賴小平

（廣西工程技術(shù)研究院有限公司，廣西 南寧 530201）

進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境污染已經(jīng)嚴(yán)重威脅到人民的身心健康，而且還嚴(yán)重制約著社會(huì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。隨著科技的不斷革新，人們拋棄了傳統(tǒng)環(huán)境保護(hù)的思維方式，環(huán)境監(jiān)測(cè)的新工具和新裝置也不斷涌現(xiàn)，如何有效利用新技術(shù)、新方法和新工藝，切實(shí)提升環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量成為一項(xiàng)重要研究課題[1]。在“十四五”期間，各級(jí)環(huán)保部門，尤其是基層環(huán)保部門，提出了要加強(qiáng)對(duì)環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，要利用新技術(shù)、新方法等對(duì)環(huán)境變化情況展開動(dòng)態(tài)性監(jiān)測(cè)的新要求[2]。環(huán)境監(jiān)測(cè)的儀器儀表是環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是影響環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的重要因素，必須從源頭上對(duì)監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備進(jìn)行把控[3]。大型高端環(huán)保監(jiān)測(cè)設(shè)備是衡量環(huán)境監(jiān)測(cè)水平的重要手段，它不僅需要投入大量的資金，而且需要嚴(yán)格的運(yùn)行條件和較高的專業(yè)水平。隨著大規(guī)模環(huán)境設(shè)備采購(gòu)逐步朝著科學(xué)化、規(guī)范化的方向發(fā)展，對(duì)大型環(huán)境設(shè)備的維護(hù)、管制、應(yīng)用、購(gòu)買、調(diào)配等評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)也越來越高。為了充分利用大型環(huán)保設(shè)備的運(yùn)行效益，就要對(duì)其進(jìn)行性能評(píng)估[4-6]。本文通過分析國(guó)內(nèi)外有關(guān)儀器設(shè)備性能評(píng)估的數(shù)據(jù)，對(duì)大型環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的性能評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行了分析，為今后開展大型環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室分析儀器的管理工作提供了技術(shù)支撐。

1 環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要性

在理論上，環(huán)境監(jiān)測(cè)指的是通過對(duì)環(huán)境狀態(tài)的測(cè)量，了解環(huán)境的具體污染狀況，從而為環(huán)境保護(hù)工作提供依據(jù)[7]。近幾年以來，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)化水平不斷提高，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響和干擾越來越嚴(yán)重，所產(chǎn)生的環(huán)境問題日益凸顯[8]。在生態(tài)環(huán)境保護(hù)的過程中，存在的主要問題表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，環(huán)境保護(hù)意識(shí)不強(qiáng)。一些企業(yè)為了追逐經(jīng)濟(jì)效益，完全不顧企業(yè)生產(chǎn)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響和破壞，隨意往河流中排放未經(jīng)處理的生產(chǎn)廢水，對(duì)人們的生活用水質(zhì)量造成重要破壞，甚至威脅著人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

第二，環(huán)境污染比較嚴(yán)重，比如霧霾等。近幾年以來，隨著私家車的保有量逐漸提升，人們大多選擇開車出行，汽車尾氣的排放會(huì)對(duì)空氣質(zhì)量造成嚴(yán)重干擾，導(dǎo)致霧霾等惡劣天氣出現(xiàn)的次數(shù)越來越多。另外，一些工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)隨意往空氣中排放未經(jīng)處理的廢氣，導(dǎo)致空氣污染現(xiàn)象嚴(yán)重，產(chǎn)生了酸雨現(xiàn)象。

第三，在工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，各類有毒有害物質(zhì)未經(jīng)化學(xué)加工直接排入大氣，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了極大的影響。無論從哪個(gè)方面來理解，環(huán)境污染都會(huì)給人們的生產(chǎn)生活造成很大的影響，且影響范圍廣泛，污染物種類繁多，這對(duì)我們能夠更好地進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)工作是一種挑戰(zhàn)。

2 現(xiàn)代儀器分析技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

2.1 現(xiàn)代儀器分析技術(shù)的概念

現(xiàn)代儀器分析技術(shù)就是將生物、化學(xué)、物理等各種技術(shù)與理論知識(shí)融合在一起，其中包含了電子、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，一般來說，人們都會(huì)將其運(yùn)用到各種先進(jìn)的儀器技術(shù)上，例如色譜技術(shù)、分光光度技術(shù)等[9]。

