辐射环境监测中水样采集的质量控制及其实施

陈人帝

（海南省辐射环境监测站 海南海口 571126）

引言

对于非辐射类环境监测，可采取水样在线自动监测、流动污染源监测等多措施进行环境监控，提前预警污染事件，为水环境污染防范起到有力的支持作用。而辐射环境监测，除核电厂和部分有核的省份外，大部分没有做到多核素、多种类的即时监测，因而增加了新形势下辐射监测的紧迫性和艰巨性。在此形式下，进一步加强辐射监测迫在眉睫[1]，保证辐射环境监测中水样采集工作的实施也至关重要。但在实际水样采集工作中，却存在着较多的影响因素，因而要确保辐射环境监测数据的真实性和准确性，就必须高度重视水样采集工作的开展，保证采集样品的代表性、有效性和完整性[2][3]。按照《辐射环境监测技术规范》《作业指导书》《采样程序》等加强质量保证措施，确保监测结果的准确性，并将水体质量充分反映出来，将辐射环境监测工作的实施效能充分发挥出来。

1 地表水水样采集细则

1.1 采集目的

采集和测量地表水作为重要样品，可将水体特征充分反映出来，进而充分掌握和了解地表水受放射性污染程度，为评价提供可行的参考依据，并不断提高水体利用效率。

1.2 点位布设原则

采样方法的选择，必须要从采样点实际情况出发，确保其点位具有高度的代表性，而且对于采集样品，还要充分了解其采样面积、采样频率等。

1.3 采样工具和容器

采样工具主要包括水泵、有机玻璃采水器、通用水样采集器等。而采样容器，在一般放射性监测中，必须满足监测项目的具体要求，并符合国家技术标准的规定，且使用前须事先清洁并经过检验，保证采样器和样品容器的合格和清洁，容器壁不应吸收或吸附待测的放射性核素（或采取措施有效避免），容器材质不应与样品中的成分发生反应。一般来说，石英、聚乙烯以及聚四氟乙烯等是较为常见的装样容器材质，聚乙烯瓶塑料小口桶（25L）比较常用，这种试样容器的耐冲击能力较为突出，特别适合野外采样中碰到的各种复杂环境，而且对诸多试剂有着极大的适用性，因此具有显著的应用价值。同时，无色具塞硬质玻璃瓶，也得到了广泛的应用，其显著的特点就是具有无色性质，而且在观察试样和变化等方面，也发挥着显著优势。另外，还需加强洗涤剂的应用，将采样工具污垢灰尘和油脂去除掉，再通过10%硝酸或盐酸洗刷，最后用自来水冲洗至PH=7，再利用蒸馏水进行至少3 次的荡洗，晾干以后将其贴上标签；同时，用于采集放射性活度较高样品的被沾污容器应与普通容器分开洗涤，并设置专用储存柜单独存放，避免交叉污染。

1.4 采样步骤

1.4.1 布设点位

辐射环境质量监测中对于水样采集尽量考虑国家辐射环境监测网（简称“国控网”）、核电厂外围监测点，同时要进行深入分析和考虑，避免破坏附近水体取样的稳定性。在河流的点位布设中，主要包括断面垂线的布设以及采样点的布设等。一是在断面布设监测污染源过程中所选择的河段，其污染源要作用于水体水质，一般可划分为控制断面以及消减断面等，在流经途中不能过于靠近河流流入口、流出口，要为设置断面提供良好的参考依据，而且在布设采样断面过程中还要对采样点的采样难易度进行深入分析。二是在断面垂线布设方面，如果河流的河宽在50m 以下，采集的地点就必须靠近河流中心部位；如果河流的宽度在100m 以上，则要在河流的左右部位，进行增设垂线。三是在采样点布设方面，如果水深在5m 以下（包括5m）采样点数为1 点（距离水面0.5m）；如果水深在5～10m 之间，采样点数为2 点（距离水面0.5m，河底以上0.5m）[4]。

1.4.2 选择合适的采样区域

在湖泊、水库的采样过程中，选择的区域要具备高度的代表性；在乘船采样过程中，采样地点尽量避开螺旋桨处，避免出现漩涡。

1.4.3 做好采样记录

采样后，要在样品容器上的标签内重点标注好样品编号、样品来源等内容，并对样品做好相应的记录；同时，在采样记录本中填写样品容器标签规定内容时，还要罗列出采样点描述、加入保护剂和数量等内容[5]。

