构建覆盖国家环境监测网的质量控制体系

陈 斌，傅德黔

中国环境监测总站国家环境保护环境监测质量控制重点实验室，北京100012

“十二五”期间，中国将全面完成国家环境监测网的布局与建设［1］，“十三五”以后国家环境监测网即转入日常运行、管理维护的稳定发展时期。国家环境监测网的组成主要包括6个方面：

环境空气监测网：①城市空气监测网，涵盖338个地级以上城市，由1 436个自动监测站点组成;②区域空气监测网，涵盖31个省市区，由96个空气自动监测子站组成;③空气背景监测网，由15个空气背景监测站构成(包括1个超级站);④酸沉降监测网，由440个监测点位组成(包括86个城市点位、354个郊区点位);⑤沙尘天气监测网，涵盖北方14个省、区和直辖市，由82个监测点位组成。

水环境监测网：①地表水水质监测网，涵盖10大流域和主要出入境河流，由972个断面组成;②地表水水质自动监测网，在大江大河的省界断面和重要国界河流，由149个自动监测站组成;③近岸海域水质监测网，涵盖4大海域，由301个点位构成。

污染源监测网：由各工业行业废水、废气和城镇污水处理厂大约各4 000家企业以及排放重金属的3 000家企业监测点位构成，共约15 000家。

环境噪声监测网：由所有地级以上城市2.5万个城区点位和1.1万个道路点位组成。

土壤环境质量监测网：包括31个省、市、区，由2.5万个监测点位组成。

生态环境质量监测网：由31个省级遥感监测生态监测地面站组成。

从国家层面上大尺度反映、表征环境质量的监测网络布局、建设基本完成后，正值国家开始环境管理战略转型时期，其中一个标志性的事件就是新修订的《环境空气质量标准》，新标准不仅指导各地开始了大规模PM2.5的监测，更表明中国环境管理开始由以环境污染控制为目标导向，向以环境质量改善为目标导向转变，扣响了环境管理战略转型的“发令枪”。继新空气标准出台后，环保部正在加紧修订地表水新标准。管理的一个重要抓手就是考核，可以预见，以全面考核空气和水环境质量的新环境管理时代即将来临［2-4］。除此之外，环保部在2013年已经启动了国控重点企业自行监测排污情况并在媒体上公布监测数据的工作，2014年此项工作将纳入总量减排的检查考核内容。换句话说，监测数据即将大范围的公布、使用并迎接各方面的质疑。形势逼人，更应当审视自己，环境监测部门的监测数据做好公布准备了吗，是否已经具备了依托国家监测网及时获取数据的能力，监测数据是否具备了较高的可信度?管理是一个单位永恒的主题，质控是监测系统永恒的主题。笔者将从4个方面论述如何构建覆盖国家环境监测网的质控体系。

1 对现有质控体系的基本评价

在中国环境监测事业发展进程中，各级环境监测站始终重视环境监测质量保证和质量控制工作，在普及质量保证和质量控制基本知识、建立技术规范和监测方法、开展监测技术研究、研发环境标准样品与质控样品、开展质量控制工作检查等方面做了大量的工作［5-8］，逐步形成了以技术培训、质控考核和检查为主线的监测质量管理模式。特别是“十一五”末期，中国环境监测总站启动了以环境监测质量控制为研究方向的环境保护部重点实验室建设，包括烟尘、烟气和大气采样设备校准系统，气体流量和流速校准系统，颗粒物和滤膜校准系统，臭氧校准系统。另外，还装备了移动式车载质控实验室，具备对执行新空气质量标准监测项目的监测子站进行数据比对的能力。

近年来，监测系统紧紧围绕环保部党组提出的重点工作，坚持在群众路线教育实践活动中切实推进质控体系建设，提升环境监测质控理论水平，抓好国家环境监测网各项质量控制措施的落实。紧紧抓住转型发展的契机，坚持把质量当作环境监测的生命线，通过全国性的监测人员技术大比武、应急监测大演练、监测质量大检查等活动，既提高了全国环境监测人员的技术水平、质控意识，也锻炼了质控人员的管理水平和能力。针对国家环境监测网监测质量控制需求，开展了一系列监督性监测活动，包括国控重点污染源监测质控样考核和监测规范性检查、国家网环境空气自动监测现场比对核查、国家环境监测网能力考核、地表水常规项目的监测比对和水质自动监测站的标样核查、集中式生活饮用水水源地和国界河流(湖泊)断面的监督性监测、海水水质比对监测和质控检查、城市环境噪声监测数据质量核查等。

