孫代華
(臨淄區(qū)生態(tài)環(huán)境技術(shù)服務(wù)中心 山東淄博 255400)
保證監(jiān)測(cè)結(jié)果能夠代表企業(yè)污染源污染情況及地表水的環(huán)境質(zhì)量狀況,使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、精密、完整,具有代表性和可比性,只有如此,才能準(zhǔn)確判斷水環(huán)境的真實(shí)質(zhì)量狀況,為污染源治理與水環(huán)境質(zhì)量的持續(xù)改善提供第一手的資料,治理改善才有了依據(jù),這樣的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)才是生態(tài)環(huán)境監(jiān)管部門需要的。由于受各種條件和人為因素的限值,影響了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性,產(chǎn)生了誤差,因此,有必要分析監(jiān)測(cè)過程中產(chǎn)生偏差的原因,并采取有效的措施加以控制,保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)、準(zhǔn)確、有效。
人是監(jiān)測(cè)工作的主體,不同人的操作水平會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生不同的影響,如果儀器設(shè)備很精密,但監(jiān)測(cè)人員的素質(zhì)不高,即使質(zhì)控措施再完善,監(jiān)測(cè)方法再先進(jìn),也難以獲得令人滿意的高質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。因此,監(jiān)測(cè)質(zhì)量主要體現(xiàn)在監(jiān)測(cè)人員是否具有扎實(shí)的基本理論知識(shí)、基本操作技能、認(rèn)真的工作作風(fēng),這就要求監(jiān)測(cè)人員不僅要有強(qiáng)烈的責(zé)任心、吃苦耐勞愛崗敬業(yè)的精神,而且應(yīng)有豐富的環(huán)境監(jiān)測(cè)基本知識(shí)、實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)知識(shí)、質(zhì)量保證與質(zhì)量控制理論、分析方法標(biāo)準(zhǔn)、嫻熟的操作技能,還要經(jīng)理論知識(shí)及實(shí)際技能操作考核合格持證上崗,全面提高監(jiān)測(cè)人員的思想和業(yè)務(wù)素質(zhì),這是保證高質(zhì)量完成監(jiān)測(cè)工作的關(guān)鍵。監(jiān)測(cè)過程既是動(dòng)手操作的過程,又是動(dòng)腦思考的過程,監(jiān)測(cè)人員應(yīng)多思考、勤實(shí)踐,不斷探索使監(jiān)測(cè)結(jié)果達(dá)到“五性”要求的方法,切實(shí)提高監(jiān)測(cè)工作的水平,保證監(jiān)測(cè)工作的質(zhì)量。
實(shí)驗(yàn)室要合理布局,室內(nèi)條件如濕度、溫度、潔凈度、電磁輻射、噪聲、震動(dòng)等都會(huì)干擾儀器設(shè)備,造成不可預(yù)知和不宜察覺的影響,會(huì)對(duì)儀器的性能、準(zhǔn)確性、精密性造成干擾,進(jìn)而影響測(cè)定結(jié)果,特別是對(duì)痕量分析尤其如此。實(shí)驗(yàn)室、試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)潔凈規(guī)范有序,每個(gè)實(shí)驗(yàn)室都應(yīng)配備防火、防爆、通風(fēng)凈化設(shè)備。分析測(cè)試時(shí),應(yīng)隨時(shí)隨地保持環(huán)境清潔,避免臟亂;每種儀器設(shè)備、容器等用后要及時(shí)清洗保養(yǎng);檢查設(shè)備的使用狀態(tài)并歸位,填寫好各種使用記錄;實(shí)驗(yàn)室廢液及時(shí)傾入廢液缸,桌面撒落的液體和粉末應(yīng)立即清理干凈,避免沾污水樣,干擾監(jiān)測(cè)結(jié)果。
根據(jù)純度要求,化學(xué)試劑通常分為優(yōu)級(jí)純、分析純、化學(xué)純和試驗(yàn)試劑四大類[1]。環(huán)境監(jiān)測(cè)要求的試劑純度很高,必須達(dá)到要求才能保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確,優(yōu)級(jí)純?cè)噭┩ǔE渲茦?biāo)準(zhǔn)溶液或繪制校準(zhǔn)曲線,日常分析使用的溶液一般用分析純?cè)噭┡渲谩_x擇試劑時(shí),主要依據(jù)試劑中有效成分含量和雜質(zhì),其中,雜質(zhì)含量不得影響分析結(jié)果,如果試劑穩(wěn)定性較差,只能使用時(shí)配置,如S2+在空氣中容易被氧化[1]。隨著時(shí)間的推移,穩(wěn)定性較好的試劑在貯存中也會(huì)出現(xiàn)濃度變化,如產(chǎn)生顏色、沉淀、分解等變質(zhì)現(xiàn)象,這時(shí)應(yīng)棄去重配,使用試劑必須在有效使用期內(nèi),并做好標(biāo)識(shí)。作為特殊試劑的試驗(yàn)用水,應(yīng)引起足夠重視,不論是溶液的配置還是溶液的稀釋,都離不開試驗(yàn)用水,空白試驗(yàn)也常以純水作參比,實(shí)驗(yàn)用水的質(zhì)量如何會(huì)直接關(guān)系到監(jiān)測(cè)質(zhì)量的好壞,對(duì)痕量分析更要如此。