2 辐射环境监测中水样采集的质量控制措施

2.1 样品采集过程

采样过程中，因缺少合理的布点、错误的采样、较脏的设备器皿等因素而造成的采样误差会严重影响样品采集质量。要想避免在采样过程中出现的失误，制定合理的采样方案并将采样程序进行规范化至关重要。

2.1.1 合理的采样点布置

采样点与样品之间的关系尤为密切，不仅要体现出样品的代表性，还要满足监测要求。因此，在布点之前，要结合监测目的展开相应的调查，对被测水体的水文特点进行充分了解，还要深入分析水的使用地点，如娱乐区、公共供水源、动物饮水、灌溉水源等，从而为确定采样点创造有利条件。

2.1.2 合理确定采样时间和采样频率

不同待测水体所对应的采样规律也不相同，如河川水、湖泊水、池塘水等的水流状况都是不同的。以河川水的采样为例，如河川有排放水和支流汇入处，则选在其汇合点的下游，能使两者充分混合的地方；当河川涨水时，如有浊流等情况出现，原则上暂停取样；当需要测定平均浓度时，应间隔多次采样后进行混合测定。因此，在采样过程中，要从不同水体实际情况出发，并深入分析监测目的，以此来确定采样时间及频率[6]。

2.1.3 合理选择采样方法

在样品采集过程中，必须要采用最为适宜的采样方法，如采集地表水样品，采样前应对水样深度进行充分了解，并在采样前洗净采样设备，在采样时需用待采水样将设备洗涤3 次后再开始采集，选用取样器取水后再将水样移入容器防止容器外壁污染。采样时需要注意的是将取样器浸入水中时，一定要让取样器开口朝着水源的上游方向，并小心操作尽量避开漂浮物，避免漂浮物掺和到水样中来。另外，对于需要研究分析水体中不同物质的水样，采集时还要实施分开采样。

2.1.4 防止样品保存和运输过程中的污染

在样品保存和运输过程中，如果出现误差，大多是由于容器的污染、水样中发生的生化反应，从而导致的待测组分成分或浓度出现相应变化。因此，在样品运输和保存过程中，必须要确保容器的高度清洁，对于不同待测物质，要选择最为适宜的保存容器，并在运输时做好样品瓶的密封工作，对于运送至指定区域、地点的水样应当进行妥善封存，并且要求存储环境水样的室内空间具备避光干燥等特征。同时尽量控制好运输距离和时间，加强不同方式的保存，如采用化学试剂、生物抑制以及低温保存等，从而推迟生化的变化[7]。

2.2 实验室分析

一般来说，在分析方法、分析仪器中的样品损失和样品污染等方面，极易产生实验室分析误差。因此，要加强精密测量仪器的应用，不断创新检测方法，不断提高实验室分析人员的专业技术水平，加强实验室分析中的质量控制。

2.3 地表水的预处理和保存

2.3.1 预处理和保存方式

首先，由于放射性测定大多为金属元素，在采样以后需要添加盐酸或硝酸进行酸化使其PH＜2，然后将其盖严，但监测氚、碳-14、碘-131的水样，不需要加酸；监测铯-137 的水样要用盐酸酸化。其次，在取样过程中，要用温度计直接浸入河水或湖泊之中对水温进行测量，或者在水桶装满以后再通过温度计对水温进行测量。再次，原则上地标水取样后不需要进行过滤处理，如果为了将沉淀物的影响排除掉，则可以过滤后取上清液再进行酸化，同时在采样记录表中做好详细记录。最后，样品保存要优先选择通风阴凉的地带，放射性样品在保存过程中，还要对放射类型和半衰期的影响进行深入分析[8]，存放时间如表1 所示。

