環境監測技術的應用及質量控制方法研究

趙 娜

（咸陽市環境監測站，陜西 咸陽 712000）

引言

隨著社會經濟的飛速發展，我國環境污染程度日益加劇，并且出現了諸多新污染源和污染物質，這也在一定程度上加大了環境污染治理難度。現如今，環境問題已經成為國際領域激烈討論的熱點話題。而環境監測技術作為了解生態環境污染程度、污染物質和發展規律的重要前提，其重要性也日漸突出，會直接影響環境決策及管理的有效性和科學性。要充分發揮環境監測技術的優勢和作用，就要在規范應用流程的同時做好質量控制工作，以此來提高監測結果的準確性和可靠性。

1 環境監測的目標及要求

1.1 環境監測的目標

使用環境監測技術對生態環境進行動態監測，主要目標是保護生態環境，對各種自然資源合理開發和利用，同時為人類生存和發展提供保障。通過環境監測能夠幫助相關部門及時、準確、完整地了解特定區域的環境質量和變化趨勢，進而為污染源治理、生態環境修復等工作的開展提供可靠依據。可以將環境監測的目標歸納為以下方面：第一，按照國家出臺的一系列環境質量評定標準，對特定區域的環境質量進行評價[1]；第二，根據監測結果了解污染物分布情況，并分析造成環境污染的主要原因，進而確定污染源，為后續環境治理和修復提供可靠依據；第三，對本底數據進行全面收集，對一段時間內的監測材料進行整理，為相關部門分析環境容量、預測及預報環境質量提供保障；第四，為環境管理工作的開展奠定基礎，同時為我國相關部門完善環境法律法規、制定管理標準及規劃提供服務。

1.2 環境監測要求

首先，開展環境監測工作必須嚴格按照國家或地方出臺的標準、法規和計劃執行，以此保障監測工作的規范性和可靠性。其次，結合環境監測工作要求，對監測范圍內的污染物分布情況、污染源等進行全面掌握，并收集原始資料，在此基礎上針對性制定環境監測方案，同時對需要使用的監測技術進行可行性論證[2]。其三，確定環境監測網絡系統，合理選擇監測點，保證監測點具有典型性和代表性。其四，工作人員應規范環境監測行為，充分利用現代化科學技術，確定行之有效的監測技術路線和頻率，保證質量控制工作貫穿環境監測全過程。最后，結合環境監測各項要求，制定切實可行的監測評價報告，確保報告內容真實、完整、準確，并由專家組評審、確認。

2 環境監測技術的應用

2.1 3S技術的應用

所謂3S技術，主要指GPS（全球定位系統）、GIS（地理信息系統）和RS（遙感技術），將三者聯合使用，能夠對環境信息進行收集、處理、分析和應用，具體如圖1所示。當前，環境監測部門主要將3S技術應用于生態環境監測方面。具體來說：第一，應用于水資源監測中。通過模擬監測范圍內的水文環境，可以對當地生態耗水量進行深入分析，進而保證水資源評價結果準確、科學[3]。并且3S技術中的GIS技術本身是一個高效處理信息的平臺，能夠對監測范圍內的水域分布、變化、污染等情況進行實時監測。第二，應用于濕地環境監測中。在濕地環境監測中使用多相化遙感監測技術收集數據，將得到的數據信息錄入地理信息系統，利用空間分析功能對數據進行深入分析，能夠使濕地信息更加全面，進而了解濕地環境的變化情況[4]。第三，應用于土地現狀調查中。常規的土地使用變動調查方式，以參照歷史數據和現場測量為基礎定期進行，耗時較久，誤差較大，成本較高，采用遙感技術，可以快速、精確地獲取相關信息，并對其進行實時更新。在3s科技支持下，可以初步建立一套基于3s的國土空間變更普查技術路徑。運用衛星遙感方法，揭示了區域內的土地利用狀況；采用GPS（Global Positioning System，GPS）可迅速而精確地獲得改變的空間坐標；應用GIS可對城市用地進行數據的更新、管理、統計、分析等工作。

