水环境监测采样质量的制约因素与优化

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

刘卫勇,张金朝,范光腾

华测检测认证集团(山东)有限公司,山东青岛 266100

摘要

随着现代化社会的发展,全球水污染问题日益复杂化,呈现复合型、隐蔽性等特点,增加了水质污染监测难度。水环境监测作为保障水资源安全、支持生态治理的重要手段,其采样质量,将直接决定采样数据准确性,影响到决策科学性。目前,水环境监测采样工作中,会受采样人员素质、采样设备性能、采样方法过程规范性、采样环境条件、样品保存运输等因素影响,难以维持采样质量稳定性。文章通过分析水环境监测采样质量的制约因素,提出加强采样队伍建设、优化设备研发应用、规范采样标准流程、强化采样环境控制、改进样品运输管理等方案,增强水环境监测采样精准性,保证水环境检测质量。


关键词

水环境监测;采样质量;制约因素;环境检测

正文


1引言

城镇化进程的加快,水体污染呈现多源、多样化趋势,水环境检测成为政府决策、企业治理、公众监督的重要依据。监测数据的可信度,取决于整个监测链条的质量控制,而采样环节作为监测链的起点,必须严格控制采样质量,减少偏差,避免后续误判或错误决策。《地表水环境质量监测技术规范》(HJ 91.2—2022)的提出,明确规定了水环境质量监测采样要求,强调采样全过程的质量管理,凸显了提升采样质量的必要性、迫切性[1]。因此,有必要深入探究水环境监测采样质量制约因素,积极引入新技术、新工艺,进一步强化采样实效性,为水环境监测质量控制提供启示。

2水环境监测采样质量控制的重要性

2.1强化采样数据准确性

水环境监测工作中,采样环节质量从源头决定了数据可靠性,其影响贯穿监测全流程,且具有不可逆性,因此对数据准确性具有决定性作用。第一,水体存在显著的时空异质性,污染源扩散梯度、维度、溶解氧分层、昼夜排放波动等,均会改变水质指标。若采样点位未结合流域水文特征、污染源分布等因素布设,或采样深度及频率与水质动态变化规律不匹配,将无法反映水体整体状况,影响到后续采样数据有效性。因此,通过控制水环境监测采样质量,强化样品代表性,有利于增强采样数据准确度。第二,水环境监测采样工作中,通过定期校准采样设备,能够有效控制测量误差,确保后续分析结果精度,进而提升采样数据有效性、准确性。第三,采样过程中,通过遵循相关技术规范的操作要求,明确容器清洗、取样深度、取样方式等环节,有利于减少人为误差,为保障采样数据精度提供保障[2]。第四,采样工作中,要求采样人员实时填写采样日记、记录气象条件,能够为后续数据审查提供依据,切实保障采样数据准确性。

2.2确保管理决策科学性

通过控制水环境监测采样质量,有利于确保管理决策科学性,精准识别水体污染源,为水资源调度提供数据支撑。首先,高质量的监测数据,能够准确反映污染物时空分布,为源头追踪、水资源治理提供坚实依据,进而增强环境治理针对性及有效性。其次,依托可靠的水环境监测采样数据,能够为制度取水、排污、调度方案提供数据支撑,避免因数据偏差导致资源浪费,有利于促进水资源优化配置。再次,基于连续监测数据,能够直观反映环境治理实际效果,便于相关部门量化评估治理成效,有利于及时改进水环境治理方案,更好地保护水环境。最后,通过强化水环境监测采样质量,能够为环境管理提供可靠数据,指导人力物力向重点区域倾斜,强化环境管理前瞻性、针对性。

3水环境监测采样质量的制约因素分析

3.1采样人员素质

水环境监测采样工作中,采样人员的综合素质,会影响到采样质量,若采样人员缺乏专业技能,可能导致数据偏差,影响到后续数据分析与决策。其一,当采样人员专业知识不足,在复杂水体环境中,难以精准识别代表性采样点,样品无法真实反映水体整体污染状况,降低采样工作有效性。其二,部分采样人员缺乏操作经验,易引发一系列操作失误,如未彻底清洗采样容器、现场记录遗漏关键信息等,直接影响后续数据准确性。其三,若采样人员质量意识淡薄,可能未严格按照规范进行现场检查、复核,难以及时发现潜在误差,进而降低采样质量。其四,若监测机构未组织专业培训,没有定期组织采样人员学习新技术,将导致人员技能更新滞后,无法满足复杂化水环境监测需求。

