论文：全球水质监测操作技术规范

全球水质监测操作技术规范（转）

杨振波（中国预防医学科学院环境卫生监测所）      《中国环境监测》1988.4（4）

由UNEP,WHO• UNESCO, WMO联合建立的全球水质监测系统在组织上进行协调管理，在技术上组织专家进行研究指导，编写操作指南。在1978年曾出版了《全球水质监测操作指南》的第一版，1987年经修订补充为第二版，作为参加全球水质监测各国共同遵循的技术规范。此规范包括六部分：（一）监测点的选择；（二）采样，（三）分析方法；（四） 分析质量控制(A.QC); （五）水文测散；（六） 数据处理。此书系统、具体叙述了水质监测的各方面问题，概括了世界上水质监测方面的最新资料，现简介如下：

（一） 监测点的选择：

在整个水质监测中，采样点的选择是整个工作的第一步。依据监测的目的和要获得的资料的用途，采样站可分为背景站(Baseline station)、影响站（impactstation)和趋势站（trendstation)三种。要观察人类对水质的影响，确定水的用途，应建立影响站；要测定水质的天然状态，则建立背景站，要考察特定有毒物质的来源和途径，需要根据有毒物质是天然的还是人造的两种具体情况分别建立背景站或影响站；对于主要的世界河流或要估计河水中的物质倾入海洋中的量则需要建立趋势站。

监测点的选择非常复杂，需要考虑的方面很多，如水样的代表性，水的流量，监测站的交通是否方便，与实验室的距离，安全情况及其它干扰等，在考虑到这些情况后需要进行资料的汇总，数据评价，初步调查，复查以及现场记录等，最终才能确定一个监测点。规范中对河水、湖水、地下水各自的水质特性、生物 活动特点进行了详细的讨论，分别地对各自的采样点提出了具体的要求。

（二）采样：

采样是监测过程的第二步它并非简单地将采样器沉入水中取出水来。如果水体混合均匀，那么采得具有代表性的水样并不难，但很多水体具有很复杂的时间和空间变化，这就使采样问题更加复杂。如湖水存在着一个温度分层问题，各层的溶解氧之类的指标存在着相当大的差异。在缺氧的情况下，沉渣中的各种化合物被还原成可溶性的还原态进入次层湖水，从而改变了次层湖水水质。再如采样时间间题 ，每一个水体的水质都有其自身的变化周期， 我们采样的周期只有和水质自身的变化周期相同，才能采得有价值的样品，为了使调查者能 获得可靠的、具有代表性的样品，规范中叙述确定最佳采样次数的详细步骤。

规范中还介绍了一些辅助的采样器，如铁沉入采样器，VanDorn瓶，Kemmerer采样器，多管采样器以及溶解氧采样器等。规范中讲到的采样瓶、保存措施、采样和现场测定过程是物理、化学及生物分析中广泛采取的步骤。

监测数据的正确与否，第一步要看采样。 采来的样可能并不代表水体水质，可能受到了 污染，因此采用可靠的采样技术和现场测定技 术，提高采样方法精密度和准确度对获得优质 数据和水质管理过程的全面改善是至关重要 的。为了保证数据质量，此章还增加了四大节专讲现场管理，包括现场质量保证，现场测定 指标，现场数据的记录，现场过滤和保存步骤 等。为了做好现场质昼控制工作，规范要求测 定采样瓶空白、采样器空白，滤纸空自、场地 空白、平行样品、时间性重复样品、空间性重 复样品、加标回收样品等，还要求在可能的悄 况下，采样后在现场立即对PH、电导率溶解 氧、温度和透明度五项指标进行测定，并详细 叙述了现场测定具体方法和步骤。

此章还增加了微生物样品的采集、容器、 保存等具体步骤。底质采样器，采样点选择， 样品处理和保存等步骤以及桥上采样、涉水采处理和保存等步骤、船上采样、冰上采样的危险性及注意事项。此外还叙述了某些化学品的危险性和注意事项。

（二） 分析方法：

分析指标的选择，同样要依据研究的目的。水的用途而定。但无论研究哪一种水体，一此 基本的测定指标是必须的，它们能描述整个水 体的基本情况。对饮用、灌溉、水生养殖等H 的的用水，则要分别增加其它一些指标。规范 中将测定指标科学地分成六类，并逐个介绍其分析方法。这六类包括物理和物理化学指标， 金属元素，非金属组分，有机组分，生物指标 和细菌指标等，共41个项目，比第一版增加了20多项。 对每一项目， 详细叙述了原理、仪器设备， 步骤， 精密度、 准确度以及结果的处理 和讨论等。

