摘要:本文從采樣質量、測試系統和儀器、測試環境、分析方法和人員素質五個方面分析了目前影響環境監測質量的幾大因素，并從減少分析誤差、采樣、質量控制(QA)的方法、趨勢綜合分析、質量控制(QA)標準評述等方面提出提高監測質量、數據質量的對策和建議。

關鍵詞:環境管理；環境監測；質量保證；對策

1 前言

環境監測是環境保護技術的重要組成部分，它既為了解環境質量狀況、評價環境質量提供信息也為制定環境管理措施，建立各項環境保護法令法規、條例和為執行它們而提供客觀的科學依據同時環境監測是環境管理的重要基礎，環境監測數據的代表性、完整性、可比性、精密性和準確性[1]是衡量監測分析的重要尺度，是質量保證好壞的直接體現。監測數據良好與否勢必直接影響環境保護決策的正確與否，為此必須加強環境監測質量保證工作。

2 影響環境監測質量的主要因素

在日常的監測分析過程中，影響質量保證的因素很多，這里僅介紹幾個主要因素。

(1) 采樣質量的影響

采樣容器的材質、采樣的深度或厚度、樣品的儲存方法、氣象條件和采樣的時間等因素都會影響到采樣的質量。如測同一水體溶解氧的含量采集水樣的深度不同溶解氧的含量也不同，同一水體同一斷面溶解氧的含量隨深度的增加而減少；再如采集水樣分析其石油類的含量，水樣只能用玻璃容器采集而不能用塑料容器，因塑料會吸附石油類使分析結果偏低[3]。

有些樣品，尤其是水樣采集后放置過久，會發生物理、化學和生物化學等反應，從而改變水樣成分。因此，采樣后應盡可能選擇就近的監測站或實驗室進行監測分析，盡量縮短樣品采集到分析測定的時間。在無法實現立即進行分析測定的情況下，必須采取適當的措施對水樣予以保存，最常見的保存方法是加保存劑。此項工作雖然操作簡單、動作機械，但是在滴定量的控制上，有著非常嚴格的要求，有時候多一滴和少一滴都會影響樣品的性狀，這全憑耐心、細致的觀察和豐富的經驗。顯然，這對于以年輕人為主力、相對缺乏經驗的采樣隊伍來說，有一定的難度，一旦試劑滴加出現失誤，樣品就報廢了。

(2) 測試系統和儀器的影響[4]

在樣品分析過程中，測試系統會直接給分析結果帶來誤差，這主要是儀器設備的靈敏度及精確度的影響。如用分析天平稱量藥品的質量時，因分析天平自身有一定的精度，所以存在一定的系統誤差。

有些數據對精確度的要求非常高，這就需要分析人員充分了解、熟悉儀器的使用，做好調試工作，在操作過程中嚴格按照程序、要求進行，并定期進行儀器校準和計量認證。這樣才能真正體現和發揮先進儀器設備的優勢，否則，再好的儀器也形同虛設。

(3) 測試環境的影響

樣品在測試過程中都要求一定的溫度、壓強濕度、風速等，如果測試環境不符合測試要求并不采取任何補償措施，那么會使監測數據失去可靠性。

監測布點是監測工作的第一步，也是至關重要的一步。但是在實際操作過程中，常常會因為受排污口所在地理位置、周邊環境以及天氣狀況等因素的影響，無法實現理論上的完美布點，只能因地制宜地選取其他點位來代替有時候這種點位可能與要求的相差甚遠。在這種監測點位布設不規范、具有一定程度隨意性的情況下，所采集的樣品、測得的數據顯然都不太能反映真實情況[2]。

(4) 分析方法的影響

環境污染物的測定方法并不是一成不變的，而是需要在實踐中不斷完善的，另外根據環境污染物濃度的高低也有不同的分析方法。如果分析方法不完善或選取不當，都會直接影響監測結果的質量。

(5) 人員素質的影響[2]

環境監測分析、質控及采樣等人員操作技能的高低、責任心的強弱、工作態度的好壞將會主觀地導致監測結果的準確性。

在監測站疲于奔命地開展各項例行監測、專項調查、提高創收的情況下，提高監測水平，改進和創新監測方法，開發監測新能力的人力和精力顯然受到了制約。目前監測站在開拓、鉆研新能力、新項目上做得還不到位，缺乏主動、超前的科研意識，常常只是利用客戶委托項目的機會進行試點性的監測和摸索，明顯缺乏嫻熟的技術和過硬的能力，這樣就無法保證此類新項目監測數據的準確性。

