环境监测技术的应用及质量控制方法研究

赵 娜

（咸阳市环境监测站，陕西 咸阳 712000）

引言

随着社会经济的飞速发展，我国环境污染程度日益加剧，并且出现了诸多新污染源和污染物质，这也在一定程度上加大了环境污染治理难度。现如今，环境问题已经成为国际领域激烈讨论的热点话题。而环境监测技术作为了解生态环境污染程度、污染物质和发展规律的重要前提，其重要性也日渐突出，会直接影响环境决策及管理的有效性和科学性。要充分发挥环境监测技术的优势和作用，就要在规范应用流程的同时做好质量控制工作，以此来提高监测结果的准确性和可靠性。

1 环境监测的目标及要求

1.1 环境监测的目标

使用环境监测技术对生态环境进行动态监测，主要目标是保护生态环境，对各种自然资源合理开发和利用，同时为人类生存和发展提供保障。通过环境监测能够帮助相关部门及时、准确、完整地了解特定区域的环境质量和变化趋势，进而为污染源治理、生态环境修复等工作的开展提供可靠依据。可以将环境监测的目标归纳为以下方面：第一，按照国家出台的一系列环境质量评定标准，对特定区域的环境质量进行评价[1]；第二，根据监测结果了解污染物分布情况，并分析造成环境污染的主要原因，进而确定污染源，为后续环境治理和修复提供可靠依据；第三，对本底数据进行全面收集，对一段时间内的监测材料进行整理，为相关部门分析环境容量、预测及预报环境质量提供保障；第四，为环境管理工作的开展奠定基础，同时为我国相关部门完善环境法律法规、制定管理标准及规划提供服务。

1.2 环境监测要求

首先，开展环境监测工作必须严格按照国家或地方出台的标准、法规和计划执行，以此保障监测工作的规范性和可靠性。其次，结合环境监测工作要求，对监测范围内的污染物分布情况、污染源等进行全面掌握，并收集原始资料，在此基础上针对性制定环境监测方案，同时对需要使用的监测技术进行可行性论证[2]。其三，确定环境监测网络系统，合理选择监测点，保证监测点具有典型性和代表性。其四，工作人员应规范环境监测行为，充分利用现代化科学技术，确定行之有效的监测技术路线和频率，保证质量控制工作贯穿环境监测全过程。最后，结合环境监测各项要求，制定切实可行的监测评价报告，确保报告内容真实、完整、准确，并由专家组评审、确认。

2 环境监测技术的应用

2.1 3S技术的应用

所谓3S技术，主要指GPS（全球定位系统）、GIS（地理信息系统）和RS（遥感技术），将三者联合使用，能够对环境信息进行收集、处理、分析和应用，具体如图1所示。当前，环境监测部门主要将3S技术应用于生态环境监测方面。具体来说：第一，应用于水资源监测中。通过模拟监测范围内的水文环境，可以对当地生态耗水量进行深入分析，进而保证水资源评价结果准确、科学[3]。并且3S技术中的GIS技术本身是一个高效处理信息的平台，能够对监测范围内的水域分布、变化、污染等情况进行实时监测。第二，应用于湿地环境监测中。在湿地环境监测中使用多相化遥感监测技术收集数据，将得到的数据信息录入地理信息系统，利用空间分析功能对数据进行深入分析，能够使湿地信息更加全面，进而了解湿地环境的变化情况[4]。第三，应用于土地现状调查中。常规的土地使用变动调查方式，以参照历史数据和现场测量为基础定期进行，耗时较久，误差较大，成本较高，采用遥感技术，可以快速、精确地获取相关信息，并对其进行实时更新。在3s科技支持下，可以初步建立一套基于3s的国土空间变更普查技术路径。运用卫星遥感方法，揭示了区域内的土地利用状况；采用GPS（Global Positioning System，GPS）可迅速而精确地获得改变的空间坐标；应用GIS可对城市用地进行数据的更新、管理、统计、分析等工作。