圖1 3S技術在環境監測中的應用

2.2 DOAS自動監測技術的應用

在科技迅速發展的背景下，DOAS自動監測技術也被廣泛應用于環境監測工作中。尤其在環境二次污染監測工作中，可以優先選擇DOAS自動測量技術。差分吸收光譜技術（DOAS）是一種備受矚目的光譜監測技術，以其高精度、易用性和低成本等優勢，成為氣體成分鑒別和微量氣體濃度推導的得力工具。DOAS技術憑借其卓越的性能和廣泛的應用場景，已經得到了廣泛的應用。無論是環保監測、工業過程控制，還是氣象觀測等領域，DOAS技術都展現出了非凡的潛力和無可比擬的優勢。其分類可根據有無光源分為主動DOAS和被動DOAS，根據光程長短分為長光程DOAS和短光程DOAS。這種技術是一種先進的測量技術，將其應用到環境監測中呈現出了高精度、高效率、高靈敏度的優勢，為環保部門開展環境治理工作奠定了良好基礎。結合實踐來看，其應用優勢包括以下方面：第一，靈敏度高，測量精度高，保證測量出的參數準確、及時、可靠。第二，響應速度快，可以滿足實時監測要求，能夠隨時掌握環境變化情況[5]。第三，使用過程耗能少、維護成本低，可同時監測多種成分。DOAS技術的應用領域可謂相當廣泛，它不僅能夠對多種標準污染物，如O3、NO2、SO2以及苯系物等進行精確監測，而且還可以在紫外和可見波段內進行測量。然而，需要注意的是，DOAS的監測能力受到特定波段的限制，因此無法對所有氣體成分進行測量。但值得一提的是，對于大氣平流層中的易反應氣體，例如OH、NO3和HONO，DOAS的測量效果堪稱出類拔萃，和其他傳統光學監測方法相比，可同時監測多種成分。

2.3 大型儀器監測技術的應用

隨著人們對分析方法靈敏度、精密度，自動化程度的要求日益增加，儀器方法手段也不斷增多，儀器功能日益強大，儀器監測技術具有靈敏度高、快速分析、自動化程度高、多參數監測等優勢。當前被廣泛應用于大氣環境、水環境和土壤環境監測工作中。目前，常用的儀器分析包括光譜分析法，色譜分析法和電化學分析法，不同的儀器分析方法的靈敏度、選擇性和使用范圍有較大差異。應根據分析的任務和目的，結合各種方法的特點加以選擇。

2.4 化學分析監測技術的應用

在環境監測領域中，手工監測是一種重要的方法。主要通過人工采集和測量環境中的各種指標，以獲取準確的環境數據。手工監測技術就是通過化學分析的方式對環境進行監測，樣品分析工作需要在實驗室中完成，通過對各種環境樣品進行觀察、分析，掌握其化學成分及變化規律。化學分析是以化學反應為理論依據的一種分析手段，具有很長的發展歷程，也被稱為古典分析，有質量分析、體積分析、滴定分析等。手工分析一般進行的是定量分析，定量分析的任務是測定物質中特定化合物的含量。對于相對純的物質，分析其純度；對于混合物，根據不同需要，可能測定其中某一組分含量，也可能測定其中多種組分含量。

3 環境監測技術應用過程的質量控制策略

環境監測工作本身具有復雜性、專業性特點，加上不同技術的應用要求、操作規范不盡相同。環境監測的質量保障是指在整個環境監控工作中，對其進行全方位的質量控制。質量控制是為達到環境監測的質量要求而進行的一種作業方式與行為，它是一種非常有效的方式，可以根據環境監測各個階段的特征與功能，通過各種方式進行監控，實現監控全過程質量管理。具體可以從以下方面入手：

3.1 控制樣品采集的質量

監測人員需要做好現場勘察工作，對采樣點的設置情況進行嚴格審查，合理選擇采樣時段，并結合勘察結果制定行之有效的樣品采集細則，保證采樣工作順利進行。為了提高采樣質量，還要制定樣品管理制度，確保采樣環節的質量管控工作有據可依[6]。由于環境監測樣品采集過程需要使用各種儀器設備和吸附劑，所以需要提前對儀器設備進行校驗，并檢查吸附劑是否有效。同時在采樣過程中要控制好采樣器的高度和位置，從源頭規避污染源對樣品質量產生的負面影響。除此之外，現場人員還要做好采樣記錄，并對樣品進行妥善保管。

