环境监测实验室监测质量的影响因素及管理建议
2023-08-31林燕真
*林燕真
(广州市生态环境局番禺环境监测站 广东 511402)
“十四五”期间,我国生态文明建设的发展方向有了一定转变,以降碳为发展目标,推动减污降碳协同增效,为经济社会的绿色化发展带来帮助,这对环境保护工作提出更高的管理要求。而环境监测是环保事业发展的基础性工作,保证环境监测数据质量才能为环境治理的科学决策指明方向。但目前在人员素质、检测设备等因素的影响下,使得实验室监测质量无法达到预期效果,获取的监测数据无法作为可靠凭据,不利于对环境现状和趋势做出科学的判断,加大了环境治理的难度。
1.环境监测实验室监测质量的重要性
在环境监测工作中,环境监测数据的作用十分显著。一方面,需着眼于监测数据,及时判断生态环境产生的变化,加强对目标和措施的调整。另一方面,环境保护工作的成效,最终也会反映到环境质量上。但在部分因素的影响下,监测质量可能会大打折扣,导致监测数据出现偏差。若环境监测实验室分析数据与真实值偏离较大,则不利于环境治理决策的正确制定,从而影响绿色环境建设的发展[1]。因此,环境监测实验室监测质量极为关键。
2.环境监测实验室监测现状
随着人们环保意识的加强,环境监测被提上日程。我国于1973年8月制定了首个环保文件—《关于保护和改善环境的若干规定》这也代表着我国开始发展环保事业。但从当前来看,我国环境监测由于发展时间短,相较于国际水平而言还存在较大差距,在环境监测工作中还存在以下几点问题:
一是环境监测队伍落后。现阶段,我国监测队伍整体素质以及环境监测管理水平整体不高,特别是基层队伍建设质量不高。一些地方政府没有关注到环保工作的重要性,队伍素质较低,人员素质参差不齐,缺少复合型人才。
二是环境监测能力不足。这一问题主要体现在以下三个方面。(1)监测资源配置落后。国产环境监测仪器大部分都是中低档产品,性能相对高档产品来说更缺乏稳定性,容易发生监测故障。由于资金投入不足,很多政府用于购买环境监测仪器的资金有限,因此设备更新不及时,监测质量也就不高。(2)监测人员素质不高,业务能力较弱。环境监测指标越来越多,监测技术也在不断更新。工作人员的业务水平和环境监测要求发展不匹配,使得环境监测工作无法满足实际需要。(3)环境监测相关管理体制和运行模式体系不完善,无法激发环境监测人员的工作动力,使工作成效不高,环境监测质量低下。
3.环境监测实验室监测质量的影响因素
(1)从环境监测实验室组成要素方向探讨影响因素
①实验室布局与环境。环境监测工作主要是通过实验室进行,实验室布局是否合理直接影响到监测结果。例如,将石油类和挥发性有机物放在同一个区域进行检测时,测定石油类所需要的萃取剂正己烷和四氯乙烯均有挥发性,容易对挥发性有机物的测定产生干扰。其次,实验室内的环境条件对监测结果的影响不容忽视。监测所需要用到的仪器大部分也存放在实验室内,实验室环境温湿度若不满足仪器使用要求,将影响检测数据的精密度和准确度。
②人员。对于环境监测来说,其最终监测质量跟监测人员的工作水平、技能、态度等都有着较大的关系。监测人员如果缺乏专业的监测技术,或者没有严格按照相关监测标准要求进行操作,会导致最终的监测结果跟真实值之间存在较大的误差。因此,工作人员的专业技术背景、工作经历、监测能力、工作态度等对环境监测质量起着非常重要的影响作用。
③仪器设备。环境监测数据的出具基本都要依靠仪器设备,主要包括采样和现场监测设备、实验室前处理和分析设备以及其他辅助类仪器。实验室监测质量的提升离不开环境基础以及监测人员素质,同时仪器设备也是关键影响因素之一。所以在购买监测仪器前应进行仪器调研,在满足预算要求的前提下,尽量购买性能较好的仪器。另外,若购置的仪器被污染或者功能退化也会使分析质量大打折扣。
④试剂和材料。环境监测每个监测项目的测定都要依据国家或者行业的监测标准进行,监测过程中会用到试剂、标准物质、实验用水和移液管、容量瓶等。试剂一般有四个等级,分别为实验试剂、化学纯试剂、分析纯试剂、优级纯试剂。监测人员应根据监测方法要求,合理选用试剂,若试剂纯度不够或者变质过期都将影响监测结果。标准物质作为环境监测分析中重要的质控手段,如果发生验收不当或者过期使用的情况,也将影响监测数据质量。实验用水作为待测化合物的载体对保证监测结果的准确性、可靠性非常重要。应定期对实验用水质量进行验收,并正确使用不同规格的实验用水,保障监测质量。移液管和容量瓶作为定量移取和稀释监测样品的重要器具,如果容量偏差较大,也将直接影响监测结果。
(2)从环境监测过程探讨影响因素
从环境监测过程分析,影响环境监测实验室监测质量的因素可分为五个方面,如表1所示。
表1 环境监测过程中的影响因素
①环境监测方案的制定。环境监测方案是完成一项监测任务的程序和技术方法的总体设计,环境监测方案制定时首先必须确定工作依据,明确监测目的;然后在调查研究的基础上确定监测对象,合理布置监测网点,安排采样时间和采样频率,确定监测项目以及提出数据报送要求并制定质量保证措施[2]。若监测方案一开始没有选取正确的监测对象,或者监测点位布设不具代表性,监测项目不能完全反应污染情况,那获得的监测数据的代表性和可利用率也会大打折扣。