2.2 現(xiàn)代儀器分析技術(shù)的應(yīng)用

2.2.1 色譜分析法

（1）氣相色譜法是一種比較常用的數(shù)據(jù)分析手段，它是一種對(duì)多種混合物進(jìn)行分離和測(cè)定的方法，包含氣固層析和氣液層析兩種，這兩種方法都起到了非常關(guān)鍵的作用，可以有效地確保環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量和精度。

（2）氣相色譜法有“四高一廣”的特點(diǎn)：高壓、高速、高效、高靈敏和適用范圍廣。目前，HPLC在環(huán)境監(jiān)測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用，通過對(duì)HPLC的分析，結(jié)果表明，HPLC可對(duì)90%以上的污染物進(jìn)行檢測(cè)，大大提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確度。另外，目前已有的研究表明，高效液相色譜具有與GC類似的環(huán)境監(jiān)測(cè)功能，尤其是對(duì)土壤、水質(zhì)的監(jiān)測(cè)，具有可重復(fù)利用的特點(diǎn)[10]。

（3）本文對(duì)多種檢測(cè)儀器進(jìn)行了全面的研究，認(rèn)為采用陰離子交換塔進(jìn)行陰離子的分離，采用陽離子交換柱進(jìn)行分離，是最為有效的檢測(cè)方法。特別是近幾年以來，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，人們對(duì)離子色譜法也有了新的認(rèn)識(shí)，其靈敏度和質(zhì)量都有了很大程度的提高，有效提升了監(jiān)測(cè)的質(zhì)量和精度。

2.2.2 分光光度分析法

（1）紫外—可見分光光度法

從原理上分析，紫外—可見分光光度法建立在分子之上，并對(duì)光譜進(jìn)行吸收，這樣可以根據(jù)峰值數(shù)目、形狀、分子結(jié)構(gòu)等諸多因素加以分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的檢測(cè)。紫外—可見光譜儀是一種使用廣泛的監(jiān)測(cè)儀器，它主要包括光源、單色器、試樣容器、檢測(cè)器等，每一部分在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面都起到了重要的作用[11]。

（2）原子吸收光度法

原子吸收光度法是一種很有代表性的技術(shù)，其主要是對(duì)元素的特性進(jìn)行分析與研究。其中原子吸收分光光度法廣泛應(yīng)用的儀器主要是由光源、單色器、檢測(cè)系統(tǒng)等組成，具有廣泛的檢測(cè)范圍。

2.2.3 電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)

電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，它具有靈敏度高、適應(yīng)性強(qiáng)、能適應(yīng)溫度變化的特點(diǎn)，并且測(cè)試時(shí)可以對(duì)試樣的組成和運(yùn)動(dòng)過程有一定的了解，尤其是在金屬元素的探測(cè)方面。另一方面，電感耦合等離子體質(zhì)譜技術(shù)近年來得到了廣泛的應(yīng)用，它可以有效地改善測(cè)試的質(zhì)量和效率，減少測(cè)試人員的工作量，同時(shí)也使環(huán)境監(jiān)測(cè)工作更加深入，對(duì)于維持生態(tài)平衡起著重要的作用。

3 大型環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室分析儀器設(shè)備績(jī)效評(píng)估研究現(xiàn)狀

一般而言，設(shè)備績(jī)效評(píng)估是指運(yùn)用績(jī)效評(píng)估指標(biāo)，使用比較規(guī)范的績(jī)效評(píng)估方法，按照實(shí)際情況來評(píng)估設(shè)備的效果，建立高效的獎(jiǎng)勵(lì)和約束機(jī)制，從而能夠更好地提高產(chǎn)出效益。對(duì)設(shè)備的定量評(píng)估，可以反映設(shè)備的實(shí)際經(jīng)濟(jì)情況，從而為更好地分析設(shè)備效益提供可行的方法。目前，由于環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備本身的特點(diǎn)和使用情況的復(fù)雜性和多樣性，難以對(duì)其進(jìn)行綜合性評(píng)估[12]，所以我們應(yīng)從采購(gòu)、配置、儀器設(shè)備開放與共享等幾個(gè)方面對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行評(píng)價(jià)，探索建立科學(xué)、完整、操作性強(qiáng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。目前，我們僅對(duì)大型環(huán)保監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室中每套2000元以上的檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行研究。

