陳莧 熊敏
(黔西南州生態(tài)環(huán)境局安龍分局 貴州黔西南布依族苗族自治州 552400)
環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)現(xiàn)場采樣工作是生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測工作的基礎(chǔ)步驟,關(guān)系著生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果的精準性,以及生態(tài)環(huán)境信息公開的準確性[1]?,F(xiàn)場采樣工作意義重大,然而在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測實踐中,現(xiàn)場采樣質(zhì)量控制仍然是非常薄弱的環(huán)節(jié),現(xiàn)有質(zhì)量控制手段較為單一,再加之現(xiàn)場采樣的復(fù)雜性,在開展中受到自然環(huán)境、采樣時間、采樣點等因素的影響,現(xiàn)場采樣質(zhì)量難以滿足現(xiàn)實要求[2]。鑒于此,環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)需要高度重視現(xiàn)場采樣工作,本研究結(jié)合某縣環(huán)境監(jiān)測中的現(xiàn)場采樣實踐經(jīng)驗,分析了現(xiàn)場采樣質(zhì)量的影響因素,并從影響因素出發(fā)實施有效的質(zhì)量控制手段。
我國目前正在大力推進生態(tài)文明建設(shè),高度重視環(huán)境監(jiān)測工作。環(huán)境監(jiān)測工作的開展為各級生態(tài)環(huán)境行政主管部門編制生態(tài)環(huán)境質(zhì)量報告書提供了基礎(chǔ)的質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù),并為相關(guān)部門制定行政決策與生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃提供重要依據(jù)[3]。環(huán)境監(jiān)測工作主要內(nèi)容包括環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測工作、水質(zhì)量監(jiān)測工作、聲環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測工作、污染源企業(yè)監(jiān)督性監(jiān)測工作等,以2022 年某縣環(huán)境監(jiān)測站的環(huán)境監(jiān)測工作為例,其主要內(nèi)容包括環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測工作、集中式飲用水水源地水質(zhì)監(jiān)測工作、“十四五”地表水水質(zhì)斷面監(jiān)測工作、在建水庫的水質(zhì)監(jiān)測工作、重點村寨環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀的監(jiān)測工作、聲環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測工作以及污染源企業(yè)監(jiān)督性監(jiān)測工作。在實際工作開展中,不同區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測工作可能略有差異,但均需要環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)嚴格按照生態(tài)環(huán)境行政主管部門發(fā)布的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測方案開展環(huán)境監(jiān)測工作。
環(huán)境監(jiān)測工作的流程為監(jiān)測點布設(shè)、現(xiàn)場采樣、樣品貯運、實驗室分析、數(shù)據(jù)處理與監(jiān)測評價??紤]到環(huán)境樣品的時空性,現(xiàn)場采集的樣品越具有代表性與真實性,最終獲取的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果誤差才能越小[4]。已有環(huán)境監(jiān)測實踐表明,現(xiàn)場采樣質(zhì)量通常是決定環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果的重要因素,甚至會因為現(xiàn)場采樣的失誤而造成監(jiān)測結(jié)果數(shù)量級的誤差。因為現(xiàn)場采樣的誤差通常是不可逆的,即使后續(xù)采用高精準的實驗設(shè)備對樣品進行分析,也無法彌補樣品自帶的誤差。在現(xiàn)場采樣工作中,環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)必須嚴格按照相關(guān)法律法規(guī)以及“五性”(代表性、準確性、精密性、可比性、完整性)的技術(shù)標準開展工作,表1 整理了環(huán)境監(jiān)測工作的各個環(huán)節(jié)的重點控制要素以及對“五性”目標的影響情況。