鑒于以上因素對監測數據可靠性的影響，做好環境監測質量保證工作尤為重要，這就需要行之有效的質量保證體系。

3 對策

(1) 減少分析誤差

分析質量保證是質量保證中發展較早的一部分，目前在分析質量保證的理論方面已形成了一套較為完整的體系。

分析過程的誤差，按產生的原因和性質可分為系統誤差、偶然誤差和過失誤差。前者貫穿分析測試的全過程，后二者，只要有良好的質量保證基礎工作，這種誤差是應當而且能夠避免的。為了定量地反映各種誤差，規定了準確度和精密度的含義及其度量指標。

近年來，一些學者通過研究發現，用規定分析方法測試基質相同或相似的樣品時，標準偏差隨待測組份濃度的升高而增大。目前分析質量保證中普遍接受的模式是，建立標準偏差隨濃度變化的線性關系：S_c=S₀+k*C(其中S₀是零濃度時的標準偏差偏差， S_c是濃度為C時的標準偏差，k為常數，C為濃度R)。

(2) 采樣方面

環境樣品，由于其涉及的范圍廣、內容多，是分析化學中的采樣無法比擬的。環境樣品的采集、保存已被列為環境化學分析中亟待解決的問題了。現場采樣的質量保證(QA)問題已受到環境分析工作者的廣泛重視。

采樣質量保證理論涉及最小取樣量、最小取樣數和可允許的最長保存時間等方面的研究。

最小取樣量的估算方法很多，常用的是Ingamells取樣常數法。根據樣本間標準偏差 隨樣本取樣量增大而減少這一特性，lngamells證明 WR²=K₅這一等式在許多場合是成立的，式W表示分析樣本的質量(g)；R是樣本間的相對標準偏差(%)；K₅是lngamells取樣常數，它對應于置信度為68%,采樣不確定度不超過1%時的取樣量。

對非均勻的總體而言，為使分析數據有代表性，必須分析足夠多的樣品，囚此要決定最小取樣數。根據Benedetti-Pichler理論，若把總體樣品看作二元混合物，每一組份包含不同白分比的分析物，為了保證在某一置信度下，相對取樣標準偏差為R所需取樣的個數為：

其中， d₁,d₂分別是分析物含量不同的兩種顆粒的密度； d^-是樣本的平均密度；P₁,P₂ 是兩種顆粒中分析物所占的百分比，P和1-P是兩種顆粒在樣本中所占的分數。對于樣本可允許的最長保存時間可以用作圖的方法加以估計。

 誠然，采樣QA相關概念體系不是很完整，這阻礙了對采樣QA的描述。研究表明，采樣過程和分析測試過程在QA方面有相似之處，可以把分析測試QA的概念運用于采樣過程。如用誤差以及精密度、準確度的概念來定量描述采樣過程。

(3) 質量控制(QA)的方法

分析質量控制包括實驗室內質量控制和實驗室間質量控制。

前者又稱內部質量控制。它表現為分析工作者對分析質量進行自我控制及內部質量控制人員對其實施質量控制技術管理的過程。現通常使用的質量控制方法有平行樣分析、加標回收率分析、標準物質(或質控樣)對比分析、質量控制圖等。

后者又稱外部質量控制，它指由外部有工作經驗和技術水平的第三方或技術組織，對實驗室及其分析工作者進行定期或不定期的分析質量考查的過程。現常用的方法是利用密碼標準樣品對實驗室進行考核，以確定實驗室間數據的可比性。

實驗表明，采樣誤差往往是最大而且是最重要的誤差。校驗采樣各環節所發生的問題，可在現場采樣時加采質量控制樣品，以判斷誤差的來源。即在同一采樣點上采樣時，同時采集雙份平行樣，加密方式進行分析。此法簡易，已被廣泛采用。

