“人、机、料、法、环”在水质移动监测实验室管理中的应用研究

朱良琪　陈良骥　尼庆伟　刘梅

摘要：水质移动监测实验室具有监测指标多、移动性强、可现场快速检测等特点，在应对突发水污染事件中发挥重要的作用。从“人、机、料、法、环”五方面（4MIE）提出水质移动监测实验室的管理对策，包括提升专业人员的胜任力和完善队伍体系、保障仪器设备的稳定性和可靠性、规范样品采集和处理过程，全流程式管理试剂耗材、建立标准化监测流程，选择合理的分析方法、做好监测环境的监控，污染废弃物的处置等措施，来保障水质监测数据的科学性、准确性和可追溯性，在应对突发水污染事件时，及时掌握污染物的种类、污染程度、水质现状和变化趋势，为决策部门提供科学的依据。

关键词：人机料法环；实验室管理；水质监测；移动实验室

中图分类号：X83 文献标志码：B

前言

水质移动监测实验室主要服务于水质的应急监测和日常巡测，配备便携式气相色谱一质谱联用仪、车载电感耦合等离子体质谱等监测设备及车载移动电源、发电机等辅助性设备，满足GB 3838-2002《地表水环境质量标准》和GB 5749-2022《生活饮用水卫生标准》规定的百余项水质指标的监测。水质移动监测实验室具有高移动性、现场快速监测的特点，作为保障水質安全的应急关键设施，加强对水质移动监测实验室的管理工作具有必要性。研究将结合移动实验室自身特点，从“人、机、料、法、环”五方面（4MIE）提出管理对策，提高移动水质移动实验室的管理水平，进一步提升监测数据的科学性、准确性和可追溯性。

1 人：提升专业人员的胜任力和完善队伍体系

维持水质移动实验室的正常运行需要配备检测员、实验员、安全员和司机。与传统固定实验室人员配置上多了司机外，其他人员相同。在人才队伍管理方面和固定实验室基本上是一致的，主要要求技术人员具备相关的专业知识、专业的技术能力和专业的素质，要建立完善队伍管理体系。

1.1 提高专业知识储备和专业技术能力

广纳专业性人才，打造人才发展梯队，确保人才队伍的稳定、持久和可持续发展。对于新人职的员工根据岗位需要进行点对点的专业知识和专业技能培训，要求考核合格后持证上岗。针对不同实验操作人员的专业特长，科学的分配仪器，以提升整体技术水平。开展多层次、多方向的技术交流和培训，拓展检测员对本行业新知识、新技术和新应用的知识面，系统地掌握本专业领域最新的技术理论和基础知识。所有专业人员要“五懂、三会”，懂性能、懂原理、懂方法、懂结构和懂用途，会操作、会保养和会排除故障。

1.2 完善队伍管理体系

实行“以师带徒”培养机制，增强员工的归属感、稳定性，有助于师徒双方产生相互影响、相互促进的作用，形成良好的积极向上的工作氛围。健全岗位责任制，规范工作行为和工作程序，明确规定岗位职责、权限和要求。建立考核评价机制，奖优罚劣，通过末位淘汰、竞聘上岗等方式激励队伍。

2 机：保障仪器设备的稳定性和可靠性

水质移动监测实验室要满足应急监测的快速测定、可携带、环境干扰小等方面的要求外，还受到实验区域的空间、野外复杂的实验环境及无外接电源等限制条件，在仪器配备方面和固定实验室有很大的区别。在设备配置方面，除了检测仪器外，还包括移动监测车相关辅助设备，如车载发电机、蓄电池及监控设备等，保障仪器设备的稳定性和可靠性是检测数据可靠性的必要条件。

2.1 定期维护保养

水质移动监测实验室配备有ICP-MS、GC-MS、全光谱多参数分析仪、毒理分析仪及测油仪等精密仪器，价格昂贵，维修需要专业工程师且维修费用高，还会影响仪器检测的精密度和准确度，缩短仪器的使用寿命。除仪器外，移动实验室配备移动监测车、车载发电机和蓄电池等辅助设备，这些辅助设备是保障仪器稳定运行的前提条件。因此，在日常的使用过程中需要定期对仪器及相关设备进行维护保养，移动水质监测实验室部分仪器设备保养内容及周期见表1。