在日常采樣工作中,常用到玻璃及石英容器、塑料容器、金屬器皿等,一般水樣使用玻璃或塑料容器就能滿足要求。但某些特殊的待測(cè)組分有特殊要求,如很多痕量金屬元素及化合物的分析,在水樣的采集、貯存、使用過程中,這些材料中含有的與待測(cè)組分相同的元素會(huì)在不同程度上溶解出來,也有的水樣中的待測(cè)組分會(huì)沉積在器壁表面,或沉積在水樣中的SS 上,對(duì)分析結(jié)果造成影響,為了監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性,就不能使用能夠溶解或沉積待測(cè)成分的容器,應(yīng)根據(jù)待測(cè)成分的特性,合理選擇盛裝水樣的容器[2],這一點(diǎn)必須引起足夠的重視。各種洗滌液有不同的理化性質(zhì),由此決定它們的洗滌能力和適應(yīng)性,洗滌液的選擇應(yīng)以容器的材料、測(cè)定成分來做參考。例如,要洗滌漏斗中的沉積物,必須針對(duì)沉積物的性質(zhì)來選擇洗滌劑;再如,洗滌油類,需要用四氯化碳或適宜的有機(jī)溶劑。
水質(zhì)分析要選擇合適有效的監(jiān)測(cè)方法,這是完成水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析的重要保障,具有權(quán)威性、選擇性好、分析靈敏性高、實(shí)用性強(qiáng)的分析方法是首先要選擇考慮的,即首先選擇國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)最新發(fā)布的監(jiān)測(cè)分析方法[1],這種方法經(jīng)過充分驗(yàn)證,是能保證監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度高這一要求的,這是保證監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確的重要環(huán)節(jié)。另外,還要滿足方法分析結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性好,儀器設(shè)備性價(jià)比高且穩(wěn)定可靠。在保證試劑質(zhì)量的前提下,要選擇分析儀器使用價(jià)格低、無毒或低毒的試劑,盡可能避免使用劇毒或者易爆的試劑,特別是能產(chǎn)生第一類污染物的試劑,以降低監(jiān)測(cè)分析成本,減少對(duì)環(huán)境的污染。
每種儀器都有其特定的使用范圍和使用方法,要弄清楚儀器的基本原理、性能和指標(biāo),熟悉掌握儀器的正確的操作方法,根據(jù)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,選擇合適的儀器設(shè)備,優(yōu)先選擇在儀器設(shè)備的最佳使用量程內(nèi)。編訂儀器操作使用作業(yè)指導(dǎo)書,認(rèn)真記錄好能夠反映儀器使用前、后技術(shù)狀態(tài)的各種參數(shù),加強(qiáng)儀器的日常維護(hù)和保養(yǎng),讓儀器始終處于良好狀態(tài)。儀器設(shè)備在長(zhǎng)期的使用過程中,會(huì)因各種原因造成性能指標(biāo)參數(shù)發(fā)生改變,所以應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期的檢定、維護(hù)保養(yǎng)、期間核查等。監(jiān)測(cè)時(shí),應(yīng)當(dāng)使用國(guó)家強(qiáng)制檢定的,或送有資質(zhì)的計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)校準(zhǔn)的儀器設(shè)備,儀器設(shè)備性能指標(biāo)符合要求并在檢定或校準(zhǔn)合格有效期內(nèi),還應(yīng)對(duì)儀器設(shè)備檢定及校準(zhǔn)情況進(jìn)行確認(rèn)、期間核查,隨時(shí)掌握儀器技術(shù)性能指標(biāo)的變化情況,判斷其是否合乎要求、是否處于最佳工作狀態(tài),發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)處理,這樣才能保證監(jiān)測(cè)的結(jié)果準(zhǔn)確可靠,也要重視對(duì)玻璃容器如滴定管、容量瓶、移液管等的定期檢定[3],做好檢定檔案記錄。
水樣的采集是全部分析工作的基礎(chǔ),采樣質(zhì)量的高低直接決定著監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與否,是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。但在日常監(jiān)測(cè)工作,往往只重視實(shí)驗(yàn)室分析,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采樣重視不夠,有時(shí)現(xiàn)場(chǎng)采樣帶來的誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)驗(yàn)室分析所產(chǎn)生的誤差[3]。如果采樣不符合有關(guān)技術(shù)規(guī)范,會(huì)造成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大誤差,而這樣的誤差在出現(xiàn)之后很難及時(shí)發(fā)現(xiàn),即使發(fā)現(xiàn)也難以補(bǔ)救,從而造成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)失準(zhǔn),為此,采樣工作要嚴(yán)肅對(duì)待,不能隨心所欲,要嚴(yán)格按照采樣規(guī)范進(jìn)行。