環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量管理技術(shù)的數(shù)字化研究

【摘 要】現(xiàn)如今，環(huán)境污染問題日益嚴(yán)峻，民眾環(huán)境保護(hù)意識(shí)逐漸增強(qiáng)，對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的相關(guān)工作提出了更高的要求，在實(shí)際工作中，應(yīng)建立完善的環(huán)境監(jiān)測(cè)運(yùn)行機(jī)制，對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)采樣操作的質(zhì)量進(jìn)行合理控制，從而提升環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的高效性、準(zhǔn)確性。本文結(jié)合此話題對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量管理技術(shù)進(jìn)行數(shù)字化研究，從而提出一些環(huán)境監(jiān)測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量控制措施。

【關(guān)鍵詞】環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室;現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量管理技術(shù);數(shù)字化研究

環(huán)境污染問題已經(jīng)成為全球的焦點(diǎn)話題，逐漸凸出環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要性。在實(shí)際進(jìn)環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)，通過有效的檢測(cè)方法來了解環(huán)境情況，獲取到有關(guān)信息，確保環(huán)境管理工作的科學(xué)性。環(huán)境監(jiān)測(cè)工作自身存在一定復(fù)雜性，應(yīng)確保每一環(huán)節(jié)都不能出現(xiàn)差池，否則會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的質(zhì)量控制工作都取得了較大的成功，但在現(xiàn)場(chǎng)采樣過程中容易出現(xiàn)多種問題，因此，需要對(duì)此部分予以重視。

一、環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室采樣質(zhì)量控制目的

當(dāng)前人們環(huán)保意識(shí)逐漸加強(qiáng)，對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)提出較高的要求，環(huán)境監(jiān)測(cè)是保障環(huán)境保護(hù)措施有效性實(shí)施的有效基礎(chǔ)，環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制是其中的關(guān)鍵部分，包括現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量控制與實(shí)驗(yàn)室分析質(zhì)量控制，其中現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量控制是環(huán)境監(jiān)測(cè)較為薄弱的環(huán)節(jié)，主要由于現(xiàn)場(chǎng)采樣經(jīng)常容易出現(xiàn)誤差，致使監(jiān)測(cè)結(jié)果出現(xiàn)差別，無法真實(shí)反映出環(huán)境污染的實(shí)際情況。環(huán)境監(jiān)測(cè)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，在實(shí)際工作中極易受各種因素所影響，導(dǎo)致采樣質(zhì)量控制的效果不明顯，因此，在實(shí)際進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)采樣時(shí)，需要用具體、使用的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理方法，認(rèn)真分析采樣過程中所出現(xiàn)的問題，從而提高環(huán)境管理的效率與水平[1]。

二、環(huán)境采樣出現(xiàn)誤差的原因與質(zhì)量管理技術(shù)的數(shù)字化分析

環(huán)境取樣一般指獲得適合分析的形式與數(shù)量的樣品，代表分析的全部材料，意味著樣品必須與待研究的整個(gè)實(shí)體具有較大程度的相似性，因此，首先保證樣品確實(shí)是它們代表，才能保證質(zhì)量。其次，要保證污染、損失、樣品性質(zhì)及成分的改變都必須控制在最小誤差范圍內(nèi)。當(dāng)前技術(shù)領(lǐng)域已制定許多優(yōu)化質(zhì)量取樣的原則與規(guī)則，但是如果為了獲得有關(guān)特定環(huán)境部分的質(zhì)量信息而必須采集樣本，還需要解決一些額外問題。例如，異種生物對(duì)河流及魚類種群的污染，保證環(huán)境采樣質(zhì)量的問題是：怎樣保證樣品的生物、生態(tài)與地理代表性。產(chǎn)生此種誤差。我國在此方面正處于發(fā)展中階段，由于水平有限，致使許多方面都無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，因此，無法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采樣進(jìn)行測(cè)試的質(zhì)量管理工作予以重視，相關(guān)部門也不明確各個(gè)設(shè)備的操作方法與注意事項(xiàng)，忽視了檢測(cè)過程涉及到的問題，將各種重點(diǎn)放在了質(zhì)量監(jiān)管方面，進(jìn)而無法控制檢測(cè)。另外，有關(guān)部門未接受過專業(yè)培訓(xùn)，無法向環(huán)境監(jiān)測(cè)工作提供有效依據(jù)。部分地區(qū)仍然沒有認(rèn)識(shí)到現(xiàn)場(chǎng)采樣工作的重要性，致使采樣出現(xiàn)誤差無法從操作上得出結(jié)論?；诖?，需要提高采樣人員的思想意識(shí)，從根本上改變采樣工作，以此保證采樣質(zhì)量[2]。

三、環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量管理的有效建議

（一）采樣儀器設(shè)備管理數(shù)字化

現(xiàn)場(chǎng)采樣儀器能夠在一定程度上保證數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，也是質(zhì)量控制的源頭。因此，在采購采樣儀器到其使用期間需要進(jìn)行外部校準(zhǔn)、日常核查、維修保養(yǎng)，對(duì)其進(jìn)行全生命周期信息化管理。從數(shù)字化角度出發(fā)，對(duì)于儀器的外部校準(zhǔn)與日常核查能夠形成儀器的計(jì)量特征，能夠記錄儀器自身的計(jì)量畫像參數(shù)，將儀器計(jì)量能力形成可數(shù)字化、定量化分析的云端匹配庫。將儀器的計(jì)量、校準(zhǔn)過程由單純的出廠時(shí)完成、年檢時(shí)定點(diǎn)完成進(jìn)行轉(zhuǎn)化，成為遠(yuǎn)端通過數(shù)據(jù)集匹配快速靈活完成，從而實(shí)現(xiàn)儀器加量的可追溯化，保證數(shù)據(jù)源頭的質(zhì)量控制得到提升。