表1 環(huán)境監(jiān)測工作的各個環(huán)節(jié)分析
根據(jù)某縣生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作,發(fā)現(xiàn)影響現(xiàn)場采樣質(zhì)量的主要因素表現(xiàn)在3 個方面,分別是自然環(huán)境因素、采樣設(shè)計因素與采樣設(shè)備因素,任何一個方面存在問題,均會導致現(xiàn)場采樣出現(xiàn)不可逆的誤差。
在環(huán)境監(jiān)測工作中,現(xiàn)場采樣質(zhì)量直接受到自然環(huán)境因素的影響。因為現(xiàn)場采樣處于室外環(huán)境,環(huán)境較為惡劣且復(fù)雜多變,很容易受到大氣溫度、濕度以及地質(zhì)構(gòu)造等自然因素的影響而造成監(jiān)測結(jié)果的不精準。某縣在開展重點村寨生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測過程中,發(fā)現(xiàn)空氣質(zhì)量監(jiān)測與水質(zhì)量監(jiān)測非常容易受到自然環(huán)境因素的影響。在環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)場采集的空氣質(zhì)量樣品因受風向、風速以及濕度的影響,導致污染物成分含量發(fā)生了一定的變化。在靜風狀態(tài)或風速較小的情況下,上風向的污染物濃度明顯小于下風向的濃度;在風速較大時,上風向和下風向的污染物濃度相近。在水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn),水環(huán)境質(zhì)量受流速、流量及降雨等自然條件的影響,導致同一斷面不同深度的水體指標含量不一,同一斷面同一深度不同位置的水體指標含量不一。綜上,現(xiàn)場采樣質(zhì)量一定程度上受自然環(huán)境因素的影響,進而導致監(jiān)測結(jié)果不具有代表性。
現(xiàn)場采樣具有極強的時空性,因此采樣設(shè)計主要是采樣時間、采樣頻率與采樣點布設(shè)等因素的設(shè)計[5]。
(1)采樣時間點需要客觀,且在采樣過程中不宜過短或過長,否則均會影響樣品的代表性。一般而言需要嚴格按照有關(guān)技術(shù)規(guī)范確定采樣時間,如在獲取環(huán)境空氣污染物小時平均濃度時,應(yīng)連續(xù)采樣1 h,有效采樣時間不低于45 min。
(2)采樣頻率不宜偏高或偏低,否則均會影響到采樣準確性。在實際采樣過程中,需要結(jié)合采樣對象與地質(zhì)條件確定采樣頻率。如在對某企業(yè)開展監(jiān)督性監(jiān)測過程中,采集該企業(yè)的二氧化硫和二氧化氮,按照有關(guān)技術(shù)規(guī)范規(guī)定,需連續(xù)采集3 次,其均值作為該企業(yè)的排放濃度,在實際工作中連續(xù)采集了4 次,其均值低于連續(xù)采集3 次的均值,進而影響監(jiān)測結(jié)果的代表性。
(3)采樣點布設(shè)應(yīng)合理,因為污染物的分布往往是不均勻的,需要在前期做好調(diào)研工作。根據(jù)污染物時空分布特征合理布設(shè)采樣點,才能準確反饋出污染源的排放情況。
采樣設(shè)備是現(xiàn)場采樣工作開展的關(guān)鍵支撐,在現(xiàn)場采樣工作通常需要用到各類儀器設(shè)備,如水質(zhì)現(xiàn)場五參數(shù)分析儀、煙塵(氣)儀、大氣采樣器等。而這些儀器設(shè)備需要長途運輸?shù)讲蓸蝇F(xiàn)場,部分采樣現(xiàn)場位于偏遠地區(qū),路途顛簸,很可能會導致儀器設(shè)備在運輸途中發(fā)生碰撞而出現(xiàn)穩(wěn)定性與靈敏性下降的情況,且在惡劣的室外環(huán)境中,采樣設(shè)備的穩(wěn)定性易受到一定程度的影響,在使用設(shè)備的過程中很可能無法準確采集到具有代表性的樣品。例如,在對地表水樣本進行采樣時,同時采集2 瓶水樣(平行樣),最后發(fā)現(xiàn)監(jiān)測結(jié)果不一致,溯源時發(fā)現(xiàn)其中1 個容器受到其他物質(zhì)的影響,進而導致監(jiān)測結(jié)果失真。