2.2 专人操作

仪器和设备的操作必须按照“准使用、准负责、准管理”的原则，明确维护管理的责任、任务和内容，实行专人负责制。

2.3 期间核查和检定校准

水质监测所需要的仪器及量具必须定期到有资质的计量检定机构进行检定或校准，以保证其量值的溯源性。另外，仪器设备在两次检定或校准期间要开展一次期间核查，期间核查可参考仪器检定规程，对仪器的灵敏度、稳定性、分辨率等技术指标的核查。例如ICP-MS的期间核查可参考《四极杆电感耦合等离子体质谱仪校准规范》（JJF 1159 -2006）制定。期间核查的内容包括仪器的响应值、精密度、准确度、加标回收率及盲样考核等，以确认监测数据的科学性和准确性。

3 料：规范样品采集处理过程且全流程式管理试剂耗材

水质移动监测实验室主要应用于应急监测，采样点不阎定，环境相对复杂，相比于阎定实验室的采样过程要求较高，样品的保存和前处理也都会影响监测结果。另外，水质移动监测实验室空间狭小，试剂耗材的安全风险较大，试剂耗材的保存更需要进行分类分区存储，严格控制实验室试剂耗材量，从采购到处理全流程式管理将安全风险降低到最小。

3.1 样品采集

3.1.1 监测点位的选择

水质监测活动的源头是采样，样品的规范化采集是监测质量的根本保障。对于应急监测，采样地点不固定，科学的采样布点尤为重要，力求以较少的监测断面和测点获取代表性的样品，全面、真实、客观地反映该区域水环境质量及污染物的时空分布状况与特征。

3.1.2 采样器的选择

根据河流水深、监测指标要求选择适宜的采样器，水深不足30 cm时，可使用聚乙烯桶或不锈钢桶采样；水深超过30 cm时需使用有机玻璃分层采水器采样。另外需要根据监测指标的要求，选择合适材质的采样器，避免产生干扰，影响实验结果。

3.1.3 样品瓶的选择

不同监测指标需要采用不同的样品瓶进行收集，如采集石油类水样应使用干燥的玻璃瓶（G.）；测定有机物及生物项目的样品瓶应选用硬质（硼硅）玻璃容器；测定金属及其它无机类项目的样品瓶可选用高密度聚乙烯（P.）或硬质（硼硅）玻璃容器。测定溶解氧及生化需氧量（BOD）应使用专用样品瓶。以GB 3838-2002中规定的地表水环境质量标准基本项目24项监测指标（除大肠杆菌）为例，具体选择见表2。

3.1.4 其他要求

样品采集过程中应避免剧烈搅动水体，任何时候都要避免搅动底质。如发现水体受底质影响发生浑浊时，应停止采样，待影响消除后再进行。容器在使用前应根据监测项目和分析方法的要求，采用相应的洗涤方法，另外每个断面采样结束后，及时用携带的纯水沖洗采样器内外、水样大容器2次以上。对于现场监测的指标，要用超纯水及时冲洗监测仪器探头。

3.2 样品的保存

对于无法现场监测的样品，根据监测指标的不同选择加入特定化学保存剂，采样员应严格按照标准方法中对试剂保存的要求，选择合适的试剂纯度、浓度、剂量和试剂加入的顺序，向水样中加入保存剂，部分水质监测指标样品采集及保存相关信息见表2。

3.3 样品的前处理

水质移动监测实验室所涉及到的水样前处理有过滤法、消解法、蒸馏法、萃取法、顶空法和吹扫捕集法等，样品的前处理方式的选择要严格按照标准方法的要求进行，要保证整个前处理过程无任何污染、无损失和无干扰，同时要求进入监测仪器上的样品需要匀质，监测指标所对应的前处理方法见表3。

3.4 试剂和耗材全流程监管

试剂耗材在每个指标监测活动中都是必不可少的，并且试剂耗材从采购、验收、保存每个环节对实验结果都会产生一定影响，另外，水质移动监测实验室的空间狭小，试剂耗材存储的安全风险较大，因此试剂耗材的全流程式监管很有必要。