采樣前,要提前確定采樣時(shí)間、點(diǎn)位、項(xiàng)目、數(shù)量、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定項(xiàng)目、固定劑的種類和數(shù)量、采樣的技術(shù)規(guī)范和質(zhì)量保證措施及采樣的線路、人員、容器、交通器材等,還要了解清楚污染源和地表水的排放規(guī)律和污染物濃度的時(shí)空變化規(guī)律,這樣才能保證現(xiàn)場(chǎng)采樣時(shí)能采集到有代表性的水樣。采樣時(shí),應(yīng)除去水面的雜物,用待采水沖洗兩次以上容器,但采集浮油等的容器不能沖洗。SS、BOD5、S2-、石油類等水樣要單獨(dú)采集,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè),并細(xì)致地做好水樣采集記錄。
采樣前,要根據(jù)水樣的性質(zhì)和環(huán)境條件,選擇保存方法和保存劑的種類。通常選擇冷藏法,可抑制生物活動(dòng),減緩化學(xué)反應(yīng)和物理揮發(fā)速度。添加化學(xué)保存劑使水樣保持一定的酸度,可控制重金屬沉淀和在器壁上吸附;添加抑制劑,可抑制微生物活動(dòng);添加氧化劑,可防止金屬的高價(jià)態(tài)被還原;添加還原劑,有利于還原性物質(zhì)的保存[4]。
水樣采集后,要根據(jù)不同的分析要求,分裝成數(shù)份并分別加入保存劑,附一張完整的水樣標(biāo)簽,說明采樣點(diǎn)位編號(hào)、測(cè)定項(xiàng)目、保存方法、采樣時(shí)間、采樣人員等,選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸方式,運(yùn)輸過程要盡可能保持平穩(wěn),保證水樣的完整性,由專人押運(yùn)盡快送回實(shí)驗(yàn)室,并辦好水樣交接手續(xù)。質(zhì)控人員要對(duì)采樣環(huán)節(jié)全程控制審核,發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。
環(huán)境水樣成分復(fù)雜多變,有很強(qiáng)的時(shí)效性,隨著時(shí)間的推移,某些組分濃度會(huì)發(fā)生改變,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果與實(shí)際情況不符,影響水樣變質(zhì)的因素。一是生物因素:微生物的代謝活動(dòng),例如,細(xì)菌和其他生物可以改變?cè)S多被測(cè)物的化學(xué)形態(tài),造成濃度的改變,如DO、COD等。二是化學(xué)因素:測(cè)定組分可能被氧化或還原,例如,Cr6+在酸性條件下易被還原為Cr3+,F(xiàn)e2+可氧化成Fe3+,由于價(jià)態(tài)的改變,會(huì)發(fā)生沉淀與溶解、聚合或解聚等。三是物理因素:如果容器選擇不當(dāng),容器壁可吸附測(cè)定組分,有些易揮發(fā)組分很容易揮發(fā),造成濃度或量的損失[1]。因此,在正常的監(jiān)測(cè)工作中,樣品采集后應(yīng)立即進(jìn)行交接,按照程序做好質(zhì)控工作后,盡快移交分析人員監(jiān)測(cè)分析,時(shí)間越短,監(jiān)測(cè)結(jié)果的質(zhì)量越有保證。如果因特殊原因不能立即分析,應(yīng)嚴(yán)格按照樣品保存方法保存,并在規(guī)定的保存期內(nèi)進(jìn)行分析[4]。
從采樣計(jì)劃和監(jiān)測(cè)方案的制訂,到現(xiàn)場(chǎng)布點(diǎn)、采集、保存、運(yùn)輸、交接、分析、數(shù)據(jù)報(bào)出、數(shù)據(jù)審核等環(huán)節(jié),實(shí)施全面的全過程的質(zhì)量管理與質(zhì)量控制,使水樣始終處于受控狀態(tài),是水質(zhì)分析的整個(gè)環(huán)節(jié),而實(shí)驗(yàn)室的分析是影響監(jiān)測(cè)結(jié)果的重要因素,做好各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)控工作,才能保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確[5]。實(shí)驗(yàn)室的監(jiān)測(cè)分析,除了監(jiān)測(cè)人員以外,質(zhì)控工作直接決定著分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格執(zhí)行。
為了判斷監(jiān)測(cè)分析結(jié)果的準(zhǔn)確度,減少空白值對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響,對(duì)敏感監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、清潔水及地表水等水樣監(jiān)測(cè)分析時(shí),需要加測(cè)空白樣,在水樣分析結(jié)果中減去空白值,對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行修正,空白值的結(jié)果不應(yīng)很大,只能在小范圍內(nèi)波動(dòng),其測(cè)定值要小于方法檢出限,否則應(yīng)查清原因??瞻字档拇笮∨c分析環(huán)境、用水質(zhì)量、儀器性能、試劑純度、器皿潔凈度等有關(guān)[5-6]。
