“人、機、料、法、環”在水質移動監測實驗室管理中的應用研究

朱良琪　陳良驥　尼慶偉　劉梅

摘要：水質移動監測實驗室具有監測指標多、移動性強、可現場快速檢測等特點，在應對突發水污染事件中發揮重要的作用。從“人、機、料、法、環”五方面（4MIE）提出水質移動監測實驗室的管理對策，包括提升專業人員的勝任力和完善隊伍體系、保障儀器設備的穩定性和可靠性、規范樣品采集和處理過程，全流程式管理試劑耗材、建立標準化監測流程，選擇合理的分析方法、做好監測環境的監控，污染廢棄物的處置等措施，來保障水質監測數據的科學性、準確性和可追溯性，在應對突發水污染事件時，及時掌握污染物的種類、污染程度、水質現狀和變化趨勢，為決策部門提供科學的依據。

關鍵詞：人機料法環；實驗室管理；水質監測；移動實驗室

中圖分類號：X83 文獻標志碼：B

前言

水質移動監測實驗室主要服務于水質的應急監測和日常巡測，配備便攜式氣相色譜一質譜聯用儀、車載電感耦合等離子體質譜等監測設備及車載移動電源、發電機等輔助性設備，滿足GB 3838-2002《地表水環境質量標準》和GB 5749-2022《生活飲用水衛生標準》規定的百余項水質指標的監測。水質移動監測實驗室具有高移動性、現場快速監測的特點，作為保障水質安全的應急關鍵設施，加強對水質移動監測實驗室的管理工作具有必要性。研究將結合移動實驗室自身特點，從“人、機、料、法、環”五方面（4MIE）提出管理對策，提高移動水質移動實驗室的管理水平，進一步提升監測數據的科學性、準確性和可追溯性。

1 人：提升專業人員的勝任力和完善隊伍體系

維持水質移動實驗室的正常運行需要配備檢測員、實驗員、安全員和司機。與傳統固定實驗室人員配置上多了司機外，其他人員相同。在人才隊伍管理方面和固定實驗室基本上是一致的，主要要求技術人員具備相關的專業知識、專業的技術能力和專業的素質，要建立完善隊伍管理體系。

1.1 提高專業知識儲備和專業技術能力

廣納專業性人才，打造人才發展梯隊，確保人才隊伍的穩定、持久和可持續發展。對于新人職的員工根據崗位需要進行點對點的專業知識和專業技能培訓，要求考核合格后持證上崗。針對不同實驗操作人員的專業特長，科學的分配儀器，以提升整體技術水平。開展多層次、多方向的技術交流和培訓，拓展檢測員對本行業新知識、新技術和新應用的知識面，系統地掌握本專業領域最新的技術理論和基礎知識。所有專業人員要“五懂、三會”，懂性能、懂原理、懂方法、懂結構和懂用途，會操作、會保養和會排除故障。

1.2 完善隊伍管理體系

實行“以師帶徒”培養機制，增強員工的歸屬感、穩定性，有助于師徒雙方產生相互影響、相互促進的作用，形成良好的積極向上的工作氛圍。健全崗位責任制，規范工作行為和工作程序，明確規定崗位職責、權限和要求。建立考核評價機制，獎優罰劣，通過末位淘汰、競聘上崗等方式激勵隊伍。

2 機：保障儀器設備的穩定性和可靠性

水質移動監測實驗室要滿足應急監測的快速測定、可攜帶、環境干擾小等方面的要求外，還受到實驗區域的空間、野外復雜的實驗環境及無外接電源等限制條件，在儀器配備方面和固定實驗室有很大的區別。在設備配置方面，除了檢測儀器外，還包括移動監測車相關輔助設備，如車載發電機、蓄電池及監控設備等，保障儀器設備的穩定性和可靠性是檢測數據可靠性的必要條件。

2.1 定期維護保養

水質移動監測實驗室配備有ICP-MS、GC-MS、全光譜多參數分析儀、毒理分析儀及測油儀等精密儀器，價格昂貴，維修需要專業工程師且維修費用高，還會影響儀器檢測的精密度和準確度，縮短儀器的使用壽命。除儀器外，移動實驗室配備移動監測車、車載發電機和蓄電池等輔助設備，這些輔助設備是保障儀器穩定運行的前提條件。因此，在日常的使用過程中需要定期對儀器及相關設備進行維護保養，移動水質監測實驗室部分儀器設備保養內容及周期見表1。

