水质环境监测中样品采集及保存过程的质量控制分析

　1.引言 
　　监测数据的质量是环境监测工作中最基本和最核心的要求，从质量保证和质量控制的角度出发，为了使监测数据能够准确地反映水环境质量的现状，预测污染的发展趋势，要求环境监测数据具有代表性、准确性、精密性、可比性和完整性。水质环境监测工作包括监测点位的布设、水样的采集与保存、实验室分析、数据处理和综合评价5个环节，每个环节都会影响监测数据的质量。因此，保证水质监测数据质量就要求对整个监测过程进行全程序质量控制。 
　　目前，水质环境监测质量保证工作比较注重实验室内部的质量控制，而对于样品采集和保存过程中所产生的误差尚不能严格控制，这是环境监测质量保证工作中相对薄弱的一个环节。对于监测的全过程，采样误差大于分析误差的3倍，则降低分析误差就失去了意义。可见，采样过程对环境监测数据质量的影响是十分明显的。水质监测，通过对样品采集过程的有效质量检验与控制，可以保证监测数据满足“完整性”要求；通过对样品采集、保存及运输过程的有效质量检验及控制，在水质监测站网得到科学、合理规划的前提下，可以保证监测数据满足“代表性”要求。 
　　2.水质样品采集和保存过程误差来源及质量控制 
　　2.1采样器材的选择 
　　采样器材主要有采样器和水样容器。采样器一般有聚乙烯塑料桶、单层采水瓶、直立式采水器和自动采样器。一般水质监测项目常用采样器为聚乙烯塑料桶，但特殊项目需用相应的采样器。例如油类采样需用直立式采水器，若采用聚乙烯塑料桶采样，则采集到的水样为表层样品，不符合在水面下300 mm采集柱状水样的要求，导致的误差将会使油类项目的分析数据失去意义。 
　　水样容器主要有硬质玻璃瓶和聚乙烯瓶（桶）。一般的玻璃容器吸附金属，聚乙烯等塑料吸附有机物质、磷酸盐和油类，因此水质采样时，通常分析有机物的样品使用硬质玻璃瓶，分析无机物的样品使用聚乙烯塑料瓶（桶）。也有个别项目有特殊要求，如测定氟化物的水样不能用玻璃瓶盛装；用于测定农药或除草剂等项目的水样，一般使用棕色玻璃瓶盛装；测定BOD₅和COD的水样，如果浓度较低，最好用玻璃瓶盛装。如果水样盛装容器对水样中待测项目有吸附或者容器解吸出待测物质，则会导致水样分析结果偏高或偏低。 
　　选择好正确的采样器和水样容器后，在进行水质采样前，均要对采样器和水样容器进行清洗。如果使用新容器，则更应进行充分的清洗。盛装有机物、耗氧量和细菌类等样品的容器一般用洗涤剂洗1次，自来水洗3次，然后用蒸馏水冲洗1次；盛装金属类样品的容器用洗涤剂洗1次，自来水洗2次，HNO₃荡洗1次，自来水洗3次，去离子水冲洗1次；盛装阴离子表面活性剂和磷酸盐样品的容器则需用铬酸洗液清洗1次，自来水洗3次，蒸馏水洗1次即可。测定农药或除草剂等项目的样品瓶按_般规则清洗后，在烘箱内180℃下烘干4 h，冷却后再用纯化过的己烷或石油醚冲洗数次。如果采集污水样品可省去用蒸馏水、去离子水清洗的步骤。采样器和水样容器清洗不干净或者采用错误的清洗方式，也会给样品分析结果带来误差，只有按规定的清洗方式将容器清洗干净，才能将这一环节的误差降到最低。 
　　2.2采样操作规范 
　　在地表水质监测中通常采集瞬时水样，采样量要考虑重复分析和质量控制的需要，并留有余地。采样时要保证采样点位的准确性，必要时用定位仪定位。采样时不可搅动水底的沉积物。测定溶解氧、生化需氧量和有机污染物等项目时，水样必须注满容器，上部不留空间，并有水封口。测定油类、BOD₅、DO、硫化物、余氯、粪大肠菌群、悬浮物、放射性等项目时要单独采样。一般容器在采样前均需用水样进行荡洗，但测定油类的水样，应在水面下300 mm采集柱状水样，且样品不能用采集的水样冲洗。如果水样中含沉降性固体，则应分离除去。 