图1 3S技术在环境监测中的应用

2.2 DOAS自动监测技术的应用

在科技迅速发展的背景下，DOAS自动监测技术也被广泛应用于环境监测工作中。尤其在环境二次污染监测工作中，可以优先选择DOAS自动测量技术。差分吸收光谱技术（DOAS）是一种备受瞩目的光谱监测技术，以其高精度、易用性和低成本等优势，成为气体成分鉴别和微量气体浓度推导的得力工具。DOAS技术凭借其卓越的性能和广泛的应用场景，已经得到了广泛的应用。无论是环保监测、工业过程控制，还是气象观测等领域，DOAS技术都展现出了非凡的潜力和无可比拟的优势。其分类可根据有无光源分为主动DOAS和被动DOAS，根据光程长短分为长光程DOAS和短光程DOAS。这种技术是一种先进的测量技术，将其应用到环境监测中呈现出了高精度、高效率、高灵敏度的优势，为环保部门开展环境治理工作奠定了良好基础。结合实践来看，其应用优势包括以下方面：第一，灵敏度高，测量精度高，保证测量出的参数准确、及时、可靠。第二，响应速度快，可以满足实时监测要求，能够随时掌握环境变化情况[5]。第三，使用过程耗能少、维护成本低，可同时监测多种成分。DOAS技术的应用领域可谓相当广泛，它不仅能够对多种标准污染物，如O3、NO2、SO2以及苯系物等进行精确监测，而且还可以在紫外和可见波段内进行测量。然而，需要注意的是，DOAS的监测能力受到特定波段的限制，因此无法对所有气体成分进行测量。但值得一提的是，对于大气平流层中的易反应气体，例如OH、NO3和HONO，DOAS的测量效果堪称出类拔萃，和其他传统光学监测方法相比，可同时监测多种成分。

2.3 大型仪器监测技术的应用

随着人们对分析方法灵敏度、精密度，自动化程度的要求日益增加，仪器方法手段也不断增多，仪器功能日益强大，仪器监测技术具有灵敏度高、快速分析、自动化程度高、多参数监测等优势。当前被广泛应用于大气环境、水环境和土壤环境监测工作中。目前，常用的仪器分析包括光谱分析法，色谱分析法和电化学分析法，不同的仪器分析方法的灵敏度、选择性和使用范围有较大差异。应根据分析的任务和目的，结合各种方法的特点加以选择。

2.4 化学分析监测技术的应用

在环境监测领域中，手工监测是一种重要的方法。主要通过人工采集和测量环境中的各种指标，以获取准确的环境数据。手工监测技术就是通过化学分析的方式对环境进行监测，样品分析工作需要在实验室中完成，通过对各种环境样品进行观察、分析，掌握其化学成分及变化规律。化学分析是以化学反应为理论依据的一种分析手段，具有很长的发展历程，也被称为古典分析，有质量分析、体积分析、滴定分析等。手工分析一般进行的是定量分析，定量分析的任务是测定物质中特定化合物的含量。对于相对纯的物质，分析其纯度；对于混合物，根据不同需要，可能测定其中某一组分含量，也可能测定其中多种组分含量。

3 环境监测技术应用过程的质量控制策略

环境监测工作本身具有复杂性、专业性特点，加上不同技术的应用要求、操作规范不尽相同。环境监测的质量保障是指在整个环境监控工作中，对其进行全方位的质量控制。质量控制是为达到环境监测的质量要求而进行的一种作业方式与行为，它是一种非常有效的方式，可以根据环境监测各个阶段的特征与功能，通过各种方式进行监控，实现监控全过程质量管理。具体可以从以下方面入手：

3.1 控制样品采集的质量

监测人员需要做好现场勘察工作，对采样点的设置情况进行严格审查，合理选择采样时段，并结合勘察结果制定行之有效的样品采集细则，保证采样工作顺利进行。为了提高采样质量，还要制定样品管理制度，确保采样环节的质量管控工作有据可依[6]。由于环境监测样品采集过程需要使用各种仪器设备和吸附剂，所以需要提前对仪器设备进行校验，并检查吸附剂是否有效。同时在采样过程中要控制好采样器的高度和位置，从源头规避污染源对样品质量产生的负面影响。除此之外，现场人员还要做好采样记录，并对样品进行妥善保管。