2.2 專人操作

儀器和設備的操作必須按照“準使用、準負責、準管理”的原則，明確維護管理的責任、任務和內容，實行專人負責制。

2.3 期間核查和檢定校準

水質監測所需要的儀器及量具必須定期到有資質的計量檢定機構進行檢定或校準，以保證其量值的溯源性。另外，儀器設備在兩次檢定或校準期間要開展一次期間核查，期間核查可參考儀器檢定規程，對儀器的靈敏度、穩定性、分辨率等技術指標的核查。例如ICP-MS的期間核查可參考《四極桿電感耦合等離子體質譜儀校準規范》（JJF 1159 -2006）制定。期間核查的內容包括儀器的響應值、精密度、準確度、加標回收率及盲樣考核等，以確認監測數據的科學性和準確性。

3 料：規范樣品采集處理過程且全流程式管理試劑耗材

水質移動監測實驗室主要應用于應急監測，采樣點不閻定，環境相對復雜，相比于閻定實驗室的采樣過程要求較高，樣品的保存和前處理也都會影響監測結果。另外，水質移動監測實驗室空間狹小，試劑耗材的安全風險較大，試劑耗材的保存更需要進行分類分區存儲，嚴格控制實驗室試劑耗材量，從采購到處理全流程式管理將安全風險降低到最小。

3.1 樣品采集

3.1.1 監測點位的選擇

水質監測活動的源頭是采樣，樣品的規范化采集是監測質量的根本保障。對于應急監測，采樣地點不固定，科學的采樣布點尤為重要，力求以較少的監測斷面和測點獲取代表性的樣品，全面、真實、客觀地反映該區域水環境質量及污染物的時空分布狀況與特征。

3.1.2 采樣器的選擇

根據河流水深、監測指標要求選擇適宜的采樣器，水深不足30 cm時，可使用聚乙烯桶或不銹鋼桶采樣；水深超過30 cm時需使用有機玻璃分層采水器采樣。另外需要根據監測指標的要求，選擇合適材質的采樣器，避免產生干擾，影響實驗結果。

3.1.3 樣品瓶的選擇

不同監測指標需要采用不同的樣品瓶進行收集，如采集石油類水樣應使用干燥的玻璃瓶（G.）；測定有機物及生物項目的樣品瓶應選用硬質（硼硅）玻璃容器；測定金屬及其它無機類項目的樣品瓶可選用高密度聚乙烯（P.）或硬質（硼硅）玻璃容器。測定溶解氧及生化需氧量（BOD）應使用專用樣品瓶。以GB 3838-2002中規定的地表水環境質量標準基本項目24項監測指標（除大腸桿菌）為例，具體選擇見表2。

3.1.4 其他要求

樣品采集過程中應避免劇烈攪動水體，任何時候都要避免攪動底質。如發現水體受底質影響發生渾濁時，應停止采樣，待影響消除后再進行。容器在使用前應根據監測項目和分析方法的要求，采用相應的洗滌方法，另外每個斷面采樣結束后，及時用攜帶的純水沖洗采樣器內外、水樣大容器2次以上。對于現場監測的指標，要用超純水及時沖洗監測儀器探頭。

3.2 樣品的保存

對于無法現場監測的樣品，根據監測指標的不同選擇加入特定化學保存劑，采樣員應嚴格按照標準方法中對試劑保存的要求，選擇合適的試劑純度、濃度、劑量和試劑加入的順序，向水樣中加入保存劑，部分水質監測指標樣品采集及保存相關信息見表2。

3.3 樣品的前處理

水質移動監測實驗室所涉及到的水樣前處理有過濾法、消解法、蒸餾法、萃取法、頂空法和吹掃捕集法等，樣品的前處理方式的選擇要嚴格按照標準方法的要求進行，要保證整個前處理過程無任何污染、無損失和無干擾，同時要求進入監測儀器上的樣品需要勻質，監測指標所對應的前處理方法見表3。

3.4 試劑和耗材全流程監管

試劑耗材在每個指標監測活動中都是必不可少的，并且試劑耗材從采購、驗收、保存每個環節對實驗結果都會產生一定影響，另外，水質移動監測實驗室的空間狹小，試劑耗材存儲的安全風險較大，因此試劑耗材的全流程式監管很有必要。

