现场测定，工作人员需要按照监测要求严格规范操作，结合监测方案和不同采样批次逐一完成样品测定，其间应记录检测数值，避免因环境因素对采样样品质量造成影响。

流程3：质检样品工作。该环节主要是样品进行质量控制与检测，对于不同批次样品与不同类型样品，应根据采样点差异，选择不同的检测方法。不同性质的检测样品应分批送往检测室，注意样品密封保存，防止质检阶段出现样品污染情况。

流程4：结果记录工作。样品测定结果记录应由检测人员将样品统一放置在相同的容器内进行保存，根据检测结果张贴标签，并按照环境监测方案保存记录，记录中应详细填写检测样品内容、类型、检测时间、检测结果与检测人员，便于后续检测样品结果查验核对。

流程5：检测结果核对。在检测工作结束后需要由专人进行样品核对，确定检测内容是否与本次环境监测方案要求相匹配、采样计划执行是否完整、检测结果数据填写是否完整，检测标签张贴是否符合要求。在确定各项工作内容均符合检测核对要求后，应由专人签字确认。

流程6：样品保存运输。在检测与核对工作完成后，样品需要转入运输与保存阶段。在运输前，应严格按照有关技术规范对样品进行核对，如保存剂的添加、样品标签是否填写完成、样品是否存在渗漏等。对于有冷藏要求的样品应做好相应的低温存储措施，如微生物指标需在0～4 ℃条件下进行冷藏保存。对于需要添加固定剂的样品需现场添加固定剂，如铅、镉等金属元素需要添加硝酸进行固定。对于需要避光保存的样品应使用避光容器进行保存。完成样品核对后，样品运输过程中应保证其环境的密闭性，应不受外界环境因素的影响，样品运输中应最大限度的缩短时间，确保样品在有效期内进入实验室分析，同时运输过程中需根据检测样品类型进行分类保存。

3.3 加强采样设备管理

环境监测中采样设备管理情况会直接影响采样检测结果，加强采样设备管理可提升样品检测的真实性与有效性。

（1）完善采样设备管理制度。环境监测采样设备管理应制定明确的管理制度和操作规范，对于设备购置、验收、使用、维护、校准、报废等各个环节的要求和事项应予以详细说明。对于采样设备的使用应按照管理制度要求，详细记录设备的使用时间、使用环境、配套方案与使用人员等，采样设备使用后应安排专人进行科学维护保养，保养工作完毕后也需要详细填写操作信息，包含保养内容、保养时间与保养人。

（2）定期进行设备校准维护。除了常规的专人保养外，在采样设备管理中应制定专业的定期维护保养计划，按照设备制造商的建议进行定期维护和保养。同时，定期进行设备校准，确保设备输出结果的准确性。维护和校准记录应进行保存，并定期复核。管理单位需安排有资质的专业机构对设备精准性检验，并给出专业的设备维护管理意见。

（3）科学规范应用采样设备。环境监测工作中应用采样设备应严格按照技术规范与操作标准开展采样工作，明确采样设备的适用环境。如在河流湖泊等湿度较高的环境下进行采样时，应提前确定采样区域的深度与宽度，选定最佳的采样容器。根据采样规范要求科学应用设备完成采样。采样设备使用中应保证使用人员具备较高的设备应用专业性，为提高采样设备的使用效率，需要定期对采样人员进行技术规范性培训，帮助操作人员了解采样设备的主要功能和在不同环境下的操作方式，并且需要掌握日常使用中设备的运输保存管理规范，防止采样设备在使用与运输阶段受损，避免采样设备出现技术故障。

4 结语

环境监测工作能了解自然生态中的主要污染物，为后续环境保护提供相应依据。提高环境监测现场采样工作质量，需要注重自然因素、采样设计与采样设备的影响情况，在现场采样工作开展中，应规划好前期准备工作，提高整体管理效率，为后续现场采样工作提供有效的数据参考。现场采样中应严格按照环境监测方案开展相应的采样流程，严格按照流程标准完成现场采样。此外，日常工作中应加强对采样设备的管理工作，以健全的管理制度、有效的维护措施和科学的使用方式，提高采样设备管理效率，切实提升环境监测现场采样工作质量。