3.4.1 采购环节

不同的厂商所提供的试剂耗材在产品质量、干扰物资、介质和纯度都存在很大的差距，必须严选供货商和试剂耗材。

3.4.2 到货验收

所有试剂耗材的到货验收包括两个层面的验收，一是对试剂耗材的基本信息进行验收，核对试剂耗材名、CAS编号、数量和质量要求，核查外包装、标签、规格、运输条件（如冷链运输、时效保证等）和存储条件（如低温、避光等）等。二是对试剂耗材的实验验收，可通过盲样考核、空白测定、加标回收等方式进行，例如ICP-MS所使用的硝酸、氩气、超纯水都需要定期进行验收，硝酸和超纯水的验收可采取空白实验来判断，氩气的验收采用仪器调谐的方式进行，测定特定元素的响应值、双电荷及氧化物的参数来判断氩气的验收合格性。

3.4.3 试剂耗材的保存

对于一般化学试剂，可根据易燃类、剧毒类、强腐蚀性类、低温贮存等特殊化学性质进行分类存放，固体和液体、酸和碱及能发生化学反应的分开放置，同时根据每次实验的任务量，尽可能少的携带化学试剂。在贮存期内，所有的试剂耗材都要定期检查、核对数量，减少积压存储。

4 法：建立标准化监测流程并选择合理的分析方法

4.1 建立标准化监测流程

水质移动监测实验室运行是一个系统化流程，需要建立完善的标准化操作规程作为指导性文件，从监测车、供电系统、供气系统、供排水系统、监控系统、仪器及辅助设备的功能性检查，到仪器及辅助设备的使用，最后到监测数据的处理和报出每个环节都需要建立标准化的操作规程。另外针对ICP-MS、GC-MS这类大型仪器需要编制作业指导书，可参考标准检验方法，细化到样品前处理方式、仪器特定参数的设置、校准曲线的配制等关键环节，以保证监测结果的合规性和准确性。

4.2 选择合理的分析方法

水质移动监测实验室在分析方法的选择上应优先选择国家标准、行业标准、地方标准及行业主管部门以文件、技术规范等形式发布的检测方法。由于移动实验室的特性决定部分监测指标采用非标方法及偏离标准，对于采用非标方法及偏离标准，必须进行方法确认实验，包括方法的检出限、精密度、准确度、加标回收率、干扰实验、与标准检验方法比对及使用标准物质进行校准实验来确认方法的可行性、科学性和准确性。

5 环：做好监测环境的监控以及污染废弃物的处置

5.1 监测环境的监控

5.1.1 温湿度

实验室中的仪器设备对环境的温湿度都很敏感，温度过高或过低，湿度过大都会影响仪器的性能和使用寿命，也直接影响检测结果。实验室要严格控制温湿度的大小，一般要求温度控制在20℃-25℃，湿度控制在70%以下。

5.1.2 仪器设备的平衡度

水质移动监测实验室主要的工作场所在河道边，车辆停放的平整度会直接影响仪器到的平衡，要选择合适的车辆停放位置，同时调整仪器的平衡，倾斜角度小于2度。

5.1.3 噪音污染

由于车辆的集成，相较于固定实验室其空间很狭窄，噪音的污染也是不可避免的，因此检测员在操作ICP-MS时必须佩戴隔音耳机，以降低对听力的损伤。

5.2 污染废弃物的处置

水质移动监测实验室废弃化学试剂主要分为固态废物和液态废物，固态废物包括废弃药品、含有药品的包装（玻璃、纸质、塑料）、废弃的容器等。液态废物包括有机类废液和无机类废液。所有实验产生的废弃物都必须分类存储，同时做好登记，包括危险废液的名称、数量、来源、存放日期等关键信息，根据环保部门的相关法律法规要求办理废弃物转移和处理。

6 结束语

水质移动监测实验室在应急保障及沿线日常水质巡检中发挥着重要的作用，通过分析“人机料法环”在水质移动监测实验室中的应用，来提升实验室的整体管理水平，保障监测数据的科学性、准确性和可追溯性，为水质移动监测实验室的管理者提供一定的指导，也能为移动监测实验室的科学管理提供依据。