3.4.1 采購環節

不同的廠商所提供的試劑耗材在產品質量、干擾物資、介質和純度都存在很大的差距，必須嚴選供貨商和試劑耗材。

3.4.2 到貨驗收

所有試劑耗材的到貨驗收包括兩個層面的驗收，一是對試劑耗材的基本信息進行驗收，核對試劑耗材名、CAS編號、數量和質量要求，核查外包裝、標簽、規格、運輸條件（如冷鏈運輸、時效保證等）和存儲條件（如低溫、避光等）等。二是對試劑耗材的實驗驗收，可通過盲樣考核、空白測定、加標回收等方式進行，例如ICP-MS所使用的硝酸、氬氣、超純水都需要定期進行驗收，硝酸和超純水的驗收可采取空白實驗來判斷，氬氣的驗收采用儀器調諧的方式進行，測定特定元素的響應值、雙電荷及氧化物的參數來判斷氬氣的驗收合格性。

3.4.3 試劑耗材的保存

對于一般化學試劑，可根據易燃類、劇毒類、強腐蝕性類、低溫貯存等特殊化學性質進行分類存放，固體和液體、酸和堿及能發生化學反應的分開放置，同時根據每次實驗的任務量，盡可能少的攜帶化學試劑。在貯存期內，所有的試劑耗材都要定期檢查、核對數量，減少積壓存儲。

4 法：建立標準化監測流程并選擇合理的分析方法

4.1 建立標準化監測流程

水質移動監測實驗室運行是一個系統化流程，需要建立完善的標準化操作規程作為指導性文件，從監測車、供電系統、供氣系統、供排水系統、監控系統、儀器及輔助設備的功能性檢查，到儀器及輔助設備的使用，最后到監測數據的處理和報出每個環節都需要建立標準化的操作規程。另外針對ICP-MS、GC-MS這類大型儀器需要編制作業指導書，可參考標準檢驗方法，細化到樣品前處理方式、儀器特定參數的設置、校準曲線的配制等關鍵環節，以保證監測結果的合規性和準確性。

4.2 選擇合理的分析方法

水質移動監測實驗室在分析方法的選擇上應優先選擇國家標準、行業標準、地方標準及行業主管部門以文件、技術規范等形式發布的檢測方法。由于移動實驗室的特性決定部分監測指標采用非標方法及偏離標準，對于采用非標方法及偏離標準，必須進行方法確認實驗，包括方法的檢出限、精密度、準確度、加標回收率、干擾實驗、與標準檢驗方法比對及使用標準物質進行校準實驗來確認方法的可行性、科學性和準確性。

5 環：做好監測環境的監控以及污染廢棄物的處置

5.1 監測環境的監控

5.1.1 溫濕度

實驗室中的儀器設備對環境的溫濕度都很敏感，溫度過高或過低，濕度過大都會影響儀器的性能和使用壽命，也直接影響檢測結果。實驗室要嚴格控制溫濕度的大小，一般要求溫度控制在20℃-25℃，濕度控制在70%以下。

5.1.2 儀器設備的平衡度

水質移動監測實驗室主要的工作場所在河道邊，車輛停放的平整度會直接影響儀器到的平衡，要選擇合適的車輛停放位置，同時調整儀器的平衡，傾斜角度小于2度。

5.1.3 噪音污染

由于車輛的集成，相較于固定實驗室其空間很狹窄，噪音的污染也是不可避免的，因此檢測員在操作ICP-MS時必須佩戴隔音耳機，以降低對聽力的損傷。

5.2 污染廢棄物的處置

水質移動監測實驗室廢棄化學試劑主要分為固態廢物和液態廢物，固態廢物包括廢棄藥品、含有藥品的包裝（玻璃、紙質、塑料）、廢棄的容器等。液態廢物包括有機類廢液和無機類廢液。所有實驗產生的廢棄物都必須分類存儲，同時做好登記，包括危險廢液的名稱、數量、來源、存放日期等關鍵信息，根據環保部門的相關法律法規要求辦理廢棄物轉移和處理。

6 結束語

水質移動監測實驗室在應急保障及沿線日常水質巡檢中發揮著重要的作用，通過分析“人機料法環”在水質移動監測實驗室中的應用，來提升實驗室的整體管理水平，保障監測數據的科學性、準確性和可追溯性，為水質移動監測實驗室的管理者提供一定的指導，也能為移動監測實驗室的科學管理提供依據。