為降低自然環(huán)境因素對環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)現(xiàn)場采樣工作的影響,需要采樣工作人員做好前期準備工作。
(1)環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)現(xiàn)場采樣人員需要根據(jù)監(jiān)測工作要求,確定采樣工作時間、主要負責人員和主要設(shè)備儀器等。環(huán)境監(jiān)測工作開展前,工作人員需要對排污單位進行全面調(diào)查,了解排污企業(yè)的基本信息、排污去向與污染物情況。同時應(yīng)重點關(guān)注排污單位生產(chǎn)工況、排污設(shè)施是否正常運行等,采樣前應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定詳細填寫環(huán)境調(diào)查表。此外,采樣工作人員應(yīng)根據(jù)采樣工作目標和采樣區(qū)實際情況制定初步的采樣方案,其中應(yīng)明確相應(yīng)的采樣方法與設(shè)備儀器等相關(guān)信息。前期階段準備工作是后續(xù)采樣耗材選擇與使用的主要依據(jù)。方案中所確定的采樣方法應(yīng)保證能夠?qū)Σ蓸迎h(huán)境因素進行全面監(jiān)測,能夠有效獲取得出相應(yīng)的監(jiān)測結(jié)果。如環(huán)境監(jiān)測中存在大量的吸附性固體廢棄物,應(yīng)根據(jù)廢棄物吸收半徑差異,選擇使用不同的監(jiān)測工具與方法,保證采樣工作正常開展。本研究中列出了前期準備工作階段常用的集中固體廢棄物吸附材料,如表2 所示。
表2 固體廢棄物常用吸附材料與適用范圍
(2)前期準備工作在擬定好初步的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測采樣方案后,采樣工作人員需要根據(jù)采樣目標與工作方案要求進行工作方法查詢,通過已有工作方案查詢了解與文獻資料查閱相結(jié)合,全面評估環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)場采樣方案的可行性,進一步驗證采樣工作的科學性與合理性。通過已有經(jīng)驗對比與專業(yè)文獻資料查詢,應(yīng)對初步方案中的不足之處進行積極改進優(yōu)化,從而提升采樣方案的適用性。
(3)正式進行現(xiàn)場采樣前,現(xiàn)場工作人員應(yīng)再次進行現(xiàn)場環(huán)境勘察工作,進行方案對比分析,并再次確認相關(guān)工作標準。此項工作開展中,若發(fā)現(xiàn)二者結(jié)果差異較大,應(yīng)立即停止后續(xù)采樣工作,組織專業(yè)人員對現(xiàn)場環(huán)境進行重新勘察,并對環(huán)境監(jiān)測方案進行調(diào)整,待勘察結(jié)果符合要求后再組織開展現(xiàn)場采樣工作。
環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)的現(xiàn)場采樣流程如圖1 所示。
圖1 環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)的現(xiàn)場采樣流程
流程1:開展采樣工作。環(huán)境監(jiān)測采樣中應(yīng)嚴格按照采樣方案進行,在同一地點采樣時,需要按照相應(yīng)的順序進行采樣。采樣過程中必須保證樣品的穩(wěn)定,不可胡亂攪拌采樣對象。若在污水環(huán)境區(qū)域采樣時應(yīng)自上而下的進行采樣,控制采樣頻率,防止不同層次水質(zhì)對樣品結(jié)果造成影響。
流程2:樣品現(xiàn)場測定。該環(huán)節(jié)需要對采樣樣品進行現(xiàn)場測定,工作人員需要按照監(jiān)測要求嚴格規(guī)范操作,結(jié)合監(jiān)測方案和不同采樣批次逐一完成樣品測定,其間應(yīng)記錄檢測數(shù)值,避免因環(huán)境因素對采樣樣品質(zhì)量造成影響。
流程3:質(zhì)檢樣品工作。該環(huán)節(jié)主要是樣品進行質(zhì)量控制與檢測,對于不同批次樣品與不同類型樣品,應(yīng)根據(jù)采樣點差異,選擇不同的檢測方法。不同性質(zhì)的檢測樣品應(yīng)分批送往檢測室,注意樣品密封保存,防止質(zhì)檢階段出現(xiàn)樣品污染情況。
流程4:結(jié)果記錄工作。樣品測定結(jié)果記錄應(yīng)由檢測人員將樣品統(tǒng)一放置在相同的容器內(nèi)進行保存,根據(jù)檢測結(jié)果張貼標簽,并按照環(huán)境監(jiān)測方案保存記錄,記錄中應(yīng)詳細填寫檢測樣品內(nèi)容、類型、檢測時間、檢測結(jié)果與檢測人員,便于后續(xù)檢測樣品結(jié)果查驗核對。
