摘要:本文從采樣質(zhì)量、測(cè)試系統(tǒng)和儀器、測(cè)試環(huán)境、分析方法和人員素質(zhì)五個(gè)方面分析了目前影響環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量的幾大因素，并從減少分析誤差、采樣、質(zhì)量控制(QA)的方法、趨勢(shì)綜合分析、質(zhì)量控制(QA)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)述等方面提出提高監(jiān)測(cè)質(zhì)量、數(shù)據(jù)質(zhì)量的對(duì)策和建議。

關(guān)鍵詞:環(huán)境管理；環(huán)境監(jiān)測(cè)；質(zhì)量保證；對(duì)策

1 前言

環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境保護(hù)技術(shù)的重要組成部分，它既為了解環(huán)境質(zhì)量狀況、評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量提供信息也為制定環(huán)境管理措施，建立各項(xiàng)環(huán)境保護(hù)法令法規(guī)、條例和為執(zhí)行它們而提供客觀的科學(xué)依據(jù)同時(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境管理的重要基礎(chǔ)，環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的代表性、完整性、可比性、精密性和準(zhǔn)確性[1]是衡量監(jiān)測(cè)分析的重要尺度，是質(zhì)量保證好壞的直接體現(xiàn)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)良好與否勢(shì)必直接影響環(huán)境保護(hù)決策的正確與否，為此必須加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證工作。

2 影響環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量的主要因素

在日常的監(jiān)測(cè)分析過(guò)程中，影響質(zhì)量保證的因素很多，這里僅介紹幾個(gè)主要因素。

(1) 采樣質(zhì)量的影響

采樣容器的材質(zhì)、采樣的深度或厚度、樣品的儲(chǔ)存方法、氣象條件和采樣的時(shí)間等因素都會(huì)影響到采樣的質(zhì)量。如測(cè)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(huì)吸附石油類使分析結(jié)果偏低[3]。

有些樣品，尤其是水樣采集后放置過(guò)久，會(huì)發(fā)生物理、化學(xué)和生物化學(xué)等反應(yīng)，從而改變水樣成分。因此，采樣后應(yīng)盡可能選擇就近的監(jiān)測(cè)站或?qū)嶒?yàn)室進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，盡量縮短樣品采集到分析測(cè)定的時(shí)間。在無(wú)法實(shí)現(xiàn)立即進(jìn)行分析測(cè)定的情況下，必須采取適當(dāng)?shù)拇胧⿲?duì)水樣予以保存，最常見(jiàn)的保存方法是加保存劑。此項(xiàng)工作雖然操作簡(jiǎn)單、動(dòng)作機(jī)械，但是在滴定量的控制上，有著非常嚴(yán)格的要求，有時(shí)候多一滴和少一滴都會(huì)影響樣品的性狀，這全憑耐心、細(xì)致的觀察和豐富的經(jīng)驗(yàn)。顯然，這對(duì)于以年輕人為主力、相對(duì)缺乏經(jīng)驗(yàn)的采樣隊(duì)伍來(lái)說(shuō)，有一定的難度，一旦試劑滴加出現(xiàn)失誤，樣品就報(bào)廢了。

(2) 測(cè)試系統(tǒng)和儀器的影響[4]

在樣品分析過(guò)程中，測(cè)試系統(tǒng)會(huì)直接給分析結(jié)果帶來(lái)誤差，這主要是儀器設(shè)備的靈敏度及精確度的影響。如用分析天平稱量藥品的質(zhì)量時(shí)，因分析天平自身有一定的精度，所以存在一定的系統(tǒng)誤差。

有些數(shù)據(jù)對(duì)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(diào)試工作，在操作過(guò)程中嚴(yán)格按照程序、要求進(jìn)行，并定期進(jìn)行儀器校準(zhǔn)和計(jì)量認(rèn)證。這樣才能真正體現(xiàn)和發(fā)揮先進(jìn)儀器設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，否則，再好的儀器也形同虛設(shè)。

(3) 測(cè)試環(huán)境的影響

樣品在測(cè)試過(guò)程中都要求一定的溫度、壓強(qiáng)濕度、風(fēng)速等，如果測(cè)試環(huán)境不符合測(cè)試要求并不采取任何補(bǔ)償措施，那么會(huì)使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)失去可靠性。