通过近6万环境监测人员的辛勤努力，各级监测站在日常监测活动中充分落实了质量控制体系的要求，对质量控制过程中发现的问题做出持续不断的改进。从宏观角度评估，环境监测数据是可信的，依据监测数据编写的各种环境质量报告是符合实际情况的。

2 目前质控体系存在的问题

全国环境监测系统不遗余力地在监测数据质量管理和质量控制领域作出坚实的基础工作，保证了监测数据的真实性、准确性。但是，数据的真实性、准确性仅仅是一种相对概念，比如德国物理学家海森堡在研究微观粒子运动时提出了“测不准原理”，意指1个微观粒子的2个相关物理量，不可能同时具有确定的数值。任何1组数据与真值相比，均可能存在误差，质控追求的是数据与真值间误差尽可能的小，或者说误差小到可以容许。为了达到这个目标，监测人员一直在持续改进监测中存在且已经发现的问题。

近些年来，一些地方的某些监测数据屡受诟病，公众、NGO、媒体、官员等多方质疑监测数据的质量，以至于周生贤部长撰文指出“监测数据与人民群众的感受不一致，存在‘两张皮’现象”。对于环境监测数据质量可信度的问题，从宏观角度看，监测数据具有法定依据并有一套国际通行的制度作保证，监测部门应充分肯定并大力宣传监测数据的可信度;从微观角度分析，也应实事求是地承认某些数据的可信度还有待改进和提高。另一方面，环境监测事业随着国家的经济发展也在不断完善，环境监测数据的准确与否存在“阶段论”。比如，新空气质量标准颁布之后，使用6项指标评价某地的空气质量肯定就与当地的公众感受“一致”了很多。公众希望了解真实的环境质量现状，已经成为地方环境监测部门的压力之一。监测数据质量是否可信的问题已经不能单一从环境监测部门技术层面上来解决，需从政府考核机制、管理体制、监测网络、质控体系等方面综合考虑解决。

2．1 行政原因

以GDP为导向的增长方式和对地方官员的考核任免机制导致地方官员在大力发展经济的同时，对当地环境保护的重视程度大幅度下降，部分地区甚至以牺牲环境与资源为代价换取经济的高速增长。为应付上级环保部门的考核，采取临时调清水冲洗河道、对重污染企业限制生产等种种应急措施，保证当地环境监测部门进行监测时城市水质和空气质量指标达到标准要求。个别地区的政府官员甚至直接对监测数据进行干扰，要求挑选数据上报，无条件确保全部监测数据合格，污染源排放100%达标，这些行为严重地影响了环境监测数据质量的可信度。

领导不重视质量工作。有的监测站长期没有配备总工程师，质量负责人不明确，没有设置专职质控人员或者质控人员严重偏少，上级进行质控检查时，临时抽调人员补课;有时上级下达监测任务没有考虑地方监测站的实际工作能力，往往“一刀切”，很多能力不足的地方监测站就采取对付的方式，对付出来的数据何谈质量。

2．2 经济原因

国家监测网日常运行经费不足。环境质量监测经费偏少，造成一些监测子站的仪器带病运行。国控重点源监督性监测经费越来越少，监测经费无法保证，数据的质控就无从谈起。

各类监测任务的统筹不够。探索环境监测新路需要创新和发展，要开拓新的监测领域，但监测工作的成本跟不上(主要体现在人力和经费上)。已有监测任务需要持续进行，新要求、新思路不断出现，监测任务成倍增长。但是，监测站的人员编制达不到标准要求，光靠政治思想工作和加班加点干活，能够完成监测任务这个硬性要求已属不易，质量控制要求就只能停留在嘴上、挂在墙上了。

2．3 制度原因

规章制度执行不力，质控体系运行不到位。质量控制体系方面的各类规范、程序均有详细要求，比如监测部门在谈论成绩时津津乐道的、保证数据层层审核把关的三级审核制度，在有些地方由于具体负责人责任心不强或工作繁忙等原因，有时就简化为一级审核或者没有审核。

质控体系尚未全覆盖。针对自动监测子站的质控程序手册正处在制定、完善的过程中，自动站监测人员或运维人员了解、掌握相关规定的自控手段正在逐步建立，他控措施尚未提上议事日程。