表1 放射分析的保存技术与保存时间

2.3.2 质量控制的检验

对于样品采集、运输保存以及实验室分析等过程产生的误差现象，必须通过一定的方法进行误差大小的检验，从而保证质量控制措施的合理性。

2.3.2.1 人员资质方面

监测人员必须持证上岗或在具有资质的人员指导下进行工作。监测机构应多采取“请进来、走出去”的多种培训途径，不断提升专业人员技术水平，如开展“每周小讲堂”授课活动，以老带新，强化新入职人员辐射监测理论与分析基本技能培训，确保全部持证上岗。制定辐射监测人员专业培训和持证上岗考核计划并跟踪实施，确保培训和上岗考核落到实处，让辐射监测人员的能力在“比学赶帮超”的氛围中取得良好提升。

2.3.2.2 重复样品和平行样品方面

由于检验采样过程会有随机误差，因而必须要深入分析可采集的重复平行样品，并用相同采样方法在相同地点进行采集，平行样品要占总采集样品数的10%以上，正常情况下每批样品至少采集2 组平行样，以检测结果的差异来对采样误差进行判断[9]。表2 为国控网环境监测平行样相对偏差控制指标，若平行双样的相对偏差在允许范围内，取双样的平均值报告测定结果；若平行双样的相对偏差超允许范围，在样品允许的保存期内，再进行加测一次，取符合相对偏差质控指标的双样平均值报告测定结果，否则该批次监测数据失控，应进行重新测定。

表2 国控网环境监测平行样相对偏差控制指标

2.3.2.3 现场加标样

现场使用的标准物质与实验室使用的应为同一标准源，一般为生态环境部辐射环境监测技术中心配发。加标样一般为样品总数的10%左右，每批样品不少于2 个。加标回收率是在水质样品同一子样中添加一定量标准物质，然后将测定结果扣除样品测定值，对回收率进行计算[10]，加标量一般为样品活度的0.5～3 倍，加标后总活度不得超出分析方法的测定上限。表3 为国控网环境监测放化分析加标回收率控制指标，若加标回收率符合质控指标，则表示该批次监测数据受控；若加标回收率不符合质控指标，再加测一次，加测的加标回收率若还超允许范围，则该批次监控数据失控，应进行重新测定。环境质量监测平行样、加标样如表4所示。

表3 国控网环境监测放化分析加标回收率控制指标

表4 环境质量监测平行样、加标样

2.4 样品数据处理及分析上报

全面记录好水样分析检测过程中产生的各类数据参数及检验结果，以此作为水环境质量评价的依据。为此，在记录样品数据时都要按规定格式用合格的钢笔或签字笔进行整洁清晰的详细记录，不得随意涂改及记录不清，如需修改必须在签字后方可进行。

在未对取样、测量、记录、计算等各环节是否存在误差进行仔细审查前，不得轻易剔除可疑数据；在经仔细审查未发现有导致偏离一般范围的原因后，应当采用Grubbs 准则进行统计判断后决定是否剔除。

由于不同的测量设备对宇宙射线的响应读数（值）不尽相同，因而为了保证数据的可比性，测量读数应在扣除宇宙射线响应值后再进行数据统计[11]，具体的数值还要结合监测点位地理分布和布点要求。

水环境监测实验数据在记录时，考虑到操作过程中可能会因人为因素或实验仪器偏差因素带来一定的精准度下降问题，因此在记录数据的位数时应选用最小分度值。在原始数据的记录上应选用有效位数修约规则进行取舍，最后按《辐射环境监测技术规范》（HJ/T62-20001）保留有效位数。

加强监测数据的有效性审核，监测数据执行三级审核制度[12]。落实专人按照《国家辐射环境监测网自动监测数据实时发布实施细则》和《国家辐射环境监测网辐射环境监测数据管理实施细则》的要求，对监测数据进行代表性、完整性、准确性、精密性、可比性的审核，并按时上报至国家生态环境部监测中心，对于异常数据经分析评估后也应及时上报。

结语

总之，在辐射环境监测中，必须要高度重视水样采集的质量控制这一问题，并将水样采集工作落实到位，确保辐射环境监测结果的精准性，进而更好地将辐射环境质量环境状况的变化规律充分反映出来。同时，要加强辐射监测人才的培养，深耕辐射监测业务，努力提升辐射监测技术能力，打造一支政治强、本领高、作风硬的辐射环境监测铁军，为生态环境安全提供更加强大的支撑。