監(jiān)測(cè)布點(diǎn)是監(jiān)測(cè)工作的第一步，也是至關(guān)重要的一步。但是在實(shí)際操作過(guò)程中，常常會(huì)因?yàn)槭芘盼劭谒诘乩砦恢�、周邊環(huán)境以及天氣狀況等因素的影響，無(wú)法實(shí)現(xiàn)理論上的完美布點(diǎn)，只能因地制宜地選取其他點(diǎn)位來(lái)代替有時(shí)候這種點(diǎn)位可能與要求的相差甚遠(yuǎn)。在這種監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)不規(guī)范、具有一定程度隨意性的情況下，所采集的樣品、測(cè)得的數(shù)據(jù)顯然都不太能反映真實(shí)情況[2]。

(4) 分析方法的影響

環(huán)境污染物的測(cè)定方法并不是一成不變的，而是需要在實(shí)踐中不斷完善的，另外根據(jù)環(huán)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(dāng)，都會(huì)直接影響監(jiān)測(cè)結(jié)果的質(zhì)量。

(5) 人員素質(zhì)的影響[2]

環(huán)境監(jiān)測(cè)分析、質(zhì)控及采樣等人員操作技能的高低、責(zé)任心的強(qiáng)弱、工作態(tài)度的好壞將會(huì)主觀地導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

在監(jiān)測(cè)站疲于奔命地開(kāi)展各項(xiàng)例行監(jiān)測(cè)、專項(xiàng)調(diào)查、提高創(chuàng)收的情況下，提高監(jiān)測(cè)水平，改進(jìn)和創(chuàng)新監(jiān)測(cè)方法，開(kāi)發(fā)監(jiān)測(cè)新能力的人力和精力顯然受到了制約。目前監(jiān)測(cè)站在開(kāi)拓、鉆研新能力、新項(xiàng)目上做得還不到位，缺乏主動(dòng)、超前的科研意識(shí)，常常只是利用客戶委托項(xiàng)目的機(jī)會(huì)進(jìn)行試點(diǎn)性的監(jiān)測(cè)和摸索，明顯缺乏嫻熟的技術(shù)和過(guò)硬的能力，這樣就無(wú)法保證此類新項(xiàng)目監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

鑒于以上因素對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可靠性的影響，做好環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證工作尤為重要，這就需要行之有效的質(zhì)量保證體系。

3 對(duì)策

(1) 減少分析誤差

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

分析過(guò)程的誤差，按產(chǎn)生的原因和性質(zhì)可分為系統(tǒng)誤差、偶然誤差和過(guò)失誤差。前者貫穿分析測(cè)試的全過(guò)程，后二者，只要有良好的質(zhì)量保證基礎(chǔ)工作，這種誤差是應(yīng)當(dāng)而且能夠避免的。為了定量地反映各種誤差，規(guī)定了準(zhǔn)確度和精密度的含義及其度量指標(biāo)。

近年來(lái)，一些學(xué)者通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，用規(guī)定分析方法測(cè)試基質(zhì)相同或相似的樣品時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)偏差隨待測(cè)組份濃度的升高而增大。目前分析質(zhì)量保證中普遍接受的模式是，建立標(biāo)準(zhǔn)偏差隨濃度變化的線性關(guān)系：S_c=S₀+k*C(其中S₀是零濃度時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差偏差， S_c是濃度為C時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，k為常數(shù)，C為濃度R)。

(2) 采樣方面

環(huán)境樣品，由于其涉及的范圍廣、內(nèi)容多，是分析化學(xué)中的采樣無(wú)法比擬的。環(huán)境樣品的采集、保存已被列為環(huán)境化學(xué)分析中亟待解決的問(wèn)題了�，F(xiàn)場(chǎng)采樣的質(zhì)量保證(QA)問(wèn)題已受到環(huán)境分析工作者的廣泛重視。

采樣質(zhì)量保證理論涉及最小取樣量、最小取樣數(shù)和可允許的最長(zhǎng)保存時(shí)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(shù)法。根據(jù)樣本間標(biāo)準(zhǔn)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(chǎng)合是成立的，式W表示分析樣本的質(zhì)量(g)；R是樣本間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(%)；K₅是lngamells取樣常數(shù)，它對(duì)應(yīng)于置信度為68%,采樣不確定度不超過(guò)1%時(shí)的取樣量。

