水質環境監測中樣品采集及保存過程的質量控制分析

　1.引言 
　　監測數據的質量是環境監測工作中最基本和最核心的要求，從質量保證和質量控制的角度出發，為了使監測數據能夠準確地反映水環境質量的現狀，預測污染的發展趨勢，要求環境監測數據具有代表性、準確性、精密性、可比性和完整性。水質環境監測工作包括監測點位的布設、水樣的采集與保存、實驗室分析、數據處理和綜合評價5個環節，每個環節都會影響監測數據的質量。因此，保證水質監測數據質量就要求對整個監測過程進行全程序質量控制。 
　　目前，水質環境監測質量保證工作比較注重實驗室內部的質量控制，而對于樣品采集和保存過程中所產生的誤差尚不能嚴格控制，這是環境監測質量保證工作中相對薄弱的一個環節。對于監測的全過程，采樣誤差大于分析誤差的3倍，則降低分析誤差就失去了意義。可見，采樣過程對環境監測數據質量的影響是十分明顯的。水質監測，通過對樣品采集過程的有效質量檢驗與控制，可以保證監測數據滿足“完整性”要求；通過對樣品采集、保存及運輸過程的有效質量檢驗及控制，在水質監測站網得到科學、合理規劃的前提下，可以保證監測數據滿足“代表性”要求。 
　　2.水質樣品采集和保存過程誤差來源及質量控制 
　　2.1采樣器材的選擇 
　　采樣器材主要有采樣器和水樣容器。采樣器一般有聚乙烯塑料桶、單層采水瓶、直立式采水器和自動采樣器。一般水質監測項目常用采樣器為聚乙烯塑料桶，但特殊項目需用相應的采樣器。例如油類采樣需用直立式采水器，若采用聚乙烯塑料桶采樣，則采集到的水樣為表層樣品，不符合在水面下300 mm采集柱狀水樣的要求，導致的誤差將會使油類項目的分析數據失去意義。 
　　水樣容器主要有硬質玻璃瓶和聚乙烯瓶（桶）。一般的玻璃容器吸附金屬，聚乙烯等塑料吸附有機物質、磷酸鹽和油類，因此水質采樣時，通常分析有機物的樣品使用硬質玻璃瓶，分析無機物的樣品使用聚乙烯塑料瓶（桶）。也有個別項目有特殊要求，如測定氟化物的水樣不能用玻璃瓶盛裝；用于測定農藥或除草劑等項目的水樣，一般使用棕色玻璃瓶盛裝；測定BOD₅和COD的水樣，如果濃度較低，最好用玻璃瓶盛裝。如果水樣盛裝容器對水樣中待測項目有吸附或者容器解吸出待測物質，則會導致水樣分析結果偏高或偏低。 
　　選擇好正確的采樣器和水樣容器后，在進行水質采樣前，均要對采樣器和水樣容器進行清洗。如果使用新容器，則更應進行充分的清洗。盛裝有機物、耗氧量和細菌類等樣品的容器一般用洗滌劑洗1次，自來水洗3次，然后用蒸餾水沖洗1次；盛裝金屬類樣品的容器用洗滌劑洗1次，自來水洗2次，HNO₃蕩洗1次，自來水洗3次，去離子水沖洗1次；盛裝陰離子表面活性劑和磷酸鹽樣品的容器則需用鉻酸洗液清洗1次，自來水洗3次，蒸餾水洗1次即可。測定農藥或除草劑等項目的樣品瓶按_般規則清洗后，在烘箱內180℃下烘干4 h，冷卻后再用純化過的己烷或石油醚沖洗數次。如果采集污水樣品可省去用蒸餾水、去離子水清洗的步驟。采樣器和水樣容器清洗不干凈或者采用錯誤的清洗方式，也會給樣品分析結果帶來誤差，只有按規定的清洗方式將容器清洗干凈，才能將這一環節的誤差降到最低。 
　　2.2采樣操作規范 
　　在地表水質監測中通常采集瞬時水樣，采樣量要考慮重復分析和質量控制的需要，并留有余地。采樣時要保證采樣點位的準確性，必要時用定位儀定位。采樣時不可攪動水底的沉積物。測定溶解氧、生化需氧量和有機污染物等項目時，水樣必須注滿容器，上部不留空間，并有水封口。測定油類、BOD₅、DO、硫化物、余氯、糞大腸菌群、懸浮物、放射性等項目時要單獨采樣。一般容器在采樣前均需用水樣進行蕩洗，但測定油類的水樣，應在水面下300 mm采集柱狀水樣，且樣品不能用采集的水樣沖洗。如果水樣中含沉降性固體，則應分離除去。 