3.2采样设备性能

采样设备是获取准确监测数据的基础保障,其性能的优劣,会直接影响采样质量。一是未及时校准,在水环境监测采样工作中,部分仪器校准不及时,长时间使用下,导致测量误差持续累积,使得最终采集样品数据偏离真实值,降低采样数据精度。二是设备故障,部分采样设备因使用年限较长,未及时更新或维护,存在老化现象,常出现泄漏、堵塞等故障,不仅影响到采样工作高效展开,还导致样品被污染或损耗[3]。三是仪器灵敏度不足,难以捕捉水体中的低浓度污染物,导致漏检或误判。四是自动化装置欠缺,过度依赖人工操作,不仅增加了采样人员工作量,还可能增加人工误差,难以确保采样质量。

3.3采样方法过程规范性

水环境监测采样工作中,采样方法科学性、操作过程规范性等,是确保采样质量的关键环节。第一,在点位布设环节中,若采样人员未充分考虑各类因素,如水体流场、地形特征与污染源分布,凭借自身经验布设采样点,可能导致样品缺乏代表性,无法全面反映水体污染情况。第二,取样操作过程中,若采样人员未严格按照要求,没有控制取样深度,或取样方式与监测项目不匹配,都会导致样品失效,无法反映不同水层、流态下的水质状况。第三,现场记录是采样过程的重要凭证,如果遗漏了气象条件、采样时间等关键元数据,将导致后续数据溯源困难,阻碍水环境监测复核工作展开。第四,部分采样人员未彻底掌握技术文件,没有严格按照规范进行操作,加剧了采样过程不规范性。

3.4采样环境条件

水环境监测采样过程中,采样环境条件具有不确定性,其变化对显著影响采样质量。首先,强风天气可能会导致水体表面剧烈波动,破坏其原有的分层状态,导致水体混合;降雨也会稀释水体,改变水体中污染物浓度;高温天气下,会加速水体中微生物繁殖与化学反应速率,导致样品成分变化。其次,若现场水流速突然增大或减小,会改变水体中污染物分布情况,影响到取样代表性,降低采样有效性。再次,当水体浊度较高、悬浮物含量较大时,杂质易堵塞采样装置管路,不仅降低采样效率,还可能导致采样量不足,或导致样品被污染。最后,采样现场的噪声、光照等干扰因素,也会分散采样人员注意力,影响其对采样细节的准确判断,增加操作失误风险。

3.5样品保存运输

样品采集完成后,其保存与运输时确保样品质量稳定的关键环节,极易导致样品变质或数据失真。其一,样品保存环节,若未选择恰当的保存剂,或未按照规定添加保存剂,会导致水体中微生物大量繁殖,改变样品成分,影响到后续分析结果精准度。其二,样品运输环节中,若冷链运输系统失效,或运输时间过长,都会导致样品处于不适宜温度环境中,引发样品内部化学反应,改变样品质量。其三,若采样人员缺乏对样品标识的足够重视,导致标识信息不完整、不清晰,可能在运输及交接环节误用或混淆,降低采样工作实效性。

4提升水环境监测采样质量的有效措施

4.1加强采样队伍建设

为强化水环境监测采样质量,相关单位应当加强采样队伍建设,增强采样人员专业性,严格按照相关规范进行采样,推动采样工作高质量发展。一是组织系统化培训,单位应邀请领域内专家,举办“水环境采样”专题讲座,分享复杂水体采样技术、新型监测仪器等,切实强化采样人员技能水平,为水环境监测采样奠定人才基础。二是加强人才沟通,单位应优化内部交流平台,便于采样人员互相沟通,分享水环境监测采样质量控制经验,总结行之有效的采样技术,推动样品采样工作优化发展[4]。三是吸引复合型人才,单位应改善采样人员待遇水平,吸引高素质、复合型人才就职,优化采样队伍人员结构,更好地应对复杂采样任务,强化水环境监测采样质量。四是制定激励措施,单位应完善激励机制,设立“优秀采样员”“质量标兵”等表彰,为表现突出的采样人员提供奖励,由此激发其工作积极性,更好地控制采样质量。