對(duì)非均勻的總體而言，為使分析數(shù)據(jù)有代表性，必須分析足夠多的樣品，囚此要決定最小取樣數(shù)。根據(jù)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(duì)取樣標(biāo)準(zhǔn)偏差為R所需取樣的個(gè)數(shù)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?jǐn)?shù)。對(duì)于樣本可允許的最長(zhǎng)保存時(shí)間可以用作圖的方法加以估計(jì)。

誠(chéng)然，采樣QA相關(guān)概念體系不是很完整，這阻礙了對(duì)采樣QA的描述。研究表明，采樣過(guò)程和分析測(cè)試過(guò)程在QA方面有相似之處，可以把分析測(cè)試QA的概念運(yùn)用于采樣過(guò)程。如用誤差以及精密度、準(zhǔn)確度的概念來(lái)定量描述采樣過(guò)程。

(3) 質(zhì)量控制(QA)的方法

分析質(zhì)量控制包括實(shí)驗(yàn)室內(nèi)質(zhì)量控制和實(shí)驗(yàn)室間質(zhì)量控制。

前者又稱內(nèi)部質(zhì)量控制。它表現(xiàn)為分析工作者對(duì)分析質(zhì)量進(jìn)行自我控制及內(nèi)部質(zhì)量控制人員對(duì)其實(shí)施質(zhì)量控制技術(shù)管理的過(guò)程�，F(xiàn)通常使用的質(zhì)量控制方法有平行樣分析、加標(biāo)回收率分析、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(或質(zhì)控樣)對(duì)比分析、質(zhì)量控制圖等。

后者又稱外部質(zhì)量控制，它指由外部有工作經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平的第三方或技術(shù)組織，對(duì)實(shí)驗(yàn)室及其分析工作者進(jìn)行定期或不定期的分析質(zhì)量考查的過(guò)程�，F(xiàn)常用的方法是利用密碼標(biāo)準(zhǔn)樣品對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行考核，以確定實(shí)驗(yàn)室間數(shù)據(jù)的可比性。

實(shí)驗(yàn)表明，采樣誤差往往是最大而且是最重要的誤差。校驗(yàn)采樣各環(huán)節(jié)所發(fā)生的問(wèn)題，可在現(xiàn)場(chǎng)采樣時(shí)加采質(zhì)量控制樣品，以判斷誤差的來(lái)源。即在同一采樣點(diǎn)上采樣時(shí)，同時(shí)采集雙份平行樣，加密方式進(jìn)行分析。此法簡(jiǎn)易，已被廣泛采用。

要保證環(huán)境分析的質(zhì)量，搞好全面質(zhì)量控制越來(lái)越引起人們的重視，也是今后的發(fā)展趨勢(shì)�，F(xiàn)場(chǎng) —實(shí)驗(yàn)室控制方法是全面質(zhì)量控制方法的一種，這種方法是通過(guò)在每一個(gè)采樣點(diǎn)采集平行雙樣和空白樣來(lái)控制采樣過(guò)程，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)空白樣和樣品的平行分析來(lái)控制分析測(cè)試過(guò)程的誤差。用所得結(jié)果與允許誤差比較后，推斷采樣和分析過(guò)程的誤差來(lái)源。

(4) 強(qiáng)化環(huán)境質(zhì)量變化原因及趨勢(shì)綜合分析[5]