（二）現(xiàn)場(chǎng)采樣程序與信息記錄數(shù)字化

有的現(xiàn)場(chǎng)采樣儀器支持打印報(bào)表的功能，但是具有一定局限性，例如，儀器功能的限制與不同環(huán)境要素的差異性。大部分現(xiàn)場(chǎng)采樣記錄都是需要手抄，具體為：先進(jìn)行任務(wù)下載，將管理系統(tǒng)中的監(jiān)測(cè)任務(wù)下載到移動(dòng)終端上;再進(jìn)行人員指派，維護(hù)各級(jí)別現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)人員信息，根據(jù)采樣任務(wù)特點(diǎn)，在系統(tǒng)內(nèi)指派采樣人員維護(hù)各級(jí)別現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)人員的信息，在系統(tǒng)內(nèi)指派采樣人員，在此期間需要結(jié)合采樣任務(wù)的特點(diǎn)來進(jìn)行，最終根據(jù)任務(wù)數(shù)據(jù)考核采樣人員的工作量。接下來在現(xiàn)場(chǎng)布點(diǎn)，此過程需要采樣人員來進(jìn)行，通過移動(dòng)終端就可以進(jìn)行設(shè)置;現(xiàn)場(chǎng)結(jié)果錄入過程也需要采樣人員在移動(dòng)終端進(jìn)行儀器數(shù)據(jù)自動(dòng)采集與記錄，其中包括多項(xiàng)內(nèi)容，即現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境參數(shù)、采樣、儀器設(shè)備、人員信息等。此外，樣品在保存與運(yùn)輸期間，需要將樣品保存的情況進(jìn)行拍照，并將樣品保存的情況詳細(xì)記錄在交接單上。上述流程環(huán)節(jié)都采用了相應(yīng)的數(shù)字化技術(shù)，在實(shí)際采集數(shù)據(jù)過程，將儀器狀態(tài)數(shù)據(jù)、測(cè)量數(shù)據(jù)、過程數(shù)據(jù)等全部形成質(zhì)控點(diǎn)，構(gòu)建對(duì)應(yīng)了質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)集，從而完成整個(gè)采集過程的數(shù)字化重構(gòu)。

（三）現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量管理的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則化

在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)采樣的過程中，應(yīng)獲得儀器、各質(zhì)控要素的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并將其匯集，在此基礎(chǔ)上完成業(yè)務(wù)記錄工作到實(shí)驗(yàn)室分析信息系統(tǒng)的流轉(zhuǎn)，在此過程中要能夠?qū)嵤┲绷鞅ＷC與質(zhì)控行為，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量問題，并根據(jù)各階段檢查的需求進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)回溯分析，找出工作與日常活動(dòng)中的不足，改變管理模式，從而為決策提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。通過現(xiàn)場(chǎng)采樣的數(shù)據(jù)不斷積累與專家的經(jīng)驗(yàn)，可借助人工智能的學(xué)習(xí)方法來優(yōu)化規(guī)則，完善操作簡(jiǎn)潔靈活與自動(dòng)化程度合理之間的統(tǒng)一，從而實(shí)現(xiàn)質(zhì)控的規(guī)則化。

（四）現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量管理的數(shù)字化分析

環(huán)境取樣與技術(shù)領(lǐng)域的取樣有所不同，先要分析的總量不是有具體定義的數(shù)量材料。例如，要描述親本種群可能是池塘或河段的可食魚類種群或小流域的植被，在此情況下，總量無法直接精確獲得，甚至沒有嚴(yán)格的限制。因此，需要對(duì)取樣的異質(zhì)性與多樣性進(jìn)行分層。例如，通過明確界定并在必要時(shí)將該地區(qū)細(xì)分為同質(zhì)的亞區(qū)，指定相關(guān)的物種與大小等級(jí)，找出該地層在總數(shù)量中的豐度，然后根據(jù)可接受的準(zhǔn)確度與該總數(shù)量所需的最佳樣品組成、數(shù)量、大小，所以先進(jìn)行初步的研究篩選，以選擇適當(dāng)?shù)臉颖静牧洗_定采樣區(qū)域，從而確定采樣時(shí)間與采樣方法。

結(jié)束語：

綜上，環(huán)境監(jiān)測(cè)涉及的內(nèi)容較多，每項(xiàng)工作都會(huì)影響最終的監(jiān)測(cè)結(jié)果，以此決定治理方案是否具備科學(xué)性。當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制的效果得到了增強(qiáng)，通過數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，能夠提升環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋釗，陳迪. 生態(tài)環(huán)境檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量管理技術(shù)數(shù)字化研究與應(yīng)用[J]. 質(zhì)量與認(rèn)證（6）：3.

[2]王樂. 環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)采樣的質(zhì)量控制方法[J]. 工程技術(shù)（引文版）.

[3]李峰. 環(huán)境空氣手工監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)采樣質(zhì)量管理方法研討[J]. 環(huán)境與發(fā)展，2019，（06）：149+151.

作者簡(jiǎn)介：

董建，男，漢族，江蘇宿遷，1973.12，大專，工程師，宿遷市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控服務(wù)中心現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)科長(zhǎng)，環(huán)境監(jiān)測(cè)。