輻射環境監測中水樣采集的質量控制及其實施

陳人帝

（海南省輻射環境監測站 海南?？?571126）

引言

對于非輻射類環境監測，可采取水樣在線自動監測、流動污染源監測等多措施進行環境監控，提前預警污染事件，為水環境污染防范起到有力的支持作用。而輻射環境監測，除核電廠和部分有核的省份外，大部分沒有做到多核素、多種類的即時監測，因而增加了新形勢下輻射監測的緊迫性和艱巨性。在此形式下，進一步加強輻射監測迫在眉睫[1]，保證輻射環境監測中水樣采集工作的實施也至關重要。但在實際水樣采集工作中，卻存在著較多的影響因素，因而要確保輻射環境監測數據的真實性和準確性，就必須高度重視水樣采集工作的開展，保證采集樣品的代表性、有效性和完整性[2][3]。按照《輻射環境監測技術規范》《作業指導書》《采樣程序》等加強質量保證措施，確保監測結果的準確性，并將水體質量充分反映出來，將輻射環境監測工作的實施效能充分發揮出來。

1 地表水水樣采集細則

1.1 采集目的

采集和測量地表水作為重要樣品，可將水體特征充分反映出來，進而充分掌握和了解地表水受放射性污染程度，為評價提供可行的參考依據，并不斷提高水體利用效率。

1.2 點位布設原則

采樣方法的選擇，必須要從采樣點實際情況出發，確保其點位具有高度的代表性，而且對于采集樣品，還要充分了解其采樣面積、采樣頻率等。

1.3 采樣工具和容器

采樣工具主要包括水泵、有機玻璃采水器、通用水樣采集器等。而采樣容器，在一般放射性監測中，必須滿足監測項目的具體要求，并符合國家技術標準的規定，且使用前須事先清潔并經過檢驗，保證采樣器和樣品容器的合格和清潔，容器壁不應吸收或吸附待測的放射性核素（或采取措施有效避免），容器材質不應與樣品中的成分發生反應。一般來說，石英、聚乙烯以及聚四氟乙烯等是較為常見的裝樣容器材質，聚乙烯瓶塑料小口桶（25L）比較常用，這種試樣容器的耐沖擊能力較為突出，特別適合野外采樣中碰到的各種復雜環境，而且對諸多試劑有著極大的適用性，因此具有顯著的應用價值。同時，無色具塞硬質玻璃瓶，也得到了廣泛的應用，其顯著的特點就是具有無色性質，而且在觀察試樣和變化等方面，也發揮著顯著優勢。另外，還需加強洗滌劑的應用，將采樣工具污垢灰塵和油脂去除掉，再通過10%硝酸或鹽酸洗刷，最后用自來水沖洗至PH=7，再利用蒸餾水進行至少3 次的蕩洗，晾干以后將其貼上標簽；同時，用于采集放射性活度較高樣品的被沾污容器應與普通容器分開洗滌，并設置專用儲存柜單獨存放，避免交叉污染。

1.4 采樣步驟

1.4.1 布設點位

輻射環境質量監測中對于水樣采集盡量考慮國家輻射環境監測網（簡稱“國控網”）、核電廠外圍監測點，同時要進行深入分析和考慮，避免破壞附近水體取樣的穩定性。在河流的點位布設中，主要包括斷面垂線的布設以及采樣點的布設等。一是在斷面布設監測污染源過程中所選擇的河段，其污染源要作用于水體水質，一般可劃分為控制斷面以及消減斷面等，在流經途中不能過于靠近河流流入口、流出口，要為設置斷面提供良好的參考依據，而且在布設采樣斷面過程中還要對采樣點的采樣難易度進行深入分析。二是在斷面垂線布設方面，如果河流的河寬在50m 以下，采集的地點就必須靠近河流中心部位；如果河流的寬度在100m 以上，則要在河流的左右部位，進行增設垂線。三是在采樣點布設方面，如果水深在5m 以下（包括5m）采樣點數為1 點（距離水面0.5m）；如果水深在5～10m 之間，采樣點數為2 點（距離水面0.5m，河底以上0.5m）[4]。

1.4.2 選擇合適的采樣區域

在湖泊、水庫的采樣過程中，選擇的區域要具備高度的代表性；在乘船采樣過程中，采樣地點盡量避開螺旋槳處，避免出現漩渦。

1.4.3 做好采樣記錄

采樣后，要在樣品容器上的標簽內重點標注好樣品編號、樣品來源等內容，并對樣品做好相應的記錄；同時，在采樣記錄本中填寫樣品容器標簽規定內容時，還要羅列出采樣點描述、加入保護劑和數量等內容[5]。