本章的独到之处是增加了校核分析结果的 方法-阴阳离子平衡法。 依据天然水的成矿作用，选择了Ca²⁺、Mg²⁺、Sr²⁺、Na⁺、K^-1、N-NH₄⁺六种阳离子和SO₄^2-、Cl^-、HCO₃^-、N-NO₃^-、P-PO₄^5-七种阴离子，但有些离子并不是在任何悄况下都参加平衡计算，规范中给出了特别说明并对此平衡作了解释和论证。

阴阳离子平衡公式为：

规范中提出， 若平衡值小于2 分析结果可以接受， 若平衡值大于2 就可能说明有某种

（些）离子不应或没有参加平衡， 或者说明某些结果测定不准确。 为了更好地核对结果， 评价结果准确性， 也可寻找和采用其它平衡，如电导平衡等。

（四）分析质量控制：

在水质监测工作中，水质数据的正确与否， 各实验室的测定结果间是否可比， 全在于是否建立完善的质量控制系统，只有建立全面的质量控制程序，才能正确地描述一个水体的水质特性。很多人和实验室不明白分析质量控制的重要性，不了解质量控制的基本方法，认 为只要采用标准的分析方法就足以保证结果正确。然而大量实验研究表明这种想法是完全错误的， 只有在分析质量控制的规划建立以后才明显地改善了数据的质量，降低了误差的大小。

质量控制包括的内容很多，一般可分为实验室内质量控制和实验室间的质量控制，室内质量控制包括降低分析方法、仪器和操作过程的系统误差和偶然误差，而室间的质鼠控制旨在通过发放质控样品，考察整个室内质量控制的效果，提高实验室之间测定结果的可比性。

作为实验室内质量控制的基本工作，也是质量保证的日常工作，规范中详细介绍了一套控制程序。标准曲线的校准是定量分析的依据，如果标准曲标偏离很大，那么必将使测定结果产生很大误差；方法空自和现场空白有时会相当高，因为任何种试剂都不会是100%纯净，蒸馏水和其它溶剂也可能溶有被测组分或能够影响测定的其它物质，采样瓶本身，样品在运输、保存和处理等过程中都有可能受到污染，因此，试剂空白和现场空白的测定是全面质量控制程序的重要组成部分，对精密度测定，标准溶液回收率测定，加标回收率测定，规范中都做了统一的规定，提出了统一的计算公式。

实验室间质量控制分发的样品有两种，一种是实验人员已知各成分的浓度，用于证实各实验室当地标准物质、试剂、蒸馏水、试验方法、仪器和操作人员的可靠性。规划分发的样品分为六组，如表1所示。各实验室在严格保证了室内质量后，便可参加全球性操作评价研究，即做质量考核样品，能够把质量考核样品结果正确的报出，表明室内质量控制工作有了相当高的水平。

表1  全球水质监测分发质控样品分组

 （五）水文测定：

水文测釐的作用包括：估测采样时河流横断面、地下水体或湖泊内测定指标的平均瞬时值，计算质量流量和质量平衡，估算水文测量误差和其它误差的传递，输入数据模式等。为此目的要求测定两种类型的数据，其一是与水量有关的水文数据，如水准、流速、流量、坡度以及水面上的冰层，其二是与携带固体物有关的水质数据，特别是悬浮性沉积物，后者属于水质范围，在我国一般由水质专家测定。

规范中推荐了各水文指标的测定技术、适用范围、注意问题及参考文献，对质量流量的

计算方法和误差分析方法做了详细的讲解。由于在估计时间流量和物质在一定时间里总流量时有三种特殊的情况，因此估算方法就有所不同。如果在一定时间里，可以进行瞬间的或连续的测量， 可用简单的直接法计算，如果不能进行已知瞬间的测昌， 但可进行一定时间里另一瞬间的测惜， 盂用时间内推法计算； 如果所需断面完全不合适， 但区域内其它点适合， 此时， 可用空间一空间或时间—空间内推法， 有时可用时间或窄间外推认。

（六）数据处理：

如果说，水质监测是由取得数据和数据处理两部分工作组成， 那么可以说数据处理花费的工作能占整个工作的50%; 如果说， 获得准确无误的数据是进行数据处理的前提， 那么正 确有效的数据处理就是监测规划达到预期目标的决定步骤。 本规划的目的是为将来准备有用 的盗料； 预报可能引起的水质变化，帮助估计山「水之变化而对河流特性产生的影响；进行 初步的数据换型考虑，记录特殊危险物质引起的事故并描绘其变化趋势。 为此目的， 规划使 用了GLOWDAT系统， 即全球水质数据管理系统此系统不仅能对参加规划的国家。 地区、站进行行政管理， 而且能对各站获得资料进行 从本的和深入的统计， 包括： 查寻错误，生成 站位、 项目和数据库表； 列印主要数据资料， 计贷水质成分的质矗流量；显示变化图形等， 并对数据的输入和输出做了详细说明。

完！