　　水样采集好后，要将标签贴在水样容器上，标签内容包括采样时间、采样点位、监测项目、采样人员等。需要现场监测的项目要按规范进行现场监测，并填写水质采样记录表和现场监测表，字迹端正、清晰，内容完整。采样结束前，应仔细核对采样计划、记录与水样，如有错误或遗漏，立即补采或重采。 
　　需要现场监测的项目一定要在现场完成，并且完成记录的规范填写。pH值、溶解氧、电导率等现场测试项目需要对监测仪器进行校准后方能使用，测试方法严格按照国家标准进行。 
　　2.3样品保存剂的添加 
　　引起水样水质变化的原因有生物作用、化学作用和物理作用。水样采集后，要尽快送到实验室分析，样品存放过程中某些组分的浓度可能会发生变化，这就要求加入保存剂来减小组分浓度的变化。测定金属离子的水样常通过加酸来控制溶液pH值，既可以防止重金属的水解沉淀，又可以防止金属在器壁表面上的吸附，同时还能抑制生物的活动。为了抑制生物作用，可在样品中加入抑制剂，如在测氨氮的水样中加氯化汞以抑制生物对铵盐的氧化还原作用。加入硝酸一重铬酸钾溶液可使汞维持在高氧化态，使其稳定性大为改善。测定硫化物的水样，加入抗坏血酸对保存有利。一般保存剂的添加需要在样品采集自然沉降30 min后进行，否则可能影响水样分析结果。张艳研究指出，测定总磷的水样使用不沉降一加酸方式测得的总磷浓度为标准规定方法的1.22～2.21倍，平均1.60倍；不沉降一不加酸测得的总磷浓度为标准规定方法的1.12～1.83倍，平均1.41倍；沉降一不加酸测得的总磷浓度为标准规定方法的0.93～1.00倍，平均0.96倍。由此可见，保存剂添加与否、添加方式都将影响监测数据的质量。 
　　2.4样品的运输 
　　样品的运输也是水质监测的重要步骤，如果样品在运输过程中受到污染或者受损，之前和之后的工作都会受到影响。水样运输前应将容器的盖子盖紧，装箱时应用泡沫塑料、报纸等材料分隔，以防运输途中破损。运输途中应有专门人员管理样品，并填写水样质量保证卡。水样运回实验室后，及时交给样品接收人员，完成相应的交接手续。 
　　2.5样品的保存 
　　待测组分不同的样品要根据各自性质来决定保存条件及时间。有机污染物、悬浮物、酸碱度、阴离子组分等样品一般需要进行低温（0～4℃）避光保存，其余样品在室温条件下保存即可。金属类样品一般可以保存14 d，有机污染物、氨氦等其他组分一般最多保存24 h。 
　　2.6样品交接 
　　样品在进入实验室前最后一个环节是进行样品的交接。分析人员领取样品时要查看样品是否破损，样品数量是否正确，保存条件和时间是否符合规范，以上均没问题后完成交接手续并领取样品进行实验室室内分析。交接过程中发现样品数量不正确、保存条件和时间不符合规范的，要向样品管理人员提出质疑，重新采样或者采取其他补救措施。 
　　3.讨论及建议 
　　（1）加强对采样人员的技术培训，确保持证上岗；提高采样人员的责任心，在采样环节做到所有动作规范化，保持对样品绝对负责的态度；提高采样人员的质量控制意识，认识到采样环节的重要性。 
　　（2）质量监督主要注重实验室室内分析环节，在样品采集和保存环节还相对薄弱。建议设立专门的质量监督员，加强对样品采集现场、运输过程及保存环节的质量监督。 
　　（3）保证每批样品都进行全程序空白样品的测试，以此来评价整个采样环节产生的误差。 
　　（4）加强三级审核制度，对采样记录、样品交接记录、现场测试记录等关键环节加强审核。