4.2优化设备研发应用

水环境监测采样工作中,应当优化设备研发及应用,及时更新、升级采样设备,并引入自动化采集仪器,强化采样智慧化水平,减少数据误差。第一,单位应加大科研投入,加强与科研机构的合作,研发更高灵敏度、稳定性的采样仪器,突破低浓度污染物检测技术,更好地满足微量污染物监测需求。第二,单位应建立设备校准制度,明确规定不同仪器校准周期、标准,定期进行校准并记录存档,确保仪器测量精度。第三,单位应加强设备日常维护,详细记录设备使用时间、故障情况等,利用大数据技术构建设备故障模型,做好预防性维护工作,为水环境监测采样提供设备支持。第四,单位应引入自动化采样装置,在重点监测区域中,布设自动化采样站点,实现定时、定点自动采样,有效减少人工操作误差,提高采样效率与数据准确性。

4.3规范采样标准流程

相关单位应当规范采样标准流程,明确规定采样方法及过程,增强水环境监测采样规范性、系统性,避免采样数据失真。首先,单位应细化点位布设规范,结合水体流场模拟、污染源普查等数据,针对不同类型的水体,包括湖泊、河流与水库等,制定相应的采样点位布设规范,明确点位数量、位置确定方法,由此保证点位代表性。其次,单位应统一取样操作标准,对于不同监测项目,需明确取样深度、方式等具体要求,规定采样人员基于标准进行操作,提高取样操作标准化水平[5]。再次,单位应完善现场记录制度,在水环境监测采样中,采样人员需记录气象、流速、采样时间、样品编号等关键数据,再由专人复核,避免信息遗漏。最后,单位应安排质量监督员,在采样现场监督采样人员工作情况,确保规范有效执行,及时发现并纠正不规范问题,保证水环境监测采样质量。

4.4强化采样环境控制

水环境监测采样过程中,应当强化采样环境控制,减少环境对采样质量的干扰,推动采样工作有序进行。其一,单位应利用大数据技术,整合监测区域气象、水流信息,精准预测恶劣天气出现概率,并使用物联网、遥感技术,实时监测水流异常情况,便于提前调整采样方案,减少恶劣环境条件的影响。其二,单位应完善采样设备体系,针对浊度高、悬浮物多的水体,应利用离心分离装置与防堵塞采样头等;高温天气中,应配备样品冷藏箱,保证采样工作顺利进行。其三,单位应优化采样现场环境,在采样点周边设置警示标识,避免无关人员或车辆进入,同时为采样人员配备降噪耳机,减少噪声干扰。其四,采样人员应开展环境影响评估,整合每次采样的环境条件,深入分析环境因素对采样质量的影响程度,总结一系列应对措施,为后续采样工作奠定基础。

4.5改进样品运输管理

相关单位应当改进样品运输管理,为样品提供良好的保存环境,避免其变质或损毁。一是规范保存剂使用,根据不同样品类型、监测项目,单位应制定保存剂选择、添加标准,在采样现场安排专人核对保存剂使用情况,确保样品合规保存。二是优化冷链运输机制,单位应选择恰当的冷藏运输车辆,样品运输过程中,实时监测车厢温度,确保样品始终处于规定温度范围,避免冷链断裂。三是改善样品标识管理,单位应使用二维码标识技术,整合样品编号、采样点位、时间、监测项目等重要信息,避免样品混样或误用,强化采样工作质量。

5结束语

综上所述,水环境监测采样工作中,具有采样人员素质、采样设备性能、采样方法过程规范性、采样环境条件、样品保存运输等制约因素,通过加强采样队伍建设、优化设备研发应用、规范采样标准流程、强化采样环境控制、改进样品运输管理等措施,有利于确保水环境监测采样规范性,提高采样数据精度。

参考文献:

[1]章国华.环境监测采样质量的影响因素及优化策略[J].环境与生活,2025,(07):82-85.

[2]刘宁宁.水环境监测中现场采样质量的保证措施分析[J].皮革制作与环保科技,2025,6(12):150-152.

[3]张晶.水环境监测中采样质量的控制研究[J].水科学与工程技术,2025,(03):35-38.

[4]赵玉军.环境监测现场采样测试环节的质量管理对策和建议分析[J].皮革制作与环保科技,2023,4(10):184-186.

[5]蒋沛瑀,许宜平,马梅,等.被动采样技术在水环境暴露监测评估中的应用与挑战[J].生态毒理学报,2022,17(04):59-71.

作者简介:刘卫勇(1990.06.24--),男,山东烟台人,汉族,本科学历,检测工程师,华测检测认证集团(山东)有限公司,研究方向:环境检测。


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