2．4 技术原因

监测人员素质不高。缺乏常识性的质控知识，不严格执行技术规范和质控程序，随意修改数据等。有些市级监测站报出数据以后，发现存在错误，遂向省级监测站提出要求修改某个数据，省级监测站接报后随即就向国家站转发了市级监测站的申请函，省级监测站既无对该疑问数据进行核查的过程、没有索要更改的实验室记录等依据，也无对修改该数据的具体意见，表现出一种对数据质量管理程序上的漠视。

2．5 认识原因

质控在很大程度上是在束缚人们的自由、随意，甚至是创新。实验室分析人员做内部自控时基本能按照要求完成平行双样、加标回收等质控程序，但对于他控就存在抵触的态度，以至于与质控人员的要求对着干。质控人员也认为自己的工作得罪人，有时明明质控程序不到位，也睁一只眼闭一只眼，差不多就行。如果质控人员在单位里资格轻、说话没有分量的话，就更难开展质控工作。如果大家都存在这种认识，监测数据就很可能出现较大偏差。

3 全覆盖质控体系的设想

环境保护工作从最初的针对废水、废气、废渣的治理发展到现在的构建生态文明体系，环保的理念、内涵、任务均发生了巨大的变化。环境监测亦如此，监测点位从城市走到乡村，出数据的场所从实验室扩展到监测点，获取数据的方式从手工采样实验室分析到手工与自动采样分析相结合，数据发布由1年1次通过报告书发布到小时、月、季度实时发布。所谓“全覆盖质控体系”的核心是国家监测网中任何出数据的节点都应执行统一的质量控制体系要求。

3．1 质量控制体系

从理论上讲，环境监测的质量体系应该包括制定质量方针及目标、质量策划、质量控制、质量保证和质量改进等与监测相关的所有活动。主要涉及3个方面：质量文件、质量控制、质量保证。

质量文件由质量手册、程序文件、作业指导书、质量记录等文件形式构成，这些文件详细规定了建立质量体系必须的制度、组织机构、程序、规则、方法等软硬件条件。质量控制是指通过各种质控技术和实验室管理规程，达到确保监测活动中各个环节工作质量的目的，一般包括采样和实验室分析活动，还包括实验室内部和实验室间的质控。质量保证是一项有计划的系统活动，其目的是使公众相信监测站出具的数据能够满足质量要求而在质量体系中开展的、按照需要证实的有计划、系统的全部活动，一般包括2层意思，一是为确保监测质量必须按计划组织所有活动，二是向用户提供数据有保障的证据。

由于提到质量的内容时必须同时具备上述3方面才基本完整，又由于监测站正处于向监测技术、监测研究转型发展的时期，提到“管理”二字似乎不是监测站应该做的技术工作，故采用“质量控制体系”或“质控体系”一词涵盖环境监测质量活动的所有内容。

3．2 可信度

完成一项监测工作，从准确理解任务要求制定监测方案开始，需经过布点、采样、保存样品、运输、实验室分析、处理数据、编写报告等环节，每个环节失控都可能影响结果的准确性;评价一个监测站出具的数据是否准确，除了需要评估实验室的手工分析数据，还要评估现场和自动站出具的数据，除了评估环境质量监测数据，还要评估污染源监督性监测结果;除此之外，监测站的仪器配置、人员构成、规章制度、职业道德等方面的能力和素养都会影响数据和结果。精密度、准确度指标固然可以精确描述实验分析数据结果，但使用这种专业的、单一的、简单的指标已经无法满足需要，亟需建立并使用“可信度”指标综合判断一项完整的监测工作、对历史的连续性数据、对监测站发布的各类数据报告的可信程度是否与公众的感受相一致。

可信度指标的设计应该包括完整的监测过程，既有可量化的指标(如精密度、准确度、加标回收率)，又有定性的描述性指标(如质控制度执行情况、现场操作合规性、三级审核执行率等);既包括对实验室数据进行评价又可对自动站数据进行评价;既有对单次监测分析结果的评价又有对监测站整体数据可信度的全方位综合评价。

3．3 空气监测网质控体系

随着自动监测技术的发展，新空气质量标准中的主要6项指标均能够采用自动监测技术获取实时监测数据，并且做到每小时发布1次空气质量数据。为使数据有质量保证，空气自动站的规划建设、运行维护、质控措施等相关规定均已发布，161个城市的844个监测点已经按照要求开始实时发布数据。质量控制体系应随之发挥作用。中国环境监测总站、各省级监测站、各市级监测站的职责概括如下。