充分考慮環(huán)境質(zhì)量的時(shí)間—空間變化規(guī)律及與環(huán)境質(zhì)量密切相關(guān)的因素變化，開(kāi)展環(huán)境質(zhì)量縱向、橫向?qū)Ρ�。在環(huán)境質(zhì)量時(shí)間—空間變化規(guī)律分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源消耗、城市環(huán)境建設(shè)環(huán)保投資與政策措施等社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然狀況等因素，對(duì)排污總量，環(huán)境容量和環(huán)境質(zhì)量的變化原因進(jìn)行綜合分析，提出對(duì)策建議。當(dāng)環(huán)境質(zhì)量發(fā)生明顯變化時(shí)，要及時(shí)對(duì)變化原因進(jìn)行分析。空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)有明顯變化時(shí)，應(yīng)在當(dāng)日就原因進(jìn)行分析，并提出專項(xiàng)報(bào)告。河流和飲用水源地水質(zhì)月報(bào)中，應(yīng)對(duì)質(zhì)量的明顯變化(如水質(zhì)級(jí)別變化，主要污染物變更)的原因進(jìn)行分析，應(yīng)從諸多原因中明確導(dǎo)致質(zhì)量變化的主要原因，進(jìn)行深入細(xì)致的分析，得到客觀準(zhǔn)確的結(jié)論。在做好環(huán)境質(zhì)量狀況評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境質(zhì)量變化規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)的分析工作。根據(jù)本地區(qū)的實(shí)際情況，分析其環(huán)境質(zhì)量的變化規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)，積極開(kāi)展環(huán)境質(zhì)量模型研究，應(yīng)用先進(jìn)適用的污染物遷移、擴(kuò)散模型和地理信息系統(tǒng)，分析環(huán)境質(zhì)量的時(shí)間—空間變化規(guī)律預(yù)測(cè)未來(lái)環(huán)境質(zhì)量的發(fā)展趨勢(shì)。

(5) 質(zhì)量控制(QA)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)述[6]

環(huán)境樣品采集和分析的質(zhì)量是否受到控制是指與分析數(shù)據(jù)有關(guān)的質(zhì)量指標(biāo)，特別是精密度和準(zhǔn)確度能否滿足一定的要求，各種誤差能否在允許界限之內(nèi)。因此需要制定控制標(biāo)準(zhǔn)。

分析質(zhì)量控制包括許多步驟，每個(gè)步驟都有相應(yīng)的控制標(biāo)準(zhǔn)，如空白值、檢出限、曲線靈敏度的允許界限測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)物的允許誤差、室內(nèi)和室間多次測(cè)定值之間的允許誤差等。最初，多用“商定”的辦法制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，即根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、需要和可能，給分析誤差定出一套可以允許的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差范圍，但由于沒(méi)有嚴(yán)格的定義和計(jì)算方法，由此判定是否受到控制了是無(wú)法證明這一判斷的置信概率的大小的。因此，近年來(lái)，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)制定各種控制標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用最普遍的是用協(xié)作實(shí)驗(yàn)室的方法制定各種分析允許差。

目前，質(zhì)量控制評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制定也大多采用允許差這一概念，即采集平行雙樣后，進(jìn)行一次性分析。當(dāng)這樣的數(shù)據(jù)積累到足夠多時(shí)，用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法制定出采集平行雙樣時(shí)分析結(jié)果差值的允許范圍。

還有把采樣過(guò)程和分析測(cè)試過(guò)程相比較來(lái)制定質(zhì)量控制評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的研究。環(huán)境分析過(guò)程的總標(biāo)準(zhǔn)偏差(Smeasurment )與取樣的標(biāo)準(zhǔn)偏差(SS)和分析操作的標(biāo)準(zhǔn)偏差S_a 有關(guān)，即S_measurment²=S_s²+S_a² ，當(dāng)分析的不確定度降低到不確定度的1/3或更少時(shí)，再進(jìn)一步降低分析不確定度就會(huì)失去意義。

4 總結(jié)

監(jiān)測(cè)質(zhì)量是監(jiān)測(cè)站的生命，失去質(zhì)量保證，監(jiān)測(cè)站將成為無(wú)源之水、無(wú)本之木。質(zhì)量管理工作幾乎涉及了環(huán)境監(jiān)測(cè)的全過(guò)程，抓好質(zhì)量管理工作，也就等于抓好了整個(gè)監(jiān)測(cè)站的核心工作。因此，加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量管理和質(zhì)量控制，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效性和精準(zhǔn)性，應(yīng)該是而且必須是監(jiān)測(cè)站一項(xiàng)長(zhǎng)抓不懈的重要任務(wù)，使之更好地為政府決策和環(huán)境管理服務(wù)，為蓬勃發(fā)展的環(huán)境保護(hù)事業(yè)鑄就更加夯實(shí)有力的基礎(chǔ)。

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