地表水水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理概述

何盛勇 萬(wàn)丹玲 劉念 劉浩 秦成 劉偉

摘? 要：自動(dòng)監(jiān)測(cè)是當(dāng)前地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)的主要手段，在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)布水環(huán)境質(zhì)量信息和污染預(yù)警預(yù)報(bào)工作中發(fā)揮著重要的作用。做好水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)的質(zhì)量管理工作，是環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具有代表性、準(zhǔn)確性、精密性、可比性和完整性的基本要求，是及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)布水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的重要保障，從而為客觀評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量狀況、反映污染治理成效、實(shí)施環(huán)境管理與決策提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè);質(zhì)量保證;質(zhì)量控制

中圖分類(lèi)號(hào)：X832? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）27-0187-02

Abstract： Automatic monitoring is the main means of surface water quality monitoring， which plays an important role in real-time monitoring and publishing of water environmental quality information and pollution early warning and prediction. To enhance the quality management of automatic water quality monitoring is the basic requirement for the representativeness， accuracy， precision， comparability and integrity of environmental monitoring data， and it is an important guarantee for the timely and accurate release of water quality automatic monitoring data. Thus， it provides a scientific basis for objectively evaluating the quality of water environment， reflecting the effectiveness of pollution control， and implementing environmental management and decision-making.

Keywords： automatic monitoring of water quality; quality assurance; quality control

質(zhì)量保證與質(zhì)量控制是生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)非常重要的組成部分。如何準(zhǔn)確測(cè)取數(shù)據(jù)、科學(xué)解析數(shù)據(jù)、綜合利用數(shù)據(jù)，是生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的內(nèi)容，而質(zhì)量保證和控制則是使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具有準(zhǔn)確性、代表性、可行性、精密性和完整性的主要保證[1-3]。發(fā)展、完善環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證體系和質(zhì)量控制措施，是生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)走向現(xiàn)代化、標(biāo)準(zhǔn)化和科學(xué)化的具體要求。

1 水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)

水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展迅速，并且向多因子和有機(jī)污染物、生物毒性監(jiān)測(cè)等方面發(fā)展[4，5]。就監(jiān)測(cè)手段而言，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的發(fā)展主要是利用現(xiàn)代IT技術(shù)和先進(jìn)儀器儀表，進(jìn)行自動(dòng)化和現(xiàn)代化的監(jiān)測(cè)。目前先進(jìn)國(guó)家的自動(dòng)化監(jiān)控程度非常高，基本上做到自動(dòng)采樣、自動(dòng)分析、自動(dòng)數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)將一些新技術(shù)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)，如應(yīng)用地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)和全球定位系統(tǒng)3S技術(shù)，實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸，并用計(jì)算機(jī)進(jìn)行一系列的聲、像、圖、文等多媒體方式演示等[6，7]。

多年以來(lái)，我國(guó)水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作以屬地開(kāi)展手工監(jiān)測(cè)為主，很多基層環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)人員常年在一線奔波勞累，人力物力成本高，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)能力和預(yù)警水平十分有限。對(duì)此，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案》明確提出“全面設(shè)點(diǎn)、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)預(yù)警、依法追責(zé)”等十六字方針，要求提高重要水體、水源地、源頭區(qū)、水源涵養(yǎng)區(qū)等水質(zhì)監(jiān)測(cè)能力與預(yù)報(bào)預(yù)警工作水平。全面整合提升環(huán)境監(jiān)測(cè)能力和水平，建立健全以自動(dòng)監(jiān)測(cè)為主、手工監(jiān)測(cè)為輔的環(huán)境監(jiān)測(cè)體系，大大減輕地方的勞動(dòng)強(qiáng)度和經(jīng)費(fèi)負(fù)擔(dān)。通過(guò)連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享和發(fā)布，為開(kāi)展水質(zhì)預(yù)警奠定基礎(chǔ)，為及時(shí)防范水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，有效應(yīng)對(duì)水污染事故提供科學(xué)支撐。