流程5:檢測結(jié)果核對。在檢測工作結(jié)束后需要由專人進行樣品核對,確定檢測內(nèi)容是否與本次環(huán)境監(jiān)測方案要求相匹配、采樣計劃執(zhí)行是否完整、檢測結(jié)果數(shù)據(jù)填寫是否完整,檢測標簽張貼是否符合要求。在確定各項工作內(nèi)容均符合檢測核對要求后,應(yīng)由專人簽字確認。
流程6:樣品保存運輸。在檢測與核對工作完成后,樣品需要轉(zhuǎn)入運輸與保存階段。在運輸前,應(yīng)嚴格按照有關(guān)技術(shù)規(guī)范對樣品進行核對,如保存劑的添加、樣品標簽是否填寫完成、樣品是否存在滲漏等。對于有冷藏要求的樣品應(yīng)做好相應(yīng)的低溫存儲措施,如微生物指標需在0~4 ℃條件下進行冷藏保存。對于需要添加固定劑的樣品需現(xiàn)場添加固定劑,如鉛、鎘等金屬元素需要添加硝酸進行固定。對于需要避光保存的樣品應(yīng)使用避光容器進行保存。完成樣品核對后,樣品運輸過程中應(yīng)保證其環(huán)境的密閉性,應(yīng)不受外界環(huán)境因素的影響,樣品運輸中應(yīng)最大限度的縮短時間,確保樣品在有效期內(nèi)進入實驗室分析,同時運輸過程中需根據(jù)檢測樣品類型進行分類保存。
環(huán)境監(jiān)測中采樣設(shè)備管理情況會直接影響采樣檢測結(jié)果,加強采樣設(shè)備管理可提升樣品檢測的真實性與有效性。
(1)完善采樣設(shè)備管理制度。環(huán)境監(jiān)測采樣設(shè)備管理應(yīng)制定明確的管理制度和操作規(guī)范,對于設(shè)備購置、驗收、使用、維護、校準、報廢等各個環(huán)節(jié)的要求和事項應(yīng)予以詳細說明。對于采樣設(shè)備的使用應(yīng)按照管理制度要求,詳細記錄設(shè)備的使用時間、使用環(huán)境、配套方案與使用人員等,采樣設(shè)備使用后應(yīng)安排專人進行科學維護保養(yǎng),保養(yǎng)工作完畢后也需要詳細填寫操作信息,包含保養(yǎng)內(nèi)容、保養(yǎng)時間與保養(yǎng)人。
(2)定期進行設(shè)備校準維護。除了常規(guī)的專人保養(yǎng)外,在采樣設(shè)備管理中應(yīng)制定專業(yè)的定期維護保養(yǎng)計劃,按照設(shè)備制造商的建議進行定期維護和保養(yǎng)。同時,定期進行設(shè)備校準,確保設(shè)備輸出結(jié)果的準確性。維護和校準記錄應(yīng)進行保存,并定期復(fù)核。管理單位需安排有資質(zhì)的專業(yè)機構(gòu)對設(shè)備精準性檢驗,并給出專業(yè)的設(shè)備維護管理意見。
(3)科學規(guī)范應(yīng)用采樣設(shè)備。環(huán)境監(jiān)測工作中應(yīng)用采樣設(shè)備應(yīng)嚴格按照技術(shù)規(guī)范與操作標準開展采樣工作,明確采樣設(shè)備的適用環(huán)境。如在河流湖泊等濕度較高的環(huán)境下進行采樣時,應(yīng)提前確定采樣區(qū)域的深度與寬度,選定最佳的采樣容器。根據(jù)采樣規(guī)范要求科學應(yīng)用設(shè)備完成采樣。采樣設(shè)備使用中應(yīng)保證使用人員具備較高的設(shè)備應(yīng)用專業(yè)性,為提高采樣設(shè)備的使用效率,需要定期對采樣人員進行技術(shù)規(guī)范性培訓,幫助操作人員了解采樣設(shè)備的主要功能和在不同環(huán)境下的操作方式,并且需要掌握日常使用中設(shè)備的運輸保存管理規(guī)范,防止采樣設(shè)備在使用與運輸階段受損,避免采樣設(shè)備出現(xiàn)技術(shù)故障。
環(huán)境監(jiān)測工作能了解自然生態(tài)中的主要污染物,為后續(xù)環(huán)境保護提供相應(yīng)依據(jù)。提高環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)場采樣工作質(zhì)量,需要注重自然因素、采樣設(shè)計與采樣設(shè)備的影響情況,在現(xiàn)場采樣工作開展中,應(yīng)規(guī)劃好前期準備工作,提高整體管理效率,為后續(xù)現(xiàn)場采樣工作提供有效的數(shù)據(jù)參考?,F(xiàn)場采樣中應(yīng)嚴格按照環(huán)境監(jiān)測方案開展相應(yīng)的采樣流程,嚴格按照流程標準完成現(xiàn)場采樣。此外,日常工作中應(yīng)加強對采樣設(shè)備的管理工作,以健全的管理制度、有效的維護措施和科學的使用方式,提高采樣設(shè)備管理效率,切實提升環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)場采樣工作質(zhì)量。