3.2 控制樣品運輸及儲存的質量

樣品是開展環境監測工作的重要物質條件，如果樣品質量不過關，即便后續實驗步驟再合理、操作技術再規范，也無法保證監測結果的準確性和可靠性。所以，在保證采集的樣品具有典型性和代表性的基礎上，還要對樣品運輸和儲存環節進行質量管控。結合工作經驗來看，可以采用以下兩種質量控制策略：第一，在采樣前，將采樣瓶或濾膜從實驗室運往環境監測點，合理采集樣品后，需要在最短的時間內送回實驗室。該過程不能將采樣瓶倒置，同時要用軟體物質將采樣瓶之間隔離開，避免吸收劑溢出。濾膜需要完整封存在干凈、密封的袋子中，在使用時需要用鑷子，如此才能夠避免濾膜被外界物質污染，進而提高環境監測準確性。第二，如果不能對樣品進行及時分析，需要采取行之有效的保存手段來維持樣品穩定性，如通過冷藏、冷凍或添加保存劑的方式保持樣品質量，并在規定時間內完成檢驗工作。

3.3 控制實驗室分析過程的質量

實驗室質控是對檢測試驗中出現的偏差進行控制的一種方法。實驗室內質量控制主要技術方法有采用標準物質進行核查、實驗室內部比對、留樣再測、加標回收等。該環節涉及所有實驗人員的工作狀況，每個人的操作都會或多或少地影響最終的監測結果。實驗人員在操作過程中，必須嚴格執行各種規章制度，嚴格落實質量控制策略，提高數據分析的準確性和可靠性[7]。實驗室間質量控制，也被稱為外部質量控制，是確保實驗室輸出準確性和一致性的重要手段，通過參加能力驗證、測量審核以及其他實驗室間的比對等方式，可以發現并消除一些難以在實驗室內部核查出的誤差，特別是那些存在的系統誤差。如果使用的分析方法相同，但不同實驗室的環境、試劑、操作人員、儀器設備不同，分析結果也會產生一定差異。總之，實驗室間質量控制為實驗室檢測結果的準確性和一致性提供了有力的保障。

3.4 控制報告數據處理環節的質量

為了保證最終得到的監測報告數據準確無誤，需要監測部門建立質控責任機制，對報告數據進行嚴格審核，確保數據處理從分析到復查再到審核，都有專人負責，只有做到層層把關，才能夠有效提高監測結果的準確性。需要注意的是，各級部門在審核報告數據的過程中，要嚴格按照檢測標準和技術規范操作，保證所有數據認真核查，每項數據都能滿足追根溯源的要求。如果發現可疑數據，需要及時組織相關人員查證，確保做到有疑問數據不上報。

3.5 控制工作質量及數據之間的質量

工作質量是保證數據準確性的前提，而數據質量則是提高工作質量的要素。數據質量通常是用數據特性、性能等指標進行表示的，工作質量則強調提高工作人員的技術水平和專業能力，需要將質控數據的合格率、員工責任意識、儀器設備運行狀態等作為衡量指標[8]。在監測工作實施中，工作人員要嚴格按照質量控制路線操作，這也是提高工作質量的關鍵所在。所以，在對環境監測進行全過程質量控制時，不僅要保證數據質量過關，還要不斷提高工作質量，才能有效提高環境監測工作的科學性和可靠性。

4 結語

綜上所述，本文通過對環境監測技術的應用及質量控制方法進行深入探究，發現環境監測技術的應用范圍日益廣泛，為環境保護提供了強有力的技術支持。然而，如何確保監測數據的準確性和可靠性，仍需進一步探索。未來，我們需要加強技術研發、完善質量管理體系、提高人員素質等多方面的工作，以進一步推動環境監測技術的發展和應用。同時，政府、企業和社會公眾的共同努力也是實現環境保護目標的關鍵因素。只有全社會共同努力，才能實現環境保護與可持續發展的目標。