3.2 控制样品运输及储存的质量

样品是开展环境监测工作的重要物质条件，如果样品质量不过关，即便后续实验步骤再合理、操作技术再规范，也无法保证监测结果的准确性和可靠性。所以，在保证采集的样品具有典型性和代表性的基础上，还要对样品运输和储存环节进行质量管控。结合工作经验来看，可以采用以下两种质量控制策略：第一，在采样前，将采样瓶或滤膜从实验室运往环境监测点，合理采集样品后，需要在最短的时间内送回实验室。该过程不能将采样瓶倒置，同时要用软体物质将采样瓶之间隔离开，避免吸收剂溢出。滤膜需要完整封存在干净、密封的袋子中，在使用时需要用镊子，如此才能够避免滤膜被外界物质污染，进而提高环境监测准确性。第二，如果不能对样品进行及时分析，需要采取行之有效的保存手段来维持样品稳定性，如通过冷藏、冷冻或添加保存剂的方式保持样品质量，并在规定时间内完成检验工作。

3.3 控制实验室分析过程的质量

实验室质控是对检测试验中出现的偏差进行控制的一种方法。实验室内质量控制主要技术方法有采用标准物质进行核查、实验室内部比对、留样再测、加标回收等。该环节涉及所有实验人员的工作状况，每个人的操作都会或多或少地影响最终的监测结果。实验人员在操作过程中，必须严格执行各种规章制度，严格落实质量控制策略，提高数据分析的准确性和可靠性[7]。实验室间质量控制，也被称为外部质量控制，是确保实验室输出准确性和一致性的重要手段，通过参加能力验证、测量审核以及其他实验室间的比对等方式，可以发现并消除一些难以在实验室内部核查出的误差，特别是那些存在的系统误差。如果使用的分析方法相同，但不同实验室的环境、试剂、操作人员、仪器设备不同，分析结果也会产生一定差异。总之，实验室间质量控制为实验室检测结果的准确性和一致性提供了有力的保障。

3.4 控制报告数据处理环节的质量

为了保证最终得到的监测报告数据准确无误，需要监测部门建立质控责任机制，对报告数据进行严格审核，确保数据处理从分析到复查再到审核，都有专人负责，只有做到层层把关，才能够有效提高监测结果的准确性。需要注意的是，各级部门在审核报告数据的过程中，要严格按照检测标准和技术规范操作，保证所有数据认真核查，每项数据都能满足追根溯源的要求。如果发现可疑数据，需要及时组织相关人员查证，确保做到有疑问数据不上报。

3.5 控制工作质量及数据之间的质量

工作质量是保证数据准确性的前提，而数据质量则是提高工作质量的要素。数据质量通常是用数据特性、性能等指标进行表示的，工作质量则强调提高工作人员的技术水平和专业能力，需要将质控数据的合格率、员工责任意识、仪器设备运行状态等作为衡量指标[8]。在监测工作实施中，工作人员要严格按照质量控制路线操作，这也是提高工作质量的关键所在。所以，在对环境监测进行全过程质量控制时，不仅要保证数据质量过关，还要不断提高工作质量，才能有效提高环境监测工作的科学性和可靠性。

4 结语

综上所述，本文通过对环境监测技术的应用及质量控制方法进行深入探究，发现环境监测技术的应用范围日益广泛，为环境保护提供了强有力的技术支持。然而，如何确保监测数据的准确性和可靠性，仍需进一步探索。未来，我们需要加强技术研发、完善质量管理体系、提高人员素质等多方面的工作，以进一步推动环境监测技术的发展和应用。同时，政府、企业和社会公众的共同努力也是实现环境保护目标的关键因素。只有全社会共同努力，才能实现环境保护与可持续发展的目标。