與水樣測(cè)定一致的步驟,分析得出儀器的響應(yīng)值,減去零點(diǎn)濃度的相應(yīng)值后,根據(jù)方法的測(cè)量范圍繪制曲線。如果條件不允許,可以在測(cè)定水樣的同時(shí),平行測(cè)定零點(diǎn)濃度和中等濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液各兩份,取均值減去零點(diǎn)濃度值后與原校準(zhǔn)曲線上的相應(yīng)點(diǎn)核對(duì),其相對(duì)差值根據(jù)方法精密度不得大于5%~10%,否則應(yīng)重新繪制校準(zhǔn)曲線。用線性回歸方程計(jì)算出校準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)應(yīng)大于0.999[1],如系數(shù)不達(dá)標(biāo),要分析原因并修正。繪制好校準(zhǔn)曲線是取得準(zhǔn)確測(cè)定結(jié)果的重要條件,不能隨意使用時(shí)間較長(zhǎng)的、別人使用的曲線,要隨環(huán)境條件試劑批次等條件的變化,經(jīng)常繪制修正校準(zhǔn)曲線[6]。使用分光光度法時(shí),必須驗(yàn)證曲線的截距、系數(shù),使用原子吸收及氣相色譜法時(shí),必須與水樣同時(shí)測(cè)定。
平行樣采用密碼或明碼編入水樣中,用于判斷監(jiān)測(cè)分析結(jié)果的誤差、檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)結(jié)果的精密度、判定該批水樣的分析結(jié)果準(zhǔn)確與否,如果其允許差符合規(guī)定質(zhì)控指標(biāo)要求的,以平行樣測(cè)試結(jié)果的平均值報(bào)出,否則加測(cè)一次。每批水樣不少于10%,水樣較少時(shí),至少做一份平行樣。
在測(cè)定水樣的同時(shí),在同一水樣的子樣中添加一定量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定稱為加標(biāo)回收。加標(biāo)分析后的結(jié)果減去水樣測(cè)定值,除以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)加入量,計(jì)算出回收率,它反映了測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性,如果按照平行加標(biāo)進(jìn)行回收率測(cè)定時(shí),可反映結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度[1]。如果加標(biāo)回收率在項(xiàng)目規(guī)定的誤差范圍內(nèi),可以判定水樣的監(jiān)測(cè)結(jié)果是準(zhǔn)確可信的。
密碼平行樣是專職質(zhì)控人員核查分析人員監(jiān)測(cè)結(jié)果是否準(zhǔn)確的一種質(zhì)控手段。在所分析的水樣中,隨機(jī)抽取不少于10%的水樣進(jìn)行密碼編樣,連同正常的水樣一并交給分析人員進(jìn)行分析,用于判斷分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,如果密碼樣的監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確,可以說明這一次水樣的監(jiān)測(cè)結(jié)果是準(zhǔn)確的[7]。
質(zhì)控樣分析是實(shí)驗(yàn)室的一項(xiàng)基準(zhǔn)工作,為了驗(yàn)證水樣監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度,需要在每批水樣中加帶已知濃度的質(zhì)控樣或標(biāo)樣,質(zhì)控樣的監(jiān)測(cè)結(jié)果控制在90%~110%,標(biāo)樣的監(jiān)測(cè)結(jié)果應(yīng)控制在95%~105%,否則也要查明原因。有的水樣分析時(shí)偏差較大,如油類,其準(zhǔn)確度和精密度的要求可適當(dāng)放寬,否則應(yīng)查找原因。
水環(huán)境監(jiān)測(cè)是衡量水質(zhì)狀況質(zhì)量的重要手段,分析監(jiān)測(cè)結(jié)果是否準(zhǔn)確可靠,是正確評(píng)價(jià)水質(zhì)質(zhì)量狀況的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。只要嚴(yán)格按照分析技術(shù)規(guī)程操作,從人員、采樣、儀器、分析方法、試劑、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境等各個(gè)環(huán)節(jié)做好管理和質(zhì)量控制工作,構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行的監(jiān)測(cè)技術(shù)細(xì)則,使其始終處于受控狀態(tài),就必然會(huì)減少人員及整個(gè)環(huán)節(jié)的錯(cuò)誤可能帶來的誤差,提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度,為企業(yè)污染治理、為水環(huán)境質(zhì)量的日益改善提供數(shù)據(jù)支撐。