2 輻射環境監測中水樣采集的質量控制措施

2.1 樣品采集過程

采樣過程中，因缺少合理的布點、錯誤的采樣、較臟的設備器皿等因素而造成的采樣誤差會嚴重影響樣品采集質量。要想避免在采樣過程中出現的失誤，制定合理的采樣方案并將采樣程序進行規范化至關重要。

2.1.1 合理的采樣點布置

采樣點與樣品之間的關系尤為密切，不僅要體現出樣品的代表性，還要滿足監測要求。因此，在布點之前，要結合監測目的展開相應的調查，對被測水體的水文特點進行充分了解，還要深入分析水的使用地點，如娛樂區、公共供水源、動物飲水、灌溉水源等，從而為確定采樣點創造有利條件。

2.1.2 合理確定采樣時間和采樣頻率

不同待測水體所對應的采樣規律也不相同，如河川水、湖泊水、池塘水等的水流狀況都是不同的。以河川水的采樣為例，如河川有排放水和支流匯入處，則選在其匯合點的下游，能使兩者充分混合的地方；當河川漲水時，如有濁流等情況出現，原則上暫停取樣；當需要測定平均濃度時，應間隔多次采樣后進行混合測定。因此，在采樣過程中，要從不同水體實際情況出發，并深入分析監測目的，以此來確定采樣時間及頻率[6]。

2.1.3 合理選擇采樣方法

在樣品采集過程中，必須要采用最為適宜的采樣方法，如采集地表水樣品，采樣前應對水樣深度進行充分了解，并在采樣前洗凈采樣設備，在采樣時需用待采水樣將設備洗滌3 次后再開始采集，選用取樣器取水后再將水樣移入容器防止容器外壁污染。采樣時需要注意的是將取樣器浸入水中時，一定要讓取樣器開口朝著水源的上游方向，并小心操作盡量避開漂浮物，避免漂浮物摻和到水樣中來。另外，對于需要研究分析水體中不同物質的水樣，采集時還要實施分開采樣。

2.1.4 防止樣品保存和運輸過程中的污染

在樣品保存和運輸過程中，如果出現誤差，大多是由于容器的污染、水樣中發生的生化反應，從而導致的待測組分成分或濃度出現相應變化。因此，在樣品運輸和保存過程中，必須要確保容器的高度清潔，對于不同待測物質，要選擇最為適宜的保存容器，并在運輸時做好樣品瓶的密封工作，對于運送至指定區域、地點的水樣應當進行妥善封存，并且要求存儲環境水樣的室內空間具備避光干燥等特征。同時盡量控制好運輸距離和時間，加強不同方式的保存，如采用化學試劑、生物抑制以及低溫保存等，從而推遲生化的變化[7]。

2.2 實驗室分析

一般來說，在分析方法、分析儀器中的樣品損失和樣品污染等方面，極易產生實驗室分析誤差。因此，要加強精密測量儀器的應用，不斷創新檢測方法，不斷提高實驗室分析人員的專業技術水平，加強實驗室分析中的質量控制。

2.3 地表水的預處理和保存

2.3.1 預處理和保存方式

首先，由于放射性測定大多為金屬元素，在采樣以后需要添加鹽酸或硝酸進行酸化使其PH＜2，然后將其蓋嚴，但監測氚、碳-14、碘-131的水樣，不需要加酸；監測銫-137 的水樣要用鹽酸酸化。其次，在取樣過程中，要用溫度計直接浸入河水或湖泊之中對水溫進行測量，或者在水桶裝滿以后再通過溫度計對水溫進行測量。再次，原則上地標水取樣后不需要進行過濾處理，如果為了將沉淀物的影響排除掉，則可以過濾后取上清液再進行酸化，同時在采樣記錄表中做好詳細記錄。最后，樣品保存要優先選擇通風陰涼的地帶，放射性樣品在保存過程中，還要對放射類型和半衰期的影響進行深入分析[8]，存放時間如表1 所示。