2 水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理現(xiàn)狀

質(zhì)量保證是指開(kāi)展一系列有計(jì)劃、有系統(tǒng)的行為，以滿足規(guī)定的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量要求，是整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程全面質(zhì)量管理，保證數(shù)據(jù)有效性程序的總體。質(zhì)量保證是一套質(zhì)量管理的體系文件。質(zhì)量控制則是為充分表達(dá)質(zhì)量要求而采取的作業(yè)活動(dòng)，是科學(xué)管理的有效方法，是獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的重要環(huán)節(jié)，也是用于環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程的各種控制方法，以保證監(jiān)測(cè)質(zhì)量而執(zhí)行的具體操作。質(zhì)量控制包括內(nèi)部質(zhì)量控制和外部質(zhì)量控制。

自上世紀(jì)八十年代以來(lái)，我國(guó)就開(kāi)始推動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證和質(zhì)量控制，并采取了一系列的舉措，形成了相應(yīng)的規(guī)范。發(fā)展到近年來(lái)，隨著技術(shù)水平和監(jiān)測(cè)實(shí)力的快速進(jìn)步，特別是IT技術(shù)廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代化的監(jiān)測(cè)技術(shù)手段給質(zhì)量保證和質(zhì)量控制提出了新的挑戰(zhàn)[8，9]。水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)作為先期開(kāi)展自動(dòng)監(jiān)測(cè)的要素環(huán)節(jié)，其質(zhì)量保證和質(zhì)量控制十分需要提高和完善。

環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量是環(huán)境監(jiān)測(cè)的生命線，是真實(shí)、準(zhǔn)確反映環(huán)境狀況的重要依據(jù)，是環(huán)境保護(hù)科學(xué)管理與決策的重要支撐，是推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的重要保障。黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量，先后出臺(tái)了《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案》、《關(guān)于省以下環(huán)保機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)監(jiān)察執(zhí)法垂直管理制度改革試點(diǎn)工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》、《深化環(huán)境監(jiān)測(cè)改革提高環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的意見(jiàn)》等一系列重要文件，對(duì)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)事業(yè)的發(fā)展具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

3 水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理的內(nèi)容

從質(zhì)量保證與質(zhì)量控制的視角出發(fā)，為了使數(shù)據(jù)能夠更加準(zhǔn)確反映水環(huán)境現(xiàn)狀，預(yù)測(cè)水質(zhì)污染發(fā)展趨勢(shì)，就要求監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具有較好的代表性、準(zhǔn)確性、可比性和完整性。從具體的質(zhì)量管理要求來(lái)看，水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制分別包括一定的條件和措施。

3.1 質(zhì)量保證基本要求

3.1.1 前期性保證

前期性質(zhì)量保證是質(zhì)量管理工作的開(kāi)始，也是在水質(zhì)監(jiān)測(cè)之前就應(yīng)實(shí)施的質(zhì)量保證。它包括對(duì)監(jiān)測(cè)技術(shù)人員素質(zhì)、實(shí)驗(yàn)環(huán)境與設(shè)備、檢測(cè)分析方法以及方法的確認(rèn)、各種化學(xué)試劑、標(biāo)準(zhǔn)樣品和檢測(cè)樣品的前處理等等準(zhǔn)備工作。前期性保證也是一種預(yù)防性控制方法。

3.1.2 對(duì)監(jiān)測(cè)人員素質(zhì)的質(zhì)量保證

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作是一個(gè)有機(jī)整體，數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性最容易受到監(jiān)測(cè)人員的素質(zhì)的影響。技術(shù)人員水平高低可能直接影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。目前，現(xiàn)代化儀器設(shè)備越來(lái)越多，技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，但是人員的技術(shù)判斷和經(jīng)驗(yàn)技巧等方面，仍然十分重要，甚至起到?jīng)Q定性作用。監(jiān)測(cè)人員在具備基本的理論知識(shí)和技能，持證上崗后，還特別需要在誤差理論、計(jì)量知識(shí)等方面具備一定程度的認(rèn)識(shí)，并積累相當(dāng)多的工作經(jīng)驗(yàn)，以保證監(jiān)測(cè)過(guò)程的有效性。