市级监测站。负责站点的建设、运行、维护和质量控制，保证监测数据受控。站点的运维人员必须持证上岗，定期按时对运行设备进行清洗、维护，对气态指标进行校零、校标，对颗粒物指标采用手工标准监测方法进行比对，并按照校正程序对不满足误差要求的指标进行校正，严格按照要求作好各种记录。市级监测站必须采购颗粒物手工采样监测设备、臭氧标准发生器等质控设备以开展全面的质量内控工作。对新标准中6项指标之外的其他指标，也可以采用手工采样、实验室分析方法，具体质控措施按照相关要求执行。

省级监测站。站点数据直接上传并发布，准确性由市级监测站负责，但是，数据的质量控制必须是省级监测站的职责。作为地区质量控制中心，省级监测站应该经常使用远程质控平台对辖区内站点气态指标进行远程质量控制，使用手工监测方式对国控站点颗粒物指标进行比对抽测，并指导市级监测站及时对站点不满足误差要求的指标进行校正。各省级监测站已经配备了臭氧标准发生器，每年必须与国内一级资质臭氧标准进行校准，然后对辖区内国控站点臭氧指标进行校准传递。为了更好地履行职责，省级监测站应该创造条件自建空气质量监测站点并实现业务化运行，以便及时了解、跟踪监测过程中的问题，培训市级监测站监测人员;必须装备颗粒物手工采样监测设备若干台，以开展辖区内监测站点的比对监测。

中国环境监测总站。建立完善的、适合监测站点的全程序质控体系，尤其是抓紧制定颗粒物数据的校正规程。对国家监测网所有站点数据进行分析，具备常年对气态指标进行远程质量控制的能力，冬春季对重点地区监测站点的颗粒物指标进行手工标准方法比对抽测，夏季对重点地区监测站点臭氧指标进行比对抽测。利用中国环境监测总站空气监测实验室和环保部质量控制重点实验室开展相关科学研究，制定空气自动站人员持证上岗考核细则，实施臭氧标准追踪传递。对省级监测站开展质控工作情况检查、对重点市级监测站运维等业务情况进行检查，并纳入考核评比体系。

国家对省、市级监测站点数据质控检查的目的不是为了年底写总结、通报哪个地方做得好、哪些站点存在问题，而是通过各种技术手段发现数据是否偏离或者存在偏离的可能性，及时对偏离数据进行纠正并对过程进行监督。省级质控体系也应该按照这种设计，从技术角度持续发现问题，不断纠正偏离数据。只有建立了完善的数据质量控制体系，数据才能可信，数据与公众的感受才能一致。

3．4 水环境监测网质控体系

水环境自动监测站的主要作用是预警，还不具备全面评价水质断面的功能。实现总量控制考核以来，一些省、市对出入省、市界的水质断面建立了单项考核指标(如对COD、氨氮进行量化考核，水站数据的准确性尤为重要)。国家网的水站数量较少，一直由中国环境监测总站委托市级监测站代理维护和运行，运维人员都经过了持证上岗考核，需要注意的问题主要是严格执行运维规范要求和质控体系各项措施。

水环境监测网中数据的主要来源是手工采样，实验室分析，这些数据在完全、严格执行质控体系要求的前提下，应该是可信的，如果监测数据或评价结论出现重大偏离，从技术角度分析，一定是某项质控措施没有到位。另外，新修订的地表水标准中必须统一分析方法、样品前处理方法，明确特定项目的表征形态(如测定可溶态或悬浮颗粒中全量)，以保证水环境监测数据的可比性。

对于省、市界断面数据出现的不一致问题，从技术手段上也很容易解决。中俄界河联合监测的经验表明，只要采取双方同时采样、使用统一的监测分析方法、双方互派专家到对方实验室工作、双方互相交换质控样品分析结果等措施，数据是很容易趋于一致的，即便有所差别，原因也比较容易查找。

中国环境监测总站、省级监测站、市级监测站共同对国控网水环境数据的质量负责。中国环境监测总站对一定数量的国控断面进行质控比对抽测，在采样环节将共同分析的样品进行密码处理，结果报出后作解码分析;省级监测站也应该对辖区内国控断面开展质控比对抽测，对数据有争议的市界断面，省级监测站要参与监测，以消除技术或非技术方面的差异，保证水环境监测数据的可信度;市级监测站则需要保证全程序质控体系各项措施落实到监测中。

3．5 污染源监测网质控体系

污染源监测数据涉及到废水与废气、自动与手工、总量指标与全项目指标评价，不同废水去向执行不同标准，监测点位设置不合规，技术与非技术等问题交织在一起，比较复杂。各级监测站结合当地特点，做了很多保证数据质量的工作，但污染源监测数据的可信度与环境质量数据相比，还有一定差距。如何构建污染源监测网质控体系，笔者将结合水污染源监测技术体系研究，另文详述。可以预见，随着环保部推行国控重点企业信息公开工作逐步到位，当企业按要求自行监测其排污状况并彻底公开监测数据之日，将是污染源监测数据可信度大大增强之时。