表1 放射分析的保存技術與保存時間

2.3.2 質量控制的檢驗

對于樣品采集、運輸保存以及實驗室分析等過程產生的誤差現象，必須通過一定的方法進行誤差大小的檢驗，從而保證質量控制措施的合理性。

2.3.2.1 人員資質方面

監測人員必須持證上崗或在具有資質的人員指導下進行工作。監測機構應多采取“請進來、走出去”的多種培訓途徑，不斷提升專業人員技術水平，如開展“每周小講堂”授課活動，以老帶新，強化新入職人員輻射監測理論與分析基本技能培訓，確保全部持證上崗。制定輻射監測人員專業培訓和持證上崗考核計劃并跟蹤實施，確保培訓和上崗考核落到實處，讓輻射監測人員的能力在“比學趕幫超”的氛圍中取得良好提升。

2.3.2.2 重復樣品和平行樣品方面

由于檢驗采樣過程會有隨機誤差，因而必須要深入分析可采集的重復平行樣品，并用相同采樣方法在相同地點進行采集，平行樣品要占總采集樣品數的10%以上，正常情況下每批樣品至少采集2 組平行樣，以檢測結果的差異來對采樣誤差進行判斷[9]。表2 為國控網環境監測平行樣相對偏差控制指標，若平行雙樣的相對偏差在允許范圍內，取雙樣的平均值報告測定結果；若平行雙樣的相對偏差超允許范圍，在樣品允許的保存期內，再進行加測一次，取符合相對偏差質控指標的雙樣平均值報告測定結果，否則該批次監測數據失控，應進行重新測定。

表2 國控網環境監測平行樣相對偏差控制指標

2.3.2.3 現場加標樣

現場使用的標準物質與實驗室使用的應為同一標準源，一般為生態環境部輻射環境監測技術中心配發。加標樣一般為樣品總數的10%左右，每批樣品不少于2 個。加標回收率是在水質樣品同一子樣中添加一定量標準物質，然后將測定結果扣除樣品測定值，對回收率進行計算[10]，加標量一般為樣品活度的0.5～3 倍，加標后總活度不得超出分析方法的測定上限。表3 為國控網環境監測放化分析加標回收率控制指標，若加標回收率符合質控指標，則表示該批次監測數據受控；若加標回收率不符合質控指標，再加測一次，加測的加標回收率若還超允許范圍，則該批次監控數據失控，應進行重新測定。環境質量監測平行樣、加標樣如表4所示。

表3 國控網環境監測放化分析加標回收率控制指標

表4 環境質量監測平行樣、加標樣

2.4 樣品數據處理及分析上報

全面記錄好水樣分析檢測過程中產生的各類數據參數及檢驗結果，以此作為水環境質量評價的依據。為此，在記錄樣品數據時都要按規定格式用合格的鋼筆或簽字筆進行整潔清晰的詳細記錄，不得隨意涂改及記錄不清，如需修改必須在簽字后方可進行。

在未對取樣、測量、記錄、計算等各環節是否存在誤差進行仔細審查前，不得輕易剔除可疑數據；在經仔細審查未發現有導致偏離一般范圍的原因后，應當采用Grubbs 準則進行統計判斷后決定是否剔除。

由于不同的測量設備對宇宙射線的響應讀數（值）不盡相同，因而為了保證數據的可比性，測量讀數應在扣除宇宙射線響應值后再進行數據統計[11]，具體的數值還要結合監測點位地理分布和布點要求。

水環境監測實驗數據在記錄時，考慮到操作過程中可能會因人為因素或實驗儀器偏差因素帶來一定的精準度下降問題，因此在記錄數據的位數時應選用最小分度值。在原始數據的記錄上應選用有效位數修約規則進行取舍，最后按《輻射環境監測技術規范》（HJ/T62-20001）保留有效位數。

加強監測數據的有效性審核，監測數據執行三級審核制度[12]。落實專人按照《國家輻射環境監測網自動監測數據實時發布實施細則》和《國家輻射環境監測網輻射環境監測數據管理實施細則》的要求，對監測數據進行代表性、完整性、準確性、精密性、可比性的審核，并按時上報至國家生態環境部監測中心，對于異常數據經分析評估后也應及時上報。

結語

總之，在輻射環境監測中，必須要高度重視水樣采集的質量控制這一問題，并將水樣采集工作落實到位，確保輻射環境監測結果的精準性，進而更好地將輻射環境質量環境狀況的變化規律充分反映出來。同時，要加強輻射監測人才的培養，深耕輻射監測業務，努力提升輻射監測技術能力，打造一支政治強、本領高、作風硬的輻射環境監測鐵軍，為生態環境安全提供更加強大的支撐。