3.1.3 對(duì)實(shí)驗(yàn)所涉及設(shè)施和環(huán)境條件的質(zhì)量保證

設(shè)施和環(huán)境條件是為保證監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性和可靠性而建設(shè)的相應(yīng)硬件設(shè)施。具備了合適的儀器和設(shè)備，使用是否合理也能決定實(shí)驗(yàn)的成功與否，所以需要對(duì)儀器設(shè)備定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，才能有效地保證設(shè)備的準(zhǔn)確度。儀器的工作環(huán)境也十分重要，大多數(shù)精密儀器設(shè)備對(duì)室溫、濕度等環(huán)境條件有嚴(yán)格的要求，實(shí)驗(yàn)室通常采取配備空調(diào)、通風(fēng)櫥等設(shè)備設(shè)施進(jìn)行保證。

3.1.4 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和化學(xué)試劑的質(zhì)量保證

實(shí)驗(yàn)室必須配備專(zhuān)人負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和化學(xué)試劑的保管，并做好入庫(kù)出庫(kù)登記手續(xù)，以確保試劑物品的有效和安全。在監(jiān)測(cè)分析開(kāi)始之前，一定要檢查所用試劑藥品是否在有效期內(nèi)，避免造成人力、物力以及時(shí)間上的浪費(fèi)。

3.2 質(zhì)量控制主要措施

為保證水環(huán)境質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，將質(zhì)量控制體系中的空白樣測(cè)試、平行樣品測(cè)試、標(biāo)樣核查測(cè)試以及加標(biāo)回收測(cè)試等各種手段，充分運(yùn)用到自動(dòng)監(jiān)測(cè)質(zhì)控監(jiān)管系統(tǒng)中，增加完善相應(yīng)的功能單元，建立完整的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制體系。

3.2.1 質(zhì)控樣溶液和周核查溶液在線測(cè)定

對(duì)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的單項(xiàng)或多項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行質(zhì)控樣品在線核查，主要是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)或網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程操作，設(shè)定質(zhì)控單元采取質(zhì)控樣、周核查樣供儀器進(jìn)行質(zhì)控和周核查分析，根據(jù)質(zhì)控分析結(jié)果、周核查分析結(jié)果與相對(duì)誤差要求，判定儀器是否正常。

3.2.2 平行樣品的在線核查

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)操作或者網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程對(duì)水站進(jìn)行單項(xiàng)或者多項(xiàng)參數(shù)空樣核查時(shí)，質(zhì)控單元可根據(jù)操作指令啟動(dòng)相應(yīng)程序，控制儀器對(duì)樣品杯中剩余的水樣進(jìn)行二次測(cè)試，同時(shí)根據(jù)分析結(jié)果、誤差規(guī)定進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)而生成質(zhì)控報(bào)表。

3.2.3 超標(biāo)樣品的核查

水站管理方根據(jù)簽訂的年度地表水水質(zhì)責(zé)任目標(biāo)任務(wù)限值，設(shè)定各水站儀器系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)最高限值，當(dāng)數(shù)據(jù)濃度超過(guò)設(shè)定最高限值時(shí)，系統(tǒng)指令啟動(dòng)留樣工作，同時(shí)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的超標(biāo)倍數(shù)范圍，有選擇性地進(jìn)行質(zhì)控測(cè)試、平行樣測(cè)試、標(biāo)準(zhǔn)樣品核查測(cè)試，對(duì)超標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行判定、確認(rèn)和有效性標(biāo)識(shí)，必要時(shí)自動(dòng)發(fā)送水質(zhì)預(yù)警信息。若判定不合格，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)效性標(biāo)識(shí)。

4 結(jié)束語(yǔ)

環(huán)境監(jiān)測(cè)是保護(hù)環(huán)境的基礎(chǔ)工作，是推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的重要支撐。環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是客觀評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量狀況、反映污染治理成效、實(shí)施環(huán)境管理與決策的基本依據(jù)。為了加強(qiáng)地表水自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的管理，確保水站長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)布水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)揮水站的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警監(jiān)視作用，應(yīng)按照統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、明確職責(zé)、密切配合的原則做好水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)的質(zhì)量控制和管理工作。

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