3．6 噪声、土壤和生态环境质量监测网质控体系

涉及噪声、土壤和生态环境质量监测网质控体系的相关内容将另文论述。

4 监测质控工作的改进

中国环境监测总站根据《国家环境监测“十二五”规划》，在认真总结国家网质量控制与保证工作经验的基础上，就进一步加强国家环境监测网“十二五”质量控制体系，从12个方面对各级监测站提出明确要求，可以说已经面面俱到，笔者仅结合个人体会补充5个方面。

4．1 遵守职业道德

环境监测人员须认真学习《全国环境监测系统职业道德规范》等要求，把职业道德变为自己的行为准则，并在监测工作中自觉遵守，形成良好的职业行为习惯，树立科学严谨、求真务实的工作作风。大力倡导诚信监测、科学监测，在监测的每个环节都坚持做到以诚为本、以信为先，保证监测数据的真实可靠。

4．2 抵挡行政干预

在政绩考核压力下，没有完成不了的任务，没有完善不了的数据，而且考核越严格，数据扭曲的可能性和扭曲的程度往往越高。目前，地方环境质量自己测，容易受到地方行政干预。避免行政干预的途径有2种，一是环境监测人员坚持道德操守，对行政干预直接拒绝，保留原始监测数据，拒绝出具虚假的监测报告。二是引入社会监督力量，利用监测信息公开的有利时机，从技术手段上、奖惩制度上制定对行政管理人员和监测技术人员均有威慑力的真实数据保障办法，制定对技术人员的保护办法。

4．3 定期开展数据质量检查

各地反映环保部组织的质量大检查是有必要的，对于提高领导重视程度、强化监测数据质量控制、保证数据真实有效起到一定作用，应该将其制度化。从制度设计上可以考虑分为2部分，其一是行政类检查，主要针对省、市的质量管理规章制度、质量文件、人员等的环境监测质量工作执行情况开展检查，每2年定期开展1次，保证数据的规范性。其二是技术类比对，由技术人员结合日常掌握的数据情况，携带仪器有针对性的去突检、临检。在范围上可以灵活多样，不在全国普遍进行，每次抽检几个地区，及时发现问题并实行有效的纠正，保证数据的真实性和有效性，逐渐形成不愿意、不敢出假数据的氛围。

4．4 加强持证上岗考核工作

质量控制体系要求做到全程序控制，只有将现场监测、采样环节纳入与实验室分析过程质控同等重要的管理程度，数据才能真实;同样，质量控制工作应该覆盖整个国家监测网，对于出数据的所有环节均应纳入质控范围，加强监测人员(尤其是自动站现场监测人员)的持证上岗考核，应将其作为今后工作的一个重点。

4．5 创新数据质量控制体系的模式

按照国家监测网的发展及现实需求，设计、完善以国家监测网为抓手的质量控制体系，明确各级监测站在完整质控体系工作中的职责，本应由省、市级监测站承担的环境质量例行监测工作进行外委监测(或运行的自动站)的，其数据质量和质控工作仍须由相关监测站承担。

加强以省级监测站为重要节点的地区质控中心建设，组建以总工程师、质控室主任、质控人员和科室质控员为骨干的省级质控队伍，配齐必要的质控设备。按照国控网质控工作年度计划，不定时对辖区内空气自动站、水站及水环境监测断面开展质控比对抽测，对市级监测站质控体系运行和持证上岗、计量认证情况进行检查，按照可信度指标评价体系，对辖区内国控网出具的监测数据进行可信度评价，编写省级年度质量控制报告。

市级监测站要在监测工作中全面落实国控网质控工作计划，加强监测现场质控措施，严格执行三级审核制度，按照可信度指标对质控体系执行情况进行自评，编写市级年度质量控制报告并报省级监测站。

国家级监测站要系统清理现有规章制度的问题与差距，结合监测数据质控专题调研，从监测制度、质控程序、技术手段上设计并完善质控体系，抓紧研究数据比对、可信度评价、数据更正程序等亟需的技术规定，使行政干预监测数据的现象尽量减少。针对颗粒物、臭氧等项目的特点，制定各级监测站均能实施的质控措施，努力使监测数据的可信度逐步得到公众的认可。

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