要保證環境分析的質量，搞好全面質量控制越來越引起人們的重視，也是今后的發展趨勢。現場 —實驗室控制方法是全面質量控制方法的一種，這種方法是通過在每一個采樣點采集平行雙樣和空白樣來控制采樣過程，通過實驗室內對空白樣和樣品的平行分析來控制分析測試過程的誤差。用所得結果與允許誤差比較后，推斷采樣和分析過程的誤差來源。

(4) 強化環境質量變化原因及趨勢綜合分析[5]

充分考慮環境質量的時間—空間變化規律及與環境質量密切相關的因素變化，開展環境質量縱向、橫向對比。在環境質量時間—空間變化規律分析的基礎上，結合經濟發展、能源消耗、城市環境建設環保投資與政策措施等社會、經濟、自然狀況等因素，對排污總量，環境容量和環境質量的變化原因進行綜合分析，提出對策建議。當環境質量發生明顯變化時，要及時對變化原因進行分析。空氣質量日報有明顯變化時，應在當日就原因進行分析，并提出專項報告。河流和飲用水源地水質月報中，應對質量的明顯變化(如水質級別變化，主要污染物變更)的原因進行分析，應從諸多原因中明確導致質量變化的主要原因，進行深入細致的分析，得到客觀準確的結論。在做好環境質量狀況評價的基礎上，應加強環境質量變化規律和發展趨勢的分析工作。根據本地區的實際情況，分析其環境質量的變化規律和發展趨勢，積極開展環境質量模型研究，應用先進適用的污染物遷移、擴散模型和地理信息系統，分析環境質量的時間—空間變化規律預測未來環境質量的發展趨勢。

(5) 質量控制(QA)標準評述[6]

環境樣品采集和分析的質量是否受到控制是指與分析數據有關的質量指標，特別是精密度和準確度能否滿足一定的要求，各種誤差能否在允許界限之內。因此需要制定控制標準。

分析質量控制包括許多步驟，每個步驟都有相應的控制標準，如空白值、檢出限、曲線靈敏度的允許界限測定標準物的允許誤差、室內和室間多次測定值之間的允許誤差等。最初，多用“商定”的辦法制定評價標準，即根據經驗、需要和可能，給分析誤差定出一套可以允許的絕對誤差和相對誤差范圍，但由于沒有嚴格的定義和計算方法，由此判定是否受到控制了是無法證明這一判斷的置信概率的大小的。因此，近年來，采用數理統計的方法來制定各種控制標準。應用最普遍的是用協作實驗室的方法制定各種分析允許差。

目前，質量控制評價標準的制定也大多采用允許差這一概念，即采集平行雙樣后，進行一次性分析。當這樣的數據積累到足夠多時，用數理統計的方法制定出采集平行雙樣時分析結果差值的允許范圍。

還有把采樣過程和分析測試過程相比較來制定質量控制評價標準的研究。環境分析過程的總標準偏差(Smeasurment )與取樣的標準偏差(SS)和分析操作的標準偏差S_a 有關，即S_measurment²=S_s²+S_a² ，當分析的不確定度降低到不確定度的1/3或更少時，再進一步降低分析不確定度就會失去意義。

4 總結

監測質量是監測站的生命，失去質量保證，監測站將成為無源之水、無本之木。質量管理工作幾乎涉及了環境監測的全過程，抓好質量管理工作，也就等于抓好了整個監測站的核心工作。因此，加強環境監測的質量管理和質量控制，確保監測數據的有效性和精準性，應該是而且必須是監測站一項長抓不懈的重要任務，使之更好地為政府決策和環境管理服務，為蓬勃發展的環境保護事業鑄就更加夯實有力的基礎。

參考文獻

[1]任廣海.李洪祥.中國加入WTO-環境保護面臨的挑戰和機遇[J].中國環境管理, 2000.1. 20-21
[2]周杰.朱德明.袁克昌.生態城市研究[J].污染防治技術, 2003.16(1). 1-5
[3] 錢易,唐孝炎.環境保護與可持續發展，北京:高等教育出版社, 2000
[4] 卞有生,張鳳延.中國生態工程的理論與實踐,北京:中國環境出版社, 1999
[5] 劉培桐,陳道秋等.環境科學概論, 北京:水利出版社, 1981
[6] 中國環境監測總站G環境水質監測質量保證手冊[M]. 第二版G北京：化學工業出版社

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章