②样品采集。确定完监测对象和监测点位后,进行样品采集。采集样品所用的容器和采样器都应该提前清洗干净,污染源和环境样品的采样工具应区分,否则容易污染样品。其次采样过程中应该严格按照采样技术规范的要求,否则采集的样品不具备代表性。例如,HJ544-2016《固定污染源废气硫酸雾的测定 离子色谱法》标准中要求,采样时间为连续1h采样或在1h以内等时间间隔采集3~4个样品,倘若没有采集足够的时间或足够的样品数,该次采样的样品则没有代表性。
③样品运输保存。样品采集后应根据标准要求的时间尽快送回实验室,部分样品的监测时间从采样开始到分析完成时限很短,如HJ38-2017《固定污染源废气总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定气相色谱法》中要求,若采用玻璃注射器保存的样品,需在8h内完成分析测试。运输过程中应防止震动和碰撞导致的样品损失和沾污,且部分特殊的样品在运输过程中要求避光或者冷藏,若样品运输保障措施不足,可能导致样品失效或者监测结果偏差较大。
④样品分析。样品进入分析实验室后,实验人员应根据具体的检测标准和仪器操作指导规程对样品进行检测分析,若分析人员对标准和操作规程理解不透彻,可能会导致监测结果出现较大偏差。部分复杂的样品在上机测试前还应进行样品前处理操作,例如,土壤样品中铜、锌等重金属的检测需对土壤进行消解,最后定容以水样的形式进入仪器进行样品浓度测试。类似上述复杂的检测操作,很考验分析人员的经验储备、对标准的解读能力以及问题排查能力,一不注意很容易导致监测结果出现偏差。
⑤数据处理跟审核。分析人员完成监测分析后,依据监测标准要求的计算方式对原始数据进行计算修约,并形成原始分析记录后,各部门负责人对该分析结果进行多级审核后再报出。但有可能出现数据计算或修约错误,监测数据可能存在矛盾点,但审核人员没有及时发现等问题导致监测结果不可信。
4.提升环境监测实验室监测质量的相关建议
(1)科学谋划实验室整体建设。环境监测实验室作为出具监测数据的主要场所,在建设初期就应该进行综合的谋划设计。首先,应明确具体开展的检测项目,根据各个项目的要求和联系科学谋划实验室布局,保证充足的实验空间并避免检测项目之前存在干扰因素,其次,实验室所需的配套设施比如实验台,通风控制系统,气路供应和日常用水供应所使用的管路等都需要保证质量要求;分析过程中所需的实验用水应符合相应分析方法的要求,具体检验标准可参照GB/T 6682-2008《分析实验室用水规格和试验方法》。另外,根据所开展的监测项目配备监测仪器,所采购的仪器设备要保证检测精度,并进行定期维护跟核查,制定仪器校准检定计划并实施。最后,实验室还应配备相应环境控制设备,并对实验室环境进行监控,确保环境条件符合仪器运行分析要求。
(2)提高环境监测人员的专业素养。环境监测对人员的专业技能要求较高,应根据职位特点招聘足够具有相关专业经验的专业技术人才,整体提升监测队伍水平。在独立进行特定岗位工作之前,需开展针对性的岗前培训,并进行理论和操作技能的考核确认。其次,由于监测设备和技术在不断更新,应定期开展与实际工作相符的业务培训或定期组织与其他单位的技术交流活动,互相学习,以此提高监测人员的专业素养。另外,还可以用定期考核与激励机制相结合的方式,对优秀的监测人员予以表扬,充分调动监测人员的积极性,促使监测人员将所学理论和技能应用在后续的环境监测工作中,持续提升实验室环境监测质量[3]。
(3)建立科学的质量管理体系并保持有效运行。环境监测质量控制是环境监测实验室监测质量保证的重要组成部分,是监测活动中的重要内容,主要针对环境监测不同环节的特点和作用,采用不同的控制方法,从而来实现对监测全过程的质量管理。质量控制以监测方法为主要依据,贯穿环境监测全过程。各环境监测实验室应建立科学的质量管理体系,并将体系内容落到实处,按监测标准以及法律法规的要求,对质量管理体系进行不断完善和补充。根据实际工作情况制定全过程质量控制方案,在内部质量控制方面,可以采取空白样、有证标准物质、内部比对、留样复测、密码平行样等方式;在外部质量控制方面,可采取参加上级部门组织的能力考核、能力验证以及实验室间比对等方式[4]。通过各种质量控制手段,将分析测试的误差控制在允许范围内,保证监测数据的精密度和准确度。
(4)定期开展监督检查,打击环境监测数据弄虚作假行为。有关部门应定期对辖区内的环境监测机构开展监督检查工作,检查内容应覆盖监测过程中的关键步骤包含但不限于现场采样、实验室分析、原始数据留存、检测报告出具等方面,对存在数据弄虚作假行为的机构应给予相应处罚,建立健全长效机制,多方位完善环境监测机构的监督管理,促使环境监测机构的服务水平更上一层楼,确保监测数据“真、准、全”,提升环境监测实验室整体监测质量。
5.结论
综上所述,新时代背景下,环境保护工作的重要性更加突出,而环境监测是此项工作的基础构成,通过获取准确的环境监测数据,为生态环境治理决策制定提供可靠依据,从而实现生态环境治理能力的提升。因此,在今后的工作中,环境监测实验室应该以科学有效的质量管理体系为依托,全面提升环境监测质量,保障监测数据的代表性、准确性、可比性和完整性,更好的服务于环境管理,促进环境绿色可持续发展。