　　水樣采集好后，要將標簽貼在水樣容器上，標簽內容包括采樣時間、采樣點位、監測項目、采樣人員等。需要現場監測的項目要按規范進行現場監測，并填寫水質采樣記錄表和現場監測表，字跡端正、清晰，內容完整。采樣結束前，應仔細核對采樣計劃、記錄與水樣，如有錯誤或遺漏，立即補采或重采。 
　　需要現場監測的項目一定要在現場完成，并且完成記錄的規范填寫。pH值、溶解氧、電導率等現場測試項目需要對監測儀器進行校準后方能使用，測試方法嚴格按照國家標準進行。 
　　2.3樣品保存劑的添加 
　　引起水樣水質變化的原因有生物作用、化學作用和物理作用。水樣采集后，要盡快送到實驗室分析，樣品存放過程中某些組分的濃度可能會發生變化，這就要求加入保存劑來減小組分濃度的變化。測定金屬離子的水樣常通過加酸來控制溶液pH值，既可以防止重金屬的水解沉淀，又可以防止金屬在器壁表面上的吸附，同時還能抑制生物的活動。為了抑制生物作用，可在樣品中加入抑制劑，如在測氨氮的水樣中加氯化汞以抑制生物對銨鹽的氧化還原作用。加入硝酸一重鉻酸鉀溶液可使汞維持在高氧化態，使其穩定性大為改善。測定硫化物的水樣，加入抗壞血酸對保存有利。一般保存劑的添加需要在樣品采集自然沉降30 min后進行，否則可能影響水樣分析結果。張艷研究指出，測定總磷的水樣使用不沉降一加酸方式測得的總磷濃度為標準規定方法的1.22～2.21倍，平均1.60倍；不沉降一不加酸測得的總磷濃度為標準規定方法的1.12～1.83倍，平均1.41倍；沉降一不加酸測得的總磷濃度為標準規定方法的0.93～1.00倍，平均0.96倍。由此可見，保存劑添加與否、添加方式都將影響監測數據的質量。 
　　2.4樣品的運輸 
　　樣品的運輸也是水質監測的重要步驟，如果樣品在運輸過程中受到污染或者受損，之前和之后的工作都會受到影響。水樣運輸前應將容器的蓋子蓋緊，裝箱時應用泡沫塑料、報紙等材料分隔，以防運輸途中破損。運輸途中應有專門人員管理樣品，并填寫水樣質量保證卡。水樣運回實驗室后，及時交給樣品接收人員，完成相應的交接手續。 
　　2.5樣品的保存 
　　待測組分不同的樣品要根據各自性質來決定保存條件及時間。有機污染物、懸浮物、酸堿度、陰離子組分等樣品一般需要進行低溫（0～4℃）避光保存，其余樣品在室溫條件下保存即可。金屬類樣品一般可以保存14 d，有機污染物、氨氦等其他組分一般最多保存24 h。 
　　2.6樣品交接 
　　樣品在進入實驗室前最后一個環節是進行樣品的交接。分析人員領取樣品時要查看樣品是否破損，樣品數量是否正確，保存條件和時間是否符合規范，以上均沒問題后完成交接手續并領取樣品進行實驗室室內分析。交接過程中發現樣品數量不正確、保存條件和時間不符合規范的，要向樣品管理人員提出質疑，重新采樣或者采取其他補救措施。 
　　3.討論及建議 
　　（1）加強對采樣人員的技術培訓，確保持證上崗；提高采樣人員的責任心，在采樣環節做到所有動作規范化，保持對樣品絕對負責的態度；提高采樣人員的質量控制意識，認識到采樣環節的重要性。 
　　（2）質量監督主要注重實驗室室內分析環節，在樣品采集和保存環節還相對薄弱。建議設立專門的質量監督員，加強對樣品采集現場、運輸過程及保存環節的質量監督。 
　　（3）保證每批樣品都進行全程序空白樣品的測試，以此來評價整個采樣環節產生的誤差。 
　　（4）加強三級審核制度，對采樣記錄、樣品交接記錄、現場測試記錄等關鍵環節加強審核。