4 大型環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室分析儀器績(jī)效評(píng)估指標(biāo)體系

4.1 建立原則

在建立大型環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，要把握三個(gè)基本原則：（1）科學(xué)性原則。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系所選擇的指標(biāo)應(yīng)含義清晰、代表性強(qiáng)，能較好地體現(xiàn)大型環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室分析儀器的全壽命周期內(nèi)容和特點(diǎn)，也能夠保證各個(gè)指標(biāo)的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。（2）比較性原則。所選擇的指標(biāo)必須能體現(xiàn)大型環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室的分析儀器的性能，并保證各個(gè)儀器監(jiān)測(cè)結(jié)果的一致性。（3）操作上的問題。在具體選擇監(jiān)測(cè)指標(biāo)時(shí)，要注重客觀化，注重選擇易于獲得的指標(biāo)，摒棄那些難以獲取或者精度較低的指標(biāo)。

4.2 建立績(jī)效評(píng)估指標(biāo)體系的方法

目前，我國(guó)大型環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室分析儀器績(jī)效評(píng)估指標(biāo)體系采用德爾菲AHP等方法，對(duì)環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)安全、海洋環(huán)境、環(huán)境治理等多個(gè)方面進(jìn)行了全面的影響評(píng)估。針對(duì)大型環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)，結(jié)合工作實(shí)際情況，建立了一套較為完備的綜合評(píng)估指標(biāo)體系。在這些指標(biāo)中，利用程度是衡量?jī)x器的使用狀況和工作表現(xiàn)的基礎(chǔ)。專業(yè)水平是對(duì)科研工作績(jī)效進(jìn)行評(píng)估的一個(gè)重要手段。大型環(huán)境監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室的分析儀器使用者必須具備一定的軟實(shí)力。利用德爾菲AHP法，邀請(qǐng)行業(yè)內(nèi)相關(guān)的領(lǐng)導(dǎo)和專家對(duì)大型環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室分析儀器性能評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。經(jīng)過兩輪評(píng)定，各專家對(duì)綜合得分和綜合平均得分之間的關(guān)聯(lián)度進(jìn)行了相關(guān)分析，最后確定了各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。另外，將三個(gè)基礎(chǔ)指標(biāo)分成正、負(fù)兩個(gè)方面，正面指標(biāo)指的是有利于提高績(jī)效評(píng)價(jià)的綜合指數(shù)，而負(fù)面指標(biāo)則是不利于提高綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)。最后，根據(jù)分析結(jié)果，形成完善的績(jī)效評(píng)估指標(biāo)體系，對(duì)評(píng)估體系中的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析和說明，提升評(píng)價(jià)指標(biāo)體系操作運(yùn)用的可行性[13]。

4.3 計(jì)算方法

將三級(jí)基礎(chǔ)指數(shù)的資料轉(zhuǎn)化為積極的指標(biāo)，從而達(dá)到協(xié)調(diào)一致的目的，避免了指標(biāo)的尺度效應(yīng)和方向效應(yīng)。該算法使用了功能函數(shù)規(guī)范化的方法，經(jīng)過處理后的歸一化數(shù)值在[60-100]時(shí)，得到的結(jié)果比較直觀且有可比性。運(yùn)用綜合評(píng)分法對(duì)上述各指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)平均，得到了綜合指標(biāo)M。M的數(shù)值愈大，則表示該儀器的性能評(píng)價(jià)程度愈高，M＞90，說明該儀器的工作表現(xiàn)為優(yōu)良；M數(shù)值是[70-90]，說明表現(xiàn)等級(jí)符合要求；M小于70表示工作表現(xiàn)不達(dá)標(biāo)。這種方法可以直接對(duì)一批環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室的分析儀器進(jìn)行性能評(píng)定，也可以對(duì)某一種設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。

式中：Yit——代表第i項(xiàng)指標(biāo)在第t臺(tái)大型環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室分析儀器的標(biāo)準(zhǔn)化值；Xit——代表第i項(xiàng)指標(biāo)在第t臺(tái)儀器的實(shí)際值；min（Xi）——代表第i項(xiàng)指標(biāo)在所有儀器中的最小值；max（Xi）——代表第i項(xiàng)指標(biāo)在所有儀器中的最大值。

公式中：Mt—代表第t臺(tái)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)；Wi—代表第i項(xiàng)指數(shù)的權(quán)重；n—代表設(shè)備評(píng)價(jià)指數(shù)，n=6。

4.4 實(shí)例分析與建議

通過應(yīng)用上述方法，對(duì)某省級(jí)環(huán)保監(jiān)測(cè)站的大型環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了性能評(píng)價(jià)，并對(duì)試驗(yàn)分析結(jié)論進(jìn)行深度分析和探討，具體的分析結(jié)論如下所示：在這批環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)設(shè)備中，GC—質(zhì)譜儀表現(xiàn)優(yōu)異，這主要是因?yàn)槠湓诟鞣矫娴姆e極評(píng)價(jià)指標(biāo)中，如平均有效機(jī)時(shí)率、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)量、考核數(shù)據(jù)量和支持項(xiàng)目數(shù)等。而其他儀器的使用情況與此截然相反，環(huán)保部門只注重采購(gòu)，但真正使用的設(shè)備并不多，再加上環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)缺乏完善的考核激勵(lì)機(jī)制，導(dǎo)致工作人員積極性不高、主動(dòng)性不強(qiáng)，儀器的作用未能充分發(fā)揮。為此，本文提出了如下幾點(diǎn)意見，供相關(guān)部門和人員參考。

4.4.1 合理配置設(shè)備

在購(gòu)置大型環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室分析儀器時(shí)，要綜合考慮環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的實(shí)際情況，有計(jì)劃、有組織地對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備儀器進(jìn)行配置，以防止因反復(fù)采購(gòu)而造成的設(shè)備閑置等相關(guān)問題，造成資源浪費(fèi)等現(xiàn)象的發(fā)生。在選擇具體的產(chǎn)品時(shí)，要進(jìn)行充分的市場(chǎng)調(diào)查，并邀請(qǐng)環(huán)保方面的專家進(jìn)行科學(xué)論證，以保證其適用性，提升設(shè)備的使用效率。為了切實(shí)提高儀器的使用效率，要實(shí)時(shí)對(duì)儀器設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和記錄，尤其是運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的異常情況，方便工作人員對(duì)儀器進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)。

4.4.2 加強(qiáng)日常維護(hù)管理

建立健全的大型環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)設(shè)備管理程序，在儀器的采購(gòu)、使用、維修、報(bào)廢等各個(gè)方面，都必須有相關(guān)的主管部門和具體的規(guī)章制度，并根據(jù)申請(qǐng)的實(shí)際情況予以批準(zhǔn)或者拒絕。此外，還要定期安排專人對(duì)設(shè)備進(jìn)行徹底檢修和保養(yǎng)，以排除潛在的使用風(fēng)險(xiǎn)。在設(shè)備運(yùn)行過程中，要明確設(shè)備的保管人，并承擔(dān)設(shè)備的日常使用、調(diào)試和維護(hù)工作，降低設(shè)備出現(xiàn)異常和失效的可能性。

4.4.3 開放共享儀器

大型環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室的分析儀器，是生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的一項(xiàng)社會(huì)公益事業(yè)，其基本特征與社會(huì)特征具有相同之處。在保證日常工作的前提下，通過信息技術(shù)，使儀器資源處于開放、共享的狀態(tài)下，為開展各類科研活動(dòng)提供技術(shù)支持，有效提升我國(guó)科研技術(shù)水平和能力[14]。

5 結(jié)語

綜上所述，近幾年以來，伴隨著我國(guó)環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，如何主動(dòng)開展環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)工作已成為當(dāng)前的一個(gè)重大課題。在新時(shí)代背景下，環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)部門必須加大對(duì)現(xiàn)代儀器、技術(shù)的運(yùn)用，并結(jié)合具體情況，有針對(duì)性地選用合適的方法，以減輕環(huán)境污染，促進(jìn)社會(huì)的和諧發(fā)展。大型環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室儀器是各個(gè)單位的綜合實(shí)力的體現(xiàn)，通過對(duì)儀器的性能進(jìn)行評(píng)估，可以直觀地反映儀器的投入使用情況，為今后進(jìn)一步改進(jìn)儀器的精細(xì)管理提供技術(shù)支持。此外，目前國(guó)內(nèi)尚無專門針對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備的業(yè)績(jī)進(jìn)行評(píng)估的案例，所以，今后要進(jìn)一步完善環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備的績(jī)